藏北高原西藏蒿草沼泽化草甸退化演替及可持续利用策略

严俊 旦久罗布 谢文栋 张海鹏 何世丞 次旦 拉巴扎西 王有侠 马登科 陈金林 高科 李艳容 才珍 次仁宗吉 边巴拉姆 次仁曲珍

（西藏那曲市草原站 852000）

草地是陆地生态系统中最重要、分布最广的植被类型之一，是陆地生态系统的重要组成部分[1,2]，占整个陆地生态系统面积的29%[3]。草地畜牧业是西藏传统农牧业中最重要的经济产业，而草地是西藏面积最大的生态系统[4]，也是高原生物多样性最集中的地区和生态系统最敏感、最脆弱的地区[5]。藏北地区是青藏高原的核心区，平均海拔4500m 以上，总面积44.6万km2[6]，该区在全国区划中属青藏高寒气候区域的一部分，其特点是气温低，空气稀薄，大气干洁，太阳辐射强[7]。沼泽化草甸是重要的水源供给区，具有水源涵养、调蓄洪水和大气调节等功能，同时为当地牧民及中下游地区的生产生活提供重要的物质基础。在气候变化的背景下[8]，该地区人口增加、天然草场超载过牧、鼠虫危害蔓延、冻融交替、风蚀水蚀泛滥等人为和自然因素的共同作用[9]，近几十年来，藏北高原气候发生明显改变，总体表现出温度升高、降水增加的趋势；但由于增温导致蒸发强烈，藏北高原气候总体趋于暖干化[10]。遥感监测结果显示截至2010 年，藏北高原草地退化面积比例达到58.2%，总体接近中度退化水平；与1980 年代相比，藏北高原重度及极重度退化草地面积有所增加[11]，草地植被覆盖率下降、牧草产量降低、毒草滋生[12-14]，导致藏北高原草西藏蒿草沼泽化草甸退化萎缩，并向着草甸演替，给生态保护建设和畜牧业发展带来巨大挑战。因此，研究藏北高原西藏蒿草沼泽化草甸退化演替规律，从而对沼泽化草甸的优化管理、保护和恢复提供基础资料[15]。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

研究聂荣县北纬 32°11＇，东经 90°3＇，位于那曲市中北部，地处青藏高原中部、唐古拉山南麓、平均海拔4700m，气候独特多变，年平均气温 0℃以下，属纯牧业县。全县下辖9 乡1镇[16]，西藏蒿草沼泽化草甸草原面积155.78 万亩，占全县草场面积的12.42%[17]，土壤为高寒草甸土，原生植被主要以西藏蒿草 (Kobresia tibetica) 为建群种的高寒沼泽化草甸。

1.2 西藏蒿草生物学与生态学特征

多年生草本；秆密丛生，较粗，具条纹，钝三棱形；叶短于秆，边缘内卷，丝状，柔软；穗状花序，多数小穗，密生，顶生小穗雄性，侧生的雄雌顺序，鳞片长圆形或长圆状披针形，先出叶长圆形或卵状长圆形[18]；小坚果椭圆形，长圆形或倒卵状长圆形，扁三棱形；花果期 6～8 月[19]。马、牛喜食，由于生境环境潮湿，绵羊不如马、牛喜食[20]。藏北高原分布西藏蒿草的地方均有牦牛的生存和活动。西藏蒿草在青绿期为优良牧草，营养成分较高[21]。蛋白质含量16.15%、粗脂肪3.26%、粗灰分4.37%、粗纤维67.01%。

1.3 西藏蒿草沼泽化草甸基本特征

西藏蒿草沼泽化草甸植物种类较为丰富，优势植物主要西藏蒿草 (Kobresia tibetica)[22]，伴生种较多，如华扁穗草(Blysmus sinocompressus)、高山蒿草 (Kobresia pygmaea)、矮生蒿草 (Kobresia humilis)、青藏苔草 (Carex moorcroftii)、垂穗披碱草 (Elymus nutans)、驴蹄草 (Caltha palustris)、星状雪兔子(Saussurea stella)、珠芽蓼 (Polygonum viviparum)、云生毛茛(Ranunculus nephelogenes)、甘青报春 (Primula tangutica)、海韭菜 (Triglochin maritimum)、展苞灯芯草 (Juncus thomsonii) 等。亦有沼生植物和浮水、挺水植物[23]。其成因主要与地形条件和水分状况及低温作用有关，地表多水是沼泽形成的首要条件，水分补给源主要有冰雪融水、潜水、泉水及河水等，故沼泽地常占据水分补给充足的湖滨、山前洪积扇缘、潜水溢出带，河沟洼地、河流低阶地及冰渍洼地等地段[24]。

