晁永芳 郭軍樂 鄭建宗
柴達(dá)木位于青藏高原西北部,天然草地面積940×104hm2,是青海省草地畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基地,其中高寒類草地為主要組成部分。主要分布在昆侖山系和祁連山系中。高山地帶是柴達(dá)木地區(qū)優(yōu)良牧場(chǎng)之一,但是,由于利用不當(dāng)草地持續(xù)退化,給草地畜牧業(yè)發(fā)展和人居環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。黑土灘是該類草地退化最嚴(yán)重的一種表現(xiàn)形式,是高寒地帶草場(chǎng)退化后形成獨(dú)特的自然景觀,是青藏高原獨(dú)特的自然條件下高寒草甸類等高寒地區(qū)天然草地嚴(yán)重退化并經(jīng)風(fēng)蝕和水蝕后形成的大面積裸地產(chǎn)物。其分布廣,面積大,地帶性明顯,成因復(fù)雜,植被恢復(fù)難度大,進(jìn)行建設(shè)研究具有重要意義。
天峻為該地區(qū)一純牧業(yè)縣,是高寒地帶代表性地域。介于東經(jīng)96°49--99°42,北緯36°54—39°12,土地總面積2.57×104km2,海拔2850--5826.8m,以山地為主。氣候酷冷,區(qū)域間差異大,年極端氣溫+25.6℃,-35.9℃,年0°≥積溫482—1395℃,5℃≥積溫0-1171.5℃:日溫差年平均10.5-17.6℃:年平均氣溫-0.93-6.5℃,無絕對(duì)無霜期,牧草生長(zhǎng)期90-150天;年大風(fēng)及揚(yáng)沙天氣(風(fēng)速>17.5m/s)90天以上,高時(shí)達(dá)147天;年降雨量144.7--500.3mm,蒸發(fā)量819.5--1203.5mm。植被以天然草地為主,主要由高山草甸和高寒草甸兩類型組成。黑土灘是該縣主要退化草地類型之一,危害面積約占草地可利用總面積的20%,直接導(dǎo)致全縣載畜量下降20%,水土流失極為嚴(yán)重。
一、形成特征
1,草地系統(tǒng)功能遞減趨向于O。草地系統(tǒng)在遭受鼠害干擾后,草地禿斑延續(xù)擴(kuò)大,直至完全禿為裸露地,草地失去生產(chǎn)力。
2,群落結(jié)構(gòu)呈波浪變化。群落在演替變化過程中,優(yōu)勢(shì)種數(shù)量直線下降;草地早熟禾以及雜草侵占性能強(qiáng),隨鼠害活動(dòng)加劇,多度分別在第一階段末和第二階段初開始上升,至第三階段始到達(dá)最高峰,然后下降呈現(xiàn)裸地,整個(gè)過程呈現(xiàn)“^”型變化。
3,生態(tài)位分化明顯。在退化過程中生態(tài)位嚴(yán)格替換。(1)植被:優(yōu)勢(shì)種—一草地早熟禾、矮火絨草—一矮火絨草+野蔥+冷蒿一禿斑:(2)鼠害:第一與第二階段生態(tài)位為高原鼠兔,第三階段中華鼢鼠介入,高原鼠兔退出。整個(gè)過程表現(xiàn)為輪換式干擾。
4,退化周期短。由于鼠類繁殖呈指數(shù)形式增長(zhǎng),破壞面積周期性的成倍擴(kuò)大,尤其在進(jìn)入草地退化后期,由于中華鼢鼠破壞力強(qiáng)大,一般在2—4年草地將完全淪為黑土灘,比其他類草地淪為裸地將縮短3年以上。
5,系統(tǒng)熵閥低。在高寒地區(qū),以禾草和莎草為優(yōu)勢(shì)種的原生植被群落基本以根部分蘗的無性繁殖為主,以種子有性繁殖為輔。一般情況下牧草籽種可成熟年份的概率約為20%,植株分蘗受氣候影響也非常有限,據(jù)觀察,一般禾本科分蘗數(shù)為3--6支;伴生種冷蒿等雜草多數(shù)能夠在當(dāng)年完成開花結(jié)果實(shí)現(xiàn)有性繁殖。同時(shí),中華鼢鼠對(duì)牧草表現(xiàn)出極強(qiáng)破壞力,凡受到破壞植物均失去生長(zhǎng)能力,草地系統(tǒng)易于破壞而難以自我修復(fù)。
