不同載畜率對荒漠草原植物群落特征的影響

王 剛

(平羅縣通伏畜牧獸醫(yī)工作站，寧夏 平羅 753400)

1 引言

放牧管理的目的應(yīng)當(dāng)是控制和匹配植物資源和家畜需求之間的平衡以維持較高生產(chǎn)系統(tǒng)的總體效率[1，2]。對于放牧草地的利用，既要使其保持原有的生產(chǎn)能力，使草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展，又要使家畜健康生長，就必須規(guī)定草原放牧利用的適當(dāng)載畜率。草原利用的載畜率關(guān)系到植物生長發(fā)育的強弱、草原環(huán)境的改善與惡化，并最終影響到草原和家畜的生產(chǎn)能力。草地植被地上生物量是植物在一定氣候條件下光合作用的產(chǎn)物，其變化規(guī)律不僅反映了草地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本狀況[3，4]，而且對以草地植物為基礎(chǔ)的畜牧業(yè)生產(chǎn)及草地生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。

寧夏荒漠草原主要分布在寧夏的中北部，是該區(qū)重要的牧業(yè)基地和生態(tài)屏障。但是，多年來的不合理利用和超載過牧，使荒漠草原退化嚴(yán)重，目前已成為寧夏生態(tài)最為脆弱的區(qū)域。為此，探討不同載畜率水平下荒漠草原的植物特征，可為該區(qū)荒漠草原的合理利用提供科學(xué)依據(jù)，對該地區(qū)荒漠草原的可持續(xù)發(fā)展有重要的理論意義和實用價值。

2 材料與方法

2.1 試驗區(qū)自然概況

試驗區(qū)位于寧夏東部鹽池縣四墩子村，界于北緯37°04′～38°10′、東經(jīng)106°30′～107°47′。年平均氣溫為7.7℃，一月平均氣溫8.9℃，七月平均氣溫22.5℃，絕對最高和最低氣溫分別是38.1℃和-29.6℃，≥0℃的年積溫為3 430.3℃，≥10℃的年積溫為2 949.9℃。年降水量為289mm，7—9月份的降雨量約占全年降雨量的60%～70%，年蒸發(fā)量為2 131.8mm，年無霜期162d左右，為典型大陸性氣候。地帶性土壤為灰鈣土，質(zhì)地沙壤和粉沙壤。地帶性植被為荒漠草原，主要分布有蒙古冰草(Agropyronmongolicum)、長芒草(Stipabungeana)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、牛枝子(Lespedezapotaninii)、刺葉柄棘豆(Oxytropisaciphylla)、細(xì)葉駱駝蓬(Peganumnigellastrum) 、中亞白草(Pennisetumflaccidum)等多年生植物和一些一年生植物。

2.2 試驗設(shè)計

選擇試驗區(qū)荒漠草原，將放牧草原圍成面積為10.3hm2的3個區(qū)，分別設(shè)重度放牧(1.50只羊/hm2)、中度放牧(0.75只羊/hm2)、輕度放牧(0.50只羊/hm2) 3個載畜率水平，放牧羊只數(shù)依次為15只、8只、5只，分別以HG、MG、LG區(qū)表示，同時在相同地段設(shè)封育草地作為對照(CK)。試驗正試期于2009年6月初開始，10月底結(jié)束。

選擇健康無病、體重相近的2齡母羊為試驗羊只，試驗前對其進行編號、藥浴(磷氮乳油)和驅(qū)蟲(丙硫咪唑)，隨機分為3組分組進行草地放牧。HG、MG、LG各處理組灘羊平均體重分別為33.41±3.06kg、33.09±2.85kg、32.83±2.97kg，經(jīng)方差分析組間差異不顯著(p>0.05)。羊只按當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的放牧習(xí)慣進行出牧和歸牧。

2.3 測定項目和方法

2.3.1 草地植物群落特征

在放牧后的植物生長旺季(2009年8月)對各處理地植物用常規(guī)方法測定高度、蓋度、頻度、密度和地上生物量，樣方大小1m×1m，3次重復(fù)，同時調(diào)查統(tǒng)計主要禾本科植物的分蘗數(shù)及豆科植物的分枝數(shù)。

2.3.2 物種重要值

重要值=(相對密度+相對高度+相對頻度+相對蓋度+相對生物量)/500。

2.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

測得數(shù)據(jù)采用excel 2000處理后，采用DPS軟件進行方差分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同載畜率水平對草地植物群落特征的影響

從表1可以看出，植物群落的高度隨著載畜率的增加而呈降低趨勢，表現(xiàn)出CK>LG>MG>HG，說明家畜啃食和踐踏使植被高度顯著降低。植物密度和蓋度除在了重牧區(qū)顯著降低(p<0.05)外，封育、輕牧、中牧區(qū)無明顯差異(p>0.05)。植物地上生物量方面，重牧情況下，地上生物量明顯降低(p<0.05)，僅有封育、輕牧和中牧的49.27%、57.05%和60.96%，可見，重度放牧使草地生物量急劇下降。封育、輕牧和中牧三者地上生物量無明顯差異，說明適度放牧可以維持草地的生產(chǎn)力。

