西藏墨竹工卡县斯布牧场草地资源调查及生物量研究
2014-08-12田福平时永杰路远等
田福平+时永杰+路远+等
摘要:通过对西藏墨竹工卡县斯布牧场典型样地70个样方进行调查可知,斯布牧场草地植物有28科64属100种。不同海拔斯布牧场草地地上生物量有显著差异(P<0.05),其中4 400 m海拔的草地平均地上生物量最高,为 312.0 g/m2;海拔在4 256~4 500 m之间的牧场草产量较高,是该牧场主要的放牧区域;在4 400 m以上,随着海拔的升高,草产量急剧下降,5 041 m海拔的草地平均地上生物量仅为75.3 g/m2。对草地分层地下生物量研究的结果表明,不同海拔斯布牧场草地地下生物量差异显著(P<0.05)。4 256 m海拔的草地平均地下生物量为109.5 g/m2,5 041 m 海拔的草地平均地下生物量为仅为54.5 g/m2,随着海拔的升高,地下生物量急剧减少。
关键词:西藏斯布牧场;草地资源;生物量;草产量;放牧区域;模式优化
中图分类号: S812.29文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)06-0298-04
收稿日期:2013-09-03
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(编号:201203006);国家科技支撑计划(编号:2012BAD13B07);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(编号:BRF1610322012009);全球变化研究国家重大科学研究计划(973) (编号:2010CB951502)。
作者简介:田福平(1976—),男,甘肃武山人,硕士,副研究员,从事草种质资源与育种研究。Tel:(0931)2115267;E-mail:tianfp@163.com。
通信作者:路远,硕士,助理研究员,从事草地生态研究。Tel:(0931)23909493047;E-mail:luyuanjb@163.com。草地是西藏最重要的农业资源[1],高寒草甸草地是青藏高原主要草场类型,由于自然条件的特殊性,草地资源具有明显的地域性[2]。在青藏高原,草地资源除为社会提供直接产品价值外,其生态功能对维持自然生态系统格局和过程具有重要意义[3]。因此,了解草地植物的种类、分布、生长状况对进一步开展草地恢复具有重要作用[4]。西藏墨竹工卡县扎西岗乡斯布牧场地处西藏一江两河地区,归属于西藏发展畜牧业潜力较大且优先开发的重点地区[5]。该牧场具有悠久历史,在过去是一个专门为寺院生产畜牧产品的牧场,现在扎西岗乡斯布村的牧民曾都是墨竹工卡县斯布牧场的放牧人员。墨竹工卡县斯布牧场由拉萨雪林多吉颇彰直接管理,该牧场拥有天然草原面积约7 000 hm2,平均海拔在4 300 m以上,整个牧场没有进行围栏建设,一直保持传统的放牧方式。有关斯布草场草地资源的调查尚没有报道,因此,开展斯布牧场草地资源和生产力状况的调查对开展该社区天然草地保护与合理利用具有重要意义,也为进一步开展天然草地区划管理和天然草地放牧模式优化奠定了科学的基础。
1研究区概况与调查方法
1.1研究区域概况
研究区位于西藏墨竹工卡县斯布牧场,平均海拔约 4 500 m,受西南季风的影响,具有太阳辐射强、日照丰富,气温较低、热量不足、日温差大,降水集中,风大风频、冰雹多、霜期长等特点。年无霜期约90 d,年日照时数为2 813.1 h,年降水量515.7 mm,降水主要集中在每年的6—9月。由于地理原因,境内自然灾害多而频繁。牧场属半湿润气候区,植被种类丰富,垂直地带性明显,大多以草本为主。植被类型分布由山地灌丛向高寒草甸过渡。土壤类型主要为高山寒冻土、高山草甸土和高山草原土。斯布牧场受海拔影响较大,海拔由高到低,依次分布着高山草甸土、酸性棕壤、山地棕壤等。
1.2调查内容及方法
1.2.1草地资源的调查分别于2012年5月、6月、9月,2013年5月、7月在斯布牧场按草地类型和海拔高度随机选取3个样方,样方面积1 m×1 m,共完成70个群落特征和物种组成的样方调查,鉴定和记录了样方内所有物种组成,群落最大高度、平均高度,分种最大高度、平均高度等。
