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摘 要:通过对贵州中部喀斯特石灰性草地进行围封与植被调查,结果表明:围封会引起草地群落物种数出现增加趋势,群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加,群落多样性指数随围封年限升呈现出先降低后升高的趋势,均匀性指数随围封年限升高呈下降趋势,因此,适度围栏封育有利于喀斯特草地自然修复,是维持草地可持续利用的有效措施。
关键词:喀斯特;石灰性草地;植物多样性;
中图分类号: P931.5 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932005
我国西南喀斯特地区,生态环境脆弱,人为活动影响剧烈,植被破坏严重,喀斯特生态系统退化问题严重。而草地生态系统的可持续性发展、草地生产力的维持和生态服务价值的实现,在很大程度上依赖于草地植物的多样性。围栏封育作为一种低投入、 经济的退化草地修复措施, 在国内外天然植被保护和恢复中广泛应用。本研究旨在通过对贵州中部不同围封年限的喀斯特草地为对象,分析喀斯特石灰性草地植物群落数量特征、物种丰富度、多样性、均匀度等特征,以完善喀斯特石灰性草地现有植被资料,旨在为区域草地植被恢复提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
研究区位于黔中腹地龙里县,境内丘陵、低山、中山与河谷槽地南北相间排列,呈波状起伏。样地选择在贵州龙里县哪嗙乡谷冰村,地处26°34′26″N和107°02′11″E,海拔1490m,属于中亚热带湿润季风气候,年均气温14℃,年均降水量1100mm,年度间降水量和热量变幅不大。该区地带性植被为亚热带暖性草丛草地,建群种为白健秆、金茅、野古草和十字苔草,伴生种为矛叶荩草、细柄草、野青茅、飘拂草等。
1.2 样地设置及取样
分别在植被生长状况一致的草地示范区域设围封 1a、 2a 、3栏样地,围栏面积30 m×50 m,并设30 m×50 m放牧对照样地,自由放牧采食,放牧强度中等。于2010 ~2012年对试验区进行植被数量特征测定,在 7月中旬即地上生物量最高时 ,分别选取典型样地布置样方12 个,样方面积1m×1m,分种统计植物的高度、 盖度、密度、产量,将按植物种类齐地面刈割称重。
1.3 群落结构丰富度指数与多样性指数
1.4 种落分布均匀性指数
1.5 数据统计分析
调查数据统计分析与整理,采用SPSS 13.0软件和Microsoft Office Excel 2003软件完成。
2 结果与讨论
2.1 围封对草地植物数量特征的影响
喀斯特石灰性草地植物群落密度分析发现,无论在围封还是放牧条件下,群落中白健杆、金茅、野古草和矛叶荩草一直占据着优势地位,优势度为20.87% ~ 26.99%,9.25% ~ 11. 87%,7.86% ~ 13.22%和9.35% ~ 11.44%,而十字苔草和小飞蓬的优势度受围封影响较大,其余草种则零星出现(表1)。不同年度所调查的植物种类存在一定差异性,但总体上表现为,围封会引起草地群落物种数出现增加趋势。
2.2 围封对草地植物功能群多样性的影响
结果表明,围栏封育对草地群落植物物種多样性具有明显的影响。封育和放牧草地植物功能群多样性指数随着封育年限变化趋势不同,围封均表现为缓慢上升趋势,放牧则为先下降,后增加,再下降(图1)。喀斯特石灰性草地植物群落物种多样性分析发现,群落多样性指数随围封年限升呈现出先降低后升高的趋势(表2)。对照草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.315;围封1a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.237;围封2a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.184;围封3a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.375。
2.3 围封对草地物种丰富度及均匀性的影响
喀斯特石灰性草地植物群落丰富度分析发现,群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加。对照草地植物群落丰富度为3.549;围封1a草地植物群落丰富度为3.879;围封2a草地植物群落丰富度为3.872;围封3a草地植物群落丰富度为4.216。