二、形成原因
1,氣候嚴(yán)寒,冷季長(zhǎng),暖季短,決定了草地系統(tǒng)脆弱性,為草地退化打開缺口。天峻年基本可分為暖冷兩個(gè)季節(jié)。在縣南部地區(qū),牧草一般自5月20日返青,9月10日開始枯黃,生長(zhǎng)期僅130天左右;縣北部高寒地區(qū)。牧草生長(zhǎng)期更加短暫,一般僅為90天左右。暖季。天氣變化無常。往往一天之中。風(fēng)、雨、雪、冰雹交加一體,氣溫波動(dòng)頗大,同時(shí),還兼有間斷性干旱氣候,牧草不能正常生長(zhǎng)。故此。植被群落組成簡(jiǎn)單。層次不盡明顯,最高層不超過30m:遭受破壞則生態(tài)功能直線下降,干旱季節(jié)易造成地面風(fēng)蝕,多雨季節(jié)由于多為陣雨地面發(fā)生徑流造成地面水蝕。
2,鼠害是黑土灘的形成和發(fā)展的根本原因之一。鼠害以高原鼠兔和高原鼢鼠為主,其以不同方式危害草場(chǎng)。高原鼠兔以牧草枝葉以及籽種為食,造成草地壓力加大;與此同時(shí),為躲避外界侵襲和活動(dòng)方便,在地表筑設(shè)洞口多個(gè)使地表裸露。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析:每只鼠兔筑洞在3-7個(gè),每洞造成裸地1m'左右;在地下。洞道密集成網(wǎng),四通八達(dá),破壞根系發(fā)育。高原鼢鼠長(zhǎng)年息棲于地下,以牧草根系為食,在活動(dòng)中,不僅破壞牧草根系發(fā)育,而且,將土壤拋于地面堆積成微型土包,覆壓地表,造成牧草自然死亡。據(jù)在生格鄉(xiāng)諾什卿牙合觀察統(tǒng)計(jì):一只鼢鼠年形成小土包35-70個(gè)間。破壞面積6-10d。
3,過度放牧將是牧草失去應(yīng)有的生長(zhǎng)時(shí)機(jī),影響其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有效積累,進(jìn)而影響越冬返春。據(jù)觀測(cè):過度放牧的草地與合理利用的草地相比蓋度降低20%以上,產(chǎn)草量下降60%,植株高度相對(duì)下降30%以上。
4,長(zhǎng)期放牧踐踏,牧草根系密集,逐漸形成較為堅(jiān)實(shí)草皮,土壤通氣不暢,造成牧草生長(zhǎng)緩慢,生產(chǎn)力低下。據(jù)在針茅草地測(cè)定:優(yōu)勢(shì)種在返青約30天時(shí),土壤松緊度堅(jiān)實(shí)級(jí)與稍緊實(shí)級(jí)相比自然高度相差(低)近乎1/2。
5,草甸草地遭受無計(jì)劃的開墾和采集藥材等不良干擾無疑是毀滅性的災(zāi)難。一是植被根部露天風(fēng)干失去生命。二是墾荒將使原生植被完全失去再生能力。而且農(nóng)作物受季節(jié)性生產(chǎn)限制,從而地表將長(zhǎng)期處于裸露狀態(tài)。
諸多因素,相互交錯(cuò),共同作用,其中自然因素決定了草甸類草地生態(tài)系統(tǒng)易受外界干擾,長(zhǎng)期放牧踐踏使土壤緊實(shí)度增加,導(dǎo)致土壤氣體流通不暢,構(gòu)成了草場(chǎng)退化的基礎(chǔ):過度放牧使多年生牧草生長(zhǎng)時(shí)間減少,強(qiáng)(速)度降低,機(jī)體抗性減弱,為鼠類活動(dòng)提供了方便或者是營(yíng)造了宜于活動(dòng)空間。鼠類危害及濫墾濫挖導(dǎo)致植被群落逆向演替,對(duì)群落退化發(fā)生質(zhì)到量的變化有累積作用,是導(dǎo)致草地退化的根本原因之一。
三、黑土灘治理規(guī)劃
