不同居群关系下克氏针茅原草场群落组成及多样性研究

不同居群关系下克氏针茅原草场群落组成及多样性研究

草地是生态环境的重要组成部分，是最重要的陆地生态系统。我国草原面积约4亿公顷，占国土总面积的40%左右，是草地资源丰富的国家之一。其中内蒙古草原总面积约8666.7万公顷，占全国草地面积的1/4左右。克氏针茅草原作为典型草原的基本类型之一，在内蒙古高原大面积分布原始的内蒙古大针茅草原自定居放牧两季轮牧以后逐渐退化成克氏针茅、羊草为主的克氏针茅草原，出现了草地生产力退化、植被品质下降和生态环境恶化现象生物多样性是基于低组织尺度的数据来表明高组织尺度的研究范畴的运算方法，即研究结果体现的是群落尺度的概念诸多关于放牧强度对草场多样性的影响研究结论表明，放牧强度是草场多样性的重要影响因子1气候变化及草地使用权划分研究区域位于内蒙古自治区锡林郭勒盟阿巴嘎旗那仁宝拉格苏木阿拉腾陶高图嘎查，地处东经114°5′至114°14′，北纬44°36′至44°54′，接近中蒙两国边境线，牧区特色突出。地形主要以低山高平原岗洼地为主，海拔高度在1186m至1437m之间，南高北低。土壤以淡栗钙，兼有棕栗钙土、栗钙土等。年平均降水量为244mm，主要集中在6—8月份，年平均蒸发量为降水量的8倍左右，频繁受到雪灾和旱灾威胁。年平均气温为0.7℃，最高温度为零上40℃，最低温度为零下42℃。研究区在1983年开始实行牲畜包产到户政策，草地使用权划归嘎查所有，牧民在嘎查范围内游牧；1991年又把草场统一划分给各游牧浩特，从而牧民在浩特范围内进行半游牧；1996年实施“双权一制”制度以后，草地划分为独立使用的牧户小草场。牧户为了保持植物自然恢复生长，把草场划分为冬春季和夏秋季草场，进行两季轮牧。2方法2.1草场划分及放牧强度本项研究以2017年8月份在研究区实地调研的草场群落样方资料为基础。本研究为了揭示定居季节营地放牧条件下放牧强度对草场多样性的影响，分别在阿拉腾陶高图嘎查内从北往南选取了草场统一划分给各游牧浩特及“双权一制”等政策实施后把自家小草场划分为冬春季和夏秋季草场进行定居放牧的放牧强度不同的3个牧户。1号牧户每个羊单位可使用1.4hm在3个定居牧户的冬春季和夏秋季草场中离居住点200m处开始往外直线上各采取前后距离200m的5个不同距离上的植物特征值，每个不同距离上重复采取1m×1m的3个样方，其平均值为此距离上的值。每个样方主要调查指标为高度、盖度、密度及频度，并归纳整理出群落特征数据。与各牧户居住点相同距离的冬春季草场和夏秋季草场的植物特征值的平均值为此牧户草场的植物特征值。2.2生态优势度指数法Shannon-weiner多样性指数Simpson生态优势度指数Pielous均匀度指数式中S代表物种数，N代表所有植物种的多度，N2.3处理数据用Excel整理归纳通过实地调研得到的数据，并计算多样性指数及多样性指数间的相关性。3结果与分析3.1草场资源组成据实地调研数据显示（表2），克氏针茅草原植物共有15科42种，禾本科（17.5%）、菊科（22.5%）、百合科（15%）所占比例大于其他科植物的总和，之后依次为藜科（3%）、蔷薇科（3%）、豆科（2%）和十字花科（2%）。对不同放牧强度的3个定居牧户的草场资源比较发现，放牧强度最低的1号牧户的草场资源组成（32种）最丰富，2号牧户（29种）次之，3号牧户（18种）最低。从物种的重要值来看，1号牧户的优势物种为克氏针茅（Stipakrylovii）、碱葱（Scorzoneraaustriaca）、灰绿藜（Chenopodiumglaucum）及羊草（Leymuschinensis），其重要值之和占到了总重要值的52.25%；2号牧户的优势种为碱葱、灰绿藜、寸台草（Carexduriuscula）及羊草，其重要值之和占到了总重要值的54.19%；3号牧户的优势种为阿氏旋花(Convolvulusammannii)、羊草、寸台草及碱葱，其重要值之和占到了总重要值的82.45%。