呼倫貝爾草甸草原不同退化程度植物群落結構特征變化分析

李杰等

摘要：以呼倫貝爾草甸草原羊草+雜類草群落與貝加爾針茅+羊草群落為研究對象，對不同退化程度下的植物群落結構進行分析。結果表明，不同退化程度下草地地上現存量、群落蓋度、群落高度等數量特征等均隨著退化程度的加大而加大；不同退化程度下草地群落密度差異不顯著，與輕度退化草地相比，中度退化草地群落密度降低；羊草+雜類草群落退化程度比貝加爾針茅+羊草群落大。

關鍵詞：草甸草原；退化程度；群落；結構特征

中圖分類號： Q948.1；S812.29 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0309-03

呼倫貝爾草原總面積 997.3萬 hm2，是歐亞大陸草原的重要組成部分，是世界著名草原之一，也是我國迄今為止保護相對完好的一塊天然草地。近年來，由于全球性氣候干旱、牧區人口增加、自然災害頻發、草原利用不合理等原因，造成了大面積草原退化、沙化、鹽化，嚴重影響畜牧業生產發展。目前，呼倫貝爾市草原退化、沙化、鹽化面積已達到398.28萬hm2，而且每年以2%的速率向縱深擴展，退化草地中重度退化面積最大，占退化草原面積的59.8%，中度退化草原面積占33.1%，輕度退化草地面積占7.1%，草原生產力不斷下降[1]。草原布氏田鼠鼠害4～5年大暴發1次，受害面積達100萬 hm2，草原上的3條沙帶總面積88萬hm2，且逐年擴大。部分草原開墾后出現了嚴重的水土流失現象[2]。呼倫貝爾草原的退化不僅嚴重制約了該地區畜牧業的可持續發展，而且給當地帶來了嚴峻的生態環境、社會經濟問題。目前對呼倫貝爾退化草甸草原的研究較少。本研究采用野外調查方法，探討不同退化程度下草甸草原植物群落結構變化規律，分析不同退化程度對草地植被的影響，旨在為草甸草原退化指標體系的建立提供理論依據。

1 研究地區與方法

1.1 試驗樣地概況

羊草+雜類草試驗區位于內蒙古自治區呼倫貝爾市海拉爾區謝爾塔拉鎮六隊，位于120°2′06″～120°2′14″E， 49°23′14″～49°23′65″N，海拔629～635 m，主要物種有羊草（Aneurolepidium chinense）、貝加爾針茅（Stipa baicalensis）、日蔭菅（Carex pediformis）、蓬子菜（Galium verum）、狹葉柴胡（Bupleurum scorzoneraefolium）、線葉菊（Filifoloum sibiricum）等。貝加爾針茅+羊草群落位于海拉爾區謝爾塔拉鎮十一隊，位于120°7′51″～120°8′66″E， 49°7′51″～49°8′66″N，海拔656～653 m，主要物種有貝加爾針茅、羊草、日蔭菅、糙隱子草（Cleistogenes squarrosa）、洽草（Koeleria crista）、扁蓄豆（Pocockia ruthenica）等，屬中溫帶半干旱大陸性氣候，年均氣溫-2.4 ℃，最高、最低氣溫分別為36.17、- 48.5 ℃；≥10 ℃ 年積溫為1 580～1 800 ℃，無霜期110 d，年平均降水量 350 mm，多集中在7—9月。土壤為暗栗鈣土，自由放牧，六隊奶牛612頭，十一隊868頭。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗設計 根據草地利用情況以及草地植被現狀，依照草地退化分級及其劃分標準[3]，在植被、土壤、地形條件相對一致的地段，以居民點為一端，沿草原群落變化的方向由里向外輻射，沿輕度退化區向居民點方向每個退化程度設置2個樣帶，樣帶設置見圖1。

1.2.2 植被調查方法 在8月中旬草原植物群落生物量達到高峰期時，試驗區每條樣帶的每個退化程度隨機取1 m×1 m 的樣方，重復5次。采用常規調查法調查植被[4]。采用計數法測定植物多度、采用目測法測定植被蓋度、用直尺測量每個物種的自然高度。測定地上生物量時，在齊地面處剪取莖葉，分種計數并稱取鮮質量后，裝入紙袋中在105 ℃下烘 12 h，稱其干質量。

2 結果與分析

2.1 植物群落數量特征變化

2.1.1 群落蓋度變化 由圖2可知，羊草+雜類草群落不同退化程度群落蓋度之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。貝加爾針茅+羊草群落不同退化程度群落蓋度之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。

