引用本文: 宣文婷，赵一军，李艺妆，刘金银，王先之，于应文. 青藏高原东北缘不同利用率高寒草甸植被构成及种间关联. 草业科学, 2022, 39(4): 625-633 doi: shu

Citation: XUAN W T, ZHAO Y J, LI Y Z, LIU J Y, WANG X Z, YU Y W. Vegetation composition and interspecific associations of alpine meadow under different utilization rates on the northeast Qinghai-Tibet Plateau. Pratacultural Science, 2022, 39(4): 625-633 doi: shu

青藏高原东北缘不同利用率高寒草甸植被构成及种间关联

兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室 / 兰州大学草地农业科技学院, 甘肃兰州 730020

作者简介: 宣文婷(1996-)，女，甘肃榆中人，在读硕士生，研究方向为草地生态学。E-mail: xuanwt19@onlabwinterschool.com

通讯作者: 于应文(1969-)，男，甘肃永登人，教授，博士，研究方向为草地资源利用与生态。E-mail: yuyw@onlabwinterschool.com

基金项目: 国家自然科学基金(72033009)

摘要: 植被群落结构和种间关系是草地稳定性管理及群落演替主要评价指标。不同利用率下高寒草甸植被构成和种间关系的研究，对于该类草地管理和稳定性维持机制揭示具有重要意义。本研究以青藏高原东北缘高寒草甸为对象，通过对全年平均草地利用率60%～70% (中度，MG)、80%～90% (重度，HG)和> 90% (极度，EG)下草地植被构成、种间关系及群落稳定性进行分析，探究较适宜的草地利用率。结果表明：1) MG草地以禾草[垂穗披碱草(Elymus nutans)、西北针茅(Stipa sareptana)和冷地早熟禾(Poa crymophila)]为优势种，HG草地以垂穗披碱草、矮嵩草(Kobresia humilis)、西北针茅为优势种，EG草地以矮嵩草为优势种。2)随草地利用率增加，群落植物物种数减少，β多样性指数、Shannon-Wiener指数和Simpson 优势度指数呈减小趋势，EG草地最低；莎草(Cyperus rotundus)地上生物量比例呈增加趋势，禾草地上生物量比例呈降低趋势。3) MG和HG草地较EG草地植物种间联结性紧密，群落稳定性较强，EG草地呈现一定程度退化。研究结果表明，轮牧制度下的中度草地利用率有利于当地高寒草甸群落稳定性维持。

关键词:

English

Vegetation composition and interspecific associations of alpine meadow under different utilization rates on the northeast Qinghai-Tibet Plateau

State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosysterms / College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, Gansu, China

Corresponding author: YU Yingwen　E-mail: yuyw@onlabwinterschool.com

Received Date: 2021-07-02
Accepted Date: 2021-09-26
Available Online: 2021-11-16
Publish Date: 2022-04-15

Abstract: The vegetation community structure and interspecific association are the main evaluation indices of grassland stability and community succession. It is important to study the vegetation composition and interspecific association under different utilization rates for grassland management and revealing the mechanism of stability maintenance in alpine meadow. This study analyzed vegetation composition, inter-species relationship and community stability under the annual average grassland utilization rate of 60%～70% (moderate utilization grassland, MG), 80%～90% (heavy utilization grassland, HG) and > 90% (extreme utilization grassland, EG) in the northeastern Qinghai-Tibet Plateau. It aimed to explore the relative suitable grassland utilization rate in the northeastern Qinghai-Tibet Plateau. The results showed that 1) MG grassland dominated by grass (Elymus nutans, Stipa krylovii and Poa crymophila) and HG grassland dominated by Elymus nutans, Kobresia humilis and Stipa krylovii, while the EG grassland dominated by Kobresia humilis. 2) With the increasing of utilization rate, plant species richness decreased, and the β diversity index, Shannon-Wiener diversity index and Simpson dominance index showed a declining trend, reaching the lowest in EG grassland; the aboveground biomass proportion of sedge increased, while the aboveground biomass proportion of grass decreased. 3) Compared to EG grassland, MG and HG grasslands had a closer interspecific association and stronger community stability, and EG grassland showed a trend of degradation. The study concluded that the moderate utilization rate under the rotational grazing pattern was beneficial to maintain the vegetation community stability in alpine meadow.

