表3-43 不同年份群落植物的重要值

	2004.8.26			2005.8.30
	RG	CG	CK	RG	CG	CK
短花針茅	6.4	13.03	5.19	8.42	18.77	10.47
無(wú)芒隱子草	12.24	7.41	6.28	15.95	9.58	14.37
糙隱子草	6.91	7.78	8.31	5.11	5.81	7.06
堿韭	14.74	13.03	11.72	19.08	7.81	9.65
銀灰旋花	9.4	0.43	11.87	8.81	0.39	17.02
狹葉錦雞兒	1.64	0	3.67	0.54	0	5.29
乳白花黃芪	0.71	2.06	1.95	0.26	1.08	0.62
木地膚	1.88	1.58	3.41	1.5	1.16	4.19
細(xì)葉蔥	5.36	8.21	3	4.59	6.29	4.84
寸草苔	2.83	3.99	3.05	4.36	8.93	3.32
細(xì)葉苔草	0	0	0	1.84	1.21	0.19
茵陳蒿	4.15	4.13	0	0.3	2.37	0
兔唇花	0.21	1.51	0	0.05	0.51	0
點(diǎn)地梅				0	0.71	0
櫛葉蒿	25.47	14.18	34.55	16.6	5.5	12.89
天冬	1.46	2.89	0	0.82	2.41	0
蒙古蔥	0.99	4.34	0	0.81	7.62	0
棘豆				0.04	0.14	0
冷蒿	0	2.37	7.01	0	1.41	0
野韭	1.68	0	0	0.76	0	0
阿爾泰狗娃花	0.45	5.19	0	0.11	3.11	0
豬毛菜	0.28	8.52	0	1.1	1.25	0.89
虱子草	0	0	0	3.45	0.65	4.06
冠芒草	0	0	0	1.49	2.39	2.32
灰綠藜	0	0	0	0.34	0.2	0
馬齒莧	0.1	0.46	0	0.12	0.19	0
委陵菜	0	1.27	0	0.07	0.29	0.09
畫眉草	0	0	0	0.35	2.15	0.93
蛇蔥	0	0	0	0.07	0.54	0
馬蓮	0	0	0	0.05	0	0

6.3 劃區(qū)輪牧對(duì)群落α多樣性指數(shù)的影響

不同放牧制度群落物種多樣性指數(shù)分析（表3-44）表明， 2004年，不同處理多樣性指數(shù)輪牧區(qū)4種多樣性指數(shù)均低于自由放牧區(qū)。2005年，輪牧區(qū)的物種豐富度高于自由放牧區(qū)和對(duì)照區(qū)，Shannon-wiener、Simpson和Pielou指數(shù)均低于自由放牧區(qū)；兩年度內(nèi)對(duì)照區(qū)和輪牧區(qū)種類數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)分化程度均低于自由放牧區(qū)，說(shuō)明自由放牧區(qū)群落內(nèi)種類優(yōu)勢(shì)差異程度最高，群落內(nèi)種群數(shù)量結(jié)構(gòu)趨向簡(jiǎn)單；而對(duì)照區(qū)和輪牧區(qū)群落數(shù)量結(jié)構(gòu)關(guān)系較自由放牧區(qū)復(fù)雜和穩(wěn)定，種群之間的等級(jí)差異相近。

從兩年度間分析，經(jīng)過(guò)兩年的試驗(yàn)，對(duì)照區(qū)、輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)的植物種類豐富度和多樣性較前一年均有較大幅度增加，其中尤以對(duì)照區(qū)和輪牧區(qū)增加幅度較大，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)除對(duì)照區(qū)有所增加，輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)基本不變化；輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)均勻度均略有下降。這主要是因?yàn)�，群落物種豐富度和多樣性程度越大，物種對(duì)生境的分割程度越高( Reynolds,  1997)，因而導(dǎo)致群落物種均勻度的降低。