1.2.2地上及地下生物量的测定结合斯布牧场的草地类型,分别测定4 256、4 400、4 450、4 500、4 700、5 041 m等6个海拔梯度的草地生物量和株高等。利用收获法测定样方地上生物量,分别在不同海拔的样地上随机选取4个1 m×1 m样方,齐地面刈割样方内植物,并分种放入信封,在烘箱中恒温70 ℃烘干至恒重后称重并记录[6]。地下生物量的测定采用根钻法[7-9],在地上部分刈割完毕的样方内沿着对角线用根钻分别取0~10、10~20、20~30、30~40、40~50 cm的土柱,重复4次,样品放入0.3 mm的网袋,水洗分离土壤和根系,随后用0.3 mm网筛分离石砾等非根杂质,在70 ℃的烘箱内烘干至恒重后称重。
2结果与分析
2.1斯布牧场草地植物资源
通过2012年和2013年对典型样地70个样方的调查和对采集的82份植物标本的鉴定结果可知,已知的斯布牧场草地植物有28科64属100种,其中菊科9属16种,毛茛科8属12种,禾本科9属11种,蔷薇科2属10种,豆科5属5种,玄参科4属4种,莎草科2属7种,报春花科2属4种,杜鹃花科1属4种,伞形科1属3种,龙胆科2属2种,百合科2属2种,罂粟科2属2种,葱科1属2种,杨柳科1属2种,蓼科1属2种,木犀科、小檗科、牻牛儿苗科、虎耳草科、藜科、卷柏科、唇形科、大戟科、柏科、灯心草科、十字花科、瑞香科均为1属1种。斯布牧场草地植物资源种类详见表1。表12012年西藏墨竹工卡斯布牧场草地植物资源名录
科名属名种名莎草科(Cyperaceae)嵩草属(Kobresia)西藏嵩草(K. tibetica)矮生嵩草(K. humilis)线叶嵩草(K. capillifolia)粗壮嵩草(K. robusta)高原嵩草(K. pusilla)苔草属(Carex)青藏苔草(C. moorcroftii)沙生苔草(C. praeclara)禾本科(Gramineae)披碱属(Elymus)垂穗披碱草(E. nutans)鹅观草属(Roegneri)垂穗鹅观草(R. nutans)洽草属(Koeleria)草(K. glauca)羊茅属(Festuca)羊茅(F. ovina) 紫羊茅(F. rubra)燕麦属(Avena)野燕麦(A. fatua)针茅属(Stipa)异针茅(S. aliena)长芒草(S. bungeana)三芒草属(Aristida)藏布三芒草(A. tsangpoensis)早熟禾属(Poa)冷地早熟禾(P. crymophila)固沙草属(Orinus)固沙草(O. thoroldii)木犀科(Oleaceae)素馨属(Jasminum)矮探春(J. humile)蔷薇科(Rosaceae)委陵菜属(Potentilla)白毛小叶金露梅(P. parvifolia var. hypoleuca)银露梅(P. glabra)多裂委陵菜(P. multifida)多头委陵菜(P. multiceps)鹅绒萎陵菜(P. anserina)金露梅(P. fruticosa)绢毛委陵菜(P. sericea)矮生多裂委陵菜(P. multifida var. nubigena)高原委陵菜(P. pamiroalaica)蔷薇属(Rosa)峨眉蔷薇(R. omeiensis)蓼科(Polygonaceae)蓼属(Polygonum)珠芽蓼(P. viviparum)圆穗蓼(P. macrophyllum)毛茛科(Ranunculaceae)毛莨属(Ranunculus)云生毛茛(R. longicaulis)高原毛茛(R. tanguticus)棉毛茛(R. membranaceus)翠雀属(Delphinium)拉萨翠雀花(D. gyalanum)银莲花属(Anemone)卵叶银莲花(A. begoniifolia)小花草玉梅(A. rivularis var. flore-minore)乌头属(Aconitum)船盔乌头(A. naviculare)露蕊乌头(A. gymnandrum)金莲花属(Tropaeolum)矮金莲花(T. farreri)银莲花属(Anemone)钝裂银莲花(A. obtusiloba)唐松草属(Thalictrum)腺毛唐松草(T. foetidum)驴蹄草属(Caltha)花葶驴蹄草(C. scaposa)报春花科(Primulaceae)报春花属(Primula)钟花报春(P. sikkimensis)西藏粉报春(P. tibetica)点地梅属(Androsace)垫状点地梅(A. tapete)禾叶点地梅(A. graminifolia)菊科(Asteraceae)香青属(Anaphalis)西藏香青(A. tibetica)亚菊属(Ajania)细叶亚菊(A. tenuifolia)蒲公英属(Taraxacum)灰果蒲公英(T. maurocarpum)拉萨蒲公英(T. sherriffii)毛柄蒲公英(T. eriopodum)endprint
