围栏封育对植被群落特征影响的研究进展
2020-12-16陈亭亭孙士浩王正莉吴海燕张敬芸
陈亭亭, 孙士浩, 王正莉, 吴海燕, 张敬芸
(1.青海师范大学 生命科学学院, 青海 西宁 810008; 2.青海师范大学,青海 西宁 810008; 3.青海师范大学地理科学学院, 青海 西宁 810008;4.青海师范大学 教育学院, 青海 西宁 810008)
草地生态系统属于陆地生态系统,是陆地生态系统中面积最大的一类,在调节生态系统功能方面发挥着重要作用[1-2]。但受全球气候变暖等不利因素影响,草地的退化十分严重,给草地生态系统、社会、经济及生态环境的可持续发展带来负面影响[3]。而草地围栏封育具有投资少、见效快等优点,已成为退化草地恢复的重要措施之一[4]。
我国在围栏封育方面的研究虽起步较晚,但近几十年国内很多学者研究了围栏封育对植物多样性、盖度、高度、生物量等方面的影响[5]。因此,笔者通过梳理、归纳出近年来围栏封育对植物多样性、盖度、高度、生物量影响的研究成果,系统地展现围栏封育对植被群落特征影响的研究进展,以期为后续科研工作提供参考。
1 围栏封育对植物多样性的影响
围栏封育对植物多样性的影响呈显著增加、基本不变、显著降低3种不同的结果。杨静等[6]指出,沙质荒漠草地物种丰富度、Simpson指数、Shannon-wiener指数在封育后均显著增长。同时吴建波等[7]指出,围封8年后样地内物种数、Shannon′s多样性指数显著高于自由放牧样地和围封4年样地。XU LJ等[8]研究表明,植物多样性、均匀度以及丰富度指数仅围封第5年出现短暂的增加。赵盼盼等[9]研究表明,围封对植物多样性指数有增大趋势,但差异不显著。但也有研究表明,围栏内多样性指数与均匀度均低于围栏外[10-11]。以此可知,围栏封育对植物多样性的影响不一,且影响效果受植被类型、地理环境、封育年限等多因素限制。
2 围栏封育对植被盖度、高度的影响
多位学者研究表明,短期围栏封育可显著提高植被群落的盖度、高度[12-15]。廖晗茹等[16]研究表明,围封显著增加荒漠草原杂草类植物覆盖度,减少禾本科和蒿类植物覆盖度。旦增塔庆等[17]指出,围封显著提高了退化高寒草甸植物盖度。熊好琴等[18]研究表明,与持续放牧样地相比,围栏禁牧5年样地群落维管植物总盖度增加显著。围栏禁牧是高寒草地恢复的重要技术手段之一,但学术界对适宜的围栏年限还存在较大争议[17]。王蕾等[19]指出,短期围封可增加草地的产草量,但随着围封年限的继续延长又有所降低。因此,封育时间不宜过长,应结合植被类型、植被生长环境等多方面因素,制定合理的封育时间,以期达到更好的封育效果。
3 围栏封育对植被生物量的影响
生物量是基本生物学特征之一,是植物物质、能量积累的重要体现[20]。植被群落样方调查表明,围栏封育使植物群落的生物量明显增加[21-22]。赵凌平等[23]发现,随着封育年限的增加植被地上生物量呈先增加后降低趋势,且在封育23年草地达到峰值。张雄伟等[24]研究表明,草地群落地上生物量至少经过5年的围栏封育才高于放牧地。刘思洋等[25]研究表明,随施氮量增加,围封草地植被生物量显著增加。但也有学者指出,围栏放牧对促进退化高寒草甸地上植被的生长是有效的,围栏可达4年,对青藏高原的高寒草原可达8年,并建议在严重退化的草原上采用短期围栏(4~8年)[26]。
4 展望
综上所述,围栏封育能显著提高植被群落的盖度、高度、生物量,但不同植被类型对围栏封育响应存在差异。对植物多样性存在显著增加、基本不变、显著降低等形式。但长期围栏对退化草场带来的效益不显著,甚至有学者指出,长期围栏不能增加生态和经济效益,反而给野生动物的迁徙、牧民的放牧、国家的经济发展带来不利影响,并建议在可行的情况下鼓励传统的自由放牧[26]。
围栏封育作为一种有效的退化草场恢复措施,其封育效果受植被类型、地理环境、封育前退化程度和其他施加条件等因素的影响,同样的封育处理可能带来不同结果。应针对不同的原有条件继续开展封育多方面研究,根据当地特点及封育目的探寻出最适宜的围封年限,最大程度发挥围封效益。