喀斯特石灰性草地植物群落均匀性分析发现,群落均匀性指数随围封年限升高呈下降趋势。对照草地植物群落均匀度为0.876;围封1a草地植物群落丰富度为0.795;围封2a草地植物群落丰富度为0.737;围封3a草地植物群落丰富度为0.768;这一结果表明,喀斯特石灰性草地植物群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加, Shannon-Wiener多样性指数随围封年限升高呈现先降后升趋势,Peilow均匀性指数随围封年限升高呈现下降趋势。
3 结论与讨论
喀斯特石灰性草地植物群落密度随围封年限逐渐增加,在本研究中,无论在围封还是放牧条件下,群落中白健杆、金茅、野古草和矛叶荩草一直占据着优势地位,而十字苔草、 杜鹃和小飞蓬的优势度受围封影响较大,其余草种则零星出现。不同年度所调查的植物种类存在一定差异性,但总体上表现为,围封会引起草地群落物种数出现增加趋势,可能是由于长期放牧采食引起草地裸露面积增加,主要表现在密度、盖度上,喀斯特石灰性草地植物群落丰富度指数随围封年限逐渐增加,Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数随围封年限呈现先降后升趋势,Peilow均匀性指数随围封年限呈现下降趋势。因此,适度围栏封育有利于喀斯特草地自然修复,是维持草地可持续利用和发展有效措施,但更长围封年限对喀斯特草地生物多样性的影响还有待进一步深入研究。
参考文献
[1] 孙国钧,张荣,周立,等.植物功能多样性与功能群研究进展[J].生态学报,2005,25 (7):1649- 1657.
[2] 焦树英,韩国栋,李永强,等.不同载畜率对荒漠草原群落结构和功能群生产力的影响[J].西北植物学报,2006,26(3):0564-0571.
[3] 江小雷,岳静,张卫国,等.生物多样性,生态系统功能与时空尺度[J].草业学报,2010,19(1):219-225.
[4] 孙宗玖,范燕敏,安沙舟.放牧对天山北坡中段草原群落结构和功能群生产力的影响[J].草原与草坪,2008,126(1):22-28.
[5] 郑伟,朱进忠,潘存德.放牧干扰对喀纳斯草地植物功能群及群落结构的影响[J].中国草地学报,2010,32(1):92-97.
[6] 张文,张建利,周玉锋,等喀斯特山地草地植物群落结构与相似性特征[J].生态环境学报,2011, 20(5): 843-848.
[7] 樊云龙,熊康宁,苏孝良,等. 喀斯特高原不同植被演替阶段土壤动物群落特征[J]. 山地学报,2010(2): 226-233.
作者简介:张文(1982-),女,助理研究员,硕士,从事要从事草地生态研究。王普昶,男,副研究员,主要从事草地生态经营与管理。
关键词:喀斯特;石灰性草地;植物多样性;
中图分类号: P931.5 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150932005
我国西南喀斯特地区,生态环境脆弱,人为活动影响剧烈,植被破坏严重,喀斯特生态系统退化问题严重。而草地生态系统的可持续性发展、草地生产力的维持和生态服务价值的实现,在很大程度上依赖于草地植物的多样性。围栏封育作为一种低投入、 经济的退化草地修复措施, 在国内外天然植被保护和恢复中广泛应用。本研究旨在通过对贵州中部不同围封年限的喀斯特草地为对象,分析喀斯特石灰性草地植物群落数量特征、物种丰富度、多样性、均匀度等特征,以完善喀斯特石灰性草地现有植被资料,旨在为区域草地植被恢复提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
研究区位于黔中腹地龙里县,境内丘陵、低山、中山与河谷槽地南北相间排列,呈波状起伏。样地选择在贵州龙里县哪嗙乡谷冰村,地处26°34′26″N和107°02′11″E,海拔1490m,属于中亚热带湿润季风气候,年均气温14℃,年均降水量1100mm,年度间降水量和热量变幅不大。该区地带性植被为亚热带暖性草丛草地,建群种为白健秆、金茅、野古草和十字苔草,伴生种为矛叶荩草、细柄草、野青茅、飘拂草等。
1.2 样地设置及取样
分别在植被生长状况一致的草地示范区域设围封 1a、 2a 、3栏样地,围栏面积30 m×50 m,并设30 m×50 m放牧对照样地,自由放牧采食,放牧强度中等。于2010 ~2012年对试验区进行植被数量特征测定,在 7月中旬即地上生物量最高时 ,分别选取典型样地布置样方12 个,样方面积1m×1m,分种统计植物的高度、 盖度、密度、产量,将按植物种类齐地面刈割称重。
