甘南黑土滩(鼠荒地)草场的等级划分及治理模式调查研究

梁海红,王树茂，加杨东知, 陈 昕，尚小生，靳玉平，敏占海，安生辉

(甘南藏族自治州草原工作站,甘肃 合作 737000)

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

甘南藏族自治州位于中国甘肃省西南部，甘南州地处青藏高原和黄土高原过渡地带，受两大高原气候的影响，形成了典型的高原大陆性气候特点，高寒阴湿，无四季之分，只有冷暖二季之别。地理坐标位于东经100°46′～104°44′，北纬33°06′～36°10′之间。下辖合作和临潭、卓尼、迭部、舟曲、夏河、玛曲、碌曲七县一市，总面积4.5万平方公里，总人口73.07万人，藏族占54.2%。有天然草场272.3万hm2，其中可利用草场256.5万hm2，占草场面积的94.2%，截至目前由鼠害重度危害形成的鼠荒地面积为12.592万hm2。甘南是黄河的主要产流区、水源涵养区和水源补给区。并被国家确定为生态主体功能区和生态文明先行示范区，境内草原广阔，平均海拔3 000 m，年均降水量600～ 700 mm,平均气温1.7℃，无霜期短，日照时间时长，是典型的大陆性气候。

1.2 研究方法

根据甘南草场类型图、草场退化分布图、鼠害分布图、鼠害危害等级图和甘南黑土滩草场的大致分布区域,在甘南藏族自治州玛曲县、碌曲县、夏河县设立30个样区，每个县10个样区。每个样区按原生植被、害鼠危害轻度退化草地、害鼠危害中度退化草地、害鼠危害重度退化草地3个等级,各选3个样地,每个样地各取4个重复样方,共计完成了360个样地的野外调查。

1.2.1 植被群落结构调查 依草地退化程度(原生植被、轻度退化、中度退化、重度退化)各选取3个样地,每个样地各取4个重复样方。每个样区内植被群落结构逐种测定,分经济类群(莎草科、禾本科、可食杂草和毒杂草)进行逐项测定。

1.2.2 鼠害调查 在进行植被群落结构调查的同时,对应每个样地,进行害鼠数量和危害情况调查。害鼠数量调查在主样区采用夹日法,副样区采用统计洞口法进行。鼠类危害情况调查在主、副样区均采用样线法,对应每个样地确定样线,样线长度50 m,重复3次。

1.3 样品分析

土样经风干后制成过0.1 mm分样筛的样品,用硫酸重铬酸钾法测定土壤有机质。

1.4 相关指标及其计算

可食牧草比例记作B,B=Wk/Ws×100(B为优良牧草的百分含量,Wk为样方中优良牧草鲜重,Ws为样方中地上生物量的总和。)退化指示植物的比例记作D,D=CT/Cs(CT为所有退化指示中的相对盖度和,Cs为样方所有植物种的相对盖度。)秃斑地盖度记作E,E=(a+b+c+… +n)/Ls,其中,a,b,c… n为秃斑地长度之和,单位是m,Ls为测绳总长度,其值时25 m。

1.5 数据处理

采用SPSS统计软件中的群集(C 1uster)分析法对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 黑土滩型草场退化草地的分类

在归纳总结前人成果的基础上,根据甘南特殊的地理条件，黑土滩草场作为甘南高寒草甸鼠鼠害危害退化草地的典型,依据地形条件以及草原保护与建设的需要,将鼠害危害极度退化草地即黑土滩划分为三种类型,即Ⅰ滩地:坡度在0～ 10°之间;Ⅱ缓坡地:坡度在≥10～ 25°之间:Ⅲ陡坡地:坡度≥ 25°。

2.2 黑土滩型草场退化草地的分级标准

通过野外调查并结合问卷调查,主要选择秃斑地盖度、可食牧草比例、退化指示植被的比例、害鼠危害面积4个指标。通过根据对甘南鼠荒地退化草地30个调查样区数据对4个指标进行了分析,选出分级的主要指标,并以此指标下所调查到的样方的相似度制定出不同的退化级别。利用主成分分析法从优挑选出最有代表和说明性质的几项作为分级标准,确定鼠荒地退化草地分级标准,并使其在黑土滩草场退化草地治理中具有较强操作性。

