張國(guó)和 黑龍江省大慶市科技局 163319

王明澤 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大慶分院 163319

劉香萍 李國(guó)良 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 163319

草原退化已成為我國(guó)目前面臨的重大資源和環(huán)境問(wèn)題之一。研究草原退化，分析草原退化的原因，認(rèn)識(shí)在各種影響因子下草原的退化過(guò)程和機(jī)制，采取合理、科學(xué)的工程和技術(shù)措施防止草原退化，保證草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是草業(yè)科學(xué)工作者的當(dāng)務(wù)之急[1-3]。

造成黑龍江西部羊草草地退化的根本原因包括氣候因素、土壤因素和人類活動(dòng)因素，氣候因素和土壤因素的影響是深遠(yuǎn)的、巨大的和難以解決和改變的[4]。因此本文重點(diǎn)研究了人類活動(dòng)與羊草草地退化的關(guān)系，通過(guò)全野外調(diào)查、試驗(yàn)測(cè)試等方法獲取過(guò)牧超載、牲畜嚴(yán)重踐踏、鼠類危害和其他人為破壞等因子對(duì)松嫩羊草草地影響的參數(shù)，分析研究該草地型植被退化的原因及相應(yīng)的權(quán)重，根據(jù)研究結(jié)果探討該地區(qū)草原改良重建辦法，為當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)服務(wù)。因此開(kāi)展本研究不僅具有重要的理論意義，而且有很高的實(shí)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查研究方法

（1）樣地選擇

在林甸縣三合鄉(xiāng)、四合鄉(xiāng)、紅旗鎮(zhèn)和大慶薩爾圖區(qū)東部的羊草草地作為調(diào)查樣區(qū)。這兩種草地型在黑龍江西部松嫩草地分布較廣，具有一定的代表性，該草地總覆蓋度在78%以上，草層平均高度為40cm；中生禾草參與度較大，占到87%，豆科植物占到6%，可食性雜類草占到7%，平均干草產(chǎn)量為1500kg/hm2。具有典型羊草草甸的特點(diǎn)，是一種比較好的三季牧場(chǎng)，也是松嫩草原退化比較嚴(yán)重的草地之一。

（2）抽樣與樣方設(shè)置

在三合鄉(xiāng)的南崗村、勝利村，四合鄉(xiāng)的新豐村，紅旗鎮(zhèn)的先鋒村、薩爾圖區(qū)東部開(kāi)發(fā)區(qū)類草場(chǎng)取30個(gè)樣方，共計(jì)樣方數(shù)為120個(gè)，2年共計(jì)240個(gè)。樣方面積為1m2。隨機(jī)取樣，以同質(zhì)草地類型為樣地，按不同退化原因造成的退化草場(chǎng)和有效保護(hù)、治理的草場(chǎng)布置調(diào)查樣方。不同原因退化的草場(chǎng)包括:超載過(guò)牧草場(chǎng)、鼠蟲(chóng)害比較嚴(yán)重的草場(chǎng)、被嚴(yán)重踐踏的草場(chǎng)(居民點(diǎn)附近、油井附近、賽馬場(chǎng)及比較固定的旅游娛樂(lè)場(chǎng)所)和其他損毀草場(chǎng)(無(wú)序車(chē)道、亂墾濫挖、采油、基建取料等所造成的塌陷和風(fēng)蝕突破口)，共4類。從2008年至2009年，連續(xù)2年于7月15日至7月25日對(duì)每個(gè)退化和治理類型的草場(chǎng)調(diào)查一次，每次的樣方必須具有代表性。

（3）調(diào)查研究?jī)?nèi)容

按樣方計(jì)測(cè)植物的種類成分、覆蓋度、高度和產(chǎn)草量，統(tǒng)計(jì)主要建群種、優(yōu)勢(shì)種、伴生種和退化指示植物的重要值(優(yōu)勢(shì)度)。以不同種優(yōu)勢(shì)度為指標(biāo)作草地退化原因的權(quán)重分析和保護(hù)建設(shè)措施的權(quán)重分析，計(jì)算環(huán)境容納量，作為分析主要退化原因。優(yōu)勢(shì)度采用J.Branquet的方法計(jì)算，即（蓋度+地上生物量占有率）/2=優(yōu)勢(shì)度[5-7]。

2 結(jié)果與分析

氣候因素、生物因素和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是影響草地植被動(dòng)態(tài)變化的主要因素。由于影響因素的分配、強(qiáng)度和交叉程度不同，草地植被變化會(huì)發(fā)生不同的正、負(fù)反應(yīng)，其中負(fù)面影響更普遍，問(wèn)題更突出。本研究專門(mén)探索超載、鼠蟲(chóng)害、踐踏和損毀4大因素對(duì)大慶松嫩羊草草原植被退化的影響。

