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巴音布鲁克草原退化梯度分析

2016-09-26毛新安张鲜花2安沙舟2

草食家畜 2016年2期

毛新安,张鲜花2,安沙舟2*

(1.新疆焉耆县草原站,新疆 焉耆 841100;

2.新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆 乌鲁木齐 830052)

巴音布鲁克草原退化梯度分析

毛新安1,张鲜花2,安沙舟2*

(1.新疆焉耆县草原站,新疆焉耆841100;

2.新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052)

本文以巴音布鲁克大、小尤尔都斯盆地的高寒草原草地为对象,测定植物群落的盖度、高度、密度、多度、产量,并结合2004年ETM遥感影像,研究了不同退化等级的草原植被特征变化情况,确定草地退化等级判定标准。结果表示,以紫花针茅优势度为主,可将巴音布鲁克草地划分为轻度退化、中度退化和重度退化三个等级。在轻度退化草地,紫花针茅优势度在0.6以上,总盖度在50%以上;中度退化草地中,紫花针茅优势度为0.3~0.6,总盖度为30%~50%;而重度退化草地中,紫花针茅优势度为0.3以下,总盖度小于30%。关键词:巴音布鲁克;草原退化;梯度分析

10.16863/j.cnki.1003-6377.2016.02.013

巴音布鲁克草原位于新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县西北天山南麓中段[1],海拔(2 400~3 800)m,是一个地势相对平缓的封闭的高位山间盆地,总面积2.1×107hm2,由大、小尤尔都斯盆地组成,号称中国第一大亚高山高寒草原[2]。草地面积广阔,类型多样,草质优良,既是重要的畜牧业生产基地[3],也是开都河重要的水源涵养区,对新疆南疆的生态环境保护和水资源的供应具有极为重要的地位[4]。然而,由于受全球气候增暖的影响,加之不合理的利用,超载放牧[5],导致该地区出现了草地退化、土壤沙化、害草蔓延等一系列的生态问题[6]。因此,以大、小尤尔都斯盆地的高寒草原草地类型为对象,研究了不同退化等级的草原植被特征变化情况,为今后草地监测工作提供科学依据。

1 材料与方法

研究以大、小尤尔都斯盆地的高寒草原类型为对象,采用GPS技术定位,结合2004年ETM遥感影像,分别选择原生植被群落特征较为均匀,海拔坡向一致[7],具有一定退化程度的草地作为样地,于2005 年8月5-15日,测定植物群落的盖度、高度、密度、多度、产量[8],样方面积1 m×1 m,每个退化等级重复5次。根据SDR2=(C′+Y′)/2(C′为相对盖度,Y′为相对重量)计算各调查样方的植物种优势度[9],确定草地群落的优势种、伴生种,从而确定草地的不同退化梯度。

2 结果与分析

2.1草地植被群落组成结构变化

2.2草地植被群落数量结构变化

由表1可以看出,不同退化等级的草地群落结构差异较大。轻度退化草地,地上生物量在(1 500~2 250)kg/hm2,紫花针茅所占的比例在85%以上,优势度在0.6~0.7;中度退化草地,地上生物量在(750~1500)kg/hm2,紫花针茅所占的比例在65%以上,优势度在0.3~0.6;重度退化的草地区域,地上生物量在750 kg/hm2以下,紫花针茅所占的比例在50%以下,优势度在0.3以下。

表1 草地群落数量结构变化

2.3草地退化指标的确定

根据以上分析,以紫花针茅优势度为主,参考样地总盖度不变,层片结构变劣同样是退化的表现[10],将巴音布鲁克草地退化划分为轻度退化,中度退化,严重退化三个级别。

轻度退化草地:草地的植物群落原生层片没有发生明显变化,只是优良牧草小丛禾草的产量降低。植被由茂密变得稀疏。紫花针茅优势度在0.6以上,总盖度在50%以上。

中度退化草地:草地的草群结构发生变化,杂类草层片成为建群种层片,参与度增加至70%以上;优良牧草小丛禾草退居为伴生层片,所占比例降至30%以下。原生植被被其他劣质牧草代替,优良牧草比例下降[11]。紫花针茅优势度为0.3~0.6,总盖度为30%~50%。

重度退化草地:草地环境发生变化,土壤沙化,碱化,石质化严重,地表裸露[12];草地植被的覆盖度明显降低,原生植被小丛禾草减少,所占比列小于50%;劣质牧草宽穗赖草、密刺苞苔草大量增加,成为群落的优势层片。盖度明显下降,并伴有秃斑。紫花针茅优势度为0.3以下,总盖度在30%以下。

3 讨论

导致巴音布鲁克草原退化的原因除了气候因素外,主要是不合理的放牧制度[13]和牲畜超载造成的[14]。根据初步计算,小尤鲁都斯盆地2004年理论载畜量60.4万羊单位,而实际载畜量118万羊单位,超载57.6万羊单位。最佳放牧始期为5月份,而现在3月初份就开始啃食,没有给草地休养生息的机会,致使草地全年供给不足[15]。