表3-44 荒漠草原群落豐富度指數(shù)

豐富度指數(shù)	2004.8.26			2005.8.30
	RG	CG	CK	RG	CG	CK
Margalef豐富度指數(shù)	4.02	4.88	1.99	6.08	5.86	3.69
Shannon-wiener多樣性指數(shù)	2.39	2.71	2.11	2.48	2.77	2.47
Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)	0.88	0.92	0.83	0.89	0.92	0.90
Pielou均勻度指數(shù)	0.79	0.86	0.85	0.74	0.83	0.85

6.4 群落β多樣性指數(shù)

以荒漠草原不同放牧制度為研究對(duì)象，分析群落的β－多樣性隨取樣面積的變化趨勢(shì)，結(jié)果表明，群落內(nèi)物種替代程度與取樣面積大小密切相關(guān)（圖3-21），βw隨樣方面積的增加而減小，這是因?yàn)樵诿娣e較小的樣方內(nèi)，微環(huán)境相對(duì)一致，單位樣方內(nèi)平均物種數(shù)較小，樣方間物種替代速率較高。隨著取樣面積的增加，樣方內(nèi)微環(huán)境類型或資源

圖3-21不同放牧制度群落β多樣性

異質(zhì)性增加，而樣方間的異質(zhì)性逐漸降低，物種的周轉(zhuǎn)速率也隨之降低。荒漠草原在不放牧、自由放牧和劃區(qū)輪牧下，在取樣面積相同時(shí), 3個(gè)處理差異不顯著（p>0.05），但輪牧區(qū)β多樣性指數(shù)最高，其次為不放牧區(qū)（對(duì)照區(qū)）和自由放牧區(qū)；這可能因?yàn)檩喣羺^(qū)有一定的休閑時(shí)期，草地植物生長(zhǎng)加快，植被蓋度增加，使草地踐踏相對(duì)減輕，各輪牧小區(qū)植物分布異質(zhì)性增加，所以輪牧區(qū)草地 β多樣性指數(shù)較高。另外，輪牧區(qū)植物被選擇采食的強(qiáng)度始終小于自由放牧區(qū)，特別是輪休期更是如此，都可能使輪牧區(qū)β多樣性指數(shù)高于自由放牧區(qū)，說(shuō)明輪牧區(qū)群落結(jié)構(gòu)在一定程度上是相對(duì)復(fù)雜和穩(wěn)定的。

6.5 群落現(xiàn)存量及其動(dòng)態(tài)

從圖3-22可看出，2004年，輪牧區(qū)、自由放牧區(qū)、對(duì)照區(qū)地上現(xiàn)存量分別為76.05g/m²、49.01 g/m²、86.24 g/m²，輪牧區(qū)和對(duì)照區(qū)顯著高于自由放牧區(qū)（P<0.05）。2005年，輪牧區(qū)、自由放牧區(qū)、對(duì)照區(qū)地上現(xiàn)存量分別為43.28 g/m²、25.21 g/m²、48.17 g/m²，對(duì)照區(qū)和輪牧區(qū)現(xiàn)存量顯著高于自由放牧區(qū)（P<0.05）。2005年群落現(xiàn)存量顯著低于2004年，而且現(xiàn)存量高峰期出現(xiàn)的時(shí)間推遲。這主要是由于2005年6、7月份幾乎沒有降雨，且高溫干熱，8月初開始降雨，再使草地長(zhǎng)出嫩草，但降雨量仍很少，所以地上現(xiàn)存量較低，而且現(xiàn)存量高峰期推遲。

圖3-22 不同放牧制度草地產(chǎn)量

2005年對(duì)照區(qū)、輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)群落現(xiàn)存量在試驗(yàn)開始（6月1日）時(shí)均處于最低水平，分別為6.33 g/m²、5.93 g/m²和9.32 g/m²（圖3-23）。處理間現(xiàn)存量差異不

