辽西北草原植物群落与土壤特征研究

吴 迪，刘慧林，崔 蕾，金成宇（辽宁省草原监理站，辽宁 沈阳 110161）

辽西北草原植物群落与土壤特征研究

吴 迪，刘慧林，崔 蕾，金成宇
（辽宁省草原监理站，辽宁 沈阳 110161）

以辽西北不同草原区黄背草+羊草、羊草+>羊胡苔草+百里香、野古草+荆条和隐子草+狗尾草+杂草类群落4种典型群落为研究对象，分析不同植物群落的特征和土壤特性。结果表明，隐子草+尾草+杂草类群落在植被特征和土壤特性上均显著差于其他3种草原典型植被群落。因此，隐子草+狗尾草+杂草类植被群落应予以重点保护，实施全面禁牧促进植物群落稳定，提高群落特征值和土壤肥力。

辽西北草原区；典型植物群落；土壤特性

草原是陆地上最大的生态系统，是保护生态环境的重要屏障，同时也是畜牧业生产的重要基地[1]。辽宁属北方重要草原区，草原资源主要分布在东西两部，其中西北部与内蒙古典型草原区相连，据20世纪80年代普查，西部低山丘陵区可利用草原面积150万hm2，占全省可利用草原面积的46%。西北部主要草原类型按面积由大到小依次为温性草原、暖性草丛、暖性灌草丛和温性草甸草原[2]。

本文通过对辽西北草原区4种典型植物群落特征和土壤特性进行调查和测定，可以为该区域草原保护和草场改良提供基本信息和理论依据，并补充此方面的研究，丰富辽西北草原植物群落与土壤特性研究理论体系，并为当地草食畜牧业生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况本研究区位于辽宁省境内西北部地区，行政区划上包括昌图县、康平县、法库县、新民市、彰武县、阜新全市、黑山县、北票市、建平县、朝阳市、喀喇沁左翼蒙古族自治县以及凌源市等共12个县市。该地区处于科尔沁沙地的东南边缘，地势自西南向东北呈阶梯式降低，属于温带半干旱季风气候，年均气温5.2～9.6℃，无霜期131～190 d，年均降水量350～700 mm，集中在夏季，占全年降水量的70%～80%，降水总趋势由东南向西北逐渐减少，年均蒸发量1 000～2 000 mm，约为降水量的3～5倍。土壤类型主要为森林土、褐色土、草甸土、风沙土和盐渍土等[3]，属于北方典型的半干旱风沙区。

通过5年左右的封育禁牧，辽西北地区草原草地生态系统在不同的土壤条件下，恢复成为适应各自生长环境的植物群落，其中分布面积较大的植物群落有黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香、野古草+荆条和隐子草+狗尾草+杂草类群落。

1.2研究方法

1.2.1样地设置及样品采集2015年8月分别在阜蒙县、建平县、北票市和彰武县四地取广泛分布的4种典型植物群落（黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香、野古草+荆条、隐子草+狗尾草+杂草类群落）样地各3处。在每个样地中采用“X”形布设5个样方，样方面积大小为草本1 m×1 m，灌木为5 m× 5 m（只针对灌草群落，灌木郁闭度小于0.4，在样方中心点同步设1 m×1 m草本样方）。在样方调查之后，将样方内地面以上的所有绿色部分植株用剪刀齐地面剪下后，65℃烘干至恒重后称量干重。并在每个样方内用土钻取土层30 cm处土样，不少于500 g（按鲜重计），即每个样地采集5个样品，带回实验室分别进行土壤容重、含水量、颗粒含量及理化性质测定等。

1.2.2测定方法土壤容重测定采用环刀法[4]；含水量采用烘干法；土壤颗粒含量采用比重计法；pH采用电位法；含盐量采用电导法；有机质含量采用重铬酸钾氧化容量法；速效钾含量采用醋酸铵浸提火焰光度法；速效磷含量采用碳酸氢钠提取钼锑抗比色法；速效氮含量采用碱解扩散法测定[5]。

1.3 数据处理所有试验数据利用Excel 2003进行数据处理并利用SPSS 16.0软件进行统计分析和Duncan法显著性。

2 结果与分析

2.1 不同典型群落植被的基本特征见表1。

表1 不同典型植被群落特征和生境特点Table1 The characteristics of different plant communities and environment conditions

在辽西北草原区4种典型植被群落中，黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香和野古草+荆条群落植被盖度分别为67.5%、56.2%和60.3%，大于隐子草+狗尾草+杂草类群落，黄背草+羊草、野古草+荆条群落与隐子草+狗尾草+杂草类群落植被盖度差异显著（P＜0.05）；黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香和野古草+荆条群落植被高度分别为37.1、23.8和32.2 cm，远高于隐子草+狗尾草+杂草类群落，黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香、野古草+荆条群落与隐子草+狗尾草+杂草类群落植被高度差异显著（P＜0.05）；黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香和野古草+荆条群落的地上生物量分别为386.0、250.7和293.1 g/m2，隐子草+狗尾草+杂草类群落地上生物量仅为151.1 g/m2，黄背草+羊草、羊草+羊胡苔草+百里香、野古草+荆条群落与隐子草+狗尾草+杂草类群落地上生物量具有显著性差异（P＜0.05）。