調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1-4。表中資料分別反映嚴(yán)重超載過(guò)牧草場(chǎng)、嚴(yán)重鼠蟲(chóng)害草場(chǎng)、嚴(yán)重踐踏草場(chǎng)和損毀草場(chǎng)植被中的建群種、優(yōu)勢(shì)種和主要指示植物，共12種植物的植物學(xué)特征，以及由此測(cè)算出的種

的優(yōu)勢(shì)度。建群種、優(yōu)勢(shì)種和主要退化指示植物的植物學(xué)特征及其優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)是植被受環(huán)境條件和氣候等多種因素綜合影響的結(jié)果，是反映植被動(dòng)態(tài)變化重要測(cè)度值。因此，深入分析、研究這些特征和指標(biāo)就可以全面分析植被變化的原因、性質(zhì)和強(qiáng)度。

2.1 超載過(guò)牧對(duì)草地植被退化的影響

表1 ：嚴(yán)重超載過(guò)牧草地植被的植物學(xué)特征及種的優(yōu)勢(shì)度

從表1可以看出，在超載過(guò)牧的影響下，松嫩羊草草原的建群種、伴生種和主要退化指示植物的主要植物學(xué)特點(diǎn)是：植被總覆蓋度約為78.28%，比文獻(xiàn)資料記載(95%以上)減少17%左右；地上生物量為150.73g/m2，比文獻(xiàn)記載 (301.5g/m2)減少150g/m2左右，產(chǎn)草量下降了50%；各草種的優(yōu)勢(shì)度大小有所變化，和文獻(xiàn)記載相比主要表現(xiàn)在伴生草種比重下降，指示草種比重增加，建群種與主要伴生種植物優(yōu)勢(shì)度總計(jì)為80.32，而退化指示植物優(yōu)勢(shì)度加和為10.1。草地植被的這些變化主要是超載過(guò)牧造成的。

草場(chǎng)超載的原因有諸多，一是受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)和人口增長(zhǎng)，農(nóng)民養(yǎng)殖的牲畜頭數(shù)呈剛性增長(zhǎng)；二是這幾個(gè)鄉(xiāng)和其他鄉(xiāng)比較，區(qū)位條件好，地處公路沿線，交通便捷，牲畜及其產(chǎn)品流通較快；三是人居條件良好，農(nóng)民相對(duì)聚居，人口密度較大，牲畜數(shù)量相對(duì)較多；四是地形緩坦，海拔高度適中，常常被全年放牧利用；五是水草資源條件優(yōu)越，牲畜飲水半徑小，草場(chǎng)貯草量相對(duì)較大，植被覆蓋度良好，耐牧性較強(qiáng)。由于草場(chǎng)嚴(yán)重超載，造成了暖季牧草生長(zhǎng)發(fā)育受抑制，多數(shù)植物不能完成應(yīng)有的生活周期，嚴(yán)重制約了有性繁殖，進(jìn)而影響植被更新；冷季由于飼草缺口大，牲畜幾乎處在半饑餓狀態(tài)，被迫刨食草根，破壞生草層，抑制無(wú)性繁殖；在秋末、初春牧草危機(jī)時(shí)期，超載過(guò)牧?xí)鼑?yán)重地影響牧草安全越冬和生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制。所有這些影響正是造成草地植被蓋度和產(chǎn)量下降的主要因子。

2.2 鼠蟲(chóng)害對(duì)草地植被退化的影響

表2是在以鼠蟲(chóng)害為主要影響因子的草場(chǎng)上的調(diào)查結(jié)果。為了反映鼠害影響，取樣地點(diǎn)選擇在春、夏沒(méi)有放牧利用、沒(méi)有嚴(yán)重踐踏、也沒(méi)有其他損毀影響的嚴(yán)重鼠害草地。從調(diào)查結(jié)果可以看出，植被退化也很?chē)?yán)重，總蓋度下降12%左右，產(chǎn)草量?jī)H有167.48g/m2，下降45%左右；建群種與主要伴生種植物優(yōu)勢(shì)度總計(jì)為82.79，而退化指示植物優(yōu)勢(shì)度加和為9.18。草地植被的這些變化主要是鼠蟲(chóng)害造成的。

表2 ：嚴(yán)重鼠蟲(chóng)害草地植被的植物學(xué)特征及種的優(yōu)勢(shì)度

大慶市林甸縣草原鼠蟲(chóng)害近幾年呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，尤其是2007、2008年的草地暝對(duì)松嫩草地甚至農(nóng)作物危害非常嚴(yán)重，影響原生植被，使主要建群種喪失了固有的生存條件，植株高度矮化，蓋度降低，并逐漸消失。雜類草則獲得了相對(duì)適宜的生存機(jī)會(huì)，因而植物種的優(yōu)勢(shì)度發(fā)生了變化，建群種和伴生種比例降低，草地退化指示植物增加。因此，鼠蟲(chóng)害是草場(chǎng)退化的又一重要原因。

