乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动态变化初报

乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动态变化初报 乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动 态变化初报 新疆农业科学2011,48(4):683—689 XinjiangAgriculturalSciences 乌鲁木齐市天然草地不同类型群落 年际动态变化初报 崔国盈,张勇娟2,安沙舟 (1.新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆草地资源与生态重点实验室,鸟鲁木齐830052; 2.新疆鸟鲁木齐市畜牧水产草原站.鸟鲁木齐830063) 摘要:【目的】研究天然草地不同垂直带草地类型群落年际动态变化规律.【 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 】以野外地面调查取样,室 内分析结合3s技术应用为研究手段,通过3a的动态测定,分析乌鲁木齐市天山北坡中段天然草地垂直带7 种主要草地类型植物生育节律,群落生物量动态.【结果】乌鲁木齐市7种典型草地类型草地群落的年际变化 差异不大,但是各月的变化趋势有差别,出现峰值的月份不同,盖度和高度的峰值都出现在7和8月.【结论】 正常年份,可以根据7月的生物量大小来决定载畜量.高草草甸草地的生物量最大,草原化荒漠的生物量最 ,J,. 关键词:草地资源;群落;生物量 中图分类号:$812.9文献标识码:A文章编号:1001—4330(2011)04—0683—07 APreliminaryReportonInter—-annualDinamicChangeof DifferentGrasslandTypeCommunitieson NaturalGrasslandofUrumqiCity CUIGuo—ying,ZHANGYong—juan,ANSha—zhou (1.KeyLaboratoryofGrasslandResourcesandEcologyofXinjiang,CollegeofPrataculturaland EnvironmentalSciences,XinfiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China;2.StationofAnimal,Aquaculture andGrasslandinUrumqi,Urumqi830063,China) Abstract:【Objective】Toresearchthelawoftheinter— annualvariabilityofdifferentgrasslandtype communitiesinthenaturalgrasslandofUrumqi. 【Method]Basedontheanalysisofthegrowthrhythmandbiomass dynamicsofmainseventypesgrasslandsbycombiningthefieldinvestigation,laboratoryanalysisandapplicationof 3Stechniques,thispaperaimedtostudytheenvironmentalcapacityofrangelandtypesfromdifferenttopography locationsandcomplicatetheprimaryschemesofoptimalallocationandrationalutilizationmodeintheveaicalbelts ofthemiddlepartsofNortheITIS1opeofTianshanMountaininUrumqi.【Result】 Theannualdifferencesofthe communitycharactersamongseventypicalgrasslandswerenotobvious,butthedifferencesamongthemonthswere obvious.Thepeakvaluesofcommunitycharactersoccu~edindifferentmonthswiththepeakvaluesofthecoverage andheightofcommunityappearedinJulyandAugustrespectively.