2.2 不同典型群落土壤理化性质特征

2.2.1土壤物理性质4种辽西北草原区典型植被群落之间，土壤机械组成均以砂粒的比例最大，粉粒次之，粘粒最少。通过对不同颗粒直径的土壤百分含量进行方差分析，可知，砂粒（＞0.05 mm）含量在4种不同植被群落之间存在显著差异（P＜0.05），表现为隐子草+狗尾草+杂草类（95.56%）＞黄背草+羊草（87.00%）＞羊草+羊胡苔草+百里香（76.02%）＞野古草+荆条（64.09%）群落；粉粒（0.05～0.002 mm）和粘粒（＜0.002 mm）含量在4种不同植被群落之间也存在显著差异（P＜0.05），其中野古草+荆条群落最高，分别为30.10%和5.71%，隐子草+狗尾草+杂草类群落最低，分别为2.98%和0.46%。见表2。

表2 不同典型植被群落土壤颗粒百分含量Table2 The ratio of soil grain diameter in different plant communities

通过测定辽西北草原区4种典型植被群落的土壤容重和水分含量可知，土壤容重和水分含量在4种不同植被群落之间均存在显著差异（P＜0.05）。其中，野古草+荆条群落土壤容重最小（0.685 g/ cm3）、水分含量最高（17.58%）；隐子草+狗尾草+杂草类群落容重最大（0.920 g/cm3），水分含量最小（3.66%）。见表3。

表3 不同典型植被群落土壤容重、水分含量Table3 The soil water content and bulk density of different plant communities

2.2.2土壤化学性质对4种不同典型植被群落的土壤化学研究表明，野古草+荆条和黄背草+羊草群落的土壤pH（呈碱性）显著高于羊草+羊胡苔草+百里香和隐子草+狗尾草+杂草群落（呈弱碱性）（P＜0.05）；土壤速效钾、速效磷、速效氮和有机质含量在4种不同典型植被群落之间存在显著差异（P＜0.05）。见表4。

表4 不同典型植被群落土壤养分含量Table4 The soil nutrients of different plant communities

3 讨论与结论

3.1黄背草+羊草群落植被高度、盖度和地上生物量最大；隐子草+狗尾草+杂草类群落植被高度、盖度和地上生物量最小。

3.24种典型植被群落的土壤中，颗粒组成均为砂粒的比例最大，粉粒次之，粘粒最少。

3.3野古草+荆条群落土壤容重最小、水分含量最高；隐子草+狗尾草+杂草类群落容重最大，水分含量最小。

3.4羊草+羊胡苔草+百里香群落土壤的速效钾供应能力最高；野古草+荆条群落土壤的速效磷和速效氮的供应能力最高；隐子草+狗尾草+杂草类群落土壤的速效钾、磷、氮的实际供应能力最低；土壤肥力为羊草+羊胡苔草+百里香＞野古草+荆条＞黄背草+羊草＞隐子草+狗尾草+杂草类群落。

综上所述，相较于其他3种草原典型植被群落，隐子草+狗尾草+杂草类群落的植被高度、盖度和地上生物量最小，土壤水分含量最少，土壤速效氮磷钾的实际供应能力最低、土壤肥力最低。且该群落中杂草类植被种类以蒿类、委陵菜为主，根据草原退化演替过程植被群落变化的相关研究，冷蒿、委陵菜为重度或过度放牧的沙化退化草原的典型植被类型[6]。因此，隐子草+狗尾草+杂草类植被群落应予以重点保护，实施全面禁牧促进植物群落稳定，提高群落特征值和土壤肥力。

[1]孙国李.草地在人类生存和社会发展中的作用[J].草业科技，2000，27（5）：41.

[2]王国山，刘慧林，顾恒琴，等.辽宁省草原资源调查与研究[J].现代畜牧兽医，2007，12：24-26.

[3]杨秀春，朱晓华，徐斌，等.辽西北地区土地荒漠化研究及其进展[J].灾害性，2008，23（2）：117-122.

[4]黄昌勇.土壤学实验实习指导书[M].北京：中国农业出版社，1989.

[5]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[6]刘钟龄，王炜，郝敦元，等.内蒙古草原退化与恢复演替机理的探讨[J].干旱区资源与环境，2002，1：84-91.

Plant Community and Soil Characteristic in Northwestern Liaoning Steppe

Wu Di,Liu Huilin,Cui Lei,Jin Chengyu
(Grassland supervision station of Liaoning Province,Liaoning Shenyang 110161)

In order to expolre the plant community and soil characteristics of different steppe region,four typical vegetation communities,the Themeda triandra var.japonica-Leymus chinensis community,Leymus chinensis-Carex callitrichos-Thymus mongolicus Ronn community,Arundinella anomala-Vitex negundo L.var.heterophylla community,Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng-Setaria viridis(L.)Beauv.-weeds community were investigated.The result showed that the plant and soil characteristics of the Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng-Setaria viridis(L.)Beauv.-weeds community were both significant lower than the other three typical vegetation communities.Therefore, the Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng-Setaria viridis(L.)Beauv.-weeds communities in northwestern Liaoning steppe should be focused on protection and implementing complete graze-prohibiting,in order to promote the community stabilities,improve community eigenvalues and soil fertilities.

Northwestern Liaoning Steppe region;Typical vegetation communities;Soil characteristics;Cleistogenes squarrosa(Trin.)Keng-Setaria viridis(L.)Beauv.-weeds community

S812

A

1672-9692(2015)12-0047-04

2015-10-14

吴迪（1987-），女，硕士研究生，主要从事草原生产、建设、保护和利用方面研究。