草原学

补播对高寒草甸生产力和植物多样性的影响

张永超，牛得草，韩潼，等

摘要：目的：草地退化是青藏高原地区草地生态系统面临的难题和亟需解决的问题，关乎本地区生态安全。草地补播是退化草地恢复中广泛采用措施之一，应用于沙地、退化草原、高寒草原和高寒草甸等退化生态系统中。补播可以较快的增加退化草地系统的地上生物量、地表盖度和短期内改变退化草地的植物群落组成，长期的角度改变草地系统退化的发展趋势，提高系统的稳定性。本研究拟初步揭示补播对高寒退化草甸植物群落生产力，功能群结构和多样性的影响。方法：在位于青藏高原东缘的甘南玛曲高寒退化草甸（N 33°40′，E 101°53′，ASL3585m），展开退化草甸恢复试验工作。选择植被均一，地势平坦的退化高寒草甸，于2010年5月，采用垂穗披碱草作为补播草种，设置 4个不同补播处理（对照-不进行补播-B0，补播7.5 kg/hm2-B1，补播15 kg/hm2-B2和补播22.5 kg/hm2-B3），每个处理设置5个重复小区，小区面积15 m×10 m，随机区组排列，补播后退化草地统一进行划破和封育处理。于 2010年 8月进行草地群落调查，采用0.5 m×0.5 m的样方调查不同重复小区中植物种类、株高、盖度、生物量并计算植物多样性指数（Simpson，Shannon-Weiner，Margalef，Pielou index）进行统计分析。结果：补播显著提高地上生物量，补播处理地上生物量是不补播处理的1.31～1.44倍，但不同补播处理之间差异不显著。补播后莎草类和禾草类地上生物量呈增长趋势，补播后禾草类地上生物量显著提高，是不补播处理的2.7倍，在B1处理下，禾草类生物量最高，杂类草在B2和B3处理下草地群落中所占比例显著降低。物种数和丰富度指数Margalef显著增加，但Pielou均一性指数和Simpson及Shannon-Weiner多样性指数在各处理没有显著差异。结论：退化草地补播垂穗披碱草后，在补播当年对莎草类植物地上生物量及其在群落中的比例没有显著影响，但是随着补播量的增加，莎草类绝对生物量及其在群落中的比例呈增加趋势。杂草类在中度和重度补播的条件下植物地上生物量显著下降，杂草类生物量及其在群落中的比例表现出逐渐降低的趋势。草地补播后，植物群落物种数和Margalef丰富度指数较对照显著提高。青藏高原地区退化草地生态系统恢复的规律和管理需要一个长期的跟踪监测过程，发掘乡土牧草种质资源为补播提供广泛草种来源非常必要，探究不同植物的生活史特征和繁殖策略对退化草地植物群落的演替规律具有更好指导意义。

来源出版物：草业学报, 2012, 21(2): 305-309

入选年份：2017

不同放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响

方楷，宋乃平，魏乐，等

摘要：目的：荒漠草原是荒漠与典型草原间的缓冲地带，由于生态环境的严酷性和气候的波动性，生态系统十分脆弱，具有发生荒漠化的潜在危险。干旱荒漠草原植被因其种类贫乏、群落稳定性差，较少受到重视。因此，通过对比分析不同放牧处理间牧草地上生物量的变化，明确该区域草畜平衡的临界点；通过在各放牧小区布设活动围笼，研究不同放牧制度对牧草地上生物量空间变异以及种间关系的影响，为荒漠草地合理利用提供理论依据。方法：采用围栏放牧控制试验，通过设置划区轮牧、自由放牧、围栏封育3种放牧制度以及轻、中、重3种放牧强度研究封育9年荒漠草原地上生物量及种间关系的影响。对各放牧处理按照不同周期进行植被调查（1 m×1 m的样方），轮牧区、自由放牧区、围封区的测定周期分别是15，30和15 d，每次测定5个重复。植被样方调查按照活动围笼在放牧区内随机放置的位置进行，同时测定围笼内和围笼外各植物种的多度、高度、频度和样方总盖度，然后齐地面刈割样方内所有植被地上生物量，于实验室将牲畜可食的优良牧草和不食的有毒有害植物分装后用75℃烘干至恒重测其干重，所有地上生物量均为牲畜可食的优良牧草。结果：（1）放牧强度对生长季不同时期牧草地上生物量的影响不同，中度自由放牧小区的牧草地上生物量在整个生长季都高于封育小区；（2）环境条件对牧草地上生物量的影响较大，在光热水等资源充足时，自由放牧区3种牧压梯度下的牧草地上生物量均高于封育禁牧小区，当遭遇高温干旱胁迫时，自由放牧区的牧草地上生物量的增长量均比封育禁牧小区低，中度轮牧草场表现出较好的抗胁迫能力；（3）放牧能够减小荒漠草原年内牧草地上生物量的时间变异，而其空间变异对不同放牧制度的响应较为复杂，在不同强度、不同方式以及植被生长季的不同时期都有所不同；（4）轻度自由放牧不会改变植物的种间关系和群落之间的关系，而重度自由放牧不仅加剧了群落间的资源竞争，还会引起研究区3种群落发生不同程度的逆向演替，中等强度的4区轮牧方式为研究区最优的放牧模式，它一方面减缓了群落界面上的资源竞争，另一方面促进了本氏针茅群落的顺行演替。结论：放牧不仅改变了植物种群之间的关系，还会改变群落间的关系，并且不同的植物群落对放牧方式及强度的响应各不相同。合理地调控人类放牧制度能够促进草地生态系统功能，从而起到恢复和保护草原的作用。本研究中，轮牧草场环境条件对牧草的影响较放牧时期更为明显，中等放牧强度的轮牧草场地上生物量稳定性最高，表现出较好的抗胁迫能力。

来源出版物：草业学报, 2012, 21(5): 12-22

入选年份：2017