不同放牧强度对草地植被群落特征的影响

殷桂涛，董婉珍（.新疆兵团第七师农科所，新疆　奎屯83300；.新疆兵团锦棉种业有限公司，新疆　奎屯83300）



不同放牧强度对草地植被群落特征的影响

殷桂涛1，董婉珍2
（1.新疆兵团第七师农科所，新疆奎屯833200；2.新疆兵团锦棉种业有限公司，新疆奎屯833200）

摘要：通过在塔城市北山铁列克提春秋牧场设置的轻度放牧(BA1)、中度放牧(BA2)、重度放牧(BA3)和对照四个水平放牧的测定,对不同放牧强度下草地植被的盖度、高度、密度以及生物量的变化进行了研究。结果表明:草地植被群落的主要优势种是草原苔草、千叶蓍、三叶草、早熟禾；不同放牧强度对植物群落具有一定的影响，其中草地植被群落盖度、密度和地上生物量随着放牧强度的增强均呈现下降趋势。

关键词：放牧强度；植被群落；群落特征

10.16863/j.cnki.1003-6377.2016.01.011

天然草地是人类赖以生存的重要环境条件和生产的物质基础,是全国最大的可更新资源,是形成生物多样性的重要组成部分，对人类社会持续发展具有非常重要的作用[1]。天然草地中，放牧是目前草地利用上最经济的方式，但不适宜的放牧强度致使草原植被、土壤遭受不同程度的破坏。许多研究证明,草原植物群落的特征与牧压强度密切相关[2]，其中过度放牧是导致草地退化的最主要原因[3～ 10]，从而影响到畜牧业的持续发展。因此，最适宜放牧强度的确定，不仅依赖于家畜采食行为，还取决于草地植被特征[11]。目前，虽然关于放牧对草地植被的影响已有许多报道，但在塔城市天然草地上，采取小区控制放牧实验研究定量放牧强度下植被特征的变化还未见到。本研究试图通过野外调查的方法，采用小区控制放牧试验，研究新疆褐牛在不同放牧强度下对草地植物群落特征的影响，为确定适宜放牧强度、合理利用草地资源提供基础数据和理论依据。

1　材料与方法

1.1研究区概况

研究地点设在塔城市窝依加依劳牧场北山的铁列克提春秋场，距市区47 km，地处E83。10'～83。08'，N47。00'～46。59'，海拔（1 078～1 098）m，山地梁坡平缓，呈纵橫条状，属于半干旱气候，年降水量（280～350）mm，多集中于4-6月，年平均温度5.9℃，无霜期为126 d左右，土壤为淡栗钙土，植被类型为草原苔草+杂类草的温性草原，主要植被种类有草原苔草Carex liparocarpos、千叶蓍(Achilleamillefoliu)、三叶草（Trifolium pratense）、早熟禾(Poa annua)，草原委陵菜(Potentilla desertorum)，同时伴生有草原委陵菜(Potentilla desertorum)、草原糙苏Phlomis pratens及多种杂类草。

1.2研究方法

1.2.1野外测定

根据草地利用状况，将试验设置3个放牧压处理，即轻度放牧（BA1）、中度放牧（BA2）、重度放牧（BA3）及对照（不放牧），轻度3头牛/区，草地利用率30%、中度5头牛/区，草地利用率50%和重度7头牛/区，草地利用率70%；设置平行固定样地，每个牧压重复3次，共计10个小区，每个小区面积8 hm2（图1）。

实验测定开始于2014年7月，每隔30 d测定一次，每个小区按照纵向相隔100 m，横向相隔50 m设置样方1mX1m6个，记录样方中植物种类（含毒害草）、盖度、高度、密度及生物量等，齐地面剪割，称其鲜重，风干称其干重。

草地植物群落测定方法：

（1）植物种类：记录样方内出现的所有植物名称；

（2）高度：在样方内随机选取每种植物各5～10株（不足5株者全部测定），测定植株生殖枝及营养枝的自然高度，计算每种植物的平均高度；

（3）盖度：针刺法；

（4）密度：计数样方内种的植株数。当植株体出现在样方的边界上，一般只有植物的根部在样方里边才被计数；

（5）地上生物量：草本分种齐地面剪割，分种称重。

图1　试验放牧区布局图

1.2.2数据处理与分析

（1）重要值计算：计算试验区内植物的主要优势种。

（2）数据采用Excel2007及SPSS11.0相关统计分析软件进行分析与图表制作。

1.3技术路线（见图2）

图2　技术路线图

2　结果分析

2.1不同放牧强度对群落盖度的影响

图3　草地植被盖度变化

盖度是指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率，又称为投影盖度，是衡量群落功能的重要指标。从图3可以看出，从7月到10月长时间的放牧中，随放牧时间的延长，盖度由20.70%降低至18.28%，整体上呈现下降趋势，但下降趋势不是很大。

表1　不同放牧强度对草地植被盖度的影响

从表1的方差分析中可以看出，7月进场前轻度、中度、重度及对照植被差异不显著，8月植被盖度随着放牧强度的增强无显著差异，10月份轻度放牧和中度放牧与对照相比差异显著，重度放牧与对照之间植被盖度差异不显著(P＞0.05），可能是由于在重度放牧下不食草及适口性差的草类增多，致使盖度增大的原因。从7月到10月可以看出，随放牧时间的延长，轻度与中度放牧，盖度差异显著，重度放牧植被盖度与对照相比差异不显著(P＞0.05）。

