溫 超 ，單玉梅 ，陳海軍 ，常 虹 ，木 蘭 ，張璞進(jìn) ，曄薷罕 ，孫海蓮

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.中國科學(xué)院內(nèi)蒙古草業(yè)研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；3.內(nèi)蒙古生物技術(shù)研究院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

草地是可再生的自然資源之一，對人類的生存發(fā)展以及畜牧業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用，也對生態(tài)環(huán)境的健康具有關(guān)鍵性的作用。作為歐亞大陸草原重要組成部分的內(nèi)蒙古荒漠草原，地處草原向荒漠的過渡區(qū)域，地域遼闊，東起錫林浩特市的蘇尼特，南至陰山北麓的山前地帶，西至巴彥淖爾市的烏拉特，北面與蒙古國的荒漠草原相接，占地面積約為11.2萬km2，處于內(nèi)蒙古干旱與半干旱區(qū)的邊緣地段，受氣候因素和人為因素的雙重干擾，生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱。近年來，由于氣候變化和人類的各種干擾活動，草地生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，結(jié)構(gòu)與功能受到嚴(yán)重影響，草地出現(xiàn)了嚴(yán)重的荒漠化和土壤沙化現(xiàn)象，原本就脆弱的荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)受到了前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1-2]。

荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)中，放牧是人類的主要活動之一，也是草地的主要利用方式之一。放牧可以通過家畜的采食和踐踏影響植物群落，尤其是地上植被的特征和屬性，比如植被高度、蓋度、株叢面積和生物量等，而且隨著氣候因素的變化而變化，因?yàn)榉拍良倚蟮牟墒沉?xí)性也是因季節(jié)而發(fā)生變化的[3-6]。鑒于此，本試驗(yàn)開展了不同放牧強(qiáng)度下植物種群株叢面積季節(jié)性變化規(guī)律的研究，為退化草原生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)以及草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供一些理論基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市四子王旗王府一隊，北緯 41°47′17″，東經(jīng) 111°53′46″，平均海拔為1 450 m。氣候類型為典型的中溫帶大陸性氣候，春季多風(fēng)且干旱，夏季炎熱且少雨。多年平均降雨量約為280mm，蒸發(fā)量很大，是降雨量的7～10倍。全年盛行西北風(fēng)和北風(fēng)，年平均風(fēng)速為4～5 m/s。整個試驗(yàn)區(qū)土壤類型為淡栗鈣土，草地類型為荒漠草原，植被草層較低矮，一般株高為8 cm，且植被較稀疏，蓋度為20%左右，植物群落由20多種植物組成。建群種為短花針茅（Stipa breviflora），優(yōu)勢種為冷蒿（Artemisia frigida）和無芒隱子草（Cleistogenes songorica）。

2 材料和方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)區(qū)設(shè)置在內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院綜合試驗(yàn)示范中心的長期放牧控制試驗(yàn)平臺。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)4個放牧梯度，分別為不放牧對照樣地（CK）、輕度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG），放牧強(qiáng)度分別為：0 只羊/hm2、0.93 只羊/hm2、1.82 只羊/hm2和2.71只羊/hm2，每個梯度設(shè)3個重復(fù)，共計12個試驗(yàn)小區(qū)。每個試驗(yàn)小區(qū)占地面積基本相等，整個試驗(yàn)區(qū)占地面積約為50 hm2。每一區(qū)組內(nèi)的試驗(yàn)小區(qū)采用完全隨機(jī)排列，分別表示為 CK1、LG1、HG1和 MG1；HG2、CK2、MG2和 LG2；LG3、CK3、MG3和 HG3，每個小區(qū)內(nèi)的放牧羊只數(shù)量分別為0只、4只、8只和12只（圖1）。