【Conclusion】 Generally,thegrazingcapacities dependedonthebiomassoftheJuly.Thevariationsofbiomassshowedthemaximumvaluesofbiomassappearedin thetall—grassmeadow,andtheminimumvaluesappearedinthesteppedesert. Keywords:grasslandresources;community;biomass 0引言 【研究意义】乌鲁木齐,古准噶尔蒙古语意为"优美的牧场".作为新疆维吾尔自治 区的首府,是全 收稿13期:2011—03—22 基金项目:国家"十一五"科技支撑 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 "西北绿洲农牧区新农村建设关键技术集成与示范"(2008BAD96B09—05);新疆草地资源与生 态重点实验室开放课题项目(xjDX0209—2007—02) 作者简介:崔国盈(1968一),男,新疆奎屯人,推广研究员,农业推广硕士,研究方向为草原管理与草地监测,(E—mail)xjwshcy@126.corn 通讯作者:安沙舟(1956一),男,陕西富平人,教授,博士,博士生导师,研究方向为草地资源与生态,(E—mail)xjasz@126.corn ? 684?新疆农业科学48卷 疆的政治,经济,文化,信息,交通的中心,是我国向西开放的桥头堡,是世界上距离海洋最远的内陆城 市,地处亚欧大陆中心,天山山脉中段北麓,准噶尔盆地南缘.全市辖7区1县,21个乡镇,49个街道办 事处和441个社区居委会,总面积1.42×10km2,建成区面积302.8km2,全市总人口236.05×10人,居 住着维,汉,哈,回等47个民族.草地资源是发展畜牧业的基础.乌鲁木齐市虽具有典型的大城市,小 郊区的特点,但草地资源比较丰富,天然草地总面积98.71×10hm2,可利用面积92.24×10hm2,分别占 土地总面积的69.5%和65%;共有12个草地类,21个亚类,59个组,201个草地型(乌鲁木齐市草地资 源报告,1982年).各种不同的草地类型在不同的年份里都呈现出不同的动态变化.研究乌鲁木齐市 天然草地不同类型群落动态变化对维护该市环境和气候以及发展畜牧业有重要意义.【前人研究进展】 群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群有规律的组合,具有复杂的种间关系.组成群落的各种 生物种群不是任意地拼凑在一起的,而是有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落.植物通过光合 作用制造的有机物质总量称为总初级生产力,这是整个群落一切生命活动的能量基础.除去植物呼吸 消耗之后的剩余称为净初级生产力,这是群落中全部异营生物(亦称异养生物)赖以生存的能源.不同 海拔高度,坡向,导致土壤水热的差异,造就了天山北坡中段山地植被的多姿多彩,孕育出完整的草地类 型组合,为该区域畜牧业的发展提供了良好的自然资源.【本研究切入点】草地群落的动态变化在一定 的基础上也是随着环境和气候的变化而动态变化的.而有关乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动 态变化的研究较少.【拟解决的关键问题】查清乌鲁木齐市草地资源本底,找出适宜的放牧强度,确定合 理的草地载畜量,研究乌鲁木齐市草地资源环境容量,研究和制定科学合理的草地资源利用制度和经营 模式,提出草地资源优化配置方案,为政府提供决策依据,指导生产,遏止草原"三化"发生,实现草畜平 衡,为乌鲁木齐市现代草地畜牧业科学发展研究奠定理论基础. 1材料与方法 1,1材料 以天山北坡中段乌鲁木齐市垂直带分布的高寒草甸一亚高山草甸一草甸草原一干草原一荒漠草原 一 草原化荒漠为研究样地,在野外样地内设置1m×1m样方,40,60个重复,每年5月15日,t0月30 日每30d进行一次定位监测.监测内容有植被高度,盖度,密度,频度和产量. 1.2测定内容及取样方法 1.2.1高度 按生殖枝和营养枝分别测定,即用钢卷尺测其从地面到生殖或叶顶端的绝对高度.每一种植物种 随机取l0株,然后取其平均值. 1.2.2密度 测定各样方内每种植物的植株数. 1.2.3盖度 指植物的垂直投影面积与地表面积的百分比.盖度用目测法,总盖度的测定:1in×1m样方的面 积分成100个小方格,所有植株占整个面积的百分率;分盖度测定:在lm×lm样方中每种牧草占整个 面积的百分率. 