2.1.2 群落高度變化 由圖2可知，羊草+雜類草群落不同退化程度群落高度之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。貝加爾針茅+羊草群落不同退化程度群落高度之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。羊草+雜類草群落高度的降低幅度大于貝加爾針茅+羊草群落，說明羊草+雜類草群落退化程度要比貝加爾針茅+羊草群落嚴重。

2.1.3 群落密度變化 由圖2可知，羊草+雜類草群落不同退化程度群落密度之間差異不顯著，輕度高于中度、低于重度。

貝加爾針茅+羊草群落不同退化程度群落密度之間變化趨勢與羊草+雜類草群落相同，輕度高于中度、低于重度。

2.1.4 群落現存量變化 由圖2可知，羊草+雜類草群落不同退化程度群落現存量之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。貝加爾針茅+羊草群落不同退化程度群落現存量之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。

2.1.5 地表枯落物 由圖2可知，羊草+雜類草群落不同退化程度群落地表枯落物之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。貝加爾針茅+羊草群落不同退化程度地表群落枯落物之間差異顯著，輕度顯著高于中度、重度，中度、重度之間差異顯著。

2.2 植物群落多樣性變化

2.2.1 植物群落α多樣性指數變化 呼倫貝爾草甸草原物種豐富度指數、物種多樣性指數、優勢度指數、均勻度指數均隨著草地退化程度的加劇而呈下降趨勢 （表1）。羊草+雜類草群落輕度退化草地物種豐富度指數顯著高于中度、重度。貝加爾針茅+羊草群落輕度退化草地物種豐富度指數顯著高于中度、重度。羊草+雜類草群落輕度退化草地物種多樣性指數顯著高于中度、重度。貝加爾針茅+羊草群落輕度退化草地物種多樣性指數與中度草地之間差異不顯著。羊草+雜類草群落輕度退化草地優勢度指數顯著高于中度、重度。貝加爾針茅+羊草群落輕度退化草地優勢度指數顯著高于重度，輕度與中度之間差異不顯著。羊草+雜類草群落輕度退化草地均勻度指數顯著高于中度、重度，中度與重度之間差異不顯著。貝加爾針茅+羊草群落輕度退化草地均勻度指數顯著高于重度，輕度與中度之間差異不顯著。endprint

3 結論與討論

本研究表明，不同退化程度下草地地上現存量、群落蓋度、群落高度等數量特征等均隨著退化程度的加大而加大。不同退化程度下草地群落密度差異不顯著，與輕度退化草地相比，中度退化草地群落密度降低，中度退化草地群落密度增加。此結果與姜恕等的結論一致[5]。這可能是由于隨著放牧強度的加大，羊草與寸草苔的個體數量增加所致。凋落物是土壤有機物的主要來源，同時也改善了土壤的微氣候，為微生物提供食物。隨著退化程度的加劇，地表枯落物數量下降明顯，此結果與王德利等的結論一致[6]。生物多樣性是生態系統中生物群落的重要特征，任何一種干擾因子對植物群落產生影響都要首先考慮多樣性的變化。生物多樣性的破壞與喪失是生態系統退化的主要表現形式，也是生態系統退化的關鍵所在。群落β多樣性指數指群落物種沿著某一環境梯度的替代程度，反映生境的變化程度或指示生境被物種分隔的程度[7]。因此，植物群落β多樣性指數與群落相似性系數也能體現群落的退化程度。本研究表明，呼倫貝爾草甸草原

植物α多樣性指數均隨草地退化程度的增加而降低，這與錢迎請等的結論一致[8]。隨著草地退化程度的加劇，植物群落的β多樣性指數逐漸增大，這與楊利民等的研究結果一致[9]，說明從輕度退化草地到重度退化草地，其生境在空間序列上的變化越來越大，物種替代率越來越高，物種數量越來越少，群落基本結構逐漸趨于簡單化，草地植被生態系統逐漸由穩定狀態向不穩定狀態過渡。本研究表明，羊草+雜類草群落退化程度比貝加爾針茅+羊草群落大，說明牲畜喜歡采食羊草+雜類草群落植物。

參考文獻：

[1]Mcnaughton S J，Banyikwa F F，Mcnaughton M M. Promotion of the cycling of diet-enhancing nutrients by African grazers[J]. Science，1997，278（5344）：1798-1800.

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[5]姜 恕，李 博，王義鳳. 草地生態研究方法[M]. 北京：農業出版社，1988：15-22.