2.2 測定方法

本試驗(yàn)中的指標(biāo)采用固定樣方法測定。具體方法為：在每個試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)設(shè)置5個固定觀測樣方，用涂有不同顏色的鐵絲分別標(biāo)記待觀測的植株（或株叢），在生長季（5—9月）進(jìn)行測定。每次固定觀測被標(biāo)記的短花針茅、冷蒿以及無芒隱子草。觀測時間分別為5月15日、6月3日、6月26日、7月20日、8月15日和9月16日，分別記錄在各樣方內(nèi)出現(xiàn)的各植物種群的株叢面積。

3 結(jié)果與分析

3.1 短花針茅種群株叢面積的季節(jié)變化

短花針茅株叢面積，同一放牧強(qiáng)度不同月份間，整體表現(xiàn)為逐月增加的趨勢。株叢面積相對較小期出現(xiàn)在6月末，此時短花針茅正處于生殖生長期，整個株叢所同化的能量主要用于生殖生長；峰值出現(xiàn)在9月。在同一月份不同放牧強(qiáng)度間，5月（放牧前期），短花針茅株叢面積隨著放牧強(qiáng)度的增加而增加，各處理間差異顯著（P＜0.05）；6—9月，其株叢面積均在LG下最大，顯著高于其他處理（P＜0.05）（圖2）。

3.2 冷蒿種群株叢面積的季節(jié)變化

冷蒿株叢面積在CK表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，峰值出現(xiàn)在8月；在放牧區(qū)均表現(xiàn)為逐月增加，峰值出現(xiàn)在9月，除6月初期與末期間無顯著差異外，其他月份間均存在顯著性差異（P＜0.05）。在各月份不同放牧強(qiáng)度下，其株叢面積均表現(xiàn)為隨著放牧強(qiáng)度的增加而顯著降低（P＜0.05），各放牧強(qiáng)度間均存在顯著性差異（P＜0.05）（圖3）。

3.3 無芒隱子草種群株叢面積的季節(jié)變化

無芒隱子草株叢面積變化與冷蒿的變化趨勢基本一致，即在各放牧強(qiáng)度下均表現(xiàn)為逐月增加，峰值出現(xiàn)在9月，8月和9月與其他月份間均存在顯著性差異（P＜0.05），在各月份中，HG株叢面積均為最?。▓D4）。

4 結(jié)論與討論

短花針茅、冷蒿和無芒隱子草種群株叢面積在不同放牧強(qiáng)度下呈現(xiàn)出不同的動態(tài)變化模式。

短花針茅株叢面積在同一放牧強(qiáng)度下整體表現(xiàn)為逐月增加的趨勢。其中，6月末株叢面積相對較小，可能是短花針茅正處于生殖生長時期，整個株叢所同化的能量主要用于植株的生殖生長；9月達(dá)到最大值，可能原因有：一是9月份的短花針茅正處于二次生殖期，枝條木質(zhì)化程度較高，羊只不樂于采食；二是羊只采食牧草選擇性空間較大，短花針茅被采食概率變小。

冷蒿種群株叢在持續(xù)放牧條件下已發(fā)生了破碎及小型化，而且放牧強(qiáng)度越大，破碎及小型化程度越高。因?yàn)椋S著放牧強(qiáng)度的增加，土壤滲透速率明顯降低，從而影響了冷蒿根系的生長[7]，加之植物地上部分被家畜反復(fù)啃食和踐踏，使株叢生活力減弱，生長發(fā)育受到抑制，故株叢面積減小[8-9]。

無芒隱子草株叢面積變化與冷蒿基本一致，即在各放牧強(qiáng)度下均表現(xiàn)為逐月增加，HG株叢面積均為最小。所以，無芒隱子草株叢面積也存在破碎化趨勢。在放牧條件下，羊只踐踏作用破壞了連接株叢間的枯死枝（或不定根），從而使原來大的株叢變成為小的株叢，破碎的株叢脫離母株進(jìn)行營養(yǎng)繁殖，隨著放牧?xí)r間的延長和放牧強(qiáng)度的增大，“分叢”現(xiàn)象會更加明顯。

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