新疆新源县天然草地生产力变化研究
2014-12-20赵德良新疆维吾尔自治区新源县草原工作站
文│赵德良(新疆维吾尔自治区新源县草原工作站)
李建伟 范天文(新疆维吾尔自治区伊犁州草原工作总站)
新源县位于新疆西部天山北麓伊犁河谷东端,可利用天然草地面积为459296.3公顷,分为夏草场、春秋草场和冬草场。新源县优质、广袤的草地资源为草原畜牧业发展提供了得天独厚的条件,但长期以来天然草原面临着超载过牧、退化等问题。近年来,通过国家实施草原生态保护补助奖励机制、退牧还草工程等草原生态建设项目,使得天然草地植被、草地生态系统得到了一定程度的恢复和改善,极大地促进了天然草地资源的可持续利用。要实现天然草地的科学管理、草原畜牧业和生态环境的协调发展,就必须建立草原动态监测体系,实时掌握草地生产力状况。本文通过对新源县34个样地的监测,探讨新源县天然草地生产力,为草地的合理利用提供参考。
一、材料与方法
1.研究区概况。新源县位于伊犁河谷东端,自西向东为河谷平原、低山丘陵、中山带和高山带,可分为平原、丘陵、山地3个地貌单元。主要河流有横贯全境的巩乃斯河,贯穿县中部的恰甫河。属大陆性半干旱气候区,由于地理环境特殊,形成冬暖夏凉的气候特征。可利用天然草原459296.3公顷,天然草原类型分为8个大类,分别为高寒草甸、山地草甸、山地草甸草原、山地草原、山地荒漠草原、平原荒漠、平原低地草甸和平原沼泽。
2.试验材料。根据新源县的地形特点,按垂直带水热和植被特点,选择不同草地类型和用途的草地作为研究对象,共选择34个样地,其中4号、8号和20号样地位于退牧还草工程实施区域内,工程措施为围栏。
3.试验设计。2011年、2012年和2013年分别在牧草生长高峰期(7月中旬)对34个样地进行监测,样地选择在相应群落的典型地段,样地内生境条件、植物群落种类组成、群落结构、利用方式和利用强度等具有相对一致性;每个样地内选择3个具有代表性的样方进行监测,面积为1平方米(1米×1米),样方之间的间隔大于250米。
表1 2011年、2012年和2013年各类草地鲜草产量对比 万吨
表2 各草地类载畜能力对比 平方米/羊单位·年
2013年对4号、8号和20号样地围栏内外的总盖度、高度和鲜草产量进行测定。
4.测定项目及方法。
鲜草产量。每个样地内选择3个具有代表性的1平方米(1米×1米)样方齐地面刈割,测定鲜重。
总盖度。采用投影盖度目测法测定。样方内植物地上部分垂直投影的面积占样方面积的比率。
高度。选取有代表性的植株10株,测定其绝对高度,取平均值。
载畜能力。
5.数据处理。通过Excel软件进行数据处理及做图表。
二、结果与分析
1.各类草地鲜草产量对比。连续3年分别在牧草生长高峰期(7月中旬)对各个样地进行监测,各类草地鲜草产量的监测结果见表1。由表1可以看出,鲜草总产量在逐年增加,2013年较2011年、2012年分别增加了134.23万吨、56.82万吨,增幅达到0.45和0.15;8个草地类中除山地草原、山地荒漠草原和平原荒漠3个草地类外,其余5个草地类的鲜草产量都在逐年增加,平原荒漠类草地的鲜草产量在逐年降低,山地草原和山地荒漠草原类草地分别在2012年和2013年鲜草产量出现降低。
2012年较2011年鲜草产量增幅最大的为山地草甸草原类(0.21),增量最大的为平原低地草甸类,山地荒漠草原和平原荒漠类草地的鲜草产量出现降低;2013年较2012年增幅最大的为山地荒漠草原,达到1.58,增量最大的为山地草甸类,山地草原和平原荒漠类草地的鲜草产量出现降低。
山地草甸类草地是新源县面积最大的草地类,鲜草产量最高,3年都超过了100万吨,影响着全县的草产量,分别占到当年总产量的39.6%、37.1%、42.4%;鲜草产量2012年较2011年增加了21.11万吨,占到全县增量的27.3%,2013年较2012年增加了44.33万吨,占全县增量的78.2%。
2.各类草地载畜能力对比。由表2可以看出,2011年载畜能力最强的为山地草甸草原类草地,4452.5平方米草地可承载1个羊单位,其次为平原低地草甸类草地(4637.0平方米/羊单位·年);2012年载畜能力最强的为平原低地草甸类草地(2413.8平方米/羊单位·年),其次为山地草甸草原类草地(4085.6平方米/羊单位·年);2013年载畜能力最强的为平原低地草甸类草地(2487.6平方米/羊单位·年),其次为平原沼泽类草地(2801.4平方米/羊单位·年);3年中,载畜能力最差的都为平原荒漠类草地,每个羊单位每年分别需22330.6平方米、41364.8平方米、81720.5平方米草地,分别是载畜能力最强类草地的4.82倍、17.12倍和32.85倍。
表3 2013年工程内外植被状况变化表
2013年较2011年和2012年载畜能力变化量和变化率最小的分别是山地草甸草原和平原低地草甸类草地,但两者的变化方向相反,山地草甸草原类草地载畜能力增强,而平原低地草甸类草地载畜能力降低。2012年较2011年载畜能力变化量和变化率最小的是山地草原类草地。3年中,载畜能力变化量和变化率最大的都为平原荒漠类草地。
3.退牧还草工程实施区域内外对比。2013年,对4号、8号和20号样地围栏内外的鲜草产量、盖度和高度进行监测,4号、8号和20号样地分别位于山地草甸、山地草甸草原和平原低地草甸类草地,监测结果见表3。
由表3可以看出,实施退牧还草围栏工程草地恢复效果明显,平均高度和鲜草产量都有大幅的提高,尤其是山地草甸类草地。山地草甸类草地工程区内鲜草产量比工程区外增加了17228千克/公顷,增幅172%,平均高度增幅420%;3类草地中,平原低地草甸类草地的鲜草产量增加量较少,增加了11441千克/公顷,增幅129%,平均高度增加了28厘米,增幅29%。3类草地工程区内外的总盖度都为100,无变化。
三、小结与讨论
1.新源县2011年、2012年和2013年3年的鲜草总产量在逐年增加,草原生态状况转好,8个草地类中除山地草原、山地荒漠草原和平原荒漠3个草地类外,其余5个草地类的鲜草产量都在逐年增加。山地草原、山地荒漠草原和平原荒漠3个草地类的降雨量年际变化较大,鲜草产量易出现浮动,但两者是否相关,有待进一步研究。
2.通过退牧还草工程的实施,工程区内草地植被得以休养生息,平均高度和鲜草产量与工程区外相比均有提高,工程区内草地植被恢复明显,工程效益显著。