圍封環(huán)境下植物多樣性恢復的效果研究論文
圍欄封育是解除放牧壓力，為退化植被休養(yǎng)生息提供時機，促使天然草地的自然恢復〔1〕.作為一種有效且簡便易行的措施，已在退化草地的恢復與重建中得到了廣泛使用。國內外多位專家和學者研究了圍封措施對退化草地的影響，研究內容主要涉及到圍欄封育對退化草地植被群落特征的影響，圍封過程中土壤理化性質、土壤酶、土壤微生物及土壤種子庫的動態(tài)變化。
植物多樣性恢復是植被恢復過程中的直接體現(xiàn)〔2〕.雖然植物多樣性被認為是評價植物群落質量的最佳指標之一〔3〕,但植被的物種組成在評價植被恢復與演替的過程時具有與植物多樣性相同的效果，有時甚至優(yōu)于植物多樣性〔4〕.
1圍封對群落組成和結構的影響
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構發(fā)生一些變化。有關圍封對草地植物群落結構和生產(chǎn)力的影響，多年來的實踐證明，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間的長短和圍封前草地的退化程度有關，草地的產(chǎn)量和質量均得到明顯的改善〔5~7〕.許多學者〔8~10〕都對封育草地進行了研究，結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〕對羊草（Leymuschinens）草原退化群落恢復演替進行了研究，結果表明，退化草原恢復演替過程中主要表現(xiàn)為不同植物群落學作用的消長變化，而組成群落的植物種類沒有明顯變化，群落的草群高度和生物量表現(xiàn)出逐年增加的趨勢。
王煒等〔12~13〕對內蒙古典型草原封育12年（1983~1994）的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了研究，提出了群落恢復演替軌跡，認為退化群落恢復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剩。瞿王龍等〔14〕就圍封時間對草地群落結構和生產(chǎn)力的影響進行了研究，研究表明草地蓋度、高度和生物量隨圍封時間的延長而增加，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的早期一般以一年生植物占優(yōu)勢，隨著圍封恢復時間的延長，多年生植物的優(yōu)勢度增加，且明顯超過一年生植物。楊曉暉等〔16〕通過對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'空間異質性顯著提高，放牧價值開始降低，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〕對封育不同年限沙化草地群落特征進行了研究，結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，圍封一段時間后，適當?shù)母畈莼蚶脤⒂欣诩铀僭摬莸氐幕謴汀垨|杰〔17〕在青海對高寒草甸和高寒沼澤化草甸退化草地進行禁牧封育的研究表明，草地植被恢復取得了明顯的效果，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。渾善達克沙地退化草場進行封育后，退化草場在植被恢復后如繼續(xù)封育，其封育效果已不明顯〔18〕.單貴蓮等〔19〕對典型草原邊圍封恢復邊割草利用過程中群落結構和生產(chǎn)力進行了研究，結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先增加，但圍封后連續(xù)多年的割草利用會導致其各項指標的再次下降。
2圍封對植物群落多樣性的影響
針對圍封對植物多樣性的影響，不同學者研究得出不同的結果。有的學者研究指出圍封可以增加物種多樣性〔19~20〕,有的學者研究表明圍封會減少物種多樣性〔21〕,還有學者認為圍封對植物多樣性沒有顯著影響〔22〕.就物種多樣性隨圍封恢復演替的時間來看，Margalef、Odum研究表明物種多樣性隨恢復演替時間的延長先升高，最高值常出現(xiàn)在演替的中期，隨后又呈現(xiàn)下降的趨勢〔23~24〕.李永宏等〔25〕研究發(fā)現(xiàn)，典型草原恢復演替過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，是一個種群結構和內能復雜性的度量，是一個區(qū)域或一個生態(tài)系統(tǒng)可測定的生物學特征〔26〕.王慶鎖〔27〕對采取封育措施后的油蒿（Artemisia ordosi-ca）群落進行了研究，結果表明，封育后油蒿群落的植物種類、蓋度、個體數(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〕對封育后的松嫩草原進行了研究，結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。劉丙萬等〔31〕的研究結果表明，由于采食強度不足，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〕認為封育改善了退化草地生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，提高了高寒草甸退化植被群落物種的豐富度和均勻度，達到了改良退化草地的目的。汪詩平、張全國〔33~35〕的研究結果證明了長期的封育并不一定就有利于群落物種多樣性的增加，在適度采食強度條件下，草食動物的采食能夠提高草原的初級生產(chǎn)力、植物物種的多樣性和優(yōu)良牧草的比例。孫菁等〔36〕對長期圍欄封育后草原群落的多樣性進行了研究，認為封育后圍欄內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〕對高寒草甸研究的結果表明，中等程度放牧增加了群落結構的復雜性，豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)均最高；重度放牧，由于干擾過于劇烈而減少了物種優(yōu)勢度和多樣性；輕度干擾的圍欄草地，群落由少數(shù)優(yōu)勢種所統(tǒng)治，多樣性也不高。
3結論
許多學者研究發(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間的長短和圍封前草地的退化程度有關，草地的產(chǎn)量與質量均得到了明顯的改善。關于圍封對植物多樣性的影響的研究存在3種不同的結果：（1）圍封可以增加物種多樣性；（2）圍封會減少物種多樣性；（3）圍封對植物多樣性沒有顯著影響。許多學者研究發(fā)現(xiàn)，草原恢復演替過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：
〔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研究〔J〕.西北植物學報，2006,26（12）:2540~2546.
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