Key words:

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凯时66

图 1 不同利用率高寒草甸地上经济类群生物量构成

Figure 1. Aboveground biomass composition of economic groups of alpine meadows under different unitization rates

不同小写字母表示不同利用率间差异显著(P < 0.05)；下图同。

Different lowercase letters indicatea significant differences between different grassland utilization rates at the 0.05 level; this is applicable for the following figures as well.

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图 2 不同利用率高寒草甸根系生物量

Figure 2. Root biomass of alpine meadows under different unitization rates

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图 3 不同利用率高寒草甸主要植物种对Spearman秩相关分析

Figure 3. Spearman rank correlation analysis of main plant species of alpine meadows under different utilization rates

正相关：▲ P < 0.001；◆ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01；● 0.01 < P $\leqslant$ 0.05；＋ P > 0.05；负相关：△ P < 0.001；◇ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01；○ 0.01 < P $\leqslant$ 0.05；－ P > 0.05。图中斜体字母同表1。

Positive correlotion: ▲ P < 0.001; ◆ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01; ● 0.01 < P $\leqslant$ 0.05; ＋ P > 0.05; Negative correlotion: △ P < 0.001; ◇ 0.001 < P $\leqslant$ 0.01; ○ 0.01 < P $\leqslant$ 0.05; － P > 0.05. The italic characters in the Figure 3 are the same as in Table 1.

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表 1 不同利用率高寒草甸主要植物种重要值

Table 1. Important values of main plant species of alpine meadows under different unitization rates

植物名称 Plant name	草地利用率 Grassland utilization rate			显著性 Significance
植物名称 Plant name	中度 MG	重度 HG	极度 EG	显著性 Significance
矮嵩草 Kobresia humilis (Kh)	0.135 ± 0.017b	0.110 ± 0.046b	0.302 ± 0.044a	*
高山嵩草 Kobresia pygmaea (Kp)	0.036 ± 0.011	0.000 ± 0.000	0.000 ± 0.000	*
垂穗披碱草 Elymus nutans (En)	0.130 ± 0.020	0.126 ± 0.030	0.065 ± 0.002	ns
洽草 Koeleria cristata (Kcr)	0.000 ± 0.000	0.060 ± 0.007	0.000 ± 0.000	**
冷地早熟禾 Poa crymophila (Pc)	0.122 ± 0.019	0.090 ± 0.029	0.081 ± 0.011	ns
西北针茅 Stipa krylovii(Sk)	0.196 ± 0.019a	0.119 ± 0.023a	0.077 ± 0.026ab	*
赖草 Leymus secalinus (Ls)	0.000 ± 0.000b	0.067 ± 0.009a	0.080 ± 0.002a	**
扁蓿豆 Melissitus ruthenicus (Mri)	0.109 ± 0.032	0.052 ± 0.027	0.073 ± 0.017	ns
甘肃棘豆 Oxytropis kansuensis (Ok)	0.033 ± 0.003	0.052 ± 0.013	0.045 ± 0.009	ns
黄芪 Astragalus propinquus (Ap)	0.000 ± 0.000b	0.023 ± 0.001a	0.023 ± 0.002a	**
二裂委陵菜 Potentilla bifurca (Pb)	0.031 ± 0.012	0.000 ± 0.000	0.039 ± 0.014	ns
翻白叶委陵菜 Maoutia puya (Mp)	0.023 ± 0.002	0.027 ± 0.011	0.027 ± 0.003	ns
紫菀 Corydalis edulis (Ce)	0.044 ± 0.003a	0.035 ± 0.001b	0.000 ± 0.000c	**
火绒草 Leontopodium leontopodioides (Ll)	0.034 ± 0.011a	0.000 ± 0.000b	0.017 ± 0.001ab	*
球花蒿 Artemisia smithii (As)	0.047 ± 0.005b	0.087 ± 0.016a	0.000 ± 0.000b	**
蒲公英 Taraxacum mongolicum (Tm)	0.035 ± 0.002a	0.000 ± 0.000b	0.031 ± 0.003a	**
蓝花韭 Miersia chilensis (Mc)	0.000 ± 0.000	0.063 ± 0.018	0.000 ± 0.000	**
唐松草 Thalictrum aquilegiifolium (Ta)	0.010 ± 0.004	0.077 ± 0.046	0.000 ± 0.000	ns
平车前 Plantago depressa (Pd)	0.015 ± 0.002b	0.009 ± 0.001b	0.034 ± 0.002a	**
醉马草 Achnatherum inebrians (Ai)	0.000 ± 0.000	0.000 ± 0.000	0.106 ± 0.002	**
ns，，分别表示P > 0.05、P < 0.05和P < 0.01；同行不同小写字母者表示差异显著(P < 0.05)，无字母标注表示无显著差异(P＞0.05)；下同。　ns，，** indicate P > 0.05, P < 0.05, and P < 0.01, respectively. Different lowercase letters indicate significant differences between different grassland utilization rates at the 0.05 level. No letters indicate no significant differences between different grassland utilization rates. MG, middle utilization grassland; HG, heavy utilization grassland; EG, extreme utilization grassland; this is applicable for the following tables and figures as well.

