包乌云，邢 旗*，张 健，刘亚玲，程 磊，陈 翔，杜宇凡，阿拉腾苏和

(1.内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司，内蒙古 呼和浩特 0100202.内蒙古草原生态畜牧产业研究院股份有限公司，内蒙古 锡林浩特 026000)

1 引言

群落多样性是生物多样性的一个重要组成部分，是生态系统能够得以维持稳定或是正向演替的重要调控因素〔1〕。群落多样性是物种丰富度和分布均匀性的综合反映，体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异，反映了生物群落在组成、结构、功能和动态等方面的异质性〔2,3〕。对于植物群落多样性特征的分析研究，有利于从植物群落的结构、组成及功能等方面来认识一个系统的发展演替规律，从而能科学地保护和合理地利用一个地区的生物资源〔1〕。

乌拉盖草原是我国目前保存较完整，人为扰动较轻的天然草原景观生态区域。乌拉盖草原的地带性植被是以贝加尔针茅(Stipabiacalensis)建群的草甸草原为代表，地形与生境类型多样，使植物群落类型有相应的分化，呈现出有规律的梯度序列〔4〕。在乌拉盖管理区东北部的宝格达山，形成森林灌丛植被；北部与东部以丘陵为主，约占全区面积的3/4，主要植被类型是含有丰富杂类草的贝加尔针茅草甸草原；西南部为高平原漫岗，地势平缓，主要植被是以贝加尔针茅、羊草(Leyumschinensis)为主的草甸草原；往西，逐渐被大针茅(Stipagrandis)草原所替代〔4〕。由于乌拉盖河及其支流色也勒吉河纵贯全境，在河流中下游形成宽阔的河滩与阶地，成为多样化的草甸、灌丛、沼泽复合分布的湿地景观〔4〕。王淑芳〔5〕利用TM遥感影像对乌拉盖河流域自1991至2010年的植被覆盖变化进行了分析研究，结果显示近20年间植被盖度不断降低，整体上处于逐渐退化趋势。经过近几年的草原生态保护政策的实施，如今的“天边草原”植被现状如何？

本研究对乌拉盖管理区境内的34个调查样地进行了植被调查，基本摸清了乌拉盖草原植物资源现状。这将对乌拉盖草原资源的保护与利用、草原生态系统功能的提升、绿色畜牧业的健康发展以及生态旅游的合理规划等都具有重要意义。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

乌拉盖管理区位于内蒙古锡林郭勒盟东北部(东经 118°44' - 119°50'，北纬 45°29' - 46°38')，是隶属于锡林郭勒盟享有旗县级行政管理权限的地区，土地面积 5013km2，草原、林地、耕地分别占总面积的88.7% 、1.7% 、5.5%。乌拉盖管理区境内属于半湿润、半干旱大陆性气候，冬季寒冷而漫长，夏季凉爽而短促，春季干燥多风，四季交替明显，昼夜温差大〔6〕。2015-2017年，乌拉盖年降雨量分别为386.67mm、305.84mm、282.32mm；年均温度分别为1.7℃、-2.1℃、-3.54℃；大于10℃有效积温分别为2332.42℃、1969.3℃、1946.59℃。

本研究于2015-2017年每年8月份对乌拉盖管理区不同草原类型进行了植物多样性调查。3年共调查了34个样地，遍布了乌拉盖管理区贺斯格乌拉、哈拉盖图和乌拉盖3个农牧场，涉及温性草甸草原、山地草甸、温性典型草原、低地草甸等，具体样地分布见图1，样地基本信息见表1。

