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单词 草原动态演替
释义

【草原动态演替】
 

拼译:grassland dynamic succession
 

又称“草原消长”,指草原某一类型被另一类型所替代的变化发展过程。主要包括草原的撂荒演替、放牧演替和割草演替。草原演替有的是有利的,称为顺演替;有的是不利的,称为逆演替。研究草原的动态演替在于了解和掌握草原变化发展的规律,以便根据草原的功能和生产要求采取相应的措施,调整其组成与结构,控制其方向与速度,使草原发挥其最大的经济效益和生态效益。

自19世纪初阿德伦(J.Adlun)首先使用“演替”一词以来,100多年中,对植物群落演替的研究基本上是描述性的。1916年克列门茨(F.E.Clements)研究了大量的植被演替阶段,阐述了动态生态学理论,提出了“顶极群落”概念。1920年威廉斯(A.P.Нильямс)研究了植物与环境的相互关系,确定了一种土壤植被为另一种土壤植被所代替,创立了土壤统一形成学说,也揭示了天然草地在没有人类活动的干预下,经过一个时期,由于植物本身生命活动引起生境条件改变,使植被土壤发生演替。在这个过程(生草土形成)中禾本科草起着主要作用。其后,拉孟斯基(Л.Г.PаMeнскии,1938)、苏卡切夫(Н.H.Cукачeв,1942)、道格拉斯(Douglas,1949)和刘慎锷(1961)等对演替类型等方面的研究,发展了各自的理论与体系;1939年坦斯利(A.G.Tansley)的多顶极理论和1948年怀特克(R.H.Whittaker)的顶极格式假说等,丰富了演替顶极群落理论。

在草原演替研究方面,20世纪50年代到60年代初,任继周等通过广泛开展草原调查和定位试验,研究了高山草原的类型、类型演替及其在生产中的应用,找出在不同放牧强度影响下,草原演替的各个阶段及其主要特征。在此基础上,制定出一系列促进草地顺演替、减少和克服逆演替的措施,包括在各类型草原上实施以划区轮牧为中心的草原培育方案。

20世纪70年代以来,不少草原科学家对中国北部与南方天然草原和人工播种草地的演替规律进行了大量研究,诸如祝廷成等(1979)对东北羊草草原演替系列的研究;陈庆诚等(1981)对甘肃东部山地草甸植被焚烧演替的研究;汪有科等(1986)关于吴旗飞播沙打旺草地群落演替研究;张大勇等(1990)关于甘南山地草原人工草场的演替等,以及周寿荣(1978)、朱邦长(1981)关于四川、贵州草地资源和演替规律等,为演替理论应用于实际及指导草原生产发挥了重要作用。

随着生态学的发展和研究内容的不断深入,草原演替的研究方法逐渐由定性的转变为定量分析。1949年汉弗莱(R.R.Humpherey)提出一种单因子的牧草可食量作为评判草原演替的标准,即(1)可食量占总重量的76%~100%为正常;(2)可食量占总重量的51%~75%为轻度退化;(3)可食量占26%~50%为中度退化;(4)可食量占25%以下为严重退化。同年,克达斯脱赫斯(E.T.Dyksterhuis)指出,一种植被类型或草地生境状况是由同100%演替顶极植被的背离程度来决定的。他根据草地演替过程中植物种相对生物量(%)的变化,将演替顶极成分划分为“减少者”、“增加者”和“侵入者”3种类型。其中“增加者”和“侵入者”比例的相对增大,即意味着草地的退化趋势,称它们为“指示植物”。然后依据各阶段植物群落种的生物量对顶极(较稳定的)群落植物种生物量的百分数,划分出演替等级,即:优良(76%~100%),良好(51%~75%),尚好(26%~50%)和差(25%以下)。1969年,沼田·真提出了演替度(DS)概念,通过植物演替度的大小来阐明植物群落的演替趋势。东北师大草地研究所通过调查研究,计算出中国东北羊草草地的演替度为295,证明羊草草地正处于顺演替中,但其达到一般草本植物顶极的演替度(300~400)尚需要一个阶段。1981年,赵松岭等把系统理论和方法引入到演替研究中,认为植物群落的演替过程是一个系统,各个演替阶段是一个一个的子系统即状态。在一定条件下,它可以从一种状态(原象)转移到另一种状态(映象),这种状态转移过程即是所谓的演替系统,这种由各种状态或子系统组成的系列就构成了草原群落的演替系统。演替系统可分为收敛系统和非收敛系统,并分别给出了这2种演替系统的定义和描述它们的数学模型。

自70~80年代以来,草原的概念已由单纯作为畜牧业的饲草饲料基地,逐渐转变为范围更为广泛的草业生态系统。草原除作为畜牧业生产基地外,还可用于狩猎、旅游、资源保护与开发、水土保持、一定的林产、水产、产品加工、销售和服务体系及草原文化等。因此对草原演替的研究,其内容亦从单纯考虑植被演替进一步扩大到微生物、动物和人类活动以及整个草地生态系统的能流与物流。

根据1989年在法国尼斯召开的第16届IGC和1991年在法国蒙特皮和l尔的第4届IRC论文集,当前国际草地学界在草地演替研究领域的主要动向是:(1)研究队伍在扩大,研究人员增多,由单学科为主扩大到多学科综合研究;(2)将现代理化方法和精密仪器用于演替测定,定量分析的精度提高;(3)广泛使用电子计算机对演替过程进行模拟和计算。因此,今后一个时期草原演替研究的重点除了以传统的方法研究不同类型草地的演替系列,确定演替类型,提出合理利用与改良方案外,将主要是:(1)运用现代科学技术手段解决在较短时间内模拟草地生物群落对各个环境因子变化的反映,寻找出引起群落演替的重要因子,重构演替序列;(2)大量应用数学模型进行演替过程分析,预报演替趋势;(3)利用卫星遥感技术对草地资源进行监测与管理;(4)对草地演替进程进行人工控制,包括对草地资源进行合理利用、开发与保护的微机控制系统。

【参考文献】:

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2 Kershaw,Kenneth A.Quantitative And Dynamic Plant Ecology,London:Edwqrd Arnold,1973.40~64

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4 Crawley,Michael J,Herbivory.The Dynamics of AnimaePlant Interactions,California:Blackwell,1983.290~314

5 甘肃农业大学主编,草原调查与规划,北京:农业出版社,1985.125~130

6 祝廷成,钟章成,李建东.植物生态学.北京:高等教育出版社,1988.205~216

7 姜恕,赵松岭,王刚.草地生态研究方法.北京:农业出版社,1988.220~225

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9 李光棣,符义坤,贾笃敬.草业学报,1993,1(2):11~16

(甘肃农业大学符义坤教授撰)

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