不同居群關(guān)系下克氏針茅原草場(chǎng)群落組成及多樣性研究

不同居群關(guān)系下克氏針茅原草場(chǎng)群落組成及多樣性研究

草地是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是最重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)。我國(guó)草原面積約4億公頃，占國(guó)土總面積的40%左右，是草地資源豐富的國(guó)家之一。其中內(nèi)蒙古草原總面積約8666.7萬(wàn)公頃，占全國(guó)草地面積的1/4左右?？耸厢樏┎菰鳛榈湫筒菰幕绢?lèi)型之一，在內(nèi)蒙古高原大面積分布原始的內(nèi)蒙古大針茅草原自定居放牧兩季輪牧以后逐漸退化成克氏針茅、羊草為主的克氏針茅草原，出現(xiàn)了草地生產(chǎn)力退化、植被品質(zhì)下降和生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象生物多樣性是基于低組織尺度的數(shù)據(jù)來(lái)表明高組織尺度的研究范疇的運(yùn)算方法，即研究結(jié)果體現(xiàn)的是群落尺度的概念諸多關(guān)于放牧強(qiáng)度對(duì)草場(chǎng)多樣性的影響研究結(jié)論表明，放牧強(qiáng)度是草場(chǎng)多樣性的重要影響因子1氣候變化及草地使用權(quán)劃分研究區(qū)域位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟阿巴嘎旗那仁寶拉格蘇木阿拉騰陶高圖嘎查，地處東經(jīng)114°5′至114°14′，北緯44°36′至44°54′，接近中蒙兩國(guó)邊境線，牧區(qū)特色突出。地形主要以低山高平原崗?fù)莸貫橹?，海拔高度?186m至1437m之間，南高北低。土壤以淡栗鈣，兼有棕栗鈣土、栗鈣土等。年平均降水量為244mm，主要集中在6—8月份，年平均蒸發(fā)量為降水量的8倍左右，頻繁受到雪災(zāi)和旱災(zāi)威脅。年平均氣溫為0.7℃，最高溫度為零上40℃，最低溫度為零下42℃。研究區(qū)在1983年開(kāi)始實(shí)行牲畜包產(chǎn)到戶政策，草地使用權(quán)劃歸嘎查所有，牧民在嘎查范圍內(nèi)游牧；1991年又把草場(chǎng)統(tǒng)一劃分給各游牧浩特，從而牧民在浩特范圍內(nèi)進(jìn)行半游牧；1996年實(shí)施“雙權(quán)一制”制度以后，草地劃分為獨(dú)立使用的牧戶小草場(chǎng)。牧戶為了保持植物自然恢復(fù)生長(zhǎng)，把草場(chǎng)劃分為冬春季和夏秋季草場(chǎng)，進(jìn)行兩季輪牧。2方法2.1草場(chǎng)劃分及放牧強(qiáng)度本項(xiàng)研究以2017年8月份在研究區(qū)實(shí)地調(diào)研的草場(chǎng)群落樣方資料為基礎(chǔ)。本研究為了揭示定居季節(jié)營(yíng)地放牧條件下放牧強(qiáng)度對(duì)草場(chǎng)多樣性的影響，分別在阿拉騰陶高圖嘎查內(nèi)從北往南選取了草場(chǎng)統(tǒng)一劃分給各游牧浩特及“雙權(quán)一制”等政策實(shí)施后把自家小草場(chǎng)劃分為冬春季和夏秋季草場(chǎng)進(jìn)行定居放牧的放牧強(qiáng)度不同的3個(gè)牧戶。1號(hào)牧戶每個(gè)羊單位可使用1.4hm在3個(gè)定居牧戶的冬春季和夏秋季草場(chǎng)中離居住點(diǎn)200m處開(kāi)始往外直線上各采取前后距離200m的5個(gè)不同距離上的植物特征值，每個(gè)不同距離上重復(fù)采取1m×1m的3個(gè)樣方，其平均值為此距離上的值。每個(gè)樣方主要調(diào)查指標(biāo)為高度、蓋度、密度及頻度，并歸納整理出群落特征數(shù)據(jù)。與各牧戶居住點(diǎn)相同距離的冬春季草場(chǎng)和夏秋季草場(chǎng)的植物特征值的平均值為此牧戶草場(chǎng)的植物特征值。2.2生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)法Shannon-weiner多樣性指數(shù)Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)Pielous均勻度指數(shù)式中S代表物種數(shù)，N代表所有植物種的多度，N2.3處理數(shù)據(jù)用Excel整理歸納通過(guò)實(shí)地調(diào)研得到的數(shù)據(jù)，并計(jì)算多樣性指數(shù)及多樣性指數(shù)間的相關(guān)性。3結(jié)果與分析3.1草場(chǎng)資源組成據(jù)實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)顯示（表2），克氏針茅草原植物共有15科42種，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總和，之后依次為藜科（3%）、薔薇科（3%）、豆科（2%）和十字花科（2%）。對(duì)不同放牧強(qiáng)度的3個(gè)定居牧戶的草場(chǎng)資源比較發(fā)現(xiàn)，放牧強(qiáng)度最低的1號(hào)牧戶的草場(chǎng)資源組成（32種）最豐富，2號(hào)牧戶（29種）次之，3號(hào)牧戶（18種）最低。從物種的重要值來(lái)看，1號(hào)牧戶的優(yōu)勢(shì)物種為克氏針茅（Stipakrylovii）、堿蔥（Scorzoneraaustriaca）、灰綠藜（Chenopodiumglaucum）及羊草（Leymuschinensis），其重要值之和占到了總重要值的52.25%；2號(hào)牧戶的優(yōu)勢(shì)種為堿蔥、灰綠藜、寸臺(tái)草（Carexduriuscula）及羊草，其重要值之和占到了總重要值的54.19%；3號(hào)牧戶的優(yōu)勢(shì)種為阿氏旋花(Convolvulusammannii)、羊草、寸臺(tái)草及堿蔥，其重要值之和占到了總重要值的82.45%。