不同建植年限混播人工草地主要植物种群空间分布格局分析

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1、·490·人工草地建设与牧草种植不同建植年限混播人工草地主要植物种群空间分布格局分析张强强1靳瑰丽1朱进忠1李海2谭小海2（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，乌鲁木齐8300522.新疆伊犁哈萨克自治州昭苏马场，昭苏，835602）摘要：采用扩散系数、丛生指数、负二项式K值、聚块指数、聚集强度、Cassie指标6项指标，对建植1~3年的混播人工草地植物种群分布格局分析表明，随建植年限的延长，主要植物种群中播入种的分布类型，由建植当年的聚集分布或随机分布，均变为3年时的全部集群分布状态，非播入种的分布类型由建植当年的全部随机分布状态，均

2、变为3年时的全部集群分布状态；草地建植3年内，主要种通过种内、种间作用对聚集程度进行了调整。播入种的聚集程度绝大多数呈先减弱后增强趋势，3年草地非播入种的聚集程度较1年和2年的明显增强，实现了草地建植3年时种间共存的暂稳定状态。关键字：建植年限；混播；人工草地；种群；空间格局植物种群分布格局是指种群个体在水平位置的分布模式，是物种生物量特性、种间关系及环境条件综合作用的体现[1]。研究植物空间分布格局对确定种群特征、种群间相互关系以及种群与环境之间的关系具有非常重要的作用，同时也为了解群落内部机制及群落演替研究提供科学依据[2-3]。目前国内主要从植物种间关系、物种

3、多样性的维持、空间异质性与分布格局的关系等方面进行了分析，研究对象大多以木本植物为主，也有对退化草地恢复过程中格局分布的研究报道。除此之外，还有一些方法研究，如张金屯继Greig-Smith相邻格子法之后，引入点格局分析，从而克服了由样方尺度的大小而带来的差异，马克明等在将分形理论运用于格局研究等方面做了一些工作，将格局分析领域进一步拓宽[4-5]。但对退化草地彻底翻耕以后重建的人工草地空间分布格局的研究较少。伊犁昭苏马场是新疆著名的草甸草原区，由于长期过度放牧和鼠虫危害等原因，草地植被严重破坏，群落优势种地位更替，植物多样性发生变化，生产力下降，生态系统平衡受到损

4、伤。该区针对降雨量较为丰富和有旱作条件的区域，对严重退化草地采取治本改良措施，建植人工草地，成为解决当地草地高效生产和持续发展矛盾的一条重要途径[6]，但随利用年限的延长，草地是否会高效稳定发展成为倍受关注的焦点问题。有关研究表明，草地生态系统的可持续性和生产力的维持在很大程度上依赖于草地群落的生物多样性[7]，而种群分布格局对物种多样性的维持具有重要的作用，从而影响着人工草地的稳定存在。本研究以此为切入点，通过对植物种群空间分布格局的研究，探讨不同建植年限人工草地植被群落结构的特征和变化规律，为该区混播人工草地的建设和合理利用提供科学依据。1材料与方法1.1研究区

5、概况·490·人工草地建设与牧草种植试验区位于昭苏马场河谷冲积扇处，地理位置43°06′～43°07′N、80°53′～80°54′E，平均海拔1932m。属温带山区半干旱半湿润冷凉气候类型，年均温2.9℃，最热月7月均温14.6℃，最冷月1月均温-17℃；≥10℃积温1416.8℃；年均降水量512mm，4～9月份降雨占全年降水量的84%；无霜期85～100d；冬季积雪期141～150d；地势平坦，土壤为黑钙土。该地区有天然草地45349.1hm2，主要以草甸草原为主，由于不合理利用，导致蚁包、鼠害、毒害草等的泛滥。1.2试验材料试验区域由于过度放牧已由“禾草（鸭

6、茅）+杂类草+莎草”草甸草原退化为“杂类草+禾草”组成的草地。2007年对其进行彻底翻耕建植混播人工草地，混播方式采用6种豆禾牧草混播，比例为鸭茅（Dactylisglomerata）10%，猫尾草（Phleumpratense）15%，无芒雀麦（Bromusinermis）15%，紫花苜蓿（Medicagosativa）20%，红豆草（Onobrychisviciaefolia）30%，红三叶（Trifoliumpratense）10%，播量37.5kg/hm2，施种肥（二铵、尿素和钾肥，比例2：2：1）75kg/hm2，并对其进行围栏管理。草地从建植当年至今，每

7、年七、八月份割草利用一次。1.3研究内容及方法1.3.1调查方法在试验区内典型地段，采用邻接格子样方法，选用15cm×25cm的小样方作为基本的最小格子单位，共128个。全部格子连成一个200cm×240cm的大样方，分别于2007～2009年7月中旬记载与测定每个样方内的植物密度、高度及盖度。以种群密度作为数量性状，结合高度和盖度，分析建植1年，2年，3年主要植物种群空间分布格局变化。1.3.2数据处理利用野外测得的数据，计算植物种群格局类型和强度，并采用SPSS软件进行方差分析及显著性检验，采用LSD多重比较方法。（1）扩散系数（Variance/Mean）