1.2.4频度 指某一种植物在草地上出现的次数,即该种植物在群落中分布的均匀程度.用直径为36.5cm样 圆,随机抛l0次,计算每一种植物在该群落中出现的次数. 1.2.5地上生物量 采用模拟放牧法,齐地面刈割地上部分植物体,测其鲜重(风干重),作为生物量指标. 2结果与分析 2.1山地草原化荒漠草地群落年际动态变化 山地草原化荒漠是以博乐绢蒿(Seriphidiumborotalense)和镰芒针茅(Stipacaucasica) 为主的草地型, 还有毛叶黄芪(Astragaluslasioph),llus),阿尔泰狗娃花(Heteropappusahaicus),叉毛蓬(Petrosimoniasibirica), 散枝猪毛菜(Salsolabrachiata),弯果胡芦巴(Trigonellaarcuata)等.群落盖度为40%,50%,建群种和优 势种大约可以占到35%,40%;旺盛时期,群落分层明显,上层的高度约为2030am,下层的高度约为 4期崔国勇等:鸟鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动态变化初报?685? 3.5,10cm;生物量在不同的气候条件下略有起伏,为200,500g/m2. 草原化荒漠草地在过去3年的动态变化趋势基本一致,不管是盖度,高度和地上生物量从返青(4 月)到枯黄(10月)是先升高后下降,只是峰值产生的月份不同.2006年盖度峰值出现在8月,高度峰值 在9月,生物量峰值出现在7月,处于植物生长旺盛期;2007年和2008年盖度峰值出现在8月,高度峰 值出现在9月,生物量峰值出现在8月,由此可见,3年来,盖度和盖度变化趋势一致,而生物量出现的 月份不一致,这可能跟当年的气候变化有关.图1 [二]^发匿噩噩圈盖皮—-一生物量 图1山地草原化荒漠年际及季节动态变化 Fig.1Theinter—annualandseasonaldynamicchangeofmountainsteppedesert 2.2山地荒漠草原草地群落年际动态变化 山地荒漠草原草地的植物组成有羊茅(Festucaovina),新疆绢蒿(Seriphidiumkaschgaricum),镰芒针 茅,短柱苔草(Carexturkestanica),天山赖草(Leymustianshanicus),短柄黄芪(Astragaluspseudobrachytropis), 弯果胡芦巴,散枝猪毛菜等.群落的盖度为40%,50%,建群种和优势种约占35%,40%;群落上层的 高度约为20,30cm,下层的高度约为3.5,10am;生物量在不同的气候条件下也略有起伏,为50,400 g/m变化,因气候不同,变化显着. 荒漠草原草地在此3年间群落动态变化,2006年间高度和盖度跟2007和2008年变化基本一致,而 地上生物量在2006年波动较大,而2007和2008年变化较平缓.2006年间,荒漠草原草地高度和地上生 物量峰值都出现在6月,而2007和2008年高度出现两次峰值,分别出现在5和9月,地上生物量的峰值 也一样,分别出现在5和8月,所以荒漠草原属于春秋草场,正适合放牧.图2 亡=]龠】忮盛墨圈蔷度—?一物:: 5O00 —4500 4000 350O 300O 5 . 0. l5o.0 1O00 50.0 0.0 曰期 E 图2山地荒漠草原年际及季节动态变化 Fig.2Theinter—annualandseasonaldynamicchangeofmountaindesertgrassland 曼 . 盎 OO000OOOO 642O8642O ? 686?新疆农业科学48卷 2.3山地草原草地群落年际动态变化 山地草原草地的主要优势种有羊茅,针茅(St/pacapillata),短柱苔草.伴生种主要有 冷蒿(Artemisia frigida),天山赖草,新麦草(Ps0thyrostachysj~cea),木地肤(Kochiaprostrata),短柄黄芪 及一些中旱生杂类 草,如二裂委陵菜(Potentillabifurca),山雀棘豆(Oxytropisavis),阿尔泰狗娃花,山野火绒草(Leontopodium campestre)等.群落的总盖度为50%,70%,建群种和优势种约占25%,40%;群落上层的高度约为3O ,40cm,下层的高度约为4,10cm;生物量在不同的气候条件下也略有起伏,为200—450g/m2,因气候 不同,变化显着. 山地草原在这3年中的群落动态变化趋势基本一致,只出现一次峰值.