高寒草甸鼢鼠土丘的植被恢復與邊緣效應動態(tài)的研究.pdf

1、目前青藏高原有0.425億公頃退化草原占其總可利用草原量的33％。退化嚴重的草原產(chǎn)量小、植被覆蓋率低和地表土壤損失嚴重。高寒草甸的退化是有多種干擾因素包括自然因素如氣候和生境的變化和動物因素如過度放牧、鼠類過度干擾共同作用而造成的。傳統(tǒng)上人們把鼢鼠作為與家畜爭奪飼料和破壞草原生態(tài)系統(tǒng)的有害動物而加以徹底清除。而作為草原生態(tài)系統(tǒng)中的成員，它們干擾的正生態(tài)作用卻往往被人們忽視。而干擾理論認為，適度的干擾有利于系統(tǒng)的發(fā)育和維持，可以提高物種多

2、樣性和資源的有效性。最近幾年關(guān)于鼢鼠等地下嚙齒動物干擾的生態(tài)功能評價仍然存在很大的爭論。為了更好的了解鼢鼠干擾對植被和土壤的影響，深入了解干擾后植被和土壤的恢復動態(tài)和特點對于正確認識鼢鼠的生態(tài)功能是必要的。 本文在總結(jié)目前關(guān)于鼢鼠等嚙齒類動物干擾的生態(tài)功能研究進展基礎(chǔ)上，針對鼢鼠土丘的植被恢復、土丘邊緣效應以及不同強度的干擾對植物群落的影響進行研究和探討。 實驗對兩個相鄰的具有相似生態(tài)條件的樣帶進行比較：一個是控制樣帶(

3、超過5年未被鼢鼠干擾過)，另一個是具有鼢鼠土丘干擾的樣帶。通過研究土丘及其邊緣的植物地上生物量、覆蓋度、密度和物種多樣性以及土壤性狀的變化來探討干擾的生態(tài)作用；通過對4塊不同干擾強度梯度對植物結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的對比研究探討不同干擾強度的影響，得出的如下結(jié)論： (1)結(jié)果顯示土丘上植物的物種多樣性、覆蓋率、地上植物生物量和植株密度值隨時間的延續(xù)呈不斷增加的趨勢。通過4年的恢復，分別達到對比樣帶的88.5％，87.9％，73.1％，和52

4、.7％的。 (2)從2001-2004年，鼢鼠土丘邊緣的邊緣效應造成植株密度、覆蓋度和地上生物量增加，邊緣效應主要發(fā)生在靠近鼢鼠土丘邊緣的0-10cm和10-20cm，并隨恢復的年份的延長呈凸起曲線型狀變化，并趨于逐漸消失。這種邊緣效應與土丘植被的恢復程度呈反比，是資源再分配和植物種間競爭的結(jié)果。 (3)同時由于鼢鼠土丘這種小斑塊具有較大的面積：邊長比，因此這種邊緣效應對干擾區(qū)域的植物生物量損失有補償作用，年均補償率為5

5、5.7％。 (4)在干擾樣帶中土丘樣方中的植物種數(shù)量從2001年的15種增加到2004年的30種，其中包含3個在控制樣帶(共有27個種)中沒有發(fā)現(xiàn)的外來種。土丘樣方中的平均物種多樣性指數(shù)(>1.8)明顯高于控制樣帶(1.7)。這說明這種天然植物群落中存在“干擾-依賴”的物種對植物多樣性具有維持和補充的功能。 (5)在恢復4年后，鼢鼠干擾導致土丘土壤顆粒大小的變化，增加土壤含水量從20％增加到25％;有機碳含量從108g/

6、kg增加到114g/kg(0-20cm土壤層)，而土壤全氮和磷的變化沒有顯著差異。 (6)通過不同干擾梯度對植物群落影響的比分析，重度干擾斑塊的植物多樣性、覆蓋度、密度和植物地上生物量減少;一年生植物和非禾本科植物的比重增多;中度干擾斑塊中的植物多樣性和地上植物生物量最高，覆蓋度和密度接近未干擾斑塊的水平;而輕度干擾的物種多樣性略小于中度干擾斑塊而高于對比樣塊和重度干擾斑塊，覆蓋度和密度與未干擾的斑塊相同。印證了中度干擾假說理論