封育對草地植物群落的影響

劉曉芳 ，孫宗玖

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境工程學(xué)院 830000；2.新疆裕民縣草原工作站 830000）

1 封育的分類

封育的期限可以根據(jù)草木的年限、草地沙化程度及預(yù)期恢復(fù)程度來確定，可以分為1～2年、3～5年，時間跨度大的可以達(dá)到8～10年。全封的封育模式廣泛應(yīng)用于具有30%以上裸露巖石的山地、半荒草場和自然保護(hù)區(qū)等特殊的地方。此外，特殊河流上游的防風(fēng)固沙草地、風(fēng)沙危害嚴(yán)重水土流失顯著地區(qū)的防風(fēng)固沙、水土保持草場等地也會采取全封的育種模式[1]。半封主要是在每年的3～9月份期間，在草木生長最旺盛的季節(jié)實施的封育。在規(guī)定時間內(nèi)禁止人為進(jìn)行砍伐、割草等行為，但是在其他時間，可以有組織、有計劃的適度進(jìn)行割草、放牧、采摘、施肥等人為參與活動，但是要嚴(yán)格遵循保護(hù)幼苗的原則，決不可破壞新生力量的保養(yǎng)[2]。在人口密集的農(nóng)牧區(qū)、有居民活動的山區(qū)及半育草場等地區(qū)適合此種模式。輪封是根據(jù)封育期的具體情況，在不影響草地和水土保持的前提下，將具備封育條件的封育區(qū)進(jìn)行劃片分段，劃出一定的范圍，滿足當(dāng)?shù)厝罕姺拍梁透畈莸壬a(chǎn)生活需要，其余地區(qū)一律進(jìn)行全封或者半封。輪封在兼顧群眾生活需要的同時也達(dá)到植被恢復(fù)的目的，在新疆的牧區(qū)應(yīng)用特別廣泛，政府每年均對草場進(jìn)行輪封管理，實現(xiàn)草場的可持續(xù)發(fā)展。輪封時間一般根據(jù)實際情況而定，不同地域、不同需要的輪封時間也不一樣。

2 封育的作用及效果

2.1 有利于穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)

封育實施后，自然狀態(tài)沒有人為因素參與，草地群落結(jié)構(gòu)能夠得到較好的維持和修復(fù)。以群落生態(tài)學(xué)原理為依據(jù)，高保嘉等人采用4種類型的封育措施進(jìn)行研究，一定時間后觀察草地植物群落的群落結(jié)構(gòu)、物種構(gòu)成和生物多樣性的變化，實驗結(jié)果表明，發(fā)生明顯變化的是群落的垂直結(jié)構(gòu)，封育實施后，植物群落的層次性明顯提高，群落的垂直結(jié)構(gòu)也明顯提高。陳林武等人在2002年研究了某天然草地保護(hù)區(qū)采取封育措施后的成效，一定時間后，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：封育措施實施后，植物群落結(jié)構(gòu)變得越來越穩(wěn)定，且毒草數(shù)量變得越來越少。

2.2 提高草地植物生物量

草地生物量與蓋度和植被高度呈現(xiàn)正相關(guān)，采取封育措施后，在初期呈明顯增加趨勢，一定時間后，增加趨勢逐步下降，一般在7～9年達(dá)到峰值，最后緩慢降低?？挡┪牡热?003～2005年研究了封育措施對蒙古某草原生物量的效果，結(jié)果顯示，這3年時間封育地區(qū)比對照組地區(qū)（自然放牧）草地地上生物總量分別高34.6%、156.1%和117.1%，均存在極顯著差異；干友民等人研究了封育對沙化草地植被群落的影響，結(jié)果顯示，該草地生態(tài)系統(tǒng)不斷恢復(fù)，地上生物量不斷增加，在封育的第5年干質(zhì)量和鮮質(zhì)量達(dá)到峰值，干質(zhì)量是開始時的1.6倍，鮮質(zhì)量是開始時的4倍，說明封育對沙化草場生態(tài)恢復(fù)效果明顯。

2.3 影響群落物種多樣性水平

封育對物種多樣性的作用較為復(fù)雜，在初期一般會出現(xiàn)3種情況：物種多樣性不變、物種多樣性減少、物種多樣性增加。封育將一片區(qū)域交給大自然生態(tài)，為各種植被提供天然的生長環(huán)境，沒有人為成分的參與，隨著時間的延長，能不斷增加物種，快速促進(jìn)恢復(fù)植被，最終在采取措施地區(qū)的生物多樣性恢復(fù)到天然水平，生物多樣性顯著得到提高，生態(tài)系統(tǒng)建立不斷趨于完善平衡。周國英等人在青海湖地區(qū)研究了封育對草地的作用，結(jié)果顯示，封育區(qū)內(nèi)物種豐富度指數(shù)小于封育區(qū)外，多樣性指數(shù)也是如此；但是均勻度指數(shù)和Simpson指數(shù)則是封育區(qū)內(nèi)大于封育區(qū)外，并且封育區(qū)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)牧草的種類和數(shù)量相對較多，毒草相對減少。2005年，李鐵華等人研究了封育措施實施后草地植物生產(chǎn)變化及生態(tài)效益的變化，結(jié)果顯示，隨著實施時間的不斷延長，草地草本植物的數(shù)量和種類不斷呈現(xiàn)上升趨勢，區(qū)域內(nèi)的生物物種也不斷增加，生物多樣性變化明顯，群落的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越來越強(qiáng)。2007年，在云南金沙江流域草地實施封育措施后，李貴祥等人進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，措施效果明顯，與非封育措施地區(qū)相比較，封育地區(qū)草地物種多樣性得到了很大提高，豐富度指數(shù)顯著增強(qiáng)。

2.4 促進(jìn)土壤肥力的恢復(fù)

草本植物自身蓄積的營養(yǎng)成分及物質(zhì)蘊(yùn)藏的植物體內(nèi)，最終變成枯落物，回歸土地。封育后，枯落物得以固定在其生長區(qū)域范圍內(nèi)，并在土地上不斷積累，分解腐爛后變成有機(jī)質(zhì)，回歸到土壤中，用以提升土壤的肥力。在對滇東南巖溶地區(qū)山地草地采取封育措施后，李品榮等人于2001年對其效果進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，封育措施對改善土壤的營養(yǎng)成分效果顯著，速效磷、水解氮、有機(jī)質(zhì)及速效鉀分別增加了95.3%、6.3%、12.9%和10.9%?？ψ罂h采取封育措施后，朱仁東等人于1987年對其效益進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，封育明顯改善了草地的土壤肥力，在10cm以內(nèi)的土層內(nèi)，對照組地區(qū)（未采取封育措施）全N含量、有機(jī)質(zhì)含量及全P含量分別為0.08、1.49及0.06，實驗組地區(qū)（采取封育措施）相應(yīng)成分含量則提升到0.23%、4.05%及0.09%。

2.5 將水源涵養(yǎng)能力提高到較高水平

封育使得草地的植被不斷恢復(fù)，植物的群落結(jié)構(gòu)得到完善，枯落層和苔蘚層的厚度不斷增加。同時，采取封育措施后，土壤的毛細(xì)管孔隙度、土壤總孔隙和最大持水量不斷增大，最終使得土壤的通氣狀況和總體結(jié)構(gòu)良好。雨水落地的方式因為植被截留方式的改變而改變，苔蘚層和枯落層的最大持水量的變化將雨水落地的時間延遲，地表徑流速度減小，地面徑流量也變小，最終區(qū)域內(nèi)的水土保持能力提高，水源涵養(yǎng)功能能夠得到最大程度的發(fā)揮。