顯著（P＞0.05）；隨著放牧的延續(xù)，現(xiàn)存量開始增加，起初對(duì)照區(qū)增加較快，7、8月份對(duì)照區(qū)現(xiàn)存量均處于最高水平，顯著高于輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)（P<0.05），而輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)之間差異不顯著（P＞0.05）；8月份以后輪牧區(qū)現(xiàn)存量增長(zhǎng)速度加快，9月份群落現(xiàn)存量達(dá)到最高峰 ，輪牧區(qū)和對(duì)照區(qū)顯著高于自由放牧區(qū)（P＞0.05）；自9月份以后群落現(xiàn)存量開始下降。10月份三處理之間差異顯著（P<0.05），對(duì)照區(qū)大于輪牧區(qū)，輪牧區(qū)又大于自由放牧區(qū)。在11月份，對(duì)照區(qū)群落現(xiàn)存量顯著高于輪牧區(qū)

圖3-23 2005年群落現(xiàn)存量動(dòng)態(tài)

（P<0.05），而輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)現(xiàn)存量差異不顯著（P＞0.05）。

6.6小結(jié)

輪牧區(qū)短花針茅、堿韭高度顯著高于自由放牧區(qū)，輪牧區(qū)無(wú)芒隱子草蓋度顯著高于自由放牧區(qū)和對(duì)照區(qū)，輪牧區(qū)和對(duì)照區(qū)堿韭蓋度顯著高于自由放牧區(qū)。

兩年中短花針茅的重要值均是自由放牧區(qū)最高，無(wú)芒隱子草、堿韭均輪牧區(qū)高于自由放牧區(qū)，銀灰旋花在對(duì)照區(qū)重要值較高。輪牧區(qū)保持了植物群落建群種和優(yōu)勢(shì)種的優(yōu)勢(shì)地位，輪牧區(qū)群落環(huán)境是相對(duì)穩(wěn)定的。

對(duì)照區(qū)、輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)的植物種類豐富度和多樣性均較前一年均有所增加，其中尤以對(duì)照區(qū)和輪牧區(qū)增加幅度較大，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)除對(duì)照區(qū)有所增加，輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)基本不變化；輪牧區(qū)和自由放牧區(qū)均勻度均略有下降。群落βw多樣性指數(shù)隨取樣面積增加而降低，荒漠草原在不放牧、連續(xù)放牧和劃區(qū)輪牧下，輪牧區(qū)β多樣性指數(shù)最高，其次為對(duì)照區(qū)和自由放牧區(qū)。

輪牧區(qū)和對(duì)照區(qū)地上現(xiàn)存量顯著高于自由放牧區(qū)。荒漠草原輪牧區(qū)綿羊體重高于自由放牧區(qū)。

7. 模擬刈牧對(duì)壩上地區(qū)天然羊草草地群落影響的研究

試驗(yàn)于2005、2006年5－9月在河北壩上沽源牧場(chǎng)-國(guó)家草地生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測(cè)站（塞北）進(jìn)行。選取地勢(shì)平坦、土壤肥力基本一致、草地植物長(zhǎng)勢(shì)良好的地段作為樣地，共設(shè)五個(gè)摘除壓力，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，三次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積為12m×8m。用剪草機(jī)割草來(lái)代替刈牧利用，在試驗(yàn)期間持續(xù)割草，給草地造成一種連續(xù)的摘除壓力。摘除壓力的大小以不同的留茬高度來(lái)表示，不同的壓力使草地維持在不同的高度范圍內(nèi)，留茬越低，給草地施加的壓力越大。摘除壓力記為d0、d1、d2、d3、d4，即不利用（d0）、留茬15cm（d1）、留茬10cm（d2）、留茬5cm（d3）及2cm（d4，全部利用）。用割灌機(jī)（CG330）進(jìn)行割草利用，使各處理保持一定的摘除水平，即羊草在試驗(yàn)期內(nèi)維持在設(shè)定的留茬高度范圍內(nèi)。