2.2.1 秃斑地盖度指标分析 通过对30个样区数据以秃斑地盖度为指标的分析,将所有样区归为3类型。结果如下:第一类：1, 3， 5，6, 8,9,10,11, 17，28,29(盖度为%：56，52,57,52,59,54,57,55,53,56, 58)；第二类：2, 4，7, 12,13,14,18， 19,20,21,22(盖度为%：75，76,74,70,69,68,76,73,69,68，70)；第三类：15,16,23,24,25,26,27, 30(盖度为%： 81,84,86, 85,82,83,82,85)；一类秃斑地盖度为55.37%,属于轻度黑土滩草场退化草地;二类秃斑地盖度为71.64%,属中度黑土滩草场退化草地;三类秃斑地盖度为83.5%,属重度鼠荒地。

2.2.2 可食牧草比例指标 以可食牧草比例为指标的分析得到3个类群,结果如下:第一类：1，3，5，10,11, 13,14,17，18，20,19，28(比例为%：36，33,32,35,33,32,31,36,34,34, 33,35)；第二类：2, 4，6, 7, 8, 9, 12, 21,22, 24,25, 26,27, 30(比例为%：28，22,26,25,24,26,24,27,24,26, 28,23,22,25)；第三类：15,16,23, 29(比例为%： 15,11,9, 10)；一类可食牧草比例为33. 37%,属于轻度黑土滩退化草地;二类可食牧草比例为25%,属中度黑土滩退化草地;三类可食牧草比例是11.25%,属重度鼠荒地。

2.2.3 退化指示植物比例指标 以退化指示植物的比例为指标的分析结果显示所有样方可聚为3个类别,具体结果如下:第一类： 3，5，10, 14, 16,17，18， 20, 21,22, 26,27,28(比例为%：66，62,64,65,64,67,63,65,63，66,63,61,65)；第二类：1，2, 6, 7, 11, 12,13,23,24,25,29，30(比例为%：77，76,79,76,74,76,74,75,78,74, 76,73)；第三类：4，8, 9, 15, 19(比例为%：88,92,91, 85,86)；一类退化指示植物的比例为64.15%,属于轻度“黑土滩”退化草地; 二类退化指示植物的比例为75.67%,属中度“黑土滩”退化草地;三类退化指示植物的比例是88.4%,是重度鼠荒地退化草地。

2.2.4 害鼠危害比例为指标 30个样区的害鼠危害比例为指标的分析结果显示所有样方可聚为3个类别,具体结果如下:第一类：1， 3，5，10, 11, 12,13, 19，21,22, 26,27,28，29，30(比例为%：28，22,26,25,26,27,24,26,21，23,28,26,22,25,24)；第二类： 2, 6, 7, 9, 14, 15, 17，18， 20(比例为%：39，36,33,35,34,32,38,34,35)；第三类：4，8, 16, 23,24, 25,(比例为%：88,92,91, 85,86)；一类害鼠危害比例为24. 87%,属于轻度“黑土滩”退化草地;二类害鼠危害比例为35.11%,属中度“黑土滩”退化草地;三类害鼠危害比例是45.11%,属重度鼠荒地退化草地。

由各类指标的主成分分析结果可以看出,秃斑地盖度、可食牧草比例这2个指标就足可以解释草地退化的级别。因此上述2个指标可以作为“黑土滩”退化草地分级的主要标准。

2.3 甘南“黑土滩”退化草地的分级及分类

依据上述分析,秃斑地盖度和可食牧草比例2个指标可以作为“黑土滩”退化草地分级的主要标准,依据分析结果并参照以往研究资料对各指标进行量化,结合上述分类结果,可得出“黑土滩”退化草地的分类及分级标准(见表1)。

表1 黑土滩退化草地评价指标、类型及等级划分

2.4 甘南黑土滩(鼠荒地)退化草地的治理措施

通过野外调查和相关技术的集成,在“黑土滩”退化草地分类、分级标准的基础上并结合以往成功的治理经验,将“黑土滩”退化草地的治理归结为5种模式和与之相关的治理措施。Ⅰ．封育自然恢复；Ⅱ．控鼠(采用人工捕捉高原鼢鼠和生物毒素控制高原鼠兔两种方法)；Ⅲ．控鼠+围栏封育自然恢复+禁牧休牧；Ⅳ控鼠+围栏封育+人工草地+禁牧休牧；Ⅴ控鼠+围栏封育+补播(半人工草地)+禁牧休牧。在治理轻度退化草原主要用封育自然恢复、控鼠、控鼠+围栏封育自然恢复+禁牧休牧三种模式；在治理重度鼠荒地、治理中度退化草原主要用控鼠+围栏封育+人工草地+禁牧休牧和控鼠+围栏封育+补播(半人工草地)+禁牧休牧两种模式。