而随着季节变化,盖度变化 趋势基本一致,而高度在2006和2008年最大值在9月,2007年最大值出现在6月,而生物量却不同, 2006,2007和2008年最大值都出现在6月.图3 E 量 —i-.—.i高度暖离盈盖发—?一生物量 ^ 图3山地草原年际及季节动态变化 Fig.3Theinter—annualandseasonaldynamicchangeofmountaingrassland 2.4山地草甸草原草地群落年际动态变化 山地草甸草原的主要优势种有新疆早熟禾(Poaversicolorsubsp.relaxa),长羽针茅(s枷 kirghis0mm),万年蒿(Artemisiagmelinii),新疆亚菊(Ajania. figiata),常见种有草原糙苏(Phlomis pratee),草原老鹳草(GeraniMmprat8e),短柱苔草,多种委陵菜(Potentillaspp.)等,并参与有一定量的 梯牧草(feampratense),浴草(Koeleriacristata),山野火绒草,全缘叶青兰(Dracocephalumintegrifolium), 黄花苜蓿(Medicagozcatn)等.群落的盖度为30%,80%,建群种和优势种约占 45%,65%;群落上层 的高度约为40,85cm,下层的高度约为3,20cm;生物量在不同的气候条件下也略有起伏,为70,500 m2,因气候不同,变化显着. 山地草甸草原在这三年中的群落动态变化趋势基本一致,而且跟山地草原变化也有相似点.而随 着季节变化,盖度变化不明显,而高度在2006,2007和2008年最大值出现在9月,生物量却不同,2006年 出现在7月,2007和2008年出现在8月,比起2007年有些退后,这可能取决于当地的气候条件.图4 2.5中山高草草甸草地群落年际动态变化 中山高草草甸草地的优势植物有无芒雀麦(Bromusinermis),细叶早熟禾(Poaangustifolia),草原老 鹳草,新疆鹅观草(Roegneriasinkiangensis)等,常见种有块根糙苏(Phlomistuberosa), 细果苔草(Carex stenocarpa),白花车轴草(Trifoliumrepens),千叶蓍(AchiUeamillefolium),新疆党参(Codonopisclematidea)等. 群落的总盖度为75%,100%,建群种和优势种约占50%,70%;群落上层的高度约为120,150cm,下 层的高度约为4,30cm;生物量在不同的气候条件下也略有起伏,为250,1300g/m2,因气候不同,变化 显着,群落中无芒雀麦,细叶早熟禾,新疆鹅观草和细果苔革的密度较大,在生长旺盛时期尤为显着. 3年间,山地高草草甸草地群落年际动态变化不明显.随季节变化3年来,中山高草草甸的高度, 盖度和地上生物量最大值都出现在7月,最小值都出现在5月.由此可见,高草草甸草地群落稳定,动 ??????? OO0OOOOK加?如?如?m 如?如?如?如?如? 加"m752O 4期崔国勇等:乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动态变化初报?687? 态变化在近几年变化都较小.2006年8月就已打草,2007年9月已打草,所以没有 数据,无法计算,但 是根据3年的变化趋势,可以推出8,9和10月无论是盖度,还是高度,生物量都呈递 减趋势.图5 C=]高度墨雹翻盖度—?一生物量 600.O0 图4山地草甸草原年际及季节动态变化 Fig.4Theinter—annualandseasonaldynamicchangeofmountainmeadowsteppe 40.00 35.00 — 30.00 吾25_00 —20.00 15.00 怕10.00 5.00 0.00 固高度豳盖度十生物最 一 2000.00 1500.O0 ? 1000.00一 500.O0 0.00 蹦鹋? ^ E V 图5中山高草草旬年际及季节动态变化 Fig.5Theinter—annualandseasonaldynamicchangeofmountaintall—grassmeadow 2.6亚高山低草草甸草地群落年际动态变化 亚高山低草草甸草地的优势种有天山羽衣草(AlchemiUatianschanica),细果苔草,穗三毛(Trisetum spicatum),主要参与种有白花车轴草,直立老鹳草(Geraniumrectum),六齿卷耳(Cerastiumcerastoides),仰 卧早熟禾(Poasupina),多种委陵菜,森林勿忘草(Myosotizsilvatica),蒲公英(Taraxacumsp.),珠芽蓼 (Polygonumviviparum),千叶蓍,野葱(Alliumsp.)