图1 调查样地分布图Fig 1 distribution of surveyed plot

调查年份样地编号草原类经度(E)纬度(N)土壤类型地貌2015年1温性草甸草原类119.11395°45.82493°暗栗钙土平原2低地草甸类119.58588°45.86736°草甸土低平地3温性草甸草原类119.23404°46.06875°暗栗钙土平原4山地草甸类119.59833°46.36872°黑钙土山地5温性草甸草原类119.42553°46.35611°黑钙土丘陵6温性草甸草原类119.41207°46.25192°黑钙土丘陵7温性草甸草原类119.19649°45.98197°栗钙土平原8温性草甸草原类119.24666°46.23039°草甸土丘陵9温性草甸草原类118.79602°45.81414°栗钙土丘陵2016年10温性草甸草原类119.20346°45.78658°栗钙土平原11温性草甸草原类119.33627°46.13494°栗钙土丘陵12温性草甸草原类118.90472°45.78333°栗钙土丘陵13温性草甸草原类119.46074°45.90770°栗钙土平原14温性草甸草原类119.27889°45.84306°黑钙土平原15温性草甸草原类119.49583°45.85417°黑钙土丘陵16温性草甸草原类119.50427°45.89217°黑钙土丘陵17温性草甸草原类119.27720°46.32639°暗栗钙土丘陵18低地草甸类119.05054°46.15377°栗钙土低平地19低地草甸类119.23593°46.26101°黑钙土低平地20温性草甸草原类119.32211°46.01463°栗钙土丘陵21山地草甸类118.99809°46.17674°栗钙土山地22温性草甸草原类119.59988°45.91230°栗钙土丘陵23温性草甸草原类119.17880°45.96032°栗钙土平原24温性草甸草原类119.03506°45.84015°栗钙土平原25温性典型草原类119.10928°45.69282°草甸土平原2017年26温性草甸草原类119.69742°46.02411°栗钙土丘陵27山地草甸类119.56954°46.33409°暗栗钙土山地28温性草甸草原类119.17285°46.26100°栗钙土平原29低地草甸类119.19236°45.98814°草甸土低平地30低地草甸类119.25647°46.26244°草甸土低平地31温性草甸草原类119.15262°45.82301°栗钙土丘陵32温性典型草原类118.99061°45.68628°草甸土平原33山地草甸类119.43060°46.32712°黑钙土山地34温性草甸草原类119.47691°45.89621°栗钙土丘陵

2.2 观测取样方法

采用中国科学院植物研究所植被与环境变化重点实验室提出的草地生物多样性监测方案〔7〕进行植物多样性调查，总调查面积25hm2。具体实施方法如图1所示：首先选择空间上连续分布的500m×500m调查样地，样地中心的100m×100m位于所调查植被的代表性地段；再以中心点确定正东、正西、正南、正北方向，拉4条250m的样线，每25m做一个调查样方；接着在中心100m×100m的范围内顺着东北和西南对角线做三个种-面积关系的调查和记录。同时，调查人员进行样地位置、地形地貌、土壤类型、植被类型、群落物种组成等信息的记录，每个样地测4个1m2样方内总生物量干重。

2.3 数据处理

采用SAS 统计分析软件对数据进行差异显著性检验和多重比较。运用Microsoft excel 软件进行数据整理和作图。

群落相似性指数-Whittaker指数计算公式如下：

式中，S为所调查的25公顷范围内记录的物种总数，M为各样方的平均物种数。

3 结果与分析

3.1 物种丰富度

(1)25公顷内的物种丰富度

不同调查样地植物群落物种丰富度差异较大，但大部分调查样地的物种丰富度相对较高(表2)。34个调查样地中，在所调查的25公顷范围内物种数量大于100种的有18个样地，约占总调查样地的53%；物种数量大于120种的有12个样地，占总调查样地的26.5%；物种数量在90～120种之间的有14个样地，占总调查样地的41.2%；物种数在80种以下的仅有5个样地，占总调查样地的14.7%(表2)。

其中，物种丰富度最高的是样地 3，在所调查的25公顷范围内约有161种植物，分属37科、95属；其次为样地27和33，物种数分别为145和146；丰富度最低的是样地25，在调查范围内仅有48种植物，分属15科、37属(表2)。

表2 各调查样地植物群落物种数统计表Table 2 Species number of plant communities in surveyed plot

(2) 1m2内的物种丰富度

各调查样地的1m2内平均物种数差异也较大(表3)。34个调查样地中，有6个样地的物种数大于或等于20种，有13个样地的物种数在15～20种之间，12个样地的物种数在10～15之间。其中，物种数量最高的是样地33，1m2内有29种植物；其次为样地6和31，均为23种。样地23、25和30等3个样地的物种数少于10种，1m2内物种数量分别为9、7、9种。

表3 各调查样地在1m2内的平均物种数Table 3 The average number of species of 1m2area ineach surveyed plot

3.2 豆科和禾本科植物种数

豆科和禾本科植物在草地群落中的占比代表着该草群营养价值的高低和适口性的好坏。乌拉盖草原植物种类丰富，受不同的群落类型和生长环境的影响，不同的调查样地其豆科和禾本科植物的种类差异较大(表4)。

34个调查样地中，有18个样地的豆科植物种类在10种及以上，其余16个样地的种类不到10种。样地24、26、33、和34的豆科植物种类在15种及以上，分别占样地总物种数的17.24%、14.91%、15.75%和12.12%。其中，以样地33为最高，有23种豆科牧草。样地1的豆科植物种类虽然不高，只有9种，但其在群落中的占比较高，达12.68%。样地2和25中豆科植物种类最少，有3种，占样地总物种数的3.66%和6.38%。