草场按放牧利用类型划分为冬春季和夏秋季草场各定居牧户的冬春季和夏秋季草场的资源组成存在差异。1号牧户的冬春季和夏秋季草场的资源组成（29种）（28种）基本一致，差异主要为阿氏旋花、丝裂蒿(Artemisiaadamsii)、冰草(Agropyroncristatum)、岩黄芪(Hedysarumfruticosum)和沙葱(Alliummongolicum)等。2号牧户的夏秋季草场资源组成（27种）比冬春季草场（21种）丰富。3号牧户的冬春季草场资源组成（17种）比夏秋季草场（13种）丰富。除3号牧户的冬春季草场外，各牧户草场的资源组成均随着与居住点距离的向外拉远丰富度相对增加。植被盖度和生物量的大小为1号牧户>2号牧户>3号牧户，与冬春季草场和夏秋季草场的变化规律一致（图1）。3.2草场多样性指数的变化在克氏针茅草原中，不同放牧强度显著影响丰富度指数，1、2号牧户的丰富度指数大于3号牧户,且最大值和最小值（16,9)(18,8）均大于3号牧户（11,4），丰富度指数随着与居住点距离的向外拉远相对增加；Shannon-weiner多样性指数、Simpson生态优势度指数和Pielous均匀度指数大小均为1号牧户>2号牧户>3号牧户（图2），且3号牧户草场的生物量仅占1号牧户草场的52.80%，2号牧户的64.34%。进一步分析3个牧户的冬春季和夏秋季草场的多样性指数的规律发现，冬春季草场的Shannon-weiner多样性指数、Simpson生态优势度指数、Pielous均匀度指数和丰富度变化也呈现出1号牧户>2号牧户>3号牧户的规律；夏秋季草场各多样性指数的变化规律为2号牧户>1号牧户>3号牧户，植被盖度及生物量与冬季草场的变化规律一致（图2）。3.3shren多样性指数草场多样性指数间的相关性分析表明，草场Shannon-weiner多样性指数（H）、Simpson生态优势度指数（D）、Pielous均匀度指数(J4讨论4.1群落草场种类对草场生长的影响克氏针茅草原不同放牧强度的3个定居牧户草场资源共有15科42种，其中禾本科、菊科、百合科、藜科和蔷薇科植物种类最多。克氏针茅、碱葱、细叶葱(Scorzonerapusilla)、狭叶锦鸡儿(Caraganastenophylla)、鸦葱(Scorzoneraaustriaca)、羊草、糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)、寸苔草、冰草、细叶鸢尾(Iristenuifolin)、阿氏旋花等植物常见（表2）。牧户草场资源随着放牧强度的增加而减少。进一步分析各定居牧户的两季轮牧草场发现，其两季轮牧草场的资源存在差异，1号牧户的两季轮牧草场资源组成基本一致，差异主要以多年生菊科、禾本科等体现，此定居牧户的放牧强度对两季轮牧草场没有产生太大的影响。2号牧户的夏秋季草场资源组成比冬春季草场丰富，主要以刺藜（Chenopodiumaristatum）、臭蒿（Artemisiahedinii）、戈壁天门冬（GobicusIvan）、无腺花旗竿（Dontostemoneglandulosus）等，生草期使用的夏秋季草场相对退化。3号牧户的冬春季草场资源组成比夏秋季草场丰富，采样时间正是夏秋季草场的利用时间，而冬春季草场的休牧时期，因此给植物提供了不同放牧时季的生长环境。草场资源组成随着与居住点向外距离的拉远丰富度相对增加，因此可以说明牲畜的践踏是草原退化的主要原因之一。家畜的采食也是一个非常复杂的过程，家畜影响植物，植物也会相应的限制家畜行为4.2草场多样性的关系克