荒漠草原啮齿动物群落与植被覆盖的关联性研究
李俊平
化德县林草湿地和野生动物保护中心 内蒙古自治区乌兰察布市 013350
荒漠草原广泛分布于干旱与半干旱地带,虽植被覆盖稀疏、生物多样性较低,但生态结构复杂、功能性强。在该类生态系统中,动植物间相互作用具有高度适应性与生态调节能力。啮齿动物作为典型的小型哺乳类群,在植物群落演替、地表扰动及种子扩散等过程中扮演重要角色,显著影响植被的组成与空间格局。同时,植被的覆盖度、层次结构及物种多样性又直接影响啮齿动物的分布、觅食活动与种群结构。二者在长期共存过程中建立了复杂的生态反馈机制,共同支撑草原生态系统的稳定运行。当前,在全球气候变化和人类活动压力不断增强的背景下,深入理解啮齿动物与植被之间的关系,对于干旱区生态恢复、草原管理和荒漠化治理具有重要的现实意义和理论价值。
一、荒漠草原啮齿动物群落的生态特征
(一)典型物种及生态位分布
在荒漠草原生态系统中,啮齿动物是地面生态链中占据关键地位的生物类群,主要包括田鼠类(Lasiopodomys spp.)、沙鼠类(Merionesspp.)、黄鼠类(Spermophilus spp.)和姬鼠类(Apodemus spp.)等。它们广泛分布于具有一定地表植被的区域,依据不同物种的适应策略,其生态位表现出明显的分化 [1]。例如,布氏田鼠倾向于分布于土壤湿度适中、地表植被覆盖率在 35%~60% 的区域,主要取食禾本科与菊科草本植物;而长爪沙鼠则可适应较为干旱、裸地比例较高的环境,其分布区域的植被覆盖率通常不足 25% 。不同物种在食性、生境利用及活动节律等方面形成了一定程度的生态互补,从而减少资源重叠与种间竞争,构建出稳定但动态调整的群落结构。
(二)群落多样性与结构稳定性
鼠类群落结构在草地生态系统中具有重要的作用,鼠类的种类变化和数量动态直接反映了生态环境的状况 [2]。啮齿动物的生存和适应能力较强,在自然环境中分布广泛,并且对栖息地环境的变化较敏感,所以它们也可以看作为环境变化的重要指示物种。在有灌草混生的区域,群落的 Shannon-Wiener 指数通常高于 1.3,Pielou 均匀度指数可达 0.6以上,反映出物种组成较为复杂且种群间分布较均衡。相对地,在长期放牧干扰或沙化严重的区域,优势种通常单一,多样性指数降至0.9以下,群落结构失衡,生态功能脆弱。此外,群落稳定性也受季节变化影响显著。干旱季节,资源有限,群落趋向单一化;而在生长季,植物生物量提升,资源种类丰富,啮齿动物的活动频率与空间占用范围均扩大,有利于形成较为稳定的种间平衡结构。
(三)行为活动与生态功能
啮齿动物的生态功能主要体现在三方面:其一,通过摄食作用调控植物种群结构,尤其对幼苗层和低矮草本植物构成选择性压力;其二,通过掘穴、筑巢活动改变地表结构,提高土壤的通气性与微生物活性,促进养分循环;其三,部分物种如沙鼠具有“种子掩埋—遗弃”行为,实际参与到植物的种子传播与空间迁移中,有利于部分植物扩展生态位。但这种功能具有双面性:若啮齿动物密度异常升高,可能引发“过度摄食—植被退化—土壤裸露”的恶性循环,破坏生态系统稳定。因此,合理控制其种群密度是保障其生态功能正常发挥的关键。
二、荒漠草原植被覆盖的生态特征
(一)植被覆盖度的定义与生态意义
植被覆盖度是指单位地表面积上被植物群体垂直投影所覆盖的比例,通常以百分比形式表示,是评估生态系统质量与演替阶段的重要指标 [3]。在生态学监测中,它与地表蒸发、土壤侵蚀、水分循环等生态过程高度相关,特别是在干旱半干旱地区,覆盖度的微小变化往往引发大尺度生态反应。荒漠草原由于其降水稀少、风蚀强烈、物种耐逆性差,地表覆盖率成为影响系统稳定性的核心变量。研究表明,当覆盖度低于 20% 时,裸地率迅速上升,风蚀速率增幅超过 70% ,表层土壤有机质和水分大量流失,生态系统恢复力急剧下降;相反,当覆盖度维持在35% 至 50% 之间时,地表具备较好的生物锁沙作用、微气候调节功能和保水能力,适宜多种植物物种共存及啮齿类动物群落稳定生存,形成良性生态循环。
