西北五省(区)草原建设与利用现状分析

陈丽红,呼天明

(1.西北农林科技大学生命科学学院，陕西 杨凌 712100； 2.西北农林科技大学动物科技学院，陕西 杨凌 712100)

西北五省(区)草原建设与利用现状分析

陈丽红1,呼天明2

(1.西北农林科技大学生命科学学院，陕西 杨凌 712100； 2.西北农林科技大学动物科技学院，陕西 杨凌 712100)

西北五省(区)是我国草原的主要分布区域，其草原利用现状对草原发展影响极大。为了合理有效地利用和保护草原资源，本研究根据中国统计年鉴2013年的相关数据，采用多元统计分析法中的快速聚类方法，以草原面积可利用率、累计种草保留面积率、当年新增种草面积率、草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率、草原虫害危害面积率和草原虫害治理面积率7项指标为主要研究因素，对西北五省(区)草原建设与利用现状进行了分析。结果表明，7项指标中草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率、草原虫害危害面积率这3项均显著(P<0.05)，并以草原鼠害治理面积率显著性最高，可是虫害治理面积率并不显著(P>0.05)。由此看出，鼠害治理虽已取得阶段性结果，但长期治理还需加强，而虫害防治则成为当务之急，迫切需要有效的治理方法。

西北五省区；草原建设；草原利用；快速聚类法

陕西、甘肃、青海、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区这五省(区)的草原面积占中国草原面积的40%以上，其中新疆、青海、甘肃属于中国六大牧区[1-5]。草原不仅是以牧业为生的中国少数民族聚居区，也是广大牧民赖以生存的基本生活资料。加强草原保护力度，提高草原建设水平，不仅能有效维护中国草原脆弱的生态环境，促进牧区经济有序发展，提高广大牧民生活质量，同时对维护西部边疆的安定，保持当地社会的稳定，进而实现全面建设小康社会的经济发展目标具有重大现实意义[6-10]。

根据中国统计年鉴2013年的相关数据，本研究运用多元统计分析中的快速聚类分析法(K-Means Cluster)，对西北五省(区)草原建设利用的数据进行统计与分析，以期为西部五省(区)草原生态建设、协调发展以及可持续利用提供一些有益性的建议。

1 指标与方法

1.1指标

西北五省区都处于中国干旱半干旱地区，生态上的相似性使得对草原建设与利用现状分析应更侧重于从草原面积可利用率、累计种草保留面积率、当年新增种草面积率、草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率、草原虫害危害面积率、草原虫害治理面积率等衡量草原建设利用现状这7个统计指标进行研究。累计种草保留面积是指统计当年对行政管辖区域所有种草的面积(涵盖统计当年及以前所有新种草面积)进行累计后的面积。

1)草原面积可利用率=可利用草原面积/草原总面积。

2)累计种草保留面积率=累计种草保留面积/草原总面积。

3)当年新增种草面积率=当年新增种草面积/草原总面积。

4)草原鼠害危害面积率=当年草原鼠害危害面积/草原总面积。

5)草原鼠害治理面积率=草原鼠害治理面积/草原总面积。

6)草原虫害危害面积率=草原虫害危害面积/草原总面积。

7)草原虫害治理面积率=草原虫害治理面积/草原总面积。

1.2方法

本研究采用快速聚类分析法[11]对西北五省区草原建设与利用现状进行分析。快速聚类的计算公式如下：

式中,EUCLID为欧氏距离(Euclidean Distance);x和y分别为x、y样本中各个变量值;k为类别个数。

数据处理及分析利用Excel 2003、SPSS 13.0软件。

2 结果与分析

2.1西北五省(区)草原生态建设与利用情况

西北五省(区)草原总面积和可利用草原面积最大者为新疆，分别为5 450.42和4 590.22万hm2，最小者为宁夏，分别为301.41和262.56万hm2；累计种草保留面积最大者为甘肃(270.72万hm2)，最小者为宁夏(69.63万hm2)；当年新增种草面积最大者为新疆(55.03万hm2)，最小者为陕西(14.58万hm2)；草原鼠害危害面积最严重者为青海，高达862.82万hm2，可见鼠害危害面积非常严重，但草原鼠害治理面积最好者却为新疆(123.53万hm2)，而不是青海(116.2万hm2)；草原虫害危害面积最严重者为新疆，为206.45 hm2，但其草原虫害治理面积也最多，达到96.6万hm2(表1)。