等.群落的盖度为90%一98%,建群种和优势种约占 50%,60%;草层的高度约为6,14cm;生物量在不同的气候条件下也略有起伏,为300—550g/m2,天 山羽衣草和细果苔草的密度很大,在整个群落中占较明显优势. 在过去的3年里,亚高山低草草甸草地群落动态变化较明显,2006年变化趋势较平缓;2007年和 2008年生物量都在6月出现峰值;3年来,生物量最小值都出现在5月;亚高山低草草甸盖度3年间没 有明显变化,而高度变化较明显,2006年5月最低,达5.89cm,6-,7和8月高度都达12cm以上;2007和 2008年变化趋势一致,高度峰值出现在7月,低谷出现在5月.9月已打草,所以没有数据.图6 2.7高寒草甸草地群落年际动态变化 高寒草甸草地群落的优势种为线叶嵩草(Kobresiacapillifolia)和珠芽蓼,常见种有簇生囊种草 (Thylacospermumcaespitosum),高山早熟禾(Poaalpina),高山唐松草(Thalictrumalpinum),鸟足毛茛 r__'_.r—ll..L.., 如?如?如?如?如? 加"m2O ^Luuv讵 ? 688?新疆农业科学48卷 (Ranunculusbrotherusii),大萼点地梅(Androsacemaxima),黑花苔草(Carexmelanantha),细果苔草,雪白委 陵菜(Potentillanivea),黄白火绒草(Leontopodiumochroleucum),梅花草(Pamassiaterandra),碎米蕨叶马先 蒿(Pedicularischeilanthifolia),高山黄芪(Astragalusalpinus)等.群落的盖度为90%,95%,建群种和优势 种约占4O%,95%;草层高度约为2,4cm;生物量在不同的气候条件下也略有起伏,为50,600g/m2, 在整个群落中线叶嵩草和珠芽蓼的比重较大. 在过去的3年里,高寒草甸草地群落动态变化较明显,2006年变化趋势较平缓;而2007年在6月生 物量达最大值,为596.O0g/m2,后面随着季节变化逐级下降;2008年在7月生物量达最大,为296.25g/ m 2 ;这3年来生物量最低都出现在9月,并且3年来随季节的变化,盖度和高度变化不是很明显.因为 高寒草甸海拔高,温度低,其他月份天气特别寒冷,冰雪覆盖,无法测产.图7 20.0O l7.50 ,, 15.00 善l2.50 一l0.00 挂7.50 恒5.O0 2.50 O.OO 圆高度嘞度+生物1200 .0O l000.00一 800.O0{ bD 600.0O一 4O0_00霎 200.O0 0.0O 图6亚高山低草草甸年际及季节动态变化 Fig.6Theinter—annualandseasonaldynamicchangeofsubalpinelowmeadow 4.00 3.50 —3.00 旨2.50 —2.00 1.50 l1.00 0.50 0.0O 口高度嘲盖度+生物景 700.O0 600.O0 500.00E 400O0 300.00== 200.00 l0O.00 0.00 嗍 图7高寒草旬年际及季节动态变化 Fig.7Theyearsandseasonpopulationdynamicchangeofcoldmeadowofhighplateau 3结论与讨论 试验以野外地面调查取样,室内分析结合3S技术应用为研究手段,经过3年来对乌鲁木齐天山北 坡中段天然草地垂直带7种主要草地类型植物的生育节律,群落生物量动态分析,研究得出乌鲁木齐市 不同地貌部位的草地资源环境容量,编制出初步的草地资源优化配置方案和科学合理的利用模式. 3.1在2006,2008年的天山北坡中段7个不同的草地类型的群落动态变化因水热分布的不同和不同 的类型也不同. 4期崔国勇等:乌鲁木齐市天然草地不同类型群落年际动态变化初报?689? 3.2乌鲁木齐市7种典型草地类型草地群落的年际间变化差异不大,但是各月份的变化趋势有差别, 出现峰值的月份不同,盖度和高度的峰值都出现在7和8月. 3.3一般情况下根据7月的生物量大小来决定载畜量. 3.4高草草甸草地的生物量最大,草原化荒漠的生物量最小. 参考文献: [1]许鹏,胡锋铎,陈敬锋.天山北坡低山春秋牧场产量动态分析[J].中国草地,1994,(3):6—9. 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