围栏封育对草地多样性的影响

石宗维，杨天友，卢志宏

(铜仁学院，贵州 铜仁 554300)

草原是我国主要的生态资源之一，约有天然草地3.9×104万hm2，包括温带草原、荒漠草原、高寒草原及南方草山〔1〕。据统计，在过去40年，超过3.5×104万hm2草地发生了退化，重度退化的草地1.4×104万hm2〔2〕。一般认为过度放牧和气候变化是草地退化的主要原因，多数学者认为，相比气候因素，长期的过牧超载才是最主要的原因〔1〕。人类的生产经营活动对草地的干扰最大，其中多样性变化是相关研究的重要内容，主要集中在生态系统恢复与重建，而围栏封育则是重要的研究手段，依靠自然提高生产功能，不过禁牧围封也会产生一些负面的作用〔8〕，根据实际情况采取适当的方式，考虑适当的封育时间〔3-4〕。

围封对物种多样性的影响集中在增加、降低及无影响或影响等三方面〔5〕，不同草地类型、不同区域及不同封育时间的结论不尽相同，本文从以下三方面展开讨论。

1 围栏封育对植物种类的影响

普遍认为物种多样性可以反映草地的生产状况，围封促进物种数增加，多样性呈先降后升的趋势〔6〕。大针茅草原在禁牧封育多年后，羊草成为优势种，大针茅为亚优势种，且生物多样性更加丰富〔7〕，成湘等〔8〕也指出，绢蒿荒漠草原在封育3年后，多样性显著提高(p>0.05)，5～8年多样性和生产力最高；刘小丹等〔9〕指出在盐池县围封20年，阿尔泰狗娃花代替了黑沙蒿成为优势种。孙涛等〔10〕发现禁牧封育有利于提高山地灌丛草地多样性，李璠等〔11〕指出不同类型的草地多样性变化趋势并不相同。

龙显静等〔12〕指出禁牧封育退化的沙漠草地，可提高植物种数，多达8种，占比72.7%，且物种个体数量明显增多；黄东月等〔13〕指出轻度、中度、重度退化的云南山地草甸草原，在3年后物种增加了15、21和24种；殷振华等〔14〕发现围封3年可增加物种近30种，第4年可达到稳定状态；贾晓妮指出封育可增加物种19～23种；单贵莲等〔15〕指出围封10、20年物种增加35种，13年增加33种。刁兆岩等〔16〕指出不同类型草地，封育增加的物种不同。封育一定年限，可以增加物种，并趋于稳定，不同退化程度的草地，随草地类型的变化，封育后增加的物种，趋于稳定的年限，均表现出不同的规律。

2 围栏封育对植物ɑ多样性的影响

地娜·买买提等〔17〕指出围封高寒草甸多样性远远高于自由放牧草地，典型草原围栏有利于促进物种丰富度和群落稳定性，而湿地草甸围栏多样性降低，物种单一化，数量增加〔16〕。

郑晓翾等〔18〕指出围封的呼伦贝尔草原多样性大于放牧的，李坤等〔19〕指出绢蒿荒漠草地围封后香浓-威尔指数减小。任毅华等〔20〕在研究围封20年的西藏高寒草甸草原后指出，多样性指数、Shannon-Wiener指数显著增加，而定性下降；而苗福泓等〔21〕在围封青藏高寒草甸草原后指出，围封6年的过程中，多样性先降后升再降低，并具有显著性差异。也有相反的情况，石红霄等〔22〕在封育三江源高寒草甸草原时指出生物量增加物种数和多样性下降。

禁牧是通过去除家畜的影响，直接影响群落组成和结构，实现对物种多样性发生作用。马少薇等〔23〕指出围封短花针茅草原，可提高Simpson指数、Shannon-wiener指数和Pielou指数。杨合龙等〔24〕指出在禁牧绢蒿荒漠的第9年，Simpson指数和Pielou指数显著增加，董乙强等〔25〕也有相同的结论。而Alice等〔26〕的结论相反，多样性下降。围栏有助于强竞争力物种的生长，不利于竞争力较弱的物种，因此表现出先增加后降低的趋势〔27〕。

范月君〔28〕封育三江源高山嵩草草甸指出多样性降低，群落结构呈简单化。蒋德明等〔29〕在封育科尔沁沙地6后指出，多样性提高，11年以上多样性下降。随封育的增加，物种丰富度、香农威尔指数、辛普森指数先增加后降低，Shannon-Winner指数在封育6年时达到最大值〔30〕，大量的研究认为适当的封育时间能够促进多样性的增加，超过一定时间后反而下降〔31〕，陈智勇指出在藏北封育退化草地的最佳时间为7年〔32〕。

3 围栏封育对土壤微生物、土壤节肢动物多样性的影响

不同类型草原禁牧封育试验发现，土壤中微生物数量和生物量显著提高。单贵莲等〔15〕指出在围封7、10、13、20年后，内蒙古典型草原表层土壤(0-30cm)细菌、放线菌、真菌数量及土壤微生物量均显著增加。赵帅等〔33〕指出贝加尔针茅草原也有类似的结论，大针茅草原也不例外。曹叶飞等〔34〕指出亚高山草原、亚高山草甸化草原有类似现象，而亚高山草原化草甸封育后数量降低，谢勇等〔35〕的研究支持该结论。

武崎等在高寒草地封育实验中指出围栏封育利于土壤节肢动物群落的恢复〔36〕。刘任涛等〔37〕在沙质草地围栏封育实验中指出，土壤动物多样性在禁牧处理中高于放牧处理，禁牧处理较高，个体数量多。刘新民等〔38〕在典型草原围封中指出，封育可能会促进土壤动物群落的密度和稳定性。

围栏封育阻止了家畜对植物的采食和践踏，特别是对退化草地，围栏封育给予了植物繁衍、正向演替的机会，促进了植物、土壤、微生物及节肢动物三者之间的物质、能量交换，促进了生态系统的恢复，大部分类型的草原植物种类增加，生物多样性提高；不同类型的草原围栏封育的时间存在差异，适当的封育时间有利于生物多样性和系统稳定性的提高；而微生物和节肢动物对围栏封育的响应时间和草地利用方式存在差异。