2.2不同放牧强度对草地植被密度的影响

图4　草地植被密度变化

密度是单位面积内植被个数。图4表示的是不同季节不同放牧强度对草地植被密度的影响。从中可以看出，7月进场前植被密度BA1是96株/m2，BA2是86株/m2，BA3是81株/m2，放牧一个月后8月植被密度BA1是47株/m2，BA2是44株/m2，BA3是30株/m2，相比7月，各放牧梯度呈现下降趋势，随放牧时间的延长至10月，植被密度呈现上升趋势，可能是由于主要优势种植物减少，杂类草增多的缘故。从整体上看，7月到10月，随放牧强度增大与对照相比植被密度呈现下降趋势。

表2　不同放牧强度对草地植被密度的影响

从中可以看出，随着放牧强度的增强7月份与10月份无显著差异，8月份除中度放牧与对照间无显著差异外，轻度与中度及重度放牧之间存在显著性差异(P＜0.05）。这可能是由于在野外测定过程中，对植物种类的株数认识不一致，尤其是对优势种苔草及三叶草的测定标准不一致是导致密度存在着不明显差异的原因。

2.3不同放牧强度对草地植被地上生物量的影响

图5　草地植被地上生物量的变化

图5表示从7月至10月放牧地植被的地上生物量。从中可以看出，7月植被地上生物量总体差异不大，8月份植被生物量随着放牧强度增强与对照相比逐渐下降，植被地上生物量BA1达到75.34 g/m2，BA2达到27.74 g/m2，BA3达到19.96 g/m2，10月植被地上生物量与对照相比,BA1是对照的0.92倍，BA2是对照的0.91倍，BA2是对照的0.96倍，有增加的趋势，这可能是因为在10月放牧过程中，采样放牧时间过短，采样不均匀所致.总的来看，植被地上生物量随放牧时间的延长与对照相比均呈现下降趋势。

表3　不同放牧强度对草地植被生物量的影响

从表3看出，7、8月份植被生物量随着放牧强度增大无显著差异，10月份各放牧梯度间无显著差异，但与对照均有极显著差异(P＜0.01）；各放牧梯度随着放牧时间的增长在7月份与8月份间均无显著差异，但与10月份间都有极显著差异(P＜0.01）。

3　讨　论

随放牧时间的延长，植被群落盖度呈现下降趋势；随放牧强度的增大,草地植被盖度逐渐减小。依次为BA1（20.70%）>对照（20%）> BA2（19.52%）> BA3（18.28%）。

随放牧时间的延长，植被群落密度先下降后呈现上升趋势；随放牧强度的增大，草地植被密度逐渐降低。依次为BA1（68.55株/m2）>对照（66.10株/m2）> BA2（63.69株/m2）> BA3（58.33株/m2）。

随放牧时间的延长，草地植物地上生物量呈现明显下降趋势；随着放牧强度的增大，草地植被生物量逐渐减少。依次为BA1（53.19 g/m2）>对照（38.05 g/m2）> BA2（33.07 g/m2）> BA3（28.64 g/m2）。

总之，放牧是自然生态系统中主要的干扰源之一,其中放牧采食与践踏、排泄物是家畜作用于草地的三个重要途径,其生态作用因放牧压力的强度而异[12～13]。草地植物群落特征与牧压强度、放牧时间密切相关。研究通过新疆褐牛小区放牧控制试验，结果表明在放牧条件下,草地植被群落的盖度、密度和地上生物量随放牧时间的延长及放牧强度的增大均呈现下降趋势。因试验测定数据仅为部分放牧季节（7月、8月、10月）,放牧时间过短，缺少对整个放牧季节家畜的全面了解，导致有些数据并没有出现显著性的差异，因此为了寻求最适宜的放牧强度，全面了解草地现存量与放牧强度动态关系需经多个放牧季重复观测,方可完善。

参考文献：

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Effect of Different Grazing Intensity against the Features of Grassland Vegetation Community

YIN Gui-tao1,DONG Wan-zhen2

Abstract:The paper studies the changes of coverage,height,density and biomasse of grassland vegetation under different levels of grazing intensity by measuring the four levels of grazing,that is,light grazing(BA1), medium grazing (BA2),heavy grazing (BA3)and comparison in Chunqiu Meadow of Beishan Tieliekti.It is found that the main dominant species of grassland vegetation community is grassland sedge,chiba yarrow, clover and kentucky bluegrass, and different levels of grazing intensity can bring certain effects to phytocoenosium,especially,the coverage,density and biomasse of grassland vegetation tends to decrease as the grazing intensity is increasing.

Key words:grazing intensity;vegetation community;community features

收稿日期：2015-12-11，修回日期：2015-12-17

作者简介：殷桂涛（1969-），女，从事草地生态资源监测、草地保护、优良牧草品比试验及新技术推广工作。

基金项目：“十二五”农村领域国家科技计划项目“新疆荒漠干旱绿洲草原区生产生态生活保障技术集成与示范（2012BAD13B03)；新疆牧区商品牛羊杂交模式的建立与草原生态保护利用技术推广示范；新疆草原牧区生态保护利用与牧民定居区饲草料保障技术研究与示范。

中图分类号：S812.8

文献标识码：A

文章编号：1003-6377（2016）01-0045-06