概念
演替度是指在草原群落的放牧演替系列中,从顶极群落开始到没有植物生长的废墟阶段的全都演替过程,可以用相关数据来计算各个演替阶段背离亚顶极群落的程度。演替度是描述植物群落演替程度的一个数量指标。1
特点随着对群落演替研究的深入发展,需要定量刻画植物群落的演替阶段或水平。但这方面的研究工作甚少。1969年沼田真提出演替的定量计测方法,即用演替度(degree ofsuccession,DS)体现植物群落演替的发展程度。比较演替度的大小,也可以反映植物群落演替的趋势。
演替度可以用公式表示:
DS=(e×d)u/N 或 DS=u∑(e×d)/n1
式中:e为植物生活型,一年生=1年,二年生=2年,隐芽植物、地面芽植物、地上芽植=10年,灌木=50年,中乔木、大乔木=10年;d为种优势度;u为植被率,如果为100%则=1;N是植物种类数量;n是群落中植物种数。
根据计算,一般认为,草本植被顶极群落的演替度为300~400。如果演替度低于这个值,说明植物群落偏离顶极群落,这个值越低,偏离越远。2
演替度在300以上的草原植被都处于良好的生长发育阶段,草原植被稳定,属正常或轻度放牧;演替度为250~300的草原植被,杂类草比例增加,属于适度或略呈过度放牧状态;演替度为150~250的草原植被呈严重退化,侵入种出现,属重度放牧;演替度在150以下的草原植被呈极度退化,家畜严重超载,植被恢复十分困难。由此根据草原植被演替度的变化,不仅可定量描述放牧演替变化,也可以进行草地利用状态的评价或诊断。3
数据获得方式关于演替的数据通常用以下一些方法获得:
①建立永久样方,在不同时间记录群落种类和数量特征;②建立禁牧的永久样方,与永久样方的差别在于,它同时排除了人类和其他大型动物对群落的影响。③利用不同时间的航空照片或卫星照片,可以解释一些数据,比如群落面积的变化、群落边界的变化等。
在一般的植物群落调查中,只记录样方中的种类及其数量特征,这种数据不包含时间因子,是一次性调查结果,对这种数据进行的演替分析称为静态演替分析。其一般方法比较简单,可采用群落演替度法,适合于次生演替的研究。4
研究与运用①草坪从建成定植之后,由于利用和养护管理强度等因素变化,处于不断的变化之中,有时向好的方向发展(进展演替),有时向坏的方向发展(逆行演替),为了确定草坪的发展变化状态,为草坪的利用与管理提供依据,通过演替度来确定其演替阶段是十分有益的。
草坪从建植前的裸地开始,到形成稳定的群落(顶极)为止,各种草坪不同,它们经过的时间和演替过程是千变万化的。它们各自具有自己的演替序列。具体的草坪在某一时刻所处的演替序列中的具体阶段,可用演替度进行量化描述。5
②为了阐明高寒草甸群落特征和物种多样性的变化特征及其与土壤环境因子的关系,不少研究学者研究了未退化、轻度、中度、重度和极度退化程度高寒草甸群落特征和物种多样性,以及各退化等级的土壤温湿度及其化学性质。结果表明,随着退化程度的加剧,高寒草甸群落高度、盖度、生物量和演替度均逐渐降低,而鼠类活动先加剧后减缓;物种多样性指数逐渐降低,丰富度指数和均匀度指数均先升高后降低;土壤温度逐渐升高而湿度逐渐降低;土壤有机碳含量和全氮含量均逐渐降低,而土壤pH值则逐渐升高。群落演替度、土壤湿度、土壤有机碳和全氮含量与物种多样性表现出正相关,而有效鼠洞数、土壤温度和土壤pH值则与物种多样性表现出显著的负相关。6