[6]王德利，呂新龍，羅衛東. 不同放牧密度對草原植被特征的影響分析[J]. 草業學報，1996，5（3）：28-33.

[7]王仁忠，李建東. 采用系統聚類分析法對羊草草地放牧演替階段的劃分[J]. 生態學報，1991，11（4）：367-371.

[8]錢迎請，甄仁德. 生物多樣性進展[M]. 北京：中國科學技術出版社，1994.

[9]楊利民，王仁忠，李建東，等. 松嫩平原主要草原群落放牧干擾梯度對植物多樣性的影響[J]. 草地學報，1999，7（1）：8-16.endprint

3 結論與討論

本研究表明，不同退化程度下草地地上現存量、群落蓋度、群落高度等數量特征等均隨著退化程度的加大而加大。不同退化程度下草地群落密度差異不顯著，與輕度退化草地相比，中度退化草地群落密度降低，中度退化草地群落密度增加。此結果與姜恕等的結論一致[5]。這可能是由于隨著放牧強度的加大，羊草與寸草苔的個體數量增加所致。凋落物是土壤有機物的主要來源，同時也改善了土壤的微氣候，為微生物提供食物。隨著退化程度的加劇，地表枯落物數量下降明顯，此結果與王德利等的結論一致[6]。生物多樣性是生態系統中生物群落的重要特征，任何一種干擾因子對植物群落產生影響都要首先考慮多樣性的變化。生物多樣性的破壞與喪失是生態系統退化的主要表現形式，也是生態系統退化的關鍵所在。群落β多樣性指數指群落物種沿著某一環境梯度的替代程度，反映生境的變化程度或指示生境被物種分隔的程度[7]。因此，植物群落β多樣性指數與群落相似性系數也能體現群落的退化程度。本研究表明，呼倫貝爾草甸草原

植物α多樣性指數均隨草地退化程度的增加而降低，這與錢迎請等的結論一致[8]。隨著草地退化程度的加劇，植物群落的β多樣性指數逐漸增大，這與楊利民等的研究結果一致[9]，說明從輕度退化草地到重度退化草地，其生境在空間序列上的變化越來越大，物種替代率越來越高，物種數量越來越少，群落基本結構逐漸趨于簡單化，草地植被生態系統逐漸由穩定狀態向不穩定狀態過渡。本研究表明，羊草+雜類草群落退化程度比貝加爾針茅+羊草群落大，說明牲畜喜歡采食羊草+雜類草群落植物。

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[9]楊利民，王仁忠，李建東，等. 松嫩平原主要草原群落放牧干擾梯度對植物多樣性的影響[J]. 草地學報，1999，7（1）：8-16.endprint

3 結論與討論

本研究表明，不同退化程度下草地地上現存量、群落蓋度、群落高度等數量特征等均隨著退化程度的加大而加大。不同退化程度下草地群落密度差異不顯著，與輕度退化草地相比，中度退化草地群落密度降低，中度退化草地群落密度增加。此結果與姜恕等的結論一致[5]。這可能是由于隨著放牧強度的加大，羊草與寸草苔的個體數量增加所致。凋落物是土壤有機物的主要來源，同時也改善了土壤的微氣候，為微生物提供食物。隨著退化程度的加劇，地表枯落物數量下降明顯，此結果與王德利等的結論一致[6]。生物多樣性是生態系統中生物群落的重要特征，任何一種干擾因子對植物群落產生影響都要首先考慮多樣性的變化。生物多樣性的破壞與喪失是生態系統退化的主要表現形式，也是生態系統退化的關鍵所在。群落β多樣性指數指群落物種沿著某一環境梯度的替代程度，反映生境的變化程度或指示生境被物種分隔的程度[7]。因此，植物群落β多樣性指數與群落相似性系數也能體現群落的退化程度。本研究表明，呼倫貝爾草甸草原

植物α多樣性指數均隨草地退化程度的增加而降低，這與錢迎請等的結論一致[8]。隨著草地退化程度的加劇，植物群落的β多樣性指數逐漸增大，這與楊利民等的研究結果一致[9]，說明從輕度退化草地到重度退化草地，其生境在空間序列上的變化越來越大，物種替代率越來越高，物種數量越來越少，群落基本結構逐漸趨于簡單化，草地植被生態系統逐漸由穩定狀態向不穩定狀態過渡。本研究表明，羊草+雜類草群落退化程度比貝加爾針茅+羊草群落大，說明牲畜喜歡采食羊草+雜類草群落植物。

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