高寒地區(qū)生境差,植被結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,群落物種少,主要以草本為主,天峻境內(nèi)分布僅涉有41科,較喜食牧草59種。牧草是高寒地區(qū)植被建群種類,在該地有較強(qiáng)的自然適應(yīng)性,具有建設(shè)成本低、生態(tài)作用明顯、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)勢(shì),是治理黑土灘的基本對(duì)象。
1,原則
(1)生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益三元統(tǒng)一。生態(tài)治理要與土地利用和經(jīng)濟(jì)開發(fā)相結(jié)合,保持其草地畜牧業(yè)利用方向,提高草地質(zhì)量和生產(chǎn)力:要與民族團(tuán)結(jié)和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展相結(jié)合,通過生態(tài)治理,遏制退化狀態(tài),恢復(fù)和發(fā)展生產(chǎn),建立和諧社會(huì)新秩序。
(2)因地制宜,科學(xué)規(guī)劃。要根據(jù)退化狀態(tài)和不同區(qū)位以及自然條件,結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧,確立草地利用類型,制定治理建設(shè)規(guī)劃。技術(shù)措施要得當(dāng)可行,建設(shè)思想要先進(jìn)超前,保持規(guī)劃科學(xué)剛性。
(3)建設(shè)與治理并舉,綜合治理。充分利用農(nóng)業(yè)工程技術(shù),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù),水土保持技術(shù)武裝治理,建立完整黑土濰治理建設(shè)工程體系,有效支撐黑土灘治理。要以
系統(tǒng)科學(xué)理論和草地生態(tài)科學(xué)理論為指導(dǎo),認(rèn)真分析退化原因,突出重點(diǎn),立體化全方位,全面開展建設(shè)治理。
2,方法
(1)植被建設(shè)品種。建設(shè)品種應(yīng)具有抗旱和抗寒抗病蟲害的自然抗逆性,生產(chǎn)性,營(yíng)養(yǎng)性。據(jù)此,牧草品種選定為禾本科中的無芒雀麥、羊草、冰草、老芒麥、披鹼草、早熟禾、堿茅等優(yōu)良牧草。
(2)植被建設(shè)時(shí)節(jié)。在建設(shè)當(dāng)年,牧草必須根系深而發(fā)達(dá),生長(zhǎng)茂盛,積累有機(jī)物質(zhì)充足,安全越冬度春,避免干旱危害。據(jù)此,應(yīng)選擇土壤墑情良好、溫度變化幅度小、適宜種子發(fā)芽的較溫暖時(shí)節(jié)。根據(jù)年溫度、降雨和蒸發(fā)曲線變化規(guī)律,建設(shè)期可安排在5月15日—8月15日之間,但是由于該地帶暖季最高溫度≤13℃,出苗期15d,日溫差在13℃左右,在7月20日后下種出苗率、成活率、越冬率均具有一定風(fēng)險(xiǎn),因此,最佳建設(shè)期為7月20日以前。
(3)人工植被群落設(shè)計(jì)。目標(biāo)是植物群落生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)健,生產(chǎn)系統(tǒng)功能強(qiáng)大,與土地具有高度自然適宜性。因此,要利用科學(xué)原理和方法進(jìn)行科學(xué)治理科學(xué)建設(shè)。一是加強(qiáng)品種間互效機(jī)制建設(shè),以混播為基礎(chǔ),品種應(yīng)在5--8種,優(yōu)化組合,差錯(cuò)生活型,豐富生態(tài)位,建立品種間互利互益的穩(wěn)固的支撐關(guān)系,提高系統(tǒng)功能。二是以牧草生長(zhǎng)年限為基礎(chǔ),通過合理配置,建立草地可長(zhǎng)期利用機(jī)制,確保植被群落生產(chǎn)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。