科名属名种名橐吾属(Ligularia)箭叶橐吾(L. sagitta)藏橐吾(L. rumicifolia)狗娃花属(Heteropappus)拉萨狗娃花(H. gouldii)风毛菊属(Saussurea)矮丛凤毛菊(S. pygmaea)狮牙草状风毛菊(S. leontodontoides)蒿属(Artemisia)垫型蒿(A. minor)藏白蒿(A. younghusbandii)藏沙蒿(A. wellbyi)火绒草属(Leontopodium)毛香火绒草(L. stracheyi)紫菀属(Aster)星舌紫菀(A. asteroides)萎软紫菀(A. flaccidus)豆科(Leguminosae)棘豆属(Oxytropis)甘肃棘豆(O. kansuensis)藏豆属(Stracheya)藏豆(S. tibetica)苜蓿属(Medicago)野苜蓿(M. falcata)黄耆属(Astragalus)多花黄耆(A. floridus)玄参科(Scrophulariaceae)马先蒿属(Pedicularis)甘肃马先蒿(P. kansuensis)婆婆纳属(Veronica)长果婆婆纳(V. ciliata)马先蒿属(Pedicularis)绒舌马先蒿(P. lachnoglossa)肉果草属(Lancea)肉果草(L. tibetica)龙胆科(Gentianaceae)肋柱花属(Lomatogonium)岗巴肋柱花(L. lloydioides)龙胆属(Gentiana)长梗秦艽(G. waltonii)罂粟科(Papaveraceae)紫堇属(Corydalis)斑花黄堇(C. conspersa)绿绒蒿属(Meconopsis)报春绿绒蒿 (M. primulina)杨柳科(Salicaceae)柳属(Salix)节枝柳(S. dalungensis)毛坡柳(S. obscura)百合科(Liliaceae)黄精属(Polygonatum)卷叶黄精(P. cirrhifolium)百合属(Lilium)小百合(L. nanum)小檗科(Berberidaceae)小檗属(Berberis)拉萨小檗(B. hemsleyana)牻牛儿苗科(Geraniaceae)老鹳草属(Geranium)老鹳草(G. wilfordii)杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃属(Rhododendron)烈香杜鹃(R. anthopogonoides)雪层杜鹃(R. nivale)头花杜鹃(R. capitatum)千里香杜鹃(R. thymifolium)虎耳草科(Saxifragaceae)虎耳草属(Saxifraga) 零余虎耳草(S. cernua) 葱科(Alliaceae)葱属(Allium)粗根韭(A. fasciculatum)天蓝韭(A. cyaneum)伞形科(Umbelliferae)矮泽芹属(Chamaesium) 松潘矮泽芹(C. thalictrifolium)矮泽芹(C. paradoxum)小矮泽芹(C. spatuliferum var. minor)藜科(Chenopodiaceae)虫实属(Corispermum)藏虫实 (C. tibeticum)卷柏科(Selaginellaceae)卷柏属(Selaginella) 垫状卷柏(S. pulvinata)唇形科(Lamiaceae)独一味属(Lamiophlomis)独一味(L. rotata)大戟科(Euphorbiaceae)大戟属(Euphorbia)高山大戟(E. stracheyi)柏科(Cupressaceae)圆柏属(Sabina)香柏(S. pingii var. wilsonii) 灯心草科(Juncaceae)灯心草属(Juncus)米拉山灯心草(J. milashanensis)十字花科(Cruciferae)葶苈属(Draba)葶苈(D. nemorosa)瑞香科(Thymelaeaceae)狼毒属(Stellera)狼毒(S. chamaejasme)注:2012年西藏墨竹工卡斯布牧场草地植物合计29科64属101种。