西北五省(区)草原可利用率相差不大，利用率最高者为甘肃，达90%，最低者为陕西和新疆，均为84%；在累计种草保留率指标方面，五省区差异较大，最高的宁夏(23%)与最低的新疆(3%)和青海(3%)相差20百分点；在当年新增种草面积率方面，最高的宁夏(8%)与最低的新疆和青海(1%)相差7百分点；在草原鼠害危害面积率方面，甘肃(27%)和青海(24%)发生率都较高，但其在草原鼠害治理率上都偏低，都仅为3%，远低于宁夏18%的水平；在草原虫害危害面积率方面，宁夏最高，高达22%，比其他四省(区)平均水平高出16.25百分点；在草原虫害治理率方面，五省(区)相差不大，都偏低，最高的宁夏仅为3%，最低的为陕西和青海，均为1%(表2)。

2.2西北五省(区)草原生态建设利用类比情况

从草原生态建设利用对应的草原面积可利用率、累计种草保留面积率、当年新增种草面积率、草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率、草原虫害危害面积率和草原虫害治理面积率指标的分值来看，可把西北五省(区)草原建设利用现状可以分为3类(表3)，其中，陕西和新疆草原建设利用为第Ⅰ类，二者的欧氏距离(类中心距离)均为0.07(表4)；宁夏草原建设利用为第Ⅱ类，甘肃和青海为第Ⅲ类，二者的欧氏距离(类中心距离)为0.065(表4)。总的来看，第Ⅱ类指标是最优的，第Ⅰ类次之，第Ⅲ类一般。第Ⅰ类省(区)草原面积可利用率较高(84%)、累计种草保留面积率(10%)和当年新增种草面积率(2%)较好，草原鼠害和虫害危害面积率(11%和6%)都处于最低水平，草原鼠害和虫害治理面积率(3%和2%)适中(表3)，这一类样本占样本总数的40%。第Ⅱ类地区草原面积可利用率较高(87%)，累计种草保留面积率(23%)和当年新增种草面积率(8%)处于全部类别的最高水平，其明显高于其他类别，草原鼠害治理面积率(18%)和草原虫害治理面积率(3%)也在全部类别中处于最好水平，而草原鼠害危害面积率(12%)较高，草原虫害危害面积率(22%)最高，这一类占样本总数的20%；第Ⅲ类省(区)草原面积可利用率(89%)在全部样本中最高，累计种草保留面积率(9%)和当年新增种草面积率(2%)均相对较低，草原鼠危害面积率(26%)非常高，与之形成鲜明对比的是其鼠害治理面积率(3%)非常低，草原虫害危害面积率(6%)和治理面积率(2%)都不高，这一类占样本总数的40%。因此，第Ⅱ类中有累计种草保留面积率、当年新增种草面积率、草原鼠害治理面积率、虫害危害面积率和治理面积率5个指标大于第Ⅰ类和第Ⅲ类；而第Ⅰ类与第Ⅲ类相比，其草原面积可利用率虽然略低，但累计种草保留面积率大于第Ⅲ类，因而从指标总体上来看，第Ⅰ类优于第Ⅲ类。

表1 西北五省(区)草原生态建设利用情况的绝对指标Table 1 Absolute index of grassland ecosystem construction and utilization of five provinces in northwestern China ×104 hm2

注：《中国统计年鉴2013》将新疆建设兵团的草原数据单列，为研究方便起见，本研究不包含新疆建设兵团草原数据[12]。

Note: The China statistical yearbook 2013 lists grassland data of the Xinjiang Construction Corps separately, therefore this study excludes them for convenience’s[12].