1.4 确定样地

根据温度、降水及海拔等自然因素的差异，对研究区7 个乡镇于2019 年8 牧草生长旺盛期按照5 个退化梯度，随机设置 42 个 10m×10m 样地，每个样地设置 3 个 1m×1m 样方。采用十字交叉法对每个样方内植被进行调查。研究样地的海拔数据通过GPS 获取。

1.5 草地类型的确定

根据中国草地类型分类对草地群落特征分析和判断草地类型[25]。

1.6 退化等级的确定

以草地植被盖度作为评价指标，评价标准为未退化草地植被盖度[26]。按照表1 确定退化等级。

2 结果与分析

2.1 西藏蒿草沼泽化草甸退化演替类型

草地退化是草地生态系统进行逆行演替的过程。从生态演替角度出发，草地退化是指一定生境条件下的草地植被与该生境的顶级或亚顶级植被状态下的背离[28]。西藏蒿草沼泽化草甸在自然因素和人为因素的综合影响下，研究区域西藏蒿草沼泽化草甸草地群落的优势种逐渐变化演替，草地类型发生转变。根据所监测42 个样地，126 个样方制作表2、表3 并做出以下分析。

2.1.1 未退化阶段

根据表2、表3 可以看出，未退化的西藏蒿草植总被盖度在 90%以上，植株平均高 15.7cm，鲜草平均产量 612.73g/m2，西藏蒿草产量占单位面积产量的97.47%；优势种为西藏蒿草，草地积水充盈。

2.1.2 轻度退化阶段

轻度退化的西藏蒿草沼泽化草甸总植被盖度为86.36%，总鲜草平均产量 478.42g/m2，其中西藏蒿草平均鲜草产量为389.11g/m2，占总产量的 81.33%；植株高度、盖度和密度变化不大；西藏蒿草为优势种，但伴生种有所侵入，产草量和西藏蒿草所占比例明显下降，草地积水处于不稳定状态，趋于减少状态，但土壤湿润，无鼠类活动。

2.1.3 中度退化阶段

中度退化的西藏蒿草沼泽化草甸总植被盖度为66.49%，其中西藏蒿草盖度31.3%，占总盖度的47.07%；植株平均高度7.1cm，总鲜草平均产量330.2g/m2，西藏蒿草鲜草产量占总产量的74.57%；中度退化阶段牧草鲜草产量仅占未退化阶段的1/2 左右，随放牧压力逐步增加，有鼠类活动迹象，草层高度、产草量逐渐下降，有高山蒿草、禾本科植物占比逐渐增加的趋势；冻土丘土壤干燥，但积水坑土壤保持湿润；此退化阶段出现西藏蒿草+垂穗披碱草草地类型，西藏蒿草+高山嵩草草地形。

表1 藏北地区草地退化遥感监测等级划分方法 [27]

表2 不同退化程度西藏蒿草沼泽化草甸植被特征

表3 不同退化程度西藏蒿草沼泽化草甸植物群落特征

2.1.4 重度退化阶段

此阶段植株平均高度5.6cm，总盖度44.5%，其中西藏蒿草盖度仅为10%；总鲜草平均产量198.66g/m2，其中西藏蒿草产量占总产量的54.93%；由于长期放牧，家畜啃食，草层高度、盖度下降；鼠类活动频繁，草皮层滑塌剥离，秃斑地面积有增加的趋势；草地无积水或偶有积水，土壤干燥，出现水土流失现象；此退化阶段出现高山蒿草+西藏嵩草草地形，高山蒿草+杂类草草地形。

2.1.5 极度退化阶段

极度退化阶段植被高度仅有3.4cm，总盖度15%，其中西藏蒿草盖度2%；总鲜草平均产量118.8g/m2，其中西藏蒿草鲜草产量占总产量的19.46%；家畜过度放牧，鼠类活动猖獗，秃斑地面积增加，草层高度、盖度、草产量急剧下降；出现西藏蒿草+杂类草草地形，高山蒿草+杂类草草地形，杂类草草地形。

