阿尔泰狗哇花型退化草地植物功能群特征初探

阿尔泰狗哇花型退化草地植物功能群特征初探内容摘要：

草　 业　 科 ２６卷 ６期　 ３５——４０　 学　 ６／２００９ 　 ＰＲＡＴＡ ＣＵＬＴＵ ＲＡ Ｌ　ＳＣＩ ＥＮ ＣＥ　 ＶｏＩ ＿２６．Ｎｏ．６ 　 阿 尔 泰 狗 哇 花 型 退 化 草 地　 植 物 功 能 群 特 征 初 探　 林 丽　， 龙 瑞 军　， 赵 成章。， 李 以康　， 张 法伟　， 王 溪　， 王 洪君　 （１ ．中国 科 学 院西 北 高 原生 物 研 究 所 ， 青 海 西 宁 ８１ ０００８；２．兰 州 大学 草 地农 业 科 技 学 院 ，甘肃 兰州 ７ ３００２０ 　 ３．西 北 师范 大 学 ． 甘肃 兰 州 ７３０ ０７ ０；４．吉林 省 农业 科 学 院 ，吉林 长 春 １ 　 ３ ０１ ２４） 　 摘要 ： 采 用空 间 序 列代 替 时 间 序 列 的 方法 ．以石 羊 河上 游 重 度 放 牧 条 件 下 形 成 的 阿 尔泰 狗 哇 花 型 退 化 草 地　 及 其 原 生群 落（阿 尔泰 针 茅 Ｓｔ ｉ ｐａ　 ｋｒ ｙｌ ｏｖｉｉ＋ 扁 穗 冰 草 Ａｇｒｏｐｙｒ ｏｎ　 ｆｒ 　ｓ 　ｆ “ｍ一 冷 篙 Ａｒ ｔ ｅｍｉ ｓ ｉ ａ 　ｆｒｉ ｇｉ ｄａ＋ 阿　 尔泰 狗 哇花 Ｈｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｐａｐｐｕｓ 　 ａｌ ｔ ａｉ ｃ ｕ ｓ） 为研究对象． 对 ２种 草地 植 物 功 能群 的 季 节 动 态特 征 进 行 初探 。 结果表　 明 ：草地 退 化使 禾本 科 牧 草 的平 均盖 度 、密度 和 高度 依 次 降低 ２Ｏ．４　 ～ ３３．６　 、２４．０　 ～ ３４．６　 、 ３６．２　 ～　 ５９．９ 　 ．而 杂 类草 的平 均 盖度 、密度 和 高度 依 次 升 高 ｌ８．１％～ ６３．０　 、 ２６．７ 　 ～ ８２．８％、６．９ 　 ～８Ｏ．８％ ；由　 此推 断 随 时 间推 移 ． 禾 本 科 功 能群 较 杂类 草 空 间拓 殖 速 率 降低 ． 在 群 落 中的 地 位 下 降 ．此特 征 与 功 能 群 所 处　 的退 化阶 段 无 关；禾 本 科 功 能群 在 原 生 植被 中 始 终 保 持 优 势 地 位 ．而 在 退 化 草 地 中 其 地 位 在 ７月上 旬后 被　 杂类 草取 代 ．导致 群 落 成 员 型发 生改 变。造 成该 区草地 退 化 的 主要 原 因很 可 能 同放 牧 干扰 与植 物 功 能群 季　 节 生长特 性 相 叠加 有 关 ，家 畜 选择 性 采 食 和 践踏 的双 重 作 用 ，降低 了禾 本 科 功 能 群 对 资 源 空 间 占有 的 能 力 ． 　 为杂 类 草 生长 提 供 更 多 的 资源 空 间 ． 造 成 了杂 类草 生 长 势 更强 ． 导 致 其 在 群 落 中地 位 上 升 。最 终 形 成 以 杂 类　 草 为 景现 的退 化 草地 。 　 关 键 词 ：退 化 草地 ； 植 物 功 能 群 ；石 羊 河 上 游　 中图 分类 号 ：￥８１２．３ 　 文献 标 识 码 ： Ａ　 文 章 编号 ：１００ｌ 一０６２９（２００９）０６— ００３５—０６ 　 干扰 可 以是 自然 或人 为事 件 ，它 明显改 变 了　 季休牧 有利 于牧 草在返 青初期 积累充足 的贮 藏性　 生境中的资源 环境 ， 扭转 了原有 的生态过 程 ， 重建　 营养 物 质 ，并 为 其 在 中 、后期 的生 长 发 育 奠定 基　 了生态 格 局。