2.4.1 封育自然恢复 本模式适于坡度在10～ 25°之间的轻度“黑土滩”退化草地和坡度大于25°度的所有类型的“黑土滩”退化草地。这类“黑土滩”退化草地坡度陡,治理难度大,可通过10年以上的长期封育使之逐渐恢复其植被。

2.4.2 控鼠 采用人工捕捉高原鼢鼠和生物毒素控制高原鼠兔两种方法。适用于黑土滩草场退化草地划分为三种类型,即滩地:坡度在0～ 10°之间,缓坡地:坡度在≥ 10～ 25°之间,陡坡地:坡度≥ 25°的黑土滩退化草场。人工捕捉高原鼢鼠主要以平支架(宽35 cm)和斜支架组成三角支架(高65 cm、宽35 cm)、橡皮带(长25 cm、宽3 cm)、橡皮带扣棍、扣棍吊绳、触发拉线、拉线扣、箭环(直径3-4 cm)、铁箭(箭长55 cm，粗0.4-0.6 cm)、门堵土块组成。鼢鼠触动门堵土块，橡皮带扣棍失去拉力，扣带棍上翻，橡皮带回弹压下铁箭下刺，使铁箭受力刺中鼢鼠背部。生物毒素(C型肉毒梭菌毒素)控制高原鼠兔主要是以洞施或条施杀灭鼠兔和鼢鼠的，C型肉毒梭菌毒素是一种蛋白质神经麻痹毒素，毒素被机体吸收后，主要作用于中枢神经系统，阻碍神经末稍乙酰胆碱的释放，同时引起胆碱性能神经支配区肌肉和骨胳的麻痹，产生软瘫现象，最后出现呼吸麻搏，导致死亡。全致死量(LD)约250～500 Mu，致死中量为1.71 μL/kg。C型肉毒梭菌毒素的最佳施用浓度是0.1%，平均灭效90%以上。

2.4.3 控鼠+围栏封育自然恢复+禁牧休牧 首先进行控鼠(采用人工捕捉高原鼢鼠和生物毒素控制高原鼠兔两种方法)，然后进行围栏，再进行禁牧休牧(两年以上)。适合于黑土滩草场退化草地划分为三种类型,即滩地:坡度在0～10°之间,缓坡地:坡度在≥ 10～25°之间,陡坡地:坡度≥ 25°的黑土滩退化草场。

2.4.4 控鼠+围栏封育+人工草地+禁牧休牧 本模式适用于坡度小于10度的重度重度鼠荒地。这类退化草地土壤肥力很差,但地势相对平坦,适于机械作业。此类退化草地,通过机械作业种植适宜的甘南当家草种老芒麦、甘南垂穗披碱草、垂穗鹅观草、草地早熟禾、中华羊茅、紫羊茅、高羊茅等草种可使其快速恢复生产和生态功能，进行人工草地改建后进行禁牧休牧两年以上。

2.4.5 控鼠+围栏封育+补播(半人工草地)+ 禁牧休牧 本模式适合于坡度小于10度的中、 轻度“黑土滩”退化草地和坡度在10～25°之间的中度和重度鼠荒地。这类退化草地可在不破坏或尽量少破坏原生植被的前提下,选择适宜的甘南当家草种老芒麦、甘南垂穗披碱草、垂穗鹅观草、草地早熟禾、中华羊茅、紫羊茅、高羊茅等草种,通过机械耙耱或人工补播措施建立半人工草地。

3 小结

在甘南黑土滩(鼠荒地)退化草地分类上,依据地理地形条件以及综合治理的需要,将重度与极度退化草地即鼠荒地草地划分为三种类型,即Ⅰ滩地:坡度在0～10°之间;Ⅱ缓坡地:坡度在≥ 10～25°之间;Ⅲ陡坡地:坡度≥ 25°。通过根据对甘南黑土滩(鼠荒地)退化草地30个调查样区中360个样方数据进行了分析研究,优选出秃斑地比例和可食牧草比例作为黑土滩(鼠荒地)退化草地分级的主要指标,将其分为轻度、中度和重度鼠荒地,并提出了相应的治理模式。