2.2 西藏蒿草沼泽化草甸退化物种变化

从附图可以看出，随着西藏蒿草沼泽化草甸退化等级的上升，草群中植物种类也随之发生变化，植物种类由多到少依次为轻度退化>中度退化>未退化>重度退化>极度退化。

3 西藏蒿草沼泽化草甸可持续利用对策建议

近几十年来随着全球气候变暖，藏北高原气温呈现总体上升趋势，冻土层变薄，地下水下降，西藏蒿草沼泽化草甸积水减少，导致草地直接发生退化现象；超载过牧现象严重，加之藏北高原农牧民存在不杀生观念，鼠害严重，更是加快了草地退化的速度。而近些年因气候变化和超载过牧等原因造成藏北高原退化草地已占全地区面积的58.2%，其中重度退化和极重度退化草地面积分别占19.0%和6.5%[11]，已接近中等退化水平[6]。藏北高原平均海拔 4500m 以上，生态极为脆弱，社会不断进步发展，我们只有在发展中保护，保护中发展，不断提高草地生态功能，促进藏北高原草原畜牧业转型升级。

改善和保护生态环境，实现可持续发展战略也是一项我国基本国策。约束和规范人类活动，以现代草业科学理论及湿地保护技术为支撑，采取相应的西藏蒿草沼泽化草甸保护与恢复措施，可以缓解和遏止退化趋势，逐步恢复西藏蒿草沼泽化草甸的结构与功能[29]。

3.1 合理利用西藏蒿草沼泽化草甸

西藏蒿草沼泽化草甸在河流纵横，水量丰富、地形十分平坦、河流切割能力弱、河道曲率大，造成地面排水不畅，地面水难以下渗，气候湿润，从而造成河漫滩、阶地上洼地积水是西藏蒿草沼泽化草甸发育的理想地段。西藏蒿草营养好、返青早主要作为藏北高原冬季防雪灾饲料储备地，但又是春季放牧的重要地块，出现严重的超载过牧。建议严格控制载畜量，放牧时间段、放牧强度，优化畜群结构，减轻西藏蒿草沼泽化草甸的放牧压力。禁止通过人工排水使草地变干，从而达到放牧利用西藏蒿草沼泽化草甸的行为[30，31]。藏北高原农牧民群众也将部分西藏蒿草沼泽化草甸作为人工个草地使用，普遍割草留茬高度太低，影响植被的再生长能力，还需进一步加大割草技术要点的宣传和指导工作。

3.2 引导、帮助农牧民开拓新的增收渠道

西藏蒿草沼泽化草甸生态系统的脆弱性和生态环境的重要性应以保护生态环境为首要目的[21]。因地制宜，制定相关湿地保护补助奖励机制，激励农牧民群众对其沼泽化湿地进行禁牧、休牧等措施恢复生态，积极引导农牧民第二产业的发展，开展湿地观光旅游等生产方式，拓宽增收渠道，降低对西藏蒿草的利用。

3.3 围栏封育补播恢复草地

在禁牧封育的高寒沼泽化草甸地内，草地植被盖度有较大的增加。禁牧封育第二年与禁牧封育当年相比，莎草科产草量增加29.3%，杂类草由上年的42.4%下降到14.5%。围栏封育可以使西藏蒿草得以充分的发育与繁殖，是加快西藏蒿草沼泽化草甸恢复的一种投资少，成效快的自然恢复方法[32]。在退化较为严重的地方可撒播垂穗披碱草、星星草、早熟禾等植物种子建植人工草地来恢复生态。

3.4 控制鼠虫害

高原鼠兔是破坏藏北高寒草甸草地退化的一个重要原因，有效防控高原鼠兔和科学合理利用草地是防治草原退化的必然手段之一。应加大对鼠虫害防控工作，可有效减缓草地退化速度。生物防治法来控制鼠虫害，通过动物，植物和微生物与鼠虫害的关系来防治和控制鼠虫类，可有意识地利用狐、鹰、鼬等害鼠天敌捕捉和威慑作用来控制鼠害；生态学防治是通过破坏鼠的栖居环境和食物条件，达到减少和控制鼠害的措施，使之不利于鼠类栖息[33]。

3.5 加强科研研究与交流

为掌握国内外研究西藏蒿草沼泽化草甸恢复技术，加强国内外合作，关注国际沼泽化草甸保护新动向。