各调查样地中，有25个样地的禾本科植物种类在10种及以上，其余9个样地的种类不到10种。样地3、15、18和29的禾本科植物种类在18种以上，分别占样地总物种数的13.66%、14.88%、17.8%和17.82%。其中，样地3的种类最多，有22种禾本科植物。另有样地2、11、12、16、19、25和30的禾本科植物种类并不是特别高，但其在群落中的占比较高，均在13%以上，甚至样地25的占比是34个调查样地中最高，为23.4%。样地1、4、7、9、10、14、22、24和32的种类不到10种，样地4和5的禾本科植物种类在群落中的占比最低，均不到8%。样地24的种类最少，仅有7种，占群落总物种数的8.05%。

表4 豆科和禾本科植物种数及其在群落总物种数的占比Table 4 Thespeciesnumberandtheirproportion of legume and gramineous plants

3.3 主要植物物种频度及排序

通过物种频度可以看出该群落的主要物种组成。图3显示了各调查样地物种的频度最高的10种植物。由图可以看出，34个调查样地中，样地2、3、16、19、30和33等6个样地中羊草未出现或出现较少，其余28个样地内羊草出现的频度相对较高，其中20个样地的羊草出现的频度在群落物种前三。有13个样地内针茅出现的频度较高，分别为1、9、10、12、15、17、20、21、22、24、27、32和34，其他21个样地中出现的频度较低。样地1、10、20、26、27、28、34中苔草的频度也较高，样地13、16、18、19、25、29和30中星星草出现的频度较高，样地1、3、4、5、6、12、17、21和33中地榆出现的频度较高，样地14、24和31中线叶菊出现的频度较高。

图3 各调查样地主要植物种的频度及排序Fig 3 Rank of the plant species according to frequency in surveyed plot

3.4 草地产草量

不同调查样地草地群落产草量见表5。由表5可以看出，不同调查样地的产草量差异较大，34个样地中产量最高的是样地13(2741.73kg/公顷)，每公顷干草产量高于2000kg的还有样地2和样地5，产量在1600kg～2000kg/公顷的有6个样地，产量在1300kg～1600kg/公顷的有6个样地，其余19个样地的每公顷干草产量低于1300kg。

表5 各调查样地产草量Table 5 Yield of surveyed plot

注：同一列同一小写字母表示二者之间无显著差异。

Note: Same lowercase letters represent no significant different between the tow.

3.5 乌拉盖草原植物群落物种组成

2015-2017年共调查的34个样地，涉及473种植物，分属49科、220属(表6)。经统计，草地群落中菊科植物种类最多，有95种，约占群落总物种数的20%；禾本科植物有57种，占比约为12%；豆科植物有46种，约占总物种数的10%；莎草科植物有20种，约占总物种数的4%(表6)。

表6 2015-2017年乌拉盖草原植物群落丰富度及主要科物种数Table 6 Plant community richness of Ulagai grassland and main family plant

从各调查样地群落异质性看(表7)，34个调查样地中样地 2、 3、8、13、17、19、20、23、24、29、30等10个调查样地的β多样性指数相对于其他样地较高，β多样性指数均大于10，表明群落异质性较大。样地 1、18、31、32、33等5个调查样地的β多样性指数均小于5.5，表明调查范围内群落相似性相对较高(表7)。

表7 各调查样地β多样性指数Table 7 β diversity index of surveyed plot

4 结论

(1)34个调查样地中共涉及473种植物，分属49科、220属。草地群落中菊科植物种类居多，有95种，约占群落总物种数的20%；禾本科植物有57种，占比约为12%；豆科植物有46种，占比为10%。群落类型除了个别星星草群落和苔草群落以外，80%以上的样地是以羊草、针茅为优势的羊草+杂类草群落和羊草+针茅+杂类草群落。所调查的样地中约1/4的样地干草产量在1600kg/公顷以上，近1/2的样地干草产量在1300kg/公顷以上。

(2)34个调查样地的植物物种丰富度差异较大。其中，有10个样地的植物种类在120种以上；20个样地的物种数在80～120种之间，其他5个样地的物种数不到80种。

(3)因样地调查面积较大，有些样地出现了不同的生境梯度，如样地 2、3、8、17、19等的群落异质性较大，β多样性指数较高。而样地 1、18、31等的β多样性指数较低，在所调查的25公顷范围内群落相似性较高。