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表 2 不同利用率高寒草甸植物物种多样性

Table 2. Plant species diversity of alpine meadows under different unitization rates

项目 Item	草地利用率 Grassland utilization rate			显著性 Significance
项目 Item	中度 MG	重度 HG	极度 EG	显著性 Significance
物种数 Number of species	11.73 ± 0.25a	10.53 ± 0.41b	8.67 ± 0.44c	**
βw指数 βw index	0.68 ± 0.02a	0.74 ± 0.01a	0.53 ± 0.04b	*
Shannon-Wiener指数 Shannon-Wiener index	2.37 ± 0.01a	2.46 ± 0.03a	2.29 ± 0.06b	*
Simpson指数 Simpson index	0.88 ± 0.01	0.90 ± 0.01	0.85 ± 0.02	ns

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表 3 不同利用率高寒草甸主要植物种种间Jaccard指数

Table 3. Jaccard index of interspecific main plant alpine meadows under different unitization rates

指数范围 Index range	草地利用率 Grassland utilization rate	种对数 Species pair number	比例 Percentage rate/%
0.67 < JI ≤ 1.00	中度 MG	19	18
	重度 HG	29	28
	极度 EG	8	9
0.33 < JI ≤ 0.67	中度 MG	28	27
	重度 HG	26	25
	极度 EG	20	22
0 ≤ JI ≤ 0.33	中度 MG	58	55
	重度 HG	50	47
	极度 EG	63	69

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图(3)表(3)

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

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青藏高原东北缘不同利用率高寒草甸植被构成及种间关联

作者简介: 宣文婷(1996-)，女，甘肃榆中人，在读硕士生，研究方向为草地生态学。E-mail: xuanwt19@onlabwinterschool.com

通讯作者: 于应文(1969-)，男，甘肃永登人，教授，博士，研究方向为草地资源利用与生态。E-mail: yuyw@onlabwinterschool.com

English

Vegetation composition and interspecific associations of alpine meadow under different utilization rates on the northeast Qinghai-Tibet Plateau

Corresponding author: YU Yingwen E-mail: yuyw@onlabwinterschool.com

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Corresponding author: YU Yingwen　E-mail: yuyw@onlabwinterschool.com