， ，

(1.青海省草原總站，青海 西寧 810001；2.甘德縣草原工作站，青海 甘德 814100)

一般認(rèn)為生物多樣性可以從基因、物種，生態(tài)系統(tǒng)和景觀四個(gè)水平進(jìn)行研究，物種多樣性作為其中一種，可以用特定空間范圍內(nèi)物種數(shù)量和分布特征進(jìn)行衡量[1]，如利用“四度一量”數(shù)據(jù)對天然草地物種多樣性進(jìn)行研究[2]。物種多樣性與天然草地地上植物量之間呈正相關(guān)關(guān)系，其豐富度、多樣性、均勻性、相似性指數(shù)隨群落演替呈規(guī)律性變化[3]。青海省作為全國四大牧區(qū)之一，天然草地牧草產(chǎn)量奠定了畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，因此省內(nèi)科研院所及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門將不同演替階段天然草地群落結(jié)構(gòu)特征、經(jīng)濟(jì)類群產(chǎn)量及其物種多樣性等作為了研究重點(diǎn)[4]。21世紀(jì)以來，青海省先后實(shí)施退牧還草、三江源生態(tài)保護(hù)和建設(shè)等重點(diǎn)生態(tài)治理項(xiàng)目，脆弱的天然草地生態(tài)系統(tǒng)得到了很大的改善。本文以甘德縣為例，對天然草地圍欄內(nèi)外物種多樣性進(jìn)行初步研究，以期為三江源自然保護(hù)區(qū)天然草地植被恢復(fù)和合理利用提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

甘德縣位于青藏高原腹地、三江源自然保護(hù)區(qū)境內(nèi)，東經(jīng)99036’～100053’，北緯33033’～34024’，海拔高度3147～5039m，屬高寒大陸性氣候，年均溫0.1℃～2.5℃，年降水量456.9～563.9 mm，年均相對濕度61%～62%，≥0℃年積溫891.4～1 233.7℃,年日照時(shí)數(shù)2 450.8 h,無絕對無霜期。天然草地面積6.51×105hm2,其中可以用天然草地面積6.37×105hm2,分布有55科600余種植物，主要優(yōu)勢種植物為高山嵩草(Kobresiapygmaea)、線葉嵩草(Kobresiacapillifolia)、黑褐苔草(Carex atrofusca)、早熟禾(Poa annua)等[5-6]。

2 研究材料和方法

2.1 研究材料

2017年8月14日—8月20日，對三江源(甘德縣)天然草地生態(tài)監(jiān)測中，對山地草甸類垂穗披堿草型、高寒草甸類高山嵩草、雜類草型和線葉嵩草、雜類草型天然草地圍欄內(nèi)外植物的種類、植株高度、植被覆蓋度、頻度進(jìn)行數(shù)據(jù)測定，樣地面積10 m×10 m，樣方面積1 m×1 m。

2.2 研究方法

利用圍欄內(nèi)外各植物種的植株高度、植被覆蓋度和頻度計(jì)算相應(yīng)植物的相對頻度(RF)、相對蓋度(RC)、相對高度(RH)以及各植物種的重要值(IV),并據(jù)此計(jì)算Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Margalet豐富度指數(shù)(R)、Peilow均勻性指數(shù)(E)、Sorensen相似性系數(shù)(SC)，公式如下[4,7]：

IVij=(RFij+RCij+RHij)/3

Pij=nij/∑nij

Hj=-∑(PijlnPij)

Rj=(Sj-1)/lnN

Ej=Hj/lnSj

SCjk=2Wjk/(Aj+BK)

上述計(jì)算公式中，IVij為物種i在樣方j(luò)的重要值；RFij、RCij、RHij分別為物種i在樣方j(luò)的相對頻度、相對蓋度、相對高度；Pij為物種i在樣方j(luò)的資源利用占它對全部資源利用的百分率；nij為物種i在資源梯度級j的數(shù)量特征值，本文中為物種i在樣方j(luò)的重要值IVij；Sj、Sk分別為樣方j(luò)和樣方j(luò)中的物種數(shù)；N為所有樣方的物種數(shù)；Wjk為樣方j(luò)和樣方k中的物種總數(shù)；Aj、BK分別為樣方j(luò)和樣方k中的物種數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)處理方法

利用Excel 10.0軟件試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算，利用SPSS 22.0軟件對物種多樣性指數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

3 結(jié)果與分析

多樣性、豐富度、均勻度等物種多樣性指標(biāo)可以定量的反映天然草地群落結(jié)構(gòu)、生境優(yōu)劣和系統(tǒng)演替等信息，對于合理利用天然草地具有重要的生態(tài)意義[8]。表1中，垂穗披堿草型、高山嵩草、雜類草型和線葉嵩草、雜類草型天然草地圍欄內(nèi)的物種多樣性、豐富度、均勻性三個(gè)指標(biāo)均大于圍欄外物種的相應(yīng)指標(biāo)，圍欄內(nèi)外物種多樣性指標(biāo)變化呈現(xiàn)出一致性，這說明研究利用的三個(gè)類型天然草地生態(tài)群落處于穩(wěn)定發(fā)展中。圍欄內(nèi)高山嵩草、雜類草型天然草地多樣性、豐富度、均勻性三個(gè)物種多樣性指標(biāo)分別為21.188、4.405和8.578，均為研究中各項(xiàng)指標(biāo)的最大值，可以認(rèn)為它是研究中圍欄內(nèi)外三個(gè)草地型中的頂級群落，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最好。物種相似性系數(shù)反映了不同群落間的物種相似程度或親疏關(guān)系，相似性系數(shù)越大，相似程度越高，反之越低。高山嵩草、雜類草型圍欄內(nèi)物種數(shù)15種，圍欄外物種數(shù)11種，并且圍欄外物種與圍欄內(nèi)完全一致，圍欄內(nèi)外物種相似性系數(shù)最小為1.154，說明高山嵩草、雜類草型圍欄內(nèi)外物種相似程度最高。另外，對多樣性、豐富度、均勻性三個(gè)物種多樣性指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，三個(gè)指標(biāo)間在0.01水平上相關(guān)顯著，詳見表2。

表1 三個(gè)類型天然草地圍欄內(nèi)外物種多樣性指標(biāo)

表2 三個(gè)類型天然草地圍欄內(nèi)外物種多樣性指標(biāo)相關(guān)性分析

注：“**”表示相關(guān)在0.01水平上顯著。

4 討論

圍欄對于天然草地的意義在于其控制了放牧牲畜對圍欄內(nèi)牧草的自由采食，有利于對圍欄內(nèi)天然草地的合理有序利用。通過對甘德縣垂穗披堿草型、高山嵩草、雜類草型和線葉嵩草、雜類草型天然草地圍欄內(nèi)外多樣性、豐富度、均勻度等物種多樣性指標(biāo)的研究，可以看出，天然草地圍欄內(nèi)的物種多樣性指標(biāo)均大于圍欄外物種的相應(yīng)指標(biāo)，這說明圍欄封育對于改善三江源區(qū)天然草地生態(tài)環(huán)境、維持生態(tài)系統(tǒng)多樣性具有重要的生態(tài)意義。另外，圍欄固然可以提高天然草地物種多樣性，但是其僅僅作為改善生態(tài)環(huán)境的手段和途徑，具體的實(shí)踐效果和使用者對圍欄設(shè)施合理利用關(guān)系重大。并且天然草地物種多樣性的改變是降水、溫度等自然因素和圍欄、放牧等人為干擾共同作用形成的結(jié)果，就各方面因素對天然草地物種多樣性改善的貢獻(xiàn)率，尚需進(jìn)一步研究。

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