7.1 不同刈牧強(qiáng)度對(duì)草地植被的影響

從圖3-24可知，物種數(shù)與物種豐富度有著相同的變化趨勢(shì)，通過(guò)兩年的刈牧試驗(yàn)，對(duì)照樣地（D0）的物種數(shù)和物種豐富度最低，而連續(xù)重度刈割下的物種數(shù)和物種豐富度最高，D2處理結(jié)果一般居中。

圖3-24 不同處理強(qiáng)度對(duì)植物群落物種多樣性的影響

7.2  對(duì)地上生物量的影響

7.2.1 地上現(xiàn)存量的變化

從表3-45可以看出，6-8月羊草種群地上生物量一直呈增加趨勢(shì)，到了9月份稍

表3-45  不同摘除強(qiáng)度下羊草種群地上現(xiàn)存量的變化

時(shí)間 Time	摘除強(qiáng)度 Defoliation intensity
	d0	D1	d2	d3	d4
6.15	43.9	40.5	36.8	10.2	3.5
7.11	122.0	88.4	68.2	17.8	5.2
8.9	161.3	86.5	76.4	22.2	7.3
9.10	147.6	96.7	66.5	20.1	6.5
平均值（Mean）	118.7	78.0	62.0	17.6	5.6

有下降。隨著摘除強(qiáng)度的增加而地上部分現(xiàn)存量逐漸減少。在8月中旬，現(xiàn)存量達(dá)到最大時(shí)，未摘除利用的現(xiàn)存量為161.3g/m²，隨著摘除壓的增大，降到86.5g/m²至76.4 g/m²，再進(jìn)一步則降至22.2 g/m²，最后齊地面方式利用的最少。

7.2.2 摘除量（再生量）的變化

由表3-46可知，隨著利用強(qiáng)度的增大，再生量出現(xiàn)了波動(dòng)式的變化，除去未利用的處理外，輕度利用（d₁）和重度利用（d₄）在生長(zhǎng)旺季的再生量要小于d₂和d₃的處理方式，其中d₃要稍高于d₂，所以一定程度的利用有助于羊草的再生，這與適度放牧優(yōu)化假說(shuō)的理論相符和。d₂處理的羊草凈積累量超過(guò)了不利用處理的積累量，出現(xiàn)了超補(bǔ)償性生長(zhǎng)的現(xiàn)象。

表3-46  不同摘除強(qiáng)度下再生量的變化

再生月份	摘除強(qiáng)度
	d0	d1	d2	d3	d4
5-6	43.9	5.2	10.5	20.0	12
6-7	72.1	14.0	29.1	39.2	25.8
7-8	39.3	8.4	34.3	35.9	17.0
8-9	-13.7	3.7	16.9	13.7	4.4
總和	141.6	31.3	90.8	108.8	59.2

7.2.3 地上最大凈初級(jí)生產(chǎn)力與摘除壓的關(guān)系

地上最大凈初級(jí)生產(chǎn)力（ANPP）是指各處理小區(qū)生長(zhǎng)季中最大地上現(xiàn)存量的均值加上收獲量的總和。從圖3-25可以看出，地上現(xiàn)存量雖然隨著摘除壓的增大而急劇下降，

圖3-25 地上凈初級(jí)生產(chǎn)力與摘除壓的關(guān)系

但地上凈初級(jí)生產(chǎn)力的變化并沒有出現(xiàn)相同的趨勢(shì)，反而d₂處理要高于未利用處理，d₃處理與之相當(dāng)，d₁和d₄處理降低的比較明顯。這說(shuō)明適當(dāng)利用能刺激羊草的再生，具有補(bǔ)償性或超補(bǔ)償性生長(zhǎng)的特點(diǎn)。d₄處理雖然有一定的收獲量，但其利用方式對(duì)草地造成了極大的破壞，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，這種方式是不可取的。