(二)荒漠草原主要植被类型及空间分布
荒漠草原的植被类型受地貌类型、气候带和人为干扰的复合作用影响,呈现出明显的区域性与镶嵌性结构。主要植物类型包括针茅(Stipaglareosa)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)为主的多年生丛生草本,沙拐枣(Calligonum mongolicum)、柠条(Caragana korshinskii)等为代表的灌木植物,此外还零星分布有藜科、蒺藜科的先锋短命植物。东部地区水热条件相对较好,植被分布相对均匀,年均植被覆盖率可达30% 以上;而西部深沙区、砾石坡地等区域,植物呈岛状斑块分布,覆盖度不足 10% 。空间格局上,植被类型与土壤质地(如砂质、壤质、盐碱化程度)、年降水量(约 120~280 mm)呈显著相关性,地势起伏也决定了物种分布的微生境变化,如沙丘顶部多见灌丛,低地洼地多为短命植物聚集带。
(三)植被退化与恢复过程中的关键机制
植被退化是荒漠草原生态系统面临的核心问题之一,其形成过程受到自然因素与人为干扰的复合作用。主要诱因包括长期超载放牧、降水骤减导致水分胁迫增强、以及风蚀形成的地表扰动增强等。在退化区域,群落结构通常表现为物种减少、空间分布零散、优势种缺失,部分区域甚至出现“草退灌进”或“草退裸地”的现象。针茅等建群植物的退化被视为系统失稳的重要信号。恢复过程可分为自然恢复和人工干预两类机制:前者包括生态演替中先锋物种的先期定殖、植物种间互补作用的逐步建立等,虽具有生态适应性强、成本低的优势,但周期长、受气候波动影响大;后者则通过实施围封、飞播、滴灌、土壤改良等措施,提升植被快速建成能力。尤以配套种植固氮植物(如柠条、沙拐枣)和施用保水材料(如膨润土、有机保水剂)为有效,能显著提升土壤持水率与种子萌发率。实地恢复经验表明,覆盖度一旦提升至 30% 以上,生态系统初步具备水土保持和物种再生功能,标志着恢复进入功能重建阶段。
三、啮齿动物与植被覆盖的相互关系机制
(一)啮齿动物对植被覆盖的影响机制
啮齿动物对荒漠草原植被覆盖的影响具有高度的生态系统意义,其作用机制主要体现在摄食选择性、掘土扰动和种子处理等行为过程之中。它们对植物的摄食并非随机,而表现出较强的物种选择性,尤其偏好高营养价值或水分含量较高的禾本科与豆科建群种。例如,在某草原退化样区,调查显示布氏田鼠密集活动区域内针茅(Stipa glareosa)的抽穗率下降了 40% 以上,导致当年该物种更新失败,进而影响整个群落的结构稳定性与物种更新。
在资源紧张或种群密度异常升高的情形下,啮齿动物不仅会破坏植被的再生能力,还可能造成局部植被斑块的完全丧失。以黄鼠(Spermophilus dauricus)为例,其活动范围通常达到半径 10~30 米,挖掘行为会破坏地表草皮并形成数十个出入口的穴居系统,直接造成地面裸露,加速地表温度升高与土壤水分蒸发,极易形成“裸地—风蚀—植物退化”的负向反馈环,使系统进入持续退化状态。长期的密集啮齿动物活动会使单位面积的植被覆盖度下降 10% 至 20% ,尤其在风力主导地貌区域,如巴彦淖尔、阿拉善等地,已记录多起由于沙鼠群落过度扩张导致沙丘重新活化的案例。
植被结构的组成、空间复杂性及多样性水平,对啮齿动物的生境偏好、空间活动模式及种群稳定性具有关键调控作用 [4]。群落垂直结构较为丰富、草丛高度处于 20~40cm 、覆盖度维持在 30% 以上的地段,通常能够提供更强的隐蔽性、避敌优势与稳定的食物来源,这类区域常成为小型啮齿动物(如姬鼠类、田鼠类)的核心活动带。在此类生境中,啮齿动物的昼夜活动频次显著提升,种群分布趋于稳定,种间竞争压力较低,生殖成功率和个体存活率也相应增加,有助于维持群落的长期动态平衡。
