那拉提山地草甸季节放牧地封育初期群落组成分析

麦地兰木·阿不都马力克　麦力旦·阿不力孜　巴雅尔塔

摘要 本文选择那拉提山地草甸进行调查采样，分析了封育初期草地的群落结构及其重要性。结果表明，那拉提山地草甸季节放牧地封育初期群落中可食性禾本科植物种类减少，非可食性杂草增加，群落中非可食性杂草种类占据重要地位；群落中物种重要值与物种盖度（r=0.91，P<0.001）和多度（r=0.85，P<0.001）显著相关。

关键词 山地草甸；封育初期；草地群落；新疆新源；那拉提

中图分类号 S812.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）20-0222-02

Abstract The paper analyzed the grassland community structures and important values by sampling the restoration preliminary stage community compositions of the Nalati sub-alpine meadow seasonal grazing land.The results showed that，palatable grass species decreased and the unpalatable forbs increased，the unpalatable forbs possessed important positions in the community.The community important values had significantly correlated with cover（r=0.91，P<0.001）and abundance（r=0.85，P<0.001）.

Key words sub-alpine meadow；restoration preliminary stage；grassland community；Xinyuan Xinjiang；Nalati

在伊犁河谷草地类型中，山地草甸群落面积大，其物种丰富度、产量、载畜量和生态服务功能等在新疆草地类型中均处于最高水平[1-2]。新源县那拉提山地草甸是天山西部北坡山地草甸类草原的核心分布区，同时也是重要的草地畜牧业生产基地。由于人为因素如不适宜的草地经营管理以及自然因素，导致那拉提山地草甸群落植物多样性丧失、生产力下降、生态服务功能退化[3]。本文对那拉提退化山地草甸封育群落调查采样，分析草地群落物种组成及群落结构，为季节草地放牧提供相关参考。

1 材料与方法

1.1 采样方法

试验区位于新源县那拉提镇喀拉布拉克山地草甸类草原自然保护区管理站退化草地围栏封育区，海拔高度为2 446 m。2017年7月下旬，在封育第1年的退化草地群落中随机布设10个1 m×1 m样方。在各样方中对植物种多度、盖度、高度、物候期进行观测记录，禾本科和莎草科植物种的多度以丛为计数单位，双子叶植物种的多度以根系为计数单位。

1.2 统计分析方法

对植物种多度、盖度、高度的观测数据进行相对值转换，根据相对值计算群落重要值。对相对多度、相对盖度、相对高度和群落重要值进行主成分分析，以确定功能性状对群落结构的贡献。群落重要值与多度、盖度、高度进行Pearson相关性分析，运用SPSS 13.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 群落物种组成与群落结构

根据样方调查，在封育第1年样方中共出现22个植物种，15个种在样方中出现的频率>20%，剩余7个种出现频率<20%。在出现频率>20%的15个种中，针茅、细叶早熟禾、白三叶为可食性杂草，其余12个种均为杂草类；而出现频率<20%的7个种分别是鸭茅、多花毛茛、芒颖鹅观草、天山柴胡、优雅风毛菊、广布野豌豆和天山野芝麻。

15个常见种的相对多度、相对高度、相对盖度见表1。可以看出，在草地群落中，千叶蓍、白三叶、天山羽衣草3个种的重要值在60以上，禾本科的针茅和细叶早熟禾的重要值为54.0±10.0和52.0±13.0。调查结果表明，在封育第1年样方中，伊犁河谷山地草甸群落建群种鸭茅和优势种芒颖鹅观草的出现频率降低，封育初期千叶蓍、白三叶和天山羽衣草等耐践踏性植物种类在群落中占据重要地位。

2.2 群落物种结构与功能性状的相关性

植物种的功能性状对植物生长、生存和繁殖发挥着决定性作用。本研究对植物种的相对多度、相对高度、相对盖度和重要值的主成分分析表明，第一主成分特征值为2.94，占方差的73.5%；第二主成分特征值为0.97，占方差的24.3%；这2个成分合计方差占总方差的97.8%。第一主成分轴上主要贡献因子为群落重要值、相对盖度和相对多度，第二主成分轴上贡献因子为相对高度。

群落中物种的盖度和多度在植物种生长、生存和繁殖过程中发挥着决定性作用。在草地群落，盖度代表物种叶面积（LA），成为植物获取光能的竞争指标。物种的多度与物种相关联。根据样方中22个物种的重要值与盖度、多度和高度的Pearson相关性系数，群落中物种的重要值与盖度（r=0.91，P<0.001）和多度（r=0.85，P<0.001）显著相关。

3 结论与讨论

3.1 退化山地草甸群落封育初期群落結构特征

家畜通过采食牧草、践踏、排泄粪便和尿液等过程对草地生态系统组成结构、功能与生产过程产生影响[4-5]。研究结果表明，放牧能够使草地群落中一年生植物的盖度增加，多年生植物的高度降低，可食牧草被不可食牧草所替代，较高及中等高度的禾草类被低矮禾草和多年生匍匐类所替代，并且这种演替趋势不受区域影响而普遍发生[6]。

3.2 退化山地草甸群落封育初期功能性状对群落结构的影响

家畜种类、采食特征、放牧强度和放牧组合等对草地植物群落多样性组成、功能群组合、多度、密度、高度和盖度等群落特征会产生不同影响[7]。草地放牧对草地植物群落多样性组成、功能性状、生产力和环境因素影响的研究为草地生态系统结构与功能保护、草地系统放牧管理和草地放牧评估提供依据[8]。

综上所述，那拉提退化山地草甸植物群落的封育恢复研究为退化草地植物群落物种组成与功能恢复、区域生态安全保障、草地畜牧业可持续发展和草原文化传承发展提供参考，同时也有利于边疆地区社会经济的发展[9-10]。

4 参考文献

[1] 任继周，侯扶江，胥刚.放牧管理的现代化转型：我国亟待补上的一课[J].草业科学，2011，28（10）：1745-1754.

[2] 孙慧兰，陈亚宁，李卫红.新疆伊犁河流域草地类型特征及其生态服务价值研究[J].中国沙漠，2011，31（5）：1273-1277.

[3] 安沙舟，李宏，李学贤.新疆伊犁河谷天然草地毒害草种类分布及防治对策[J].新疆农业科学，2010，47（3）：540-542.

[4] FRENETTE D C，SHIPLEY B，JEAN F L，et al.Functional structure of an arid steppe plant community reveals similarities with Grime′s C-S-R theory[J].Journal of Vegetation Science，2012（23）：208-222.

[5] GONG B，ZHANG G.Interactions between plants and herbivores：a review of plant defense[J].Acta Ecologica Sinica，2014，34（6）：325-336.

[6] ARNOLD J F.Plant life-form classification and its use in evaluating range conditions and trend[J].Journal of Range Management，1955，8（4）：176-181.

[7] MCNAUGHTON S J.Grazing as an optimization process：grass-ungulate relationships in the Serengeti[J].The American Naturalist，1979，113（5）：691-703.

[8] LAVOREL S.Plant functional effects on ecosystem services[J].Journal of Ecology，2013，101（1）： 4-8.

[9] 白永飞，潘慶民，邢旗.草地生产与生态功能合理配置的理论基础与关键技术[J].中国科学，2016，61（2）：201-212.

[10] 肖金玉，蒲小鹏，徐长林.禁牧对退化草地恢复的作用[J].草业科学，2015，32（1）：138-145.