针对小尤鲁都斯盆地草地退化,初步提出治理的对策:对于严重退化的草地,坚决实行禁牧;对于中度退化的草地,实行季节休牧与轮牧相结合;对于轻度退化的草地,实行划区轮牧,适量、适时均匀放牧利用。在合理利用的前提下,严格控制巴音布鲁克草原载畜量,总体达到草畜平衡,改善草场质量,治理退化草地。

以紫花针茅优势度为主,参考样地总盖度,可以将巴音布鲁克草地划分为轻度退化、中度退化和重度退化三个等级。

巴音布鲁克草原退化面积高达291 400 hm2,占总面积的64.38%;其中严重退化的91 867 hm2,占20.3%;中度退化的96 698 hm2,占21.36%;轻度退化的102 835 hm2,占22.72%。曾经一碧万顷的草原,现在到处是裸露的沙石地面。草地年产鲜草量比20世纪80年代下降1/5,小尤尔都斯草原有1/4的草场已经不适宜放牧。

[1]熊炜,兰芳,尼满,等.新疆巴音布鲁克高寒草地几种公害物分布特征的研究[J].草食家畜,2010,(1):51-54.

[2]周瑞莲,赵哈林.高寒山区人工草地退化的生理生态学机理[J].中国草地,1997,(4):6-11.

[3]彭建,李刚勇,闫凯.新疆昭苏马场春秋草场退化草地生物量的研究[J].草食家畜,2011,(3):68-70.

[4]李晓波,王德利.放牧对吉林羊草草原植物多样性的影响[J].东北师范大学学报(自然科学版),1996,(2):94-98.

[5]付爱良,杨刚,郑晓红,等.新疆荒漠草地退化的原因分析与修复对策探讨[J].草食家畜,2009,(1):6-7.

[6]王德利,吕新龙,罗卫东.不同放牧密度对草原植被特征的影响分析[J].草业学报,1996,(3):29-34.

[7]王炜,刘钟龄,郝敦元,等.内蒙古草原退化群落恢复演替的研究.Ⅱ.恢复演替时间进程的分析[J].植物生态学报,1996,(5):460-471.

[8]刘钟龄,王炜,梁存柱,等.内蒙古草原植被在持续牧压下退化演替的模式与诊断[J].草地学报, 1998,(04):244-251.

[9]王炜,梁存柱,刘钟龄,等.羊草+大针茅草原群落退化演替机理的研究[J].植物生态学报,2000,(4):468-472.

[10]任涛,郝敦元,石霞,等.内蒙古典型草原原生群落植物种群动态趋势分析[J].干旱区资源与环境,2001,(3):48-51.

[11]单贵莲.内蒙古锡林郭勒典型草原恢复演替研究与健康评价[D].北京:中国农业科学院,2009.

[12]程杰.黄土高原草地植被分布与气候响应特征[D].杨凌:西北农林科技大学,2011.

[13]殷桂涛,董婉珍.不同放牧强度对草地植被群落特征的影响[J].草食家畜,2016,(1):45-50.

[14]宋宗水.巴音布鲁克草原生态恢复与综合治理已迫在眉睫[J].中国农业资源与区划,2006,(1):21-25.

[15]杜保军.不同放牧制度对裕民县山地草甸草原植被恢复再生长的影响[J].草食家畜,2013,(5):65-68.

Gradient Analysis on Degradation of Bayanbulak Grasslands

MAO Xin-an1,ZHANG Xian-hua2,AN Sha-zhou2*
(1.Grassland Station of Yanqi County,Yanqi Xinjiang 841100,China;
2.College of Pratacultural and Environment Science,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)

Targeting at the alpine grasslands in large and small Yourdusi Basins,Bayanbulak,the paper measures the coverage,height,density and yield of phytoecommunities,studies the changes of characteristics of grassland vegetation with different levels of degradation and confirms the criteria for determining the levels of degradation by combination of 2004 ETM remote-sensing image.The results are shown as follows:for the dominance of Stipa Purpurea,Bayanbulak grassland can be divided into three levels,that is,light,medium and severe degradation.In the three levels,the dominance of Stipa Purpurea is respectively above 0.6,0.3~0.6 and lower than 0.3,while the total coverage is respectively more than 50%,30%~50%and less than 30%.

bayanbulak;degradation of grassland;gradient analysis

S812.6+8

A

1003-6377(2016)02-0057-04

巴音郭楞蒙古自治州人民政府项目“和静县草地资源调查与评价”资助。

毛新安,(1960-),男,河南临颍人,高级畜牧师,主要从事草地资源管理。E-mail:314964691@qq.com

安沙舟,(1956-),陕西富平人,博士,教授,博士生导师,主要从事草地资源与生态教学与研究工作。E-mail:xjasz@126.com

2016-02-20,

2016-02-25