2.2不同海拔高度对斯布牧场草地生物量的影响
近年来,由于自然和人为因素的双重作用,斯布牧场草地生产力出现了较严重的退化,裸露地面积出现和增加的趋势越来越明显。要解决草地退化问题,首先要对该区草地生物量进行详细的调查,在现阶段寻求墨竹工卡社区草畜平衡的主要途径还是在解决草地系统第一性生产力方面,因此,结合草地类型分别测定不同海拔梯度的草地生物量和株高等为下一步开展草地改良提供了依据。
斯布牧场的草地地上生物量在不同海拔高度上具有显著差异(P<0.05)。其中,4 256 m海拔的草地平均地上生物量为249.6 g/m2,4 400 m海拔的草地平均地上生物量为312.0 g/m2,4 450 m海拔的草地平均地上生物量为275.0 g/m2,4 500 m海拔的草地平均地上生物量为 268.3 g/m2,4 700 m海拔的草地平均地上生物量为 94.0 g/m2,5 041 m海拔的草地平均地上生物量为 75.3 g/m2。草产量较高的海拔在4 256~4 500 m之间,是该牧场的主要放牧区域。在4 400 m以上,随着海拔的升高,草产量急剧下降。
从图2可知,海拔对天然草地株高有显著影响(P<005),随着海拔的升高,株高显著变矮,由于4 256 m海拔是该牧场的河谷地带,平均株高最高,为19.6 m,是其他海拔株高的3倍以上,4 500 m以上均以矮生或垫状草类为主,平均株高还不到4 cm。
可知,0~10 cm的地下生物量占地下总生物量的55%以上,0~30 cm的地下生物量占地下总生物量的85%以上。这为该牧场草地健康评价提供依据。
随着海拔升高,斯布牧场草地地下生物量显著减少。4 256 m海拔的草地平均地下生物量为109.5 g/m2,4 400 m海拔的草地平均地下生物量为103.3 g/m2,4 450 m海拔的草地平均地下生物量为95.1 g/m2,4 500 m海拔的草地平均地下生物量为93.9 g/m2,4 700 m海拔的草地平均地下生物量为75.1 g/m2,5 041 m海拔的草地平均地下生物量为54.5 g/m2。随着海拔的升高,地下生物量急剧减少。endprint
3小结
西藏墨竹工卡县扎西岗乡斯布牧场草地植物有28科64属100种。该牧场草地地上生物量在不同海拔高度上存在显著差异(P<0.05),4 400 m海拔的草地平均地上生物量最高,为312.0 g/m2;5 041 m海拔的草地平均地上生物量最低,为75.3 g/m2。海拔在4 256~4 500 m之间的牧场草产量较高,是该牧场主要的放牧区域。对斯布牧场分层地下生物量的研究结果表明,0~10 cm的地下生物量占地下总生物量的55%以上,0~30 cm的地下生物量占地下总生物量的85%以上。经调查,该牧场草地地下生物量在不同海拔高度存在显著差异(P<0.05)。其中,4 256 m海拔的草地平均地下生物量为109.5 g/m2,5 041 m海拔的草地平均地下生物量为仅为54.5 g/m2,说明地下生物量随着海拔的升高而急剧减少。
参考文献:
[1]苏大学. 西藏草地资源的结构与质量评价[J]. 草地学报,1995,3(2):144-151.
[2]周毛措,郑建宗. 高寒草甸类草地不同退化状态人工恢复与自然恢复经济分析[J]. 中国草食动物科学,2012,32(4):34-38.
[3]李忠魁,拉西. 西藏草地资源价值及退化损失评估[J]. 中国草地学报,2009,31(2):14-21.
[4]袁福锦,吴文荣,钟声,等. 昆明小哨示范牧场草地植物资源调查及利用研究[J]. 中国草食动物科学,2013,33(1):29-33.
[5]王建林,邓小军,刘锁柱.西藏一江两河地区草地资源及其开发利用[J]. 草业科学,1994,11(5):4-6.
[6]李愈哲,樊江文,张良侠,等. 不同土地利用方式对典型温性草原群落物种组成和多样性以及生产力的影响[J]. 草业学报,2013,22(1):1-9.
[7]宇万太,于永强.植物地下生物量研究进展[J]. 应用生态学报,2001,12(6):927-932.
[8]宋璐璐,樊江文,钟华平,等. 重庆红池坝地区草地群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度格局变化[J]. 草地学报,2010,18(2):160-166.
