放牧对青藏高原草地植被群落影响研究进展*

2018-02-19郭应杰拉多罗黎明武俊喜

西藏科技 2018年1期

郭应杰拉多罗黎明武俊喜

（1.西藏大学；2.西藏自治区农牧科学院，西藏拉萨 850000；3.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101）

被誉为“世界屋脊”的青藏高原，蕴藏了丰富的草地资源和生物多样性，是维持生态平衡重要的绿色屏障。青藏高原拥有天然草地约1.5亿hm2，约占中国草地面积的1/3，草质柔软营养丰富,具有高蛋白、高脂肪、纤维含量低及热值含量高等特点，是中国主要的畜牧业基地之一。然而青藏高原气候严寒，植物群落结构简单，是一个具有全球意义的脆弱生态系统。再加上近年来青藏高原超载过牧的问题日益突出，使得草地严重退化，生产力水平不断下降，生物多样性逐渐丧失，生态环境恶化，大面积的优良草地退化为“黑土滩”,威胁着高原草地畜牧业的持续发展和人类的生存环境［1］，这一情况引起众多学者和当地政府的高度重视。文章综述了当前放牧对青藏高原草地群落结构、物种多样性、生产力以及生态系统稳定性的影响，同时对后续相关深入研究提出几点自己的建议。

1 放牧对青藏高原草地群落结构的影响

放牧是青藏高原草地主要的干扰因素之一，通过家畜啃食、踩踏等方式改变草地资源状况及植物物种间的竞争关系，从而引起草地群落结构和物种组成的变化。

植物群落结构上变化的一般趋势是，随着放牧率的增加，优质牧草受到抑制，植被高度下降，毒草或者家畜不喜食牧草比例增加。仁青吉等［2］通过对青藏高原东部玛曲高寒嵩草草甸植物群落3个放牧梯度下的特征比较发现：随着放牧压力增加，莎草科和禾本科物种的优势地位降低，杂草类比例增多，最终转变为中下层杂草类为主的草甸群落。因此，选择最适放牧强度将有效维持高寒草原初级生产力，保护生态平衡。李海英等［3］通过对不同退化演替阶段高寒嵩草草甸植物群落特征的研究表明，随着退化程度的加重，植物群落组成和优势种等均发生了很大的变化，从以禾本科植物为主，向以杂草类为主的群落演替。董全民［4］还发现优良牧草比例的年度变化与放牧强度呈极显著负相关,而杂草比例的年度变化与放牧强度呈极显著正相关。

放牧对青藏高原草地群落结构影响另一方面体现在草地群落空间结构的变化。张鹏莉［5］以西藏自治区工布江达县境内的高寒嵩草草甸草原研究对象，发现γ分布模型、幂乘方法则和β-二项分布模型对于研究青藏高原草地植被群落空间分布规律具有很好的吻合性，而且不同放牧强度下群落整体的空间异质性表现为：未放牧草地＞重度放牧草地＞适度放牧草地。

2 放牧对青藏高原草地物种多样性的影响

物种多样性是植物群落的基本特征，能够反映出群落结构的稳定性和复杂性。关于放牧与草地物种多样性的关系，之前众多学者一致认为放牧草地植被的群落特征变化与放牧强度密切相关，受放牧干扰少的围封样地物种多样性高，而重度放牧导致物种多样性降低。例如许岳飞等［6］以青藏高原高山嵩草草甸为对象得出随着放牧牦牛强度的增加，草甸群落的盖度、群落物种数、物种多样性，均显著降低。但现在也有不同的结果出现，比如徐广平［7］对东祁连山高寒草地的研究发现，群落多样性指数在中度或重度牧压下最高。

除了放牧强度对草地物种多样性产生作用外，放牧时间长短、放牧季节等方面也对草地物种多样性产生影响。袁建立等［8］认为：同样的载畜量对夏季牧场和冬季牧场物种多样性的影响不同，一般对夏季放牧干扰较小，而对冬季放牧干扰强度较大。宋磊［9］在青海湖北岸高寒草原上的研究发现随放牧强度的增加，暖季放牧草地物种多样性指数和均匀度指数表现出先降低后增加的趋势，冷季放牧草地物种多样性指数和均匀度指数表现出增加的趋势，但是多样性指数在暖、冷季放牧草地均以重度放牧区最高。

3 放牧对青藏高原物草地生物量的影响

生物量是衡量草地生产力的重要指标，反映草地生产状况及生产潜力。很多实验研究表明，不同放牧强度下群落地上现存生物量的差异较大，随放牧压力的不断增加，植物地上生物量呈明显下降趋势。孙大帅［10］对青藏高原东部高寒草甸植被的调查研究表明随着放牧强度的增加，高寒草甸植物群落地表残留生物量和盖度显著降低；功能群生物量比例改变，优势种禾草和莎草比例下降，而杂草、豆科和毒草的比例上升。则让东科［11］关于牦牛放牧对青藏高原东部高寒草地生态系统的影响研究则发现，随着放牧强度的增加群落生物量及禾草类和莎草类生物量呈现先上升后下降的趋势，而豆科和杂草类变化不明显。

放牧制度对草地群落生物量也有着显著的影响。张兴禄［12］对玛曲高寒草甸放牧实验草地调查发现，在不同放牧制度下，轮牧区采食性较高的莎草科和禾本科植被高度和生物量总体都高于连续放牧区，毒杂草类植被高度和生物量表现为连续放牧区高于轮牧区。宋磊等［9］在青海湖北岸高寒草原的研究表明，暖季和冷季放牧草地群落地上生物量均随放牧强度的增加呈现下降趋势，但中度放牧条件下暖季放牧草地植被的影响程度高于冷季放牧草地。

4 放牧等人为干扰行为对青藏高原生态系统的影响

近年来,全球气候明显异常,自然灾害频发，人类活动增强，威胁着生态系统的平衡。而青藏高原是全球气候变化的敏感地区，对气候变化有放大作用［13］，因此对高原生态系统的自我调控能力和恢复能力进行定量评估势在必行。

周华坤等［14］利用中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站多年观测的长时间序列数据，采用动态观测数据直接分析方法，以净初级生产力作为度量系统恢复能力的基本生物状态变量,以降水作为基本驱动变量。最终得出海北高寒草甸自然生态系统具有较强的恢复能力，相对应的其生态系统稳定性差。王根绪等［15］对青藏公路和青藏铁路沿线高寒草地植被的研究也表明,高寒生态系统在不同程度受损后具有一定的自恢复能力。但是这些高寒生态系统容易遭到扰动破坏,所需恢复时间较长,表现出系统的脆弱性。