干 扰 在 现 代 生 态 学 研 究 中极 受 重　 础［ ９ ］。而 早期 放 牧 将 提 高 家 畜 对 牧 草 的利 用 效　 视　］， 既 因 为 生 物 多 样 性 的 维 持 有 一 部 分 归 功 于　 率 ，而降低草地 的生产 能力　 。如果 将这 种植 物　 干扰作 用［ ２ ］， 也 因为 干扰 也 可能 打 破 生态 系统 的　 生长节律 与长期 放 牧干 扰 节 律相 叠加 ， 草 地植 物　 原有格 局从 而导致 生态 系统 无法复原 ［ ２ ］。功能 群　 群落的功 能类型将 发生 明显变化 。如呼伦 贝尔草　 作 为具 有 确 定 的 植 物 功 能 特 征 的 植 物 组 合 ， 常 作　 原放牧 密度的差 异 将 导致 植 被组 成 中的 减少种 、 　 为研究 植被随 环境 动 态 变化 的基 本单 元　 ］。 由　 增 加种与 侵入种 比例呈 有规 律 改 变 ， 特 别是 随放　 于植物 功能群是 一种 比种 群更 容 易识 别 的实 体 ， 　 牧密度的增 大 ． 侵入 种 比例 开始急剧 升高 ；同时草　 并且其功 能属性及分 类是生态 系统过 程的强驱 动　 原植 被 中 原 优 势 种 比 例 下 降 ，植 被 生 产 力 下　 者Ｌ 】 ｊ， 可 以准 确获取 生 态 系统 对环 境 变化 响 应 的　 降Ｉ Ｊ 　。 由此说 明 以植 物 对 环 境 干扰 响应 而划 分　 本质信息 ，可以节 省 大量 的运 算 时间［ ５ 　：，因此广　 的功能群类别对 研究退 化草地 中植物群 落组成结　 泛应 用于放牧 干扰的 草地 群落 生态学研 究 中［ ７ 　］。 　 构 的转 变具有一 定 的现 实意义 。 　 季 节 性 放 牧 制 度 是 祁 连 山 区 草 地 放 牧 的 主 要 形　 季是天然 草地饲 草料 严 重短 缺 的 时期 ， 也 是牧 草　 收 稿 日期 ： ２ ００８－ ０７ ・１ ４ 　 基金 项 目 ； 世 界银 行 ／全 球环 境 基 金 项 目“退 化 草 原 植 被 恢 复　 与碳 固定 之 问 的研 究 ”（０５２４５６ 　 ＣＨＡ— ＧＳ－ Ｙ一 ４）； 国　 家 自然 基 金 重点 项 目（３０７３ ００６９） 　 作者简介 ： 林 丽 （１９８０ － ）， 女 （满 族 ）， 助理工程师 ， 硕 士 ，主要 从　 事退 化 草 地植 物 功 能 群 及退 化 生 态 系统 研 究 。 　 依赖贮藏 物质萌发 和恢复 生长 的关键 时期Ⅲ 。春　 通信作者 ： 赵成 章 式， 这 种放牧制 度 的最 大特 点 是随 放 牧 时间 而转　 换放牧 地点 。植 物群 落 生 长具 有 季节 周 期性 ， 春　 Ｅ　ｍａｉ ｌ：ｈａｎｘｉａｏ ２０００ ００＠ １２６． ｃｏｍ　 ． — Ｅ． ｍａｉ ｌ ： ｚ ｈａｏ ｃｚ ＠ｒ ｌ ｗｎＬ ｉ ．ｅ ｄｕ．Ｃ Ｉ Ｉ 　 ３６ 　 ＰＲ ＡＴＡ ＣＵ ＬＴ Ｕ ＲＡ Ｌ　 ＳＣ１ ＥＮ ＣＥ（Ｖｏ１２６．Ｎｏ．６） 　 ． 石 羊 河 为 甘 肃 省 三 大 内 流 河 之 一 ，对 全 流 域　 ０．５ 　ｉ ｎ×０．５ｍ 的 固 定 样 方 ，调 查 种 盖 度 、种 高 度　 生态 建设及经 济生产 意义重 大 。近年来该 流域生　 和种密 度 及 物 候 特 征［ １ 　。 