表2 西北五省(区)草原生态建设利用情况的相对指标Table 2 Relative index of grassland ecosystem construction and utilization by five provinces in northwestern China %

表3 西北五省(区)草原样本数据最终的类中心Table 3 Final cluster centers of sample data of grassland in five provinces in northwestern China

表4 西北五省(区)草原数据类属及其与类中心的距离Table 4 Clusters and distances to cluster centers of grassland data in five provinces in northwestern China

2.3西北五省(区)草原利用数据方差分析

对聚类后形成的西北五省(区)草原数据之间作单因素方差分析表明(表5)，快速聚类分析的7个指标在所分的3类中有3个指标即草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率和草原虫害危害面积率出现了明显差异，也就是说，有3个指标在聚类分析中发挥了明显作用，这些指标的F统计量的相伴概率小于显著性水平0.05。因此，可以认为将样本分成3类的聚类分析基本上是可行的，聚类效果可以接受。

3 讨论与结论

加强草原保护建设，实现草原合理永续利用，改善草原生态环境是维护国家生态安全、建设资源节约型、环境友好型社会的战略举措，是促进我国经济社会全面协调可持续发展的重要路径[13-15]。本研究以占中国草原面积40%以上的西北五省(区)陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆为研究对象，采用多元统计分析法中的快速聚类方法，以草原面积可利用率、累计种草保留面积率、当年新增种草面积率、草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率、草原虫害危害面积率和草原虫害治理面积率7项草原建设与利用指标为主要研究因素，旨在对中国西北五省(区)草原建设与利用现状进行考察和分析的基础上，提出改善草原建设与利用水平的政策建议。

表5 西北五省(区)草原数据方差分析检验结果Table 5 ANOVA results of grassland data in northwestern China

研究表明，西北五省(区)在控制和治理草原生态成效方面结果迥异。从草原鼠害和虫害危害面积率来看，甘肃、宁夏和陕西都比较高，而青海和新疆在五省(区)当中则处于较低水平。其中宁夏虫害最为严重，干旱少雨有利于虫害发生蔓延，宁夏受持续干旱少雨的影响，气温回升快对卵孵化有利，害虫发育速率明显加快，使得宁夏草原虫害发生呈递增趋势。甘肃和青海鼠害最严重，一方面鼠类自身很强的繁殖力和适应性，另一方面由于往年的灭鼠力度不够，存留害鼠的繁殖补偿了消灭的害鼠以及周边地区鼠类的迁入使有害鼠种群恢复很快。

从方差分析结果来看，3个指标有显著差异，即草原鼠害危害面积率、草原鼠害治理面积率和草原鼠害治理面积率。其中，鼠害治理面积率(P=0.011)最显著，表明人们在鼠害的防治方面取得了一定的成效，不少地方已经控制了鼠害，草原鼠害危害面积率(P=0.034)也显著，可看出鼠害中短期的控制已得到基本解决，但防效难以巩固，残存鼠繁殖快，使鼠害不断发生。此外，数据表明草原虫害危害面积率(P=0.030)显著，而虫害治理面积率不显著(P=0.357)，说明虫害治理相对于鼠害治理效果要差，虫害较鼠害更难防治。草原虫害以蝗虫为首, 蝗虫生命力非常顽强，当年没被消灭的残虫会将大量虫卵产在地下，并在温度和湿度适宜时迅速孵化出土，就算暂时条件不合适，也能等到下一年再孵化，因此，草原虫害治理任重而道远。

4 小结与建议

西北五省(区)的草原生态建设与利用在鼠害的治理方面取得了一定的成绩，但草原鼠、虫害防治工作，尤其虫害的防治仍然面临严峻形势，存在一些亟待解决的问题，对此，提出两点建议：

1)保护草原是根本。草原鼠虫害的发生发展不仅与气候有关，更多的因素来自人类的干扰和对环境的破坏。人类过度放牧导致草原退化，草原退化导致草原鼠害、虫害的加剧，而鼠虫害又进一步加速草原退化。因此，草原建设的重点不能一味地放在草原的生产力上，而要放在保护草原的生态环境上。合理放牧，退耕还草，长期持久的维护草原生态环境，保护草原生态系统。

2)做好提前预防。单纯的灭鼠、灭虫不是解决问题的根本。使用科学的方法掌握鼠虫害发生发展动态。如查清虫、鼠的种类、密度、危害程度和波及范围，结合气温，降水等因素可以对当年鼠虫害的发生进行预测，从而指导人们制定科学的防治措施，再结合适宜的灭治时间，确保防治效果。

[1]杨振海，李维薇，黄涛.努力开创草原工作新局面[J].草业科学，2011,28(1):1-3.