表1不同載畜率水平下草地植物群落特征

注：同列數(shù)字標(biāo)注不同字母者表示差異顯著(p<0.05)，標(biāo)相同字母為差異不顯著。

3.2 不同載畜率水平下主要物種重要值

不同放牧處理下，主要種群重要值也隨之不同(見表2)。優(yōu)勢種群長芒草具有最高的重要值，表現(xiàn)出MG>LG>CK>HG；牛枝子、蒙古冰草、糙隱子草家畜喜食牧草重要值均在對照中較大，這可能由于封育區(qū)牧草未受到家畜干擾，而保持良好生長；而隨著載畜率增加時，毒草和匍匐植物如老瓜頭、狹葉米口袋的重要值也逐漸增加，在重牧區(qū)表現(xiàn)出最高值。從各種群重要值中可以得出，長芒草種群在中度放牧干擾下，生長良好，具有補償性生長。

表2不同載畜率水平下主要植物種群的重要值

3.3 不同載畜率水平對主要植物分蘗、分枝的影響

各放牧處理下，主要植物種群分枝、分蘗數(shù)變化如表3。試驗選用長芒草、蒙古冰草、糙隱子草、牛枝子為研究材料，經(jīng)方差分析結(jié)果表明，長芒草種群分蘗數(shù)中牧區(qū)最高，顯著于其他處理，而在重牧區(qū)和封育情況下分蘗數(shù)較低(p<0.05)。糙隱子草分蘗數(shù)在不同處理下變化規(guī)律類似于長芒草。在中牧和重牧區(qū)觀察到長芒草和糙隱子草大叢有逐漸分叢及破碎的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在放牧壓力較大的牧區(qū)較為明顯，表現(xiàn)出從大叢的中央部分退化而逐漸向四周擴延而形成小叢，這是由于植株在家畜的反復(fù)采食、踐踏、干擾下出現(xiàn)的分叢現(xiàn)象。說明中度放牧條件下能夠刺激長芒草和糙隱子草種群分蘗。牛枝子分枝數(shù)除在重牧區(qū)顯著降低外，中牧、輕牧和封育情況下變化不大(p>0.05)，這與牛枝子匍匐生長、家畜不易采食有關(guān)。蒙古冰草的分蘗數(shù)隨載畜率的增加而降低(p<0.05)。

表3不同載畜率水平下主要植物分蘗、分枝數(shù) 單位：個/株

注：同列數(shù)字標(biāo)注不同字母者表示差異顯著(p<0.05)，標(biāo)相同字母為差異不顯著。

4 結(jié)論和討論

(1)草地群落特征與載畜率大小密切相關(guān)，在放牧體系中，家畜采食首先作用于群落優(yōu)良牧草，不同的載畜率使植被受到不同程度的影響。本試驗中，草群高度隨載畜率的增加而呈降低趨勢，植物群落蓋度、密度和地上生物量在輕牧和中牧均與封育(CK)差異不顯著，但顯著高于重牧區(qū)。說明家畜對植物的適當(dāng)采食可以除去植物衰老組織與冗余部分，增大有效光合面積，增強光合效率，促進植物補償生長[5]。

(2)長芒草重要值在中牧區(qū)最高，輕牧區(qū)次之，重牧區(qū)最低，這與長芒草屬密叢型分蘗草類有關(guān)。適度放牧條件下綿羊?qū)﹂L芒草的采食頻度相對于重牧較低，只除去了衰老組織及頂端生長點，從而增加了其重要值。隨著載畜率的增加，適口性好的牧草受到家畜高頻度的采食，重要值也隨之降低，而毒害草和匍匐植物由于家畜不采食或采食較少，重要值升高。

(3)適度放牧條件下長芒草和糙隱子草分蘗增加，蒙古冰草分蘗數(shù)和牛枝子的分枝數(shù)隨載畜率的增加而減少。這與動物采食植物頂端分生組織，去除頂端優(yōu)勢后，一些植物發(fā)生“源”的再分配增強了側(cè)枝(芽)分生組織的活動能力有關(guān)[6]。

放牧干擾下植物群落特征變化除與載畜率、植物的生物學(xué)特性有關(guān)外，還可能與生長季降雨量、放牧史的長短等因素有關(guān)，這有待于進一步研究。

[1]侯扶江，楊中藝.放牧對草地的作用[J].生態(tài)學(xué)報，2006，26(1):244～264.

[2]李向林.植物對草食動物采食的超補償反應(yīng)[J].國外畜牧學(xué)——草原與牧草，1997，(3)：9～13.

[3]劉艷，衛(wèi)智軍，楊靜，等.短花針茅草原不同放牧制度的植物補償性生長[J].中國草地，2004，26(3):18～23.

[4]劉穎，王德利.放牧強度對羊草草地植被特征的影響[J].草業(yè)學(xué)報，2002，11(2)：22～28.

[5]畢力格圖.載畜率對短花針茅草原放牧系統(tǒng)植物群落和綿羊影響的研究[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2003.

[6]馬瑞文.科學(xué)利用草原研究[M].銀川：寧夏人民出版社，2006.