本文由杨浩、白永飞、李永宏和韩兴国等学者合作完成，发表于《植物生态学报》2009年第33卷第3期。研究的主要机构包括中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室和新西兰农业研究院草地研究中心。该研究得到了国家自然科学基金面上项目（30770370）和国家科技支撑项目（2006BAD26B05）的资助。

研究背景与目的

内蒙古草原是欧亚大陆草原的重要组成部分，具有重要的生态和经济价值。羊草（Leymus chinensis）草原和大针茅（Stipa grandis）草原是温带典型草原的代表性群系，广泛分布于蒙古高原东部地区。然而，过去几十年中，过度放牧导致内蒙古草原退化严重，影响了群落的组成和结构，降低了草地生产力。尽管已有大量研究探讨了内蒙古草原的放牧退化演替模式和阶段，但关于长期自由放牧对草原群落结构与组成的影响的研究仍然较少。

本研究旨在通过比较内蒙古羊草草原和大针茅草原放牧演替系列经过20年（1985-2005年）放牧后的变化，分析这两个系列上15个植物群落的时空动态，探讨长期放牧对草原生态系统结构与功能的影响。研究假设沿牧压梯度的空间序列，随着放牧的时间进程，植物群落的组成和结构会表现出明显的时间动态，不同群落类型在空间序列上会发生位移。

研究方法

研究基于1985年李永宏在内蒙古典型草原设置的两个牧压梯度系列：羊草草原系列和大针茅草原系列。2005年，研究团队对这两个系列的15个样地进行了重新调查，采用了与1985年完全相同的取样位置和调查方法。每个样地随机设置10个1 m×1 m的样方，记录每个样方内各个物种的高度、盖度和株丛数，并收集地上生物量进行鲜重和干重的测定。此外，在小叶锦鸡儿灌丛较多的样地，还设置了5个5 m×5 m的大样方进行灌丛调查。

数据分析采用了聚类分析（hierarchical cluster analysis）和Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数等方法，评估了群落的物种多样性和均匀度变化。

研究结果

1. 建群种和优势种的变化：大针茅草原系列中，冷蒿（Artemisia frigida）为建群种的群落消失，群落仍以大针茅群系为主。羊草草原系列中，羊草和冷蒿不再是建群种，被西伯利亚羽茅（Achnatherum sibiricum）、大针茅、冰草（Agropyron cristatum）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）所替代。

2. 群落类型的变化：大针茅草原系列上的7个样地可以划分为5个植物群落类型，羊草草原系列上的8个样地也可以划分为5个群落类型。部分样地显示出恢复趋势，而另一些样地则继续退化。

3. 物种多样性和均匀度的变化：无放牧群落的物种多样性和均匀度有所增加，而退化群落的物种多样性和均匀度则显著降低。

讨论与结论

研究表明，长期过度放牧加速了草原群落的退化进程，而控制放牧则有助于部分群落的恢复。2003年以来草原管理政策的改变并未导致该区域草地的整体退化，反而在一定程度上促进了草地的恢复。研究还发现，草原群落的演替轨迹并不完全一致，冷蒿为建群种的阶段在退化演替过程中并未出现。

研究意义

本研究增进了对内蒙古典型草原退化和恢复演替轨迹的认识，揭示了长期放牧对草原生态系统结构与功能的影响。研究结果为草原管理政策的制定提供了科学依据，强调了合理放牧和生态补偿机制的重要性。

研究亮点

1. 长期放牧影响的系统性研究：通过20年的长期观测，揭示了放牧对草原群落的长期影响。
2. 群落演替轨迹的新发现：研究发现草原群落的演替轨迹并不完全一致，冷蒿为建群种的阶段在退化演替过程中并未出现。
3. 政策影响的评估：研究评估了2003年草原管理政策改变对草地恢复的积极影响，为政策制定提供了科学依据。

其他有价值的内容

研究还探讨了气候变化和人类活动对草原群落演替的交互影响，提出了未来研究中应进一步关注水分和氮素对草原退化恢复的影响。