[9]刘凤山,周智彬,胡顺军,等. 根钻不同取样法对估算根系分布特征的影响[J].endprint
3小结
西藏墨竹工卡县扎西岗乡斯布牧场草地植物有28科64属100种。该牧场草地地上生物量在不同海拔高度上存在显著差异(P<0.05),4 400 m海拔的草地平均地上生物量最高,为312.0 g/m2;5 041 m海拔的草地平均地上生物量最低,为75.3 g/m2。海拔在4 256~4 500 m之间的牧场草产量较高,是该牧场主要的放牧区域。对斯布牧场分层地下生物量的研究结果表明,0~10 cm的地下生物量占地下总生物量的55%以上,0~30 cm的地下生物量占地下总生物量的85%以上。经调查,该牧场草地地下生物量在不同海拔高度存在显著差异(P<0.05)。其中,4 256 m海拔的草地平均地下生物量为109.5 g/m2,5 041 m海拔的草地平均地下生物量为仅为54.5 g/m2,说明地下生物量随着海拔的升高而急剧减少。
参考文献:
[1]苏大学. 西藏草地资源的结构与质量评价[J]. 草地学报,1995,3(2):144-151.
[2]周毛措,郑建宗. 高寒草甸类草地不同退化状态人工恢复与自然恢复经济分析[J]. 中国草食动物科学,2012,32(4):34-38.
[3]李忠魁,拉西. 西藏草地资源价值及退化损失评估[J]. 中国草地学报,2009,31(2):14-21.
[4]袁福锦,吴文荣,钟声,等. 昆明小哨示范牧场草地植物资源调查及利用研究[J]. 中国草食动物科学,2013,33(1):29-33.
[5]王建林,邓小军,刘锁柱.西藏一江两河地区草地资源及其开发利用[J]. 草业科学,1994,11(5):4-6.
[6]李愈哲,樊江文,张良侠,等. 不同土地利用方式对典型温性草原群落物种组成和多样性以及生产力的影响[J]. 草业学报,2013,22(1):1-9.
[7]宇万太,于永强.植物地下生物量研究进展[J]. 应用生态学报,2001,12(6):927-932.
[8]宋璐璐,樊江文,钟华平,等. 重庆红池坝地区草地群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度格局变化[J]. 草地学报,2010,18(2):160-166.
[9]刘凤山,周智彬,胡顺军,等. 根钻不同取样法对估算根系分布特征的影响[J].endprint
3小结
西藏墨竹工卡县扎西岗乡斯布牧场草地植物有28科64属100种。该牧场草地地上生物量在不同海拔高度上存在显著差异(P<0.05),4 400 m海拔的草地平均地上生物量最高,为312.0 g/m2;5 041 m海拔的草地平均地上生物量最低,为75.3 g/m2。海拔在4 256~4 500 m之间的牧场草产量较高,是该牧场主要的放牧区域。对斯布牧场分层地下生物量的研究结果表明,0~10 cm的地下生物量占地下总生物量的55%以上,0~30 cm的地下生物量占地下总生物量的85%以上。经调查,该牧场草地地下生物量在不同海拔高度存在显著差异(P<0.05)。其中,4 256 m海拔的草地平均地下生物量为109.5 g/m2,5 041 m海拔的草地平均地下生物量为仅为54.5 g/m2,说明地下生物量随着海拔的升高而急剧减少。
参考文献:
[1]苏大学. 西藏草地资源的结构与质量评价[J]. 草地学报,1995,3(2):144-151.
[2]周毛措,郑建宗. 高寒草甸类草地不同退化状态人工恢复与自然恢复经济分析[J]. 中国草食动物科学,2012,32(4):34-38.
[3]李忠魁,拉西. 西藏草地资源价值及退化损失评估[J]. 中国草地学报,2009,31(2):14-21.
[4]袁福锦,吴文荣,钟声,等. 昆明小哨示范牧场草地植物资源调查及利用研究[J]. 中国草食动物科学,2013,33(1):29-33.
[5]王建林,邓小军,刘锁柱.西藏一江两河地区草地资源及其开发利用[J]. 草业科学,1994,11(5):4-6.
[6]李愈哲,樊江文,张良侠,等. 不同土地利用方式对典型温性草原群落物种组成和多样性以及生产力的影响[J]. 草业学报,2013,22(1):1-9.
[7]宇万太,于永强.植物地下生物量研究进展[J]. 应用生态学报,2001,12(6):927-932.
[8]宋璐璐,樊江文,钟华平,等. 重庆红池坝地区草地群落生物量及物种丰富度沿海拔梯度格局变化[J]. 草地学报,2010,18(2):160-166.
[9]刘凤山,周智彬,胡顺军,等. 根钻不同取样法对估算根系分布特征的影响[J].endprint