观 测 时 间 为 ２００６年　 境恶化 ， 其上游 高 山草地 植 被退 化 已经严 重 影 响　 ５— ８月 下 旬 ， 每 ５～ １０ 　ｄ观 测 １次 。 　 了该 区 及 下 游 地 区 工 农 业 生 产 ， 石 羊 河 上 游 退 化　 １．３ 功 能 群 的 划 分　 据植 物 的寿命 及 经 济 类　 植 被 特 征 的研 究 及 退 化 草 地 的 治 理 迫 在 眉 睫 。 阿　 群 将 该 区 草 地 植 物 划 分 成 ３种 类 型— — 多 年 生 禾　 尔泰狗 哇花 Ｈｅ ｔ ｅ ｒ ｏｐａｐｐｕｓ 　 ａｌ ｔ ａｉ ｃ ｕｓ为 优 势 种 的　 本科功 能 群 、杂 类 草 功 能 群 、莎 草 科 功 能 群［ １ 　。 　 退化 草地是该 区草地 的重 要 退化 类 型［ １ 　 ，是 原 生　 由于莎草 科植 物在 群 落 中 的地 位作 用 较小 ， 不 做　 群 落的重要 放牧 演 替类 型 之 一［ ２ “　 。多项 研 究　 过多说 明 。 　 成果表 明造 成该 区 草 地 退 化 的 主 要 原 因就 是 放　 １． ４数 据 分 析　 功能群为一实体， 是最小 、 可见　 牧Ｌ ２ 　 引。本研究 采用 空 间序 列 代 替时 间 序列 的　 的、 稳 定 的 单 元 ，类 似 于 在 传 统 植 被 中 分 析 物　 方 法 ，以冬 春 草 场 的 退 化 草 地 及 其 原 生 群 落 为 研　 种［ １ 　。 与 植 物 种 不 同 的 是 ，可 根 据 研 究 者 的 研 究　 究对象 ， 对 其放牧 减 少功 能 群 （禾 本科 牧 草 ）与增　 目的而定义　。。 ， 因此本 研究 将 公式 中种群 数量 指　 加功能群 （杂类草 ）的 特征 进 行 比较 ，以初 步探 索　 标 替 换 成 功 能 群 数 量 特 征 指 标 ，在 理 论 上 是 可 行　 该 区草地 的退化 原 因，以期 为后 续研 究 及 植 被恢　 的。 　 复措施提供 论理依 据 。 　 １ 材 料 与 方 法　 １．１研 究 区 域 概 况　 研 究 区域 位 于 祁 连 山东　 段北 麓 ，肃 南 裕 固族 自治 县 皇 城 区 月牙 崖 ，海拔　 重要值 （Ｄ）计算 公式 ： 　 Ｄ一　 × １００。 　 Ｊ　 式中， Ｃ　、Ｅ　、Ｈ　依 次 为 功 能 群 相 对 盖 度 、功　 ２ 　 ６５０～ ２ 　 ７００ 　Ｉ Ｔ Ｉ ； 年 均 温 一 ３．０～ 一 １ ．Ｏ℃ ， 年 降 水　 能群相 对密度 、 功能群 相对 高度 。 　 量 ３６０．０ 　ｍｍ ， 多 集 中 在 ６— ８月 ，雨 热 同 期 ， 年 蒸　 ２ 结 果与 分 析　 发量 ｌ 　４８０ 　Ｉ Ｔ ｌ ｍ 以上 ； 土壤 以山地 栗钙土 为主Ｌ 　； 】 　 从 图 １（Ａ— Ｄ）中 发 现功 能群 数 量 指 标 因功　 为永久 放牧地 冬春 草 场 ， 放 牧 时 间为 每 年 的 ９月　 能群类 别而异 。观 测期 间禾本科 牧草 盖度不 同程　 末 到 翌年 的 ６月上 旬 。研 究 区域 原 生 群 落 样 地　 度下降 ， ＣＫ 样 地 降低 幅 度 为 ６．１ 　 ～ １２．０ 　， 退　 （ 简 称 ＣＫ样 地）优 势种 为 阿尔泰 针 茅 Ｓｔ ｉ ｐａ 　 ｋｒ ｙ— 　 化样地 为 ３．６ 　 ～ １１．５ 　 ； 而 密度 不 断升 高 ， ＣＫ　 ｌ ｏｖｉ ｉ、 扁 穗 冰 草 Ａｇｒ ｏｐｙｒ