相反,在植被结构单一、覆盖度不足 15% 的区域,地表裸露比例高,啮齿动物暴露于天敌的风险增大,如猛禽、蛇类等掠食者更易识别其行踪,导致种群行为趋于避险化,如减少地表活动或向灌丛带迁移,甚至表现出栖息地选择行为的明显改变。群落多样性的提升则显著缓解种间食物竞争压力,为不同功能类型的啮齿动物提供多样化资源基础,避免因食物来源单一引发的种群波动。此外,灌木的存在与否对于中大型啮齿动物(如沙鼠、黄鼠)的巢址选择具有决定性作用,它们倾向于在灌丛根际或庇荫处构建复杂的地下巢穴系统,该行为与防御策略、热环境调节、避风保湿等微气候因子高度相关。
(三)两者的协同动态及调控因素
啮齿动物与植被之间的生态关系具有显著的双向性与动态性,其变化受制于生态系统的多重调控因素。在中低强度的自然干扰背景下,二者可维持一种相对平衡的生态状态,形成典型的“取食—植物再生—栖息—反馈”循环结构,既保障啮齿动物的资源需求,又维持植被系统的自然更新与群落稳定。这种平衡机制依赖于适度的植被覆盖、较稳定的气候条件以及动物种群的空间调节能力,一旦超出生态容忍阈值便容易崩解。
但这一生态平衡极易被外部干扰打破,特别是在极端气候或人为活动高频背景下。在极端干旱年份,水分胁迫导致植被退化速率显著加快,食物资源减少促使啮齿动物种群密度剧烈波动,个体扩散性增强,加剧原有斑块化植被结构的破坏,从而进入“植被衰退—动物扩张—进一步退化”的恶性循环[5]。而在高强度放牧、土地撕裂性利用(如农田垦殖、重型机械作业)条件下,啮齿动物与植被之间的关系趋于紊乱,动物可能出现大规模迁徙、局地种群灭失,甚至导致某些原生种被适应性强的入侵种所替代。此外,道路建设、管线铺设等线性工程也会造成栖息地破碎化,干扰种群之间的交流、繁殖与基因流动,对群落多样性造成长远影响。
因此,从生态系统调控的视角出发,亟需采取多尺度、多因子的综合管理策略。建议在区域范围内建立生态缓冲带以降低边缘效应,科学控制放牧总量与时空分布,恢复和维持灌草混生的结构性植被群落,尽量减少大尺度土地开发与碎片化操作的发生频率。同时,应加强对关键指标(如植被盖度、优势种丰度、啮齿动物密度)的长期监测与模型模拟分析,提升管理决策的精准性和前瞻性。
总结:荒漠草原生态系统中,啮齿动物与植被覆盖之间存在复杂而动态的双向作用机制。啮齿动物通过摄食、掘穴、种子处理等行为深刻影响植物群落的组成与空间结构,而植被的类型、多样性与覆盖水平又直接决定其生境质量和种群稳定性。二者之间的互动不仅反映生态系统内部的功能联动性,也反映外部干扰下系统响应的敏感性与脆弱性。在适度干扰背景下,啮齿动物与植被可形成动态平衡,有利于生态功能的稳定发挥;而在强干扰条件下,该平衡易被打破,可能诱发植被退化、群落结构失衡等连锁生态问题。因此,加强对这一关系的生态调控与管理,对于提升荒漠草原的生态恢复力、稳定区域生态服务功能具有重要理论意义和现实指导价值。
参考文献
[1] 徐凯 , 吕志岗 , 张卓然 , 等 . 乌拉特荒漠草原啮齿动物群落特征及物种空间生态位 [J]. 草原与草业 ,2020,32(02):32-37.
[2] 闫浩杰 . 新疆北部草原啮齿动物发生特点及标本数据库构建[D]. 中国农业科学院 ,2024.000614.
[3] 王静 , 闫巧玲 . 次生林结构对啮齿动物介导下红松更新早期过程的影响[C]// 中国动物学会兽类学分会 , 中国生态学学会动物生态专业委员会 ,;2023.053125.
[4] 钱泽胜 , 周立志 . 鹞落坪国家级自然保护区啮齿动物多样性的时空格局及其影响因素 [J]. 生态学杂志 ,2025,44(06):1900-1908.
[5] 甘伟冬 , 吴涌珍 , 俞皓淳 , 等 . 东北农牧交错带啮齿动物群落结构组成及影响因素初探 [J]. 野生动物学报 ,2023,44(01):22-30.