圍封環(huán)境下植物多樣性恢復(fù)的效果研究論文
圍欄封育是解除放牧壓力，為退化植被休養(yǎng)生息提供時(shí)機(jī)，促使天然草地的自然恢復(fù)〔1〕.作為一種有效且簡(jiǎn)便易行的措施，已在退化草地的恢復(fù)與重建中得到了廣泛使用。國(guó)內(nèi)外多位專家和學(xué)者研究了圍封措施對(duì)退化草地的影響，研究?jī)?nèi)容主要涉及到圍欄封育對(duì)退化草地植被群落特征的影響，圍封過(guò)程中土壤理化性質(zhì)、土壤酶、土壤微生物及土壤種子庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化。
植物多樣性恢復(fù)是植被恢復(fù)過(guò)程中的直接體現(xiàn)〔2〕.雖然植物多樣性被認(rèn)為是評(píng)價(jià)植物群落質(zhì)量的最佳指標(biāo)之一〔3〕,但植被的物種組成在評(píng)價(jià)植被恢復(fù)與演替的過(guò)程時(shí)具有與植物多樣性相同的效果，有時(shí)甚至優(yōu)于植物多樣性〔4〕.
1圍封對(duì)群落組成和結(jié)構(gòu)的影響
退化草地圍封后，由于外界干擾源的消除和生境的改善，為群落中減少種和已經(jīng)消退的一些物種的再侵入創(chuàng)造了條件，使群落的物種組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生一些變化。有關(guān)圍封對(duì)草地植物群落結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力的影響，多年來(lái)的實(shí)踐證明，封育后的退化草地，其植被的植株高度、密度、蓋度、物種組成、物種多樣性、地上部分生物量都顯著增加，增加的幅度與圍欄時(shí)間的長(zhǎng)短和圍封前草地的退化程度有關(guān)，草地的產(chǎn)量和質(zhì)量均得到明顯的改善〔5~7〕.許多學(xué)者〔8~10〕都對(duì)封育草地進(jìn)行了研究，結(jié)果表明封育后草地群落密度、植物種數(shù)、蓋度和地上生物量均有不同程度增加。李政海等〔11〕對(duì)羊草（Leymuschinens）草原退化群落恢復(fù)演替進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，退化草原恢復(fù)演替過(guò)程中主要表現(xiàn)為不同植物群落學(xué)作用的消長(zhǎng)變化，而組成群落的植物種類沒(méi)有明顯變化，群落的草群高度和生物量表現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)。
王煒等〔12~13〕對(duì)內(nèi)蒙古典型草原封育12年（1983~1994）的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究，提出了群落恢復(fù)演替軌跡，認(rèn)為退化群落恢復(fù)演替的根本原因是植物種群具有拓殖能力和退化群落資源過(guò)剩。瞿王龍等〔14〕就圍封時(shí)間對(duì)草地群落結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力的影響進(jìn)行了研究，研究表明草地蓋度、高度和生物量隨圍封時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，草地蓋度、高度和生物量均為圍封6年>圍封2年>自由放牧。張繼義等〔15〕研究表明科爾沁沙地植被在恢復(fù)的早期一般以一年生植物占優(yōu)勢(shì)，隨著圍封恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)，多年生植物的優(yōu)勢(shì)度增加，且明顯超過(guò)一年生植物。楊曉暉等〔16〕通過(guò)對(duì)半干旱沙地完全封育、季節(jié)性封育和未封育草地的比較分析表明封育改變了群落的組成成分并增加了生物多樣性，完全封育10年以上群落逐漸向旱生化方向發(fā)展，植物種分布的'空間異質(zhì)性顯著提高，放牧價(jià)值開(kāi)始降低，而季節(jié)性封育則明顯處于一種非平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。
鄭翠玲等〔5〕對(duì)封育不同年限沙化草地群落特征進(jìn)行了研究，結(jié)果表明圍欄封育可使草地植被蓋度、平均高度、草群密度、地上生物量和土壤草根含量增加；隨著封育年限的增加，退化指示植物所占比例逐漸降低，建群種及優(yōu)良牧草所占比例逐漸增加，圍封一段時(shí)間后，適當(dāng)?shù)母畈莼蚶脤⒂欣诩铀僭摬莸氐幕謴?fù)。張東杰〔17〕在青海對(duì)高寒草甸和高寒沼澤化草甸退化草地進(jìn)行禁牧封育的研究表明，草地植被恢復(fù)取得了明顯的效果，莎草科、禾本科牧草的種類和產(chǎn)量增加，而雜類草的種類和產(chǎn)量則明顯下降。渾善達(dá)克沙地退化草場(chǎng)進(jìn)行封育后，退化草場(chǎng)在植被恢復(fù)后如繼續(xù)封育，其封育效果已不明顯〔18〕.單貴蓮等〔19〕對(duì)典型草原邊圍封恢復(fù)邊割草利用過(guò)程中群落結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)力進(jìn)行了研究，結(jié)果表明圍封后群落蓋度、密度、地上、地下生物量、地表凋落物隨圍封年限的延長(zhǎng)先增加，但圍封后連續(xù)多年的割草利用會(huì)導(dǎo)致其各項(xiàng)指標(biāo)的再次下降。