1.3 群落结构丰富度指数与多样性指数
1.4 种落分布均匀性指数
1.5 数据统计分析
调查数据统计分析与整理,采用SPSS 13.0软件和Microsoft Office Excel 2003软件完成。
2 结果与讨论
2.1 围封对草地植物数量特征的影响
喀斯特石灰性草地植物群落密度分析发现,无论在围封还是放牧条件下,群落中白健杆、金茅、野古草和矛叶荩草一直占据着优势地位,优势度为20.87% ~ 26.99%,9.25% ~ 11. 87%,7.86% ~ 13.22%和9.35% ~ 11.44%,而十字苔草和小飞蓬的优势度受围封影响较大,其余草种则零星出现(表1)。不同年度所调查的植物种类存在一定差异性,但总体上表现为,围封会引起草地群落物种数出现增加趋势。
2.2 围封对草地植物功能群多样性的影响
结果表明,围栏封育对草地群落植物物種多样性具有明显的影响。封育和放牧草地植物功能群多样性指数随着封育年限变化趋势不同,围封均表现为缓慢上升趋势,放牧则为先下降,后增加,再下降(图1)。喀斯特石灰性草地植物群落物种多样性分析发现,群落多样性指数随围封年限升呈现出先降低后升高的趋势(表2)。对照草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.315;围封1a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.237;围封2a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.184;围封3a草地植物群落Shannon-Wiener多样性指数为2.375。
2.3 围封对草地物种丰富度及均匀性的影响
喀斯特石灰性草地植物群落丰富度分析发现,群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加。对照草地植物群落丰富度为3.549;围封1a草地植物群落丰富度为3.879;围封2a草地植物群落丰富度为3.872;围封3a草地植物群落丰富度为4.216。
喀斯特石灰性草地植物群落均匀性分析发现,群落均匀性指数随围封年限升高呈下降趋势。对照草地植物群落均匀度为0.876;围封1a草地植物群落丰富度为0.795;围封2a草地植物群落丰富度为0.737;围封3a草地植物群落丰富度为0.768;这一结果表明,喀斯特石灰性草地植物群落丰富度指数随围封年限升高逐渐增加, Shannon-Wiener多样性指数随围封年限升高呈现先降后升趋势,Peilow均匀性指数随围封年限升高呈现下降趋势。
3 结论与讨论
喀斯特石灰性草地植物群落密度随围封年限逐渐增加,在本研究中,无论在围封还是放牧条件下,群落中白健杆、金茅、野古草和矛叶荩草一直占据着优势地位,而十字苔草、 杜鹃和小飞蓬的优势度受围封影响较大,其余草种则零星出现。不同年度所调查的植物种类存在一定差异性,但总体上表现为,围封会引起草地群落物种数出现增加趋势,可能是由于长期放牧采食引起草地裸露面积增加,主要表现在密度、盖度上,喀斯特石灰性草地植物群落丰富度指数随围封年限逐渐增加,Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数随围封年限呈现先降后升趋势,Peilow均匀性指数随围封年限呈现下降趋势。因此,适度围栏封育有利于喀斯特草地自然修复,是维持草地可持续利用和发展有效措施,但更长围封年限对喀斯特草地生物多样性的影响还有待进一步深入研究。
参考文献
[1] 孙国钧,张荣,周立,等.植物功能多样性与功能群研究进展[J].生态学报,2005,25 (7):1649- 1657.
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[4] 孙宗玖,范燕敏,安沙舟.放牧对天山北坡中段草原群落结构和功能群生产力的影响[J].草原与草坪,2008,126(1):22-28.
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[6] 张文,张建利,周玉锋,等喀斯特山地草地植物群落结构与相似性特征[J].生态环境学报,2011, 20(5): 843-848.
[7] 樊云龙,熊康宁,苏孝良,等. 喀斯特高原不同植被演替阶段土壤动物群落特征[J]. 山地学报,2010(2): 226-233.
作者简介:张文(1982-),女,助理研究员,硕士,从事要从事草地生态研究。王普昶,男,副研究员,主要从事草地生态经营与管理。