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巴音布鲁克高寒草地是我国第一大亚高山高寒草地,近些年由于草地退化严重,国家和自治区分别投资,对草地进行围栏封育。本文,运用空间代替时间的方法对不同围封年限的草地进行研究,结果表明:
(1)随着围封年限的延长,天山赖草(Leymus tianschanicus)种群在群落中的地位逐渐弱化,优良牧草羊茅(Festuca ovina)和紫花针茅(Stipa purpurea)种群在群落中的优势逐渐体现出来,群落由天山赖草+黄花棘豆(Oxytropis ochrantha)群落类型逐步向羊茅+紫花针茅群落类型过渡。
(2)丰富度指数和多样性指数都是在围封1年的草地达到最大,而后逐渐降低;物种均匀度指数不断增大,群落内个体的分布越来越均匀;优势度指数在未围封草地最大:退化草地的围封恢复是中途演替过程,各个围封年限阶段的主要物种组成没有明显的变化,而是集中表现在各原有成分的消长变化,植物种类增加幅度较小,因此各围封年限草地之间具有较高的相似性指数。
(3)围封1年草地的地上生物量与未围封、围封3年的差异性显著(P<0.05),其它各样地之间差异性均不显著(P>0.05)。围封草地之间地下生物量(0-30cm)差异显著(P<0.05),而未围封草地与围封3、5年草地地下生物量差异性显著(P<0.05),与围封1年草地地下生物量差异性不显著(P>0.05)。
(4)随围封年限的延长,土壤有机质含量先减小后增大,0-15cm土层有机质含量在围封1年草地最低,15-30cm土层滞后于表层0-15cm土层的变化,在围封3年草地最低;表层0-15cm土层的土壤全N含量所占比例逐渐增加;土壤容重先增加后减小,总孔隙度和毛管孔隙度则是先减小后增大。各围封年限各层土壤的土壤毛管孔隙度占土壤总孔隙度的比例都在90%以上。
(5)群落的演替指数和演替度均逐渐增大,群落逐渐向顶级群落演替。未围封、围封1、3、5年的演替指数分别为3.53、4.28、6.06、6.43;演替度分别为43.57、46.35、52.25、61.14。对28个样方和5个群落中7个优势种进行DCA排序的结果都表明群落的恢复演替方向与围封时间基本一致。