2圍封對(duì)植物群落多樣性的影響
針對(duì)圍封對(duì)植物多樣性的影響，不同學(xué)者研究得出不同的結(jié)果。有的學(xué)者研究指出圍封可以增加物種多樣性〔19~20〕,有的學(xué)者研究表明圍封會(huì)減少物種多樣性〔21〕,還有學(xué)者認(rèn)為圍封對(duì)植物多樣性沒(méi)有顯著影響〔22〕.就物種多樣性隨圍封恢復(fù)演替的時(shí)間來(lái)看，Margalef、Odum研究表明物種多樣性隨恢復(fù)演替時(shí)間的延長(zhǎng)先升高，最高值常出現(xiàn)在演替的中期，隨后又呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)〔23~24〕.李永宏等〔25〕研究發(fā)現(xiàn)，典型草原恢復(fù)演替過(guò)程中物種多樣性最大值也基本出現(xiàn)于演替中后期。
物種多樣性是指物種種類與數(shù)量的豐富程度，是一個(gè)種群結(jié)構(gòu)和內(nèi)能復(fù)雜性的度量，是一個(gè)區(qū)域或一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)可測(cè)定的生物學(xué)特征〔26〕.王慶鎖〔27〕對(duì)采取封育措施后的油蒿（Artemisia ordosi-ca）群落進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，封育后油蒿群落的植物種類、蓋度、個(gè)體數(shù)、生物量、物種豐富度、均勻度和Shannon-Wiener指數(shù)明顯提高，特別是下層植物表現(xiàn)最為顯著。研究發(fā)現(xiàn)草本植物種豐富度隨放牧強(qiáng)度和生物量的大小增加或減少，隨圍欄年限的增加而減少〔28~29〕.姜世成〔30〕對(duì)封育后的松嫩草原進(jìn)行了研究，結(jié)果表明草地封育后植物多樣性增加，與深翻相比封育有利于退化草地的恢復(fù)。劉丙萬(wàn)等〔31〕的研究結(jié)果表明，由于采食強(qiáng)度不足，青海省海晏縣克圖地區(qū)圍欄封育后的物種多樣性指數(shù)較低。李青云等〔32〕認(rèn)為封育改善了退化草地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，提高了高寒草甸退化植被群落物種的豐富度和均勻度，達(dá)到了改良退化草地的目的。汪詩(shī)平、張全國(guó)〔33~35〕的研究結(jié)果證明了長(zhǎng)期的封育并不一定就有利于群落物種多樣性的增加，在適度采食強(qiáng)度條件下，草食動(dòng)物的采食能夠提高草原的初級(jí)生產(chǎn)力、植物物種的多樣性和優(yōu)良牧草的比例。孫菁等〔36〕對(duì)長(zhǎng)期圍欄封育后草原群落的多樣性進(jìn)行了研究，認(rèn)為封育后圍欄內(nèi)草原群落的多樣性和物種豐富度略有降低，但其均勻度卻高于圍欄外的退化草原群落。江小蕾〔37〕對(duì)高寒草甸研究的結(jié)果表明，中等程度放牧增加了群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)均最高；重度放牧，由于干擾過(guò)于劇烈而減少了物種優(yōu)勢(shì)度和多樣性；輕度干擾的圍欄草地，群落由少數(shù)優(yōu)勢(shì)種所統(tǒng)治，多樣性也不高。
3結(jié)論
許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)封育后的退化草地，其植被的植株高度、密度、蓋度、物種組成、物種多樣性、地上部分生物量都顯著增加，增加的幅度與圍欄時(shí)間的長(zhǎng)短和圍封前草地的退化程度有關(guān)，草地的產(chǎn)量與質(zhì)量均得到了明顯的改善。關(guān)于圍封對(duì)植物多樣性的影響的研究存在3種不同的結(jié)果：（1）圍封可以增加物種多樣性；（2）圍封會(huì)減少物種多樣性；（3）圍封對(duì)植物多樣性沒(méi)有顯著影響。許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，草原恢復(fù)演替過(guò)程中物種多樣性最大值基本出現(xiàn)于演替中后期。
參考文獻(xiàn)：
〔1〕康博文，劉建軍，侯琳，等.蒙古克氏針茅草原生物量圍欄封育效應(yīng)研究〔J〕.西北植物學(xué)報(bào)，2006,26（12）:2540~2546.
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