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        不同海拔梯度高寒草甸生物量變化

        2021-04-07 07:53:46黨永桂
        青海草業(yè) 2021年1期
        關鍵詞:海拔高度樣方草甸

        黨永桂

        (青海省海北藏族自治州草原工作站,青海 西海 810299)

        青藏高原高寒草甸是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是青藏高原畜牧業(yè)發(fā)展的重要物質基礎[1],面積約7×105km2,是我國主要的家畜放牧區(qū),同時也是多年凍土區(qū)分布最廣泛的草地類型[2]。眾多學者以高寒草甸為研究對象展開了大量研究,其中海拔梯度由于包含了溫度、濕度和太陽輻射等環(huán)境因子,成為研究物種多樣性分布規(guī)律的重要方面。本文分析了海拔梯度3 800~4 450 m范圍內,高寒草甸生物量的變化,以期為高寒草甸基礎研究提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        研究區(qū)位于青海省海晏縣境內,屬于高原半干旱氣候,春季干旱多風,夏季涼爽,秋季短暫,冬季漫長,年平均氣溫1.5 ℃左右,年降水量在4 00 mm左右,年蒸發(fā)量為1 581.75 mm左右,無絕對無霜期。

        1.2 試驗方法

        樣地設置在海晏縣境內,選取以莎草科為優(yōu)勢牧草的健康草地,按照3 881 m、4 063 m、4 160 m、4 355 m、4 379 m和4 450 m 6個海拔梯度設置固定樣地,每個樣地隨機選取5個1×1 m的樣方,于高寒草甸植被生長的旺盛期2010年7月底進行樣方調查、地上植物量和土壤取樣。其中,樣方調查包括植物種類、蓋度、高度和密度。室內準確鑒定植物標本,統(tǒng)計科、屬、種及其組成。

        在樣方內,對角線設置兩個0.5×0.5 m的觀測樣方,剪去植物地上部后,莎草科牧草、其他雜類草分別稱質量,兩者之和為牧草鮮重;莎草科(Cyperaceae)、珠芽蓼(Polygonumviviparum)和圓穗蓼(Polygonumcapitatum)等為可食牧草鮮重。帶回實驗室進行烘干稱重,分別為牧草干重和可食牧草干重。樣地具體情況見表1。

        表1 樣地基本情況

        1.3 植被類群

        植物類群分優(yōu)良牧草和雜類草。禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)歸入優(yōu)良牧草一類,包括高山嵩草(Kobresiapygmaea)、異針茅(Stipaaliena)、乳白香青(Anaphalislacteal)、火絨草(Leontopodiumleontopodioides)、微孔草(Microulasikkinensis(Clarke)hen sl)、星狀風毛菊(SaussureastellaMaxim)、秦艽(Gentianamacrophylla)、唐松草(Thalictrumalpinum)、龍膽(GentianaSpp.)、蒲公英(Taraxacummongolicum)等則歸入雜類草。

        1.4 統(tǒng)計分析

        利用SPSS 21.0進行方差分析、相關分析,Excel2010制作表格。

        2 結果與分析

        2.1 不同海拔高寒草甸形態(tài)指標

        如表2,不同海拔梯度高寒草甸株高、物種數和毒雜草物種數并不一致。海拔高度為3 881 m時,株高達到最大值,為15.33 cm。而海拔梯度為4 252 m時,株高則為最小值(3cm)。海拔高度為4 160 m時,物種數則為最大值(11種),海拔高度為3 881 m和4 450 m時,物種數都為最小值(8種)。

        表2 不同海拔梯度高寒草甸形態(tài)指標變化

        2.2 不同海拔高寒草甸生物量變化

        如表3所示,隨著海拔高度增加,牧草鮮重、可食牧草鮮重、牧草干重和可食牧草干重表現出先增加、后降低的趨勢。在海拔高度為4063 m時,高寒草甸牧草鮮重、可食牧草鮮重、牧草干重和可食牧草干重均為最大值,分別為8 013.33、7 800、2 673.33和2 596.67 g/m2,顯著高于其他海拔梯度(P≤0.05),而在海拔高度為3 881 m時高寒草甸牧草鮮重、可食牧草鮮重、牧草干重和可食牧草干重均為最小值,分別為3 456.67、2 813.33、1 150和936.67 g/m2。同樣,在海拔高度為4 063 m時,高寒草甸可食牧草比例達到最大值(97.15%),而在海拔梯度為4 355 m時,高寒草甸可食牧草比例最低(71.83%)。

        表3 不同類型高寒草甸生物量變化 g/m2

        2.3 不同海拔梯度高寒草甸生物量相關分析

        如表4,海拔梯度與高寒草甸株高、牧草鮮重、可食牧草鮮重、牧草干重和可食牧草干重都是負相關,而植被蓋度、物種數和毒雜草物種數與牧草鮮重、牧草干重呈顯著正相關(P≤0.05)。

        表4 不同類型高寒草甸相關關系

        3 討論

        海拔梯度對天然草地植被溫度、水分和土壤肥力等環(huán)境異質性有很大影響,比如海拔梯度每上升100 m時,溫度會降低0.6 ℃[3]。青藏高原是世界上海拔最高的高原,因平均海拔高、海拔落差大,形成了獨特的氣候條件,孕育了特有的高寒草甸群落結構。研究表明,不同海拔梯度下,高寒草甸生物量差異明顯。李凱輝等[4]分析海拔2 460~2 760 m高寒草原群落結構指出,隨海拔升高,水熱變化明顯,禾本科植物的地上生物量隨海拔升高逐漸降低,莎草科植物的地上生物量逐漸升高。對于高寒草甸,在海拔梯度4 056~4 427 m時,高寒草甸生物量呈先降低后增加的趨勢。本文發(fā)現,在海拔梯度3 881~4 450 m時,高寒嵩草草甸生物量呈先增加后降低的趨勢,這與劉哲等[5]的研究并不一致。必須要指出的是,而物種數的變化與氣溫、降雨、溫度乃至土壤養(yǎng)分、畜禽采食都不無關系。而研究尺度、海拔梯度范圍的大小都會造成物種數的變化,也會引起生物量變化。

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