三是以營(yíng)養(yǎng)為突破點(diǎn),通過混播結(jié)構(gòu)合理搭配。建立營(yíng)養(yǎng)全面、適口性良好、能量轉(zhuǎn)化價(jià)值高的植被群落生物次(二)級(jí)生產(chǎn)鏈。四是以牧草生態(tài)特性差異為出發(fā)點(diǎn)。發(fā)揮牧草抗逆優(yōu)勢(shì),優(yōu)化保土保水功能,建立功能強(qiáng)大的人工生態(tài)系統(tǒng)。如群落無芒雀麥+羊草+披鹼草+早熟禾+堿茅,五種特性互不克制。在生態(tài)功能上,羊草和早熟禾均有根莖型品種,侵占功能強(qiáng),將使土壤生長(zhǎng)層盤根密布,同時(shí)地表植被蓋度≥9O%,從而形成強(qiáng)大的水土保持勢(shì)態(tài):在結(jié)構(gòu)上前三種屬于上繁草,后兩種屬于下繁草,將使牧草生長(zhǎng)互不干擾充分利用空間,在根系分布上,五種依次自下至上呈梯度式,從而能合理吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在壽命上,除披鹼草壽命6—8年外,其他均在1 O年以上,只要合理利用,則享用年限均可保證在1 5年以上。
(4)植被群落建設(shè)技術(shù)。要根據(jù)草地群落演替退化狀態(tài)進(jìn)行治理,處于輕度退化狀態(tài)實(shí)施封育;處于中度以及重度初期退化狀態(tài)實(shí)施補(bǔ)播i處于重度中期直至極度退化草地要實(shí)施建設(shè)?;觳テ贩N構(gòu)成要嚴(yán)格生產(chǎn)需要和生態(tài)原理計(jì)算確定:播種量要結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件和立地狀況確定,一般補(bǔ)播草地播量為正常播量的60%,建設(shè)草地為正常播種量的125%。機(jī)械以中耙為佳,鑒于地形洪積扇沖積扇居多,耙地應(yīng)沿等高線進(jìn)行,為防治建設(shè)期間土表沙化種子外露,針對(duì)黑土灘發(fā)生區(qū)土壤質(zhì)地輕現(xiàn)狀,播深應(yīng)掌握在2-4cm,并撒播為主,播后覆土鎮(zhèn)壓,確保土壤墑情。
(5)建設(shè)管理。治理建設(shè)后要加強(qiáng)管理,一是設(shè)置圍欄保護(hù),杜絕牲畜以及野生動(dòng)物采食影響植被生長(zhǎng),封育保護(hù)期3-4年,建設(shè)保護(hù)期3年。二是滅治鼠蟲害,建立病蟲害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)滅治機(jī)制,防止打洞造穴破壞根系和取食牧草破壞植被。三是保護(hù)鼠蟲病害天敵,積極發(fā)揮自然食物鏈條作用,改善生態(tài)環(huán)境,遏制鼠害滋生蔓延破壞草地。
(6)保障措施。建設(shè)與保護(hù)相統(tǒng)一,落實(shí)責(zé)任制,明確黑土灘經(jīng)營(yíng)權(quán),堅(jiān)持誰建設(shè)誰保護(hù)誰利用原則:建立退化草地治理建設(shè)補(bǔ)償機(jī)制,分類指導(dǎo)。制定補(bǔ)助制度,以面積為基數(shù)實(shí)行治理建設(shè)補(bǔ)助,激發(fā)治理建設(shè)積極性:建立草地科學(xué)利用機(jī)制,確立草地退化警界線,堅(jiān)決杜絕過牧重牧現(xiàn)象,協(xié)調(diào)草地自然資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)關(guān)系,促使草地畜牧業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展軌道。
(作者單位:海西州草原站陜西省牛背梁山自然保護(hù)區(qū)管理局)