德国东北部干旱草原二十年来的植被变化：再次调查

《Biological Conservation》：Vegetation change in dry grasslands in Northeast Germany over two decades: A resurvey

本研究通过1993-1997年和2017-2018年两次对德国勃兰登堡黏土和沙土地干旱草地的复调查，发现物种总数稳定但香农均匀度和多样性指数显著下降，指示植被同质化趋势。分析表明，竞争性中生的禾草（如Arrhenatherum elatius）和木本植物增加，而耐干扰的特化物种减少，可能与氮沉降、气候变化及放牧强度变化相关。研究表明，黏土干旱草地适度放牧（48-115畜单位/公顷/年）与最高物种多样性相关，建议作为保护策略。非维管植物（苔藓、地衣）在多样性维持中起重要作用。

　　本研究探讨了欧洲中部半自然干草地植被变化及其管理措施的影响，特别关注了非维管植物（如苔藓和地衣）的变化趋势。干草地作为稀有和特化物种的重要栖息地，正面临管理实践改变和环境变化的威胁。研究区域位于德国东北部的勃兰登堡州，这里拥有两种主要类型的干草地：土壤为粘土质的干草地（对应植物社会学类群Festuco-Brometea和Trifolio-Geranietea sanguinei）以及土壤为沙质的干草地（对应Koelerio-Corynephoretea canescentis）。研究通过两次调查，分别在1993–1997年和2017–2018年，对157个10平方米的样方进行了植被调查，记录了362种维管植物和84种非维管植物。尽管物种丰富度在两次调查中保持稳定，但研究发现，在最近的调查中，香农多样性与香农均匀度均出现下降，这可能意味着生物多样性正在逐步减少。

研究发现，干草地的植被组成正在趋于同质化，即一些常见物种的覆盖范围扩大，而一些特化物种的分布减少。这表明，随着管理措施的改变，如放牧减少或过度放牧，可能会导致特定植物种类的消失。同时，研究还指出，竞争性强、适应中性环境的物种数量增加，而耐受干扰的特化物种则减少。这种趋势可能与氮沉降、气候变化等因素相关，这些因素在欧洲范围内对草地生态系统造成了广泛影响。

研究进一步发现，粘土质干草地的物种多样性与放牧强度之间存在显著关联。当放牧强度处于中等水平时，物种丰富度和香农多样性达到峰值，而在放牧强度过低或过高时，这些指标均下降。这支持了“中间干扰假说”，即适度的干扰（如放牧）有助于维持较高的物种多样性，使强竞争者与弱竞争者共存。因此，研究建议在粘土质干草地的保护管理中采用中等强度的放牧措施，以维持其生物多样性。然而，对于沙质干草地，研究并未发现放牧强度与物种多样性之间存在显著关系，这表明沙质干草地可能受到其他因素，如气候变化和氮沉降的影响更大。

研究还分析了不同植被类型之间的生态指示值变化，发现土壤水分、温度和光照等生态因子在两次调查中发生了显著变化，而土壤酸碱度和土壤养分则变化不明显。这可能与环境条件的变化有关，例如降水模式的改变和温度的上升。此外，研究还发现，某些竞争性较强的物种，如Arrhenatherum elatius和Quercus robur，其覆盖范围和出现频率增加，而一些典型的干草地物种，如Corynephorus canescens和Festuca psammophila，则出现减少。这些变化可能反映了生态系统正在向更具竞争性的物种倾斜，而特化物种的生存受到威胁。

非维管植物的分布变化同样值得关注。在粘土质干草地中，某些苔藓和地衣物种的覆盖范围增加，而在沙质干草地中，某些地衣和苔藓物种则减少。这表明，非维管植物对环境变化和管理措施的响应与维管植物有所不同，需要进一步研究其在干草地生态系统中的作用。此外，研究还发现，一些外来物种的出现频率减少，这可能意味着某些外来植物对干草地生态系统的适应性较差，或受到本地物种的竞争压力影响。

从整体来看，尽管物种丰富度保持稳定，但香农多样性与香农均匀度的下降表明，干草地的生物多样性正在面临挑战。这种变化可能是由于管理措施的调整、环境条件的改变以及外来物种的入侵等多种因素共同作用的结果。因此，研究强调了对干草地生态系统进行长期监测的重要性，并建议采取适应性的管理措施，以维持其生物多样性。此外，研究还指出，沙质干草地由于其独特的生态特征，如易受风蚀和干旱影响，其管理策略可能需要更加细致的调整，以适应其特殊的环境条件。

研究的结论表明，干草地在勃兰登堡地区具有重要的生态价值，但其生物多样性正受到多种因素的威胁。为了有效保护这些生态系统，需要采取综合的管理措施，包括适当的放牧强度、控制干扰以及减少氮沉降等。同时，研究还强调了非维管植物在干草地生态系统中的重要性，建议在未来的保护工作中更加关注这一类植物的变化趋势。此外，研究还指出，干草地的保护不仅需要考虑物种多样性，还需要关注生态系统的整体健康状况，包括土壤质量、水分条件和干扰频率等。

研究还提出了未来的研究方向，包括对沙质干草地管理措施的进一步研究，以及对非维管植物生态响应的深入分析。这些研究可以帮助制定更有效的保护策略，以应对干草地面临的多重威胁。此外，研究还建议，应加强干草地生态系统的长期监测，以更好地理解其变化趋势，并为保护措施的制定提供科学依据。通过这些措施，可以确保干草地生态系统的可持续性，同时保护其中的稀有和特化物种。

总的来说，这项研究为干草地生态系统的保护提供了重要的科学依据。通过分析不同管理措施和环境因素对干草地植被变化的影响，研究揭示了干草地生物多样性下降的潜在原因，并提出了相应的保护建议。这些发现对于制定有效的干草地保护政策具有重要意义，同时也为未来的生态研究提供了新的视角和方向。