[2]颉茂华，刘天明，干胜道，塔娜.论草原生态建设资金管理现状、存在问题及对策[J].中国草地学报，2013,35(2):8-12.

[3]陈佐忠，汪诗平.关于建立草原生态补偿机制的探讨[J].草地学报，2006,14(1):2-8.

[4]韩文祥.草原生态恢复与可持续发展存在的问题及对策分析[J].畜牧与饲料科学，2013,34(7-8):74-75.

[5]李辉.草原生态建设的几项措施[J].养殖技术顾问，2012,40(1):274.

[6]卢伟.草原生态建设所面临的挑战[J].吉林畜牧兽医，2013,34(12):21-22.

[7]宝音陶格陶夫，郭彩英，白宪忠.草原生态建设与保护问题研究——以赤峰市为例[J].理论研究，2012,34(4):58-61.

[8]孟惠君，滕有正，刘钟龄.论草原生态建设投资持续有效性面临的问题与困惑[J].内蒙古财经学院学报，2006,4(1):39-42.

[9]王向阳，王济民，张蕙杰，杨汝荣.中国西部牧区退牧还草的政策支持[J].农业经济问题,2003,24(7):45-50.

[10]吕晓英，吕胜利.中国主要牧区草地畜牧业的可持续发展问题[J].甘肃社会科学,2003，25(2):115-119.

[11]薛薇.SPSS统计分析方法及应用[M].北京：电子工业出版社，2014.

[12]中国国家统计局.中国统计年鉴2013[M].北京：中国统计出版社，2013.

[13]李新华，高宁.新疆草原利用与保护现状及对策建议[J].干旱环境监测，2012，26(1):46-49.

[14]张立中.中国草原利用、保护与建议评析及政策建议[J].农业现代化研究，2012，33(5):524-528.

[15]任继周.草原生态建设中投资、建设与受益原则的思辨[J].草业科学，2006，23(4):76-77.

(责任编辑 武艳培)

GrasslandconstructionandutilizationinfiveprovincesinnorthwesternChina

CHEN Li-hong1, HU Tian-ming2

(1.College of Life Science, Northwest A&F University, Yangling 712100, China； 2.College of Animal Science, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

The five northwestern provinces and municipalities including Shaanxi, Gansu, Qinghai, Ningxia and Xinjiang have large areas of grassland which have great impacts on grassland development in China.In order to enhance the protection and rational utilization of grassland resources, grassland construction and utilization were analyzed using the K-means Cluster which was multivariate statistic method based on the relevant data in China Statistical Yearbook 2013.The seven indices including the utilized ratio of grassland area, the accumulated grassland reserved area ratio, the newly increased grassland area ratio this year, the rodent damage area ratio in grassland, the rodent management area ratio in grassland, the pest damage area ratio in grassland and the pest management area ratio in grassland were calculated.The results indicated that the rodent damage area ratio in grassland, the rodent harnessed area ratio in grassland and the pest damage areas ratio in grassland showed significance among all seven influencing factors(P<0.05), meanwhile, the significance of the rodent harnessed area ratio in grassland was the highest among these three significant influencing factors.However, the pest harnessed area ratio in grassland was not significant(P>0.05).The results suggested that rodent control had achieved stage results, but the long-term management still need to be strengthened.The effective pest control was urgent and has become a top priority.

five northwestern provincesin China; grassland construction; grassland utilization; K-means Cluster

HU Tian-ming E-mail: hutianming@126.com

2014-07-16 接受日期：2014-09-29

科技部国家科技支撑项目“西北和青藏地区优质牧草丰产栽培及草畜耦合技术集成与产业化示范”(2011BAD17805)

陈丽红(1977-)，女，陕西西安人，讲师，在读博士生，研究方向为草地生态。E-mail: chenlihong@nwsuaf.edu.cn

呼天明(1959-)，男，内蒙古伊金霍洛旗人，教授，博士，研究方向为草地生态。E-mail:hutianming@126.com

S812.8

：A

：1001-0629(2014)11-2169-05

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0337