賀美林　楊曉紅　李小凡

摘要[目的] 研究灌溉對(duì)希拉穆仁荒漠草地物種多樣性的影響，為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)恢復(fù)提供理論依據(jù)。[方法] 在希拉穆仁荒漠草地設(shè)計(jì)不同水分梯度的草地恢復(fù)試驗(yàn)，對(duì)封禁草地不同水分供給條件下的物種多樣性進(jìn)行分析。[結(jié)果] 水分是影響草地植物長(zhǎng)勢(shì)的關(guān)鍵因子，水分條件不同導(dǎo)致物種多樣性指數(shù)差異明顯。[結(jié)論] 半干旱荒漠草原地區(qū)，植物物種多樣性特征對(duì)水分響應(yīng)較為敏感。

關(guān)鍵詞荒漠草原；灌溉；物種多樣性

中圖分類(lèi)號(hào)S152.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）09-02701-02

作者簡(jiǎn)介賀美林（1971- ），女，內(nèi)蒙古東勝人，工程師，從事沙漠化治理研究。

溫性荒漠草原在內(nèi)蒙古地區(qū)分布較廣，主要分布在內(nèi)蒙古中西部陰山北麓沿線。該類(lèi)草原是在干旱、半干旱氣候條件下形成的一種特有產(chǎn)物，不僅是我國(guó)北方一道重要的生態(tài)屏障，也為邊疆地區(qū)的畜牧業(yè)生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)保障。然而，隨著氣候的變化和人為負(fù)面的干擾，草地日益退化，生產(chǎn)力降低。王彥榮等對(duì)不同退化紅砂草地的水分分配格局進(jìn)行了研究[1]；涂文霞等研究了荒漠草地植物多樣性對(duì)肥料添加的響應(yīng)[2]；汪詩(shī)平等對(duì)內(nèi)蒙古蒿屬草地放牧強(qiáng)度對(duì)多樣性指數(shù)的影響進(jìn)行了分析[3]；崔向新等對(duì)荒漠草原干草材料覆蓋的土壤蒸發(fā)效應(yīng)做了大量研究[4]。但是，針對(duì)灌溉對(duì)荒漠草地物種多樣性的影響研究鮮有報(bào)道。為此，筆者通過(guò)在希拉穆仁荒漠草原開(kāi)展不同水分供給條件的草地生態(tài)恢復(fù)試驗(yàn)，旨在為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)恢復(fù)提供理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于水利部牧區(qū)水利科學(xué)研究所達(dá)茂旗草地水土保持生態(tài)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)基地。具體位置位于達(dá)茂旗東南希拉穆仁鎮(zhèn)，地理位置41°12′～41°31′ N，111°00′～111°20′ E之間，屬低山丘陵荒漠草原類(lèi)型。研究區(qū)內(nèi)主要分布有栗鈣土和草甸土類(lèi)，有190多種植物，草場(chǎng)主要群落結(jié)構(gòu)為“克氏針茅（Stipa krylovii）+羊草（Leymus chinensis）+冷蒿（Artemisia frigida）”。

2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究方法

2.1樣地選擇目前，草地群落多樣性調(diào)查較多采用的有效方法為大面積巢式樣方法[3-5]。該試驗(yàn)根據(jù)研究區(qū)特點(diǎn)，大樣地范圍采用1 000 m×1 000 m，記錄1 m×10 m小樣方中植物名稱(chēng)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)地植物種類(lèi)稀少，一般樣圈內(nèi)只有不到10種植物，平均蓋度為30%，干草產(chǎn)量50.5 g/m2，幾個(gè)多樣性指數(shù)都處于較低水平。

2.2灌溉方案設(shè)計(jì)選擇嚴(yán)重退化的平坦地區(qū)布設(shè)1 m×2 m的隔離小區(qū)，設(shè)計(jì)3、4、5、7、9、10、12、15、17 kg/d共計(jì)9種水分梯度，每處理3重復(fù)，試驗(yàn)時(shí)間從植物返青到生長(zhǎng)末期（4～9月），監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括土壤水分、地上生物量、植被蓋度、植物種類(lèi)等。

2.3濃度指標(biāo)計(jì)算方法用于結(jié)果分析的多樣性指標(biāo)取優(yōu)勢(shì)度Simpson指數(shù)、多樣性信息度ShannonWiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)，公式分別為[6]：

3結(jié)果與分析

3.1植被蓋度變化特征水分條件不同對(duì)草地植物蓋度、建群種分蓋度有明顯影響。從圖1中可以看出，建群種分蓋

3.2物種多樣性的變化采用SPSS 軟件對(duì)多樣性指數(shù)與水分條件的相關(guān)變化趨勢(shì)進(jìn)行了擬合，擬合結(jié)果見(jiàn)圖2～5，由圖2～5可以看出，除Pielou指數(shù)外，其他指數(shù)與水分條件均有較好的相關(guān)性。而隨著水分條件的好轉(zhuǎn)，ShannonWiener指數(shù)增加了1.14倍。值得注意的是，生物多樣性指數(shù)并不是與土壤水分供給成正比，這是由土壤種子庫(kù)分布差異造成的。

4結(jié)論

通過(guò)在希拉穆仁荒漠草地進(jìn)行的灌溉試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水分條件不同導(dǎo)致物種多樣性指數(shù)差異明顯，說(shuō)明半干旱荒圖4ShannonWiener指數(shù)變化趨勢(shì)圖5Pielou指數(shù)變化趨勢(shì)漠草原地區(qū)，植物物種多樣性特征對(duì)水分響應(yīng)較為敏感。

參考文獻(xiàn)

[1] 王彥榮，曾彥軍，張寶林，等.不同退化紅砂荒漠草地的水分分配格局[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2002（8）：964-966.

[2] 涂文霞，葉茂，徐海量，等.荒漠草地植物多樣性對(duì)肥料添加的響應(yīng)[J].中國(guó)沙漠，2013（5）：1350-1354.

[3] 汪詩(shī)平，李永宏，王艷芬，等.不同放牧率對(duì)內(nèi)蒙古冷蒿草原植物多樣性的影響[J].植物學(xué)報(bào)，2001，43（1）：89-96.

[4] 崔向新，高永，蒙仲舉，等.干草覆蓋對(duì)草地土壤蒸發(fā)的影響研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2008（1）：94-97.

[5] 陽(yáng)含熙，盧澤愚.植物生態(tài)學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，1981：386-404.

[6] 徐海量，喬木，艾合買(mǎi)提，等.荒漠草地物種多樣性的水分特征研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006（2）：106-110.