放牧对高寒草甸植物群落结构及生产力的影响.pdf

１３４－１４０草业学报第１７卷第６期１２／２００８ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．１７Ｎｏ．６放牧对高寒草甸植物群落结构及生产力的影响仁青吉２崔现亮１赵彬彬１（１．兰州大学干旱与草地教育部重点实验室甘肃兰州７３０００；２．甘肃省甘南州草原工作站甘肃合作７４７０００）摘要：草地的退化是当前畜牧生产面临的一个主要问题本试验选取青藏高原高寒草地自然群落中等放牧强度和不放牧２个梯度进行对比研究探讨当前的普遍放牧强度对群落生产力、不同功能群产量分配和群落结构的影响。结果表明３年中放牧使群落总体生产力下降其中不同功能群所占比例也有所变化禾草和莎草比例由平均７６．６％下降到５７．４％杂草、豆科和毒草的比例上升；群落高度降低平均最大高度由４６．８ｃｍ下降到２２．４ｃｍ；物种多样性和多度增加多样性由单位样方平均２６．５种增加到３０．９种多度由单位样方２１５．７株增加到３０４．６株；总盖度并没有明显差异禾草和莎草盖度减小杂草盖度增加群落结构由垂直分层为主演化为水平生态位分化为主。３年中放牧的影响没有显示出草地的进一步退化趋势。关键词：放牧；高寒草甸；群落结构；生产力；功能群中图分类号：Ｓ８１２．８；Ｑ９４８．１５＋８文献标识码：Ａ文章编号：１００４５７５９（２００８）０６０１３４０７近年来随着人类活动对生态环境的影响日益剧增从个体到生态系统对干扰的响应机理已经成为人们关注和研究的热点问题之一［１］。对植物生活史和群落结构的响应也有许多的研究［２～４］。现有的研究主要可分为两大类：其一在个体和种群水平上干扰对特定物种功能特征和种群动态的影响［５６］；其二干扰对群落结构和生态系统功能的影响［７］。放牧是青藏高原主要的干扰因素通过不同的方式影响植物群落结构和组成［８］。通过家畜选择性采食植物直接影响［９］放牧选择采食后优势种竞争力减弱释放竞争压力有利于竞争力弱但又耐牧的植物［１０］还有通过放牧对土壤环境的改变［１１］影响生产力。大量研究发现放牧可以增加草地物种多样性如果长期禁牧不仅会降低物种多样性而且能改变该生态系统的演替进程［１２～１４］；这主要是因为食草或刈割去除地上部分植物的郁闭度减少了对光资源的竞争竞争处于劣势的物种得以存活使物种多样性增加。中度干扰假说认为由于干扰的作用抑制了优势种致使物种库的物种有机会得以存活和生长所以物种丰富度或多样性在中等水平的干扰下达到最大值［１５］。在该地区大量研究探讨了环境的变化对植物个体生活史对策的影响［１６～１９］在自然群落水平的研究较少。群落中主要物种对干扰环境变化响应的对策不同也会导致群落组成发生改变［２０］进而影响植被过程和生态系统功能。本试验探讨放牧这个干扰因素及由此引起的环境变化对高寒草甸植物群落的影响从群落的生产力变化和结构变化这２个方面讨论植物群落对放牧干扰的响应机理。设置２个相邻样地以放牧和不放牧为梯度进行对比研究［２１］按植物对放牧的反应分５个功能群揭示在中等放牧下该地区植物群落结构的变化及原因植物群落生产力和不同功能群生产力分配的变化探讨其生态功能的改变。为现实放牧管理措施提供一定的理论依据为当前的轮牧管理后的草场现状提供一定的数据支持。１材料与方法１．１研究区概况本研究在兰州大学青藏高原高寒草甸野外定点研究站———玛曲研究点进行该站位于青藏高原东部地区甘肃玛曲县境内的黄河第一弯地段距县城７ｋｍ的黄河北岸（３５°５８′Ｎ１０１°５３′Ｅ）海拔３５００ｍ左右；年均气温１．２℃月均气温从１月的－１０℃到７月的１１．７℃；年降水量约６２０ｍｍ；年日照时数约２５８０ｈ年平均霜日大于收稿日期：２００７１２１３；改回日期：２００８０３０３基金项目：国家自然科学基金重点项目（９０２