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围栏封育是草地自然恢复的一种行之有效的措施。本研究基于宁夏全面实施围栏封育的现状,以荒漠草原封育草地自然恢复为基础,采用空间序列代替时间序列的方法,于2011年分别选取封育7年、6年、5年、4年、3年及未封育的草地为研究样地。在每块样地,分别设置3条100m长的平行样线,相邻样线间隔为100m,在每条样线上每隔10m设置一个1 m×1 m的样方,共30个。调查植被的物种种类、高度、密度、盖度、频度及地上生物量,探讨不同封育年限草地植物群落结构、优势种群生态位特征、空间分布格局、联结性及空间异质性。结果表明:
多年生草本植物的比例、草群密度、高度、盖度及生物量随封育年限的延长而增加。多年生草本的物种百分比和重要值比值以封育5年的草地最高;草群密度以封育5年的草地最高,达214.27株/m2;植物平均株高以封育7年的草地最高,为12.02cm;植被盖度以封育5年的草地最高,达50.68%;地上生物量以封育7年的草地最高,为53.56g/m2。封育草地的Shannon-Wiener指数、Pielou指数及Simpson指数较未封育草地均增加,各种指数均在封育第5年变化相对较大;封育5年的草地与各封育年限草地的群落相似性系数均较低。
在不同封育年限草地中,中亚白草、赖草、牛枝子的生态位宽度较大。未封育草地的种群重叠指数较低,封育5年的草地种群重叠指数最高。植物群落较高的生态位重叠和种群生态位宽度之间不存在线性关系。
通过各优势种t值的大小判定,不同封育年限草地中所有优势种群的分布格局类型皆为聚集分布。中亚白草在封育4年、5年、6年的扩散系数(DI)和t值较封育3年和7年的扩散系数和t值大。不同聚集指标的测度表明,m*、I、PAI、GI、CA均在封育5年、6年的草地中为最大,表明封育5年、6年的草地种群聚集强度最大。
Pearson相关检验和Spearman秩相关检验表明,不同恢复演替阶段草地群落种群的种间联结性不同。封育5年的草地种群之间的联结性均表现为正相关关系,未封育、封育3年、4年、6年、7年的草地,Pearson相关检验和Spearman秩相关检验正负相关比均大于1,正相关的种对数都远远超过负相关的种对数。群落优势种之间、优势种和伴生种之间大多存在显著的正相关,未封育草地,负相关的种对数多于封育草地中的负相关种对数。
未封育草地和封育草地植被特征的变异系数均大于1,样本的离散程度比较强,均符合正态分布。植被群落盖度、密度及物种数的变异系数均以封育5年草地最小;封育6年的草地植被特征以总的空间变异和由随机因素引起的变异较大。不同封育年限的草地,植被特征的空间自相关性没有表现出一定的规律。