草場(chǎng)按放牧利用類(lèi)型劃分為冬春季和夏秋季草場(chǎng)各定居牧戶的冬春季和夏秋季草場(chǎng)的資源組成存在差異。1號(hào)牧戶的冬春季和夏秋季草場(chǎng)的資源組成（29種）（28種）基本一致，差異主要為阿氏旋花、絲裂蒿(Artemisiaadamsii)、冰草(Agropyroncristatum)、巖黃芪(Hedysarumfruticosum)和沙蔥(Alliummongolicum)等。2號(hào)牧戶的夏秋季草場(chǎng)資源組成（27種）比冬春季草場(chǎng)（21種）豐富。3號(hào)牧戶的冬春季草場(chǎng)資源組成（17種）比夏秋季草場(chǎng)（13種）豐富。除3號(hào)牧戶的冬春季草場(chǎng)外，各牧戶草場(chǎng)的資源組成均隨著與居住點(diǎn)距離的向外拉遠(yuǎn)豐富度相對(duì)增加。植被蓋度和生物量的大小為1號(hào)牧戶>2號(hào)牧戶>3號(hào)牧戶，與冬春季草場(chǎng)和夏秋季草場(chǎng)的變化規(guī)律一致（圖1）。3.2草場(chǎng)多樣性指數(shù)的變化在克氏針茅草原中，不同放牧強(qiáng)度顯著影響豐富度指數(shù)，1、2號(hào)牧戶的豐富度指數(shù)大于3號(hào)牧戶,且最大值和最小值（16,9)(18,8）均大于3號(hào)牧戶（11,4），豐富度指數(shù)隨著與居住點(diǎn)距離的向外拉遠(yuǎn)相對(duì)增加；Shannon-weiner多樣性指數(shù)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和Pielous均勻度指數(shù)大小均為1號(hào)牧戶>2號(hào)牧戶>3號(hào)牧戶（圖2），且3號(hào)牧戶草場(chǎng)的生物量?jī)H占1號(hào)牧戶草場(chǎng)的52.80%，2號(hào)牧戶的64.34%。進(jìn)一步分析3個(gè)牧戶的冬春季和夏秋季草場(chǎng)的多樣性指數(shù)的規(guī)律發(fā)現(xiàn)，冬春季草場(chǎng)的Shannon-weiner多樣性指數(shù)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、Pielous均勻度指數(shù)和豐富度變化也呈現(xiàn)出1號(hào)牧戶>2號(hào)牧戶>3號(hào)牧戶的規(guī)律；夏秋季草場(chǎng)各多樣性指數(shù)的變化規(guī)律為2號(hào)牧戶>1號(hào)牧戶>3號(hào)牧戶，植被蓋度及生物量與冬季草場(chǎng)的變化規(guī)律一致（圖2）。3.3shren多樣性指數(shù)草場(chǎng)多樣性指數(shù)間的相關(guān)性分析表明，草場(chǎng)Shannon-weiner多樣性指數(shù)（H）、Simpson生態(tài)優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（D）、Pielous均勻度指數(shù)(J4討論4.1群落草場(chǎng)種類(lèi)對(duì)草場(chǎng)生長(zhǎng)的影響克氏針茅草原不同放牧強(qiáng)度的3個(gè)定居牧戶草場(chǎng)資源共有15科42種，其中禾本科、菊科、百合科、藜科和薔薇科植物種類(lèi)最多?？耸厢樏A蔥、細(xì)葉蔥(Scorzonerapusilla)、狹葉錦雞兒(Caraganastenophylla)、鴉蔥(Scorzoneraaustriaca)、羊草、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、寸苔草、冰草、細(xì)葉鳶尾(Iristenuifolin)、阿氏旋花等植物常見(jiàn)（表2）。牧戶草場(chǎng)資源隨著放牧強(qiáng)度的增加而減少。進(jìn)一步分析各定居牧戶的兩季輪牧草場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，其兩季輪牧草場(chǎng)的資源存在差異，1號(hào)牧戶的兩季輪牧草場(chǎng)資源組成基本一致，差異主要以多年生菊科、禾本科等體現(xiàn)，此定居牧戶的放牧強(qiáng)度對(duì)兩季輪牧草場(chǎng)沒(méi)有產(chǎn)生太大的影響。2號(hào)牧戶的夏秋季草場(chǎng)資源組成比冬春季草場(chǎng)豐富，主要以刺藜（Chenopodiumaristatum）、臭蒿（Artemisiahedinii）、戈壁天門(mén)冬（GobicusIvan）、無(wú)腺花旗竿（Dontostemoneglandulosus）等，生草期使用的夏秋季草場(chǎng)相對(duì)退化。3號(hào)牧戶的冬春季草場(chǎng)資源組成比夏秋季草場(chǎng)豐富，采樣時(shí)間正是夏秋季草場(chǎng)的利用時(shí)間，而冬春季草場(chǎng)的休牧?xí)r期，因此給植物提供了不同放牧?xí)r季的生長(zhǎng)環(huán)境。草場(chǎng)資源組成隨著與居住點(diǎn)向外距離的拉遠(yuǎn)豐富度相對(duì)增加，因此可以說(shuō)明牲畜的踐踏是草原退化的主要原因之一。家畜的采食也是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，家畜影響植物，植物也會(huì)相應(yīng)的限制家畜行為4.2草場(chǎng)多樣性的關(guān)系克