2.3 踐踏對(duì)草場(chǎng)植被退化的影響

踐踏是牲畜活動(dòng)行為與牧草生長(zhǎng)發(fā)育之間存在的對(duì)立性矛盾。同樣，居民區(qū)、油井附近和旅游區(qū)附近草場(chǎng)植被被反復(fù)多次踐踏后就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重退化。

由表3可以看出，植被總覆蓋度為85.29%，下降了10%，是各類退化草場(chǎng)中下降幅度最小的一類；被嚴(yán)重踐踏的草場(chǎng)產(chǎn)草量只有118.4g/m2，下降幅度為60%。通過(guò)觀察，牧草株高的下降是產(chǎn)量降低的主要因素；被嚴(yán)重踐踏的草場(chǎng)植被中，各種植物的優(yōu)勢(shì)度序列有所變化。分析原因，一是在反復(fù)踐踏作用下，增強(qiáng)了土壤緊實(shí)度，改變了土壤水分狀況，使植物賴以生存的土壤條件更惡劣；二是踐踏直接損毀植物，如造成植株被折斷、磨碎和其他機(jī)械損傷等，因而延緩或徹底破壞了植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育；三是嚴(yán)重踐踏后，常常將草場(chǎng)變?yōu)榇紊愕睾惋L(fēng)蝕突破口。在這些因素綜合影響下，植被高度、蓋度和生物量必然發(fā)生退化，但退化程度隨著被踐踏的強(qiáng)度而異。至于植被中植物優(yōu)勢(shì)度序列變化不大，主要是由于踐踏沒(méi)有選擇性造成的，即各種植物均以相同的機(jī)會(huì)被踐踏，但仍然表現(xiàn)出耐踐踏的差異性，其中雙子葉牧草和上繁草耐踐踏性更差。

2.4 損毀對(duì)草場(chǎng)植被退化的影響

損毀因素主要指無(wú)序車(chē)道、基建取料場(chǎng)(坑)、亂挖濫墾、堆放垃圾等原因造成生草層被嚴(yán)重破壞，使草場(chǎng)出現(xiàn)大小不等、或斷或續(xù)的禿斑，表現(xiàn)出嚴(yán)重退化的現(xiàn)象(表4)。大慶地區(qū)特色的地質(zhì)勘察、油田公司打井、采油、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中踐踏和車(chē)的碾壓對(duì)草地的破壞更為嚴(yán)重。

表3 ：嚴(yán)重踐踏草地植被的植物學(xué)特征及種的優(yōu)勢(shì)度

表4 ：損毀草地植被的植物學(xué)特征及種的優(yōu)勢(shì)度

從表4可以看出，這類退化草場(chǎng)的特點(diǎn)是草地蓋度（48.76%）和產(chǎn)草量（104.22g/m2）都比較低，草地總蓋度下降47%左右，產(chǎn)草量下降66%左右。植物種類優(yōu)勢(shì)度有較大變化。這主要是因?yàn)椴輬?chǎng)被損毀后形成的坑、穴、坎較多，微地形變化造成的局部小生境有利于植物生長(zhǎng)，加之植物生長(zhǎng)的邊緣效應(yīng)，因而盡管密度不大、蓋度不高，但植株高度普遍較高。因無(wú)序車(chē)道形成的退化草場(chǎng)特點(diǎn)與嚴(yán)重踐踏退化草場(chǎng)相似。

3 討論與結(jié)論

研究松嫩平原羊草草地退化的機(jī)理是恢復(fù)和重建該區(qū)羊草草地的必要前提，只有探明退化的主要原因，才能對(duì)癥下藥，解決關(guān)鍵問(wèn)題，提供關(guān)鍵技術(shù)，為綜合治理奠定基礎(chǔ)，恢復(fù)羊草草地的生態(tài)功能，為畜牧業(yè)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

根據(jù)2007、2008和2009年調(diào)查資料測(cè)算結(jié)果，超載過(guò)牧、鼠蟲(chóng)害、嚴(yán)重踐踏和損毀等因素均可導(dǎo)致松嫩平原羊草草地植被大幅度退化。植被退化的主要表現(xiàn)是蓋高、產(chǎn)草量下降和種的優(yōu)勢(shì)度變化。和文獻(xiàn)記載上世紀(jì)70年代的原生植被比較，蓋度下降10%-47%，產(chǎn)草量下降45%-66%。由于導(dǎo)致該草地退化的因素不同，植被退化的程度差異較大。

通過(guò)對(duì)草地保護(hù)管理系統(tǒng)進(jìn)行大系統(tǒng)多層次權(quán)重分析發(fā)現(xiàn)，在草地退化原因?qū)用嫔?，?quán)重值自大至小依次為：A1=0.3199、A2=0.2281、A3=0.2205、A4=0.2315，故與之對(duì)應(yīng)的導(dǎo)致退化原因排序?yàn)椋撼d過(guò)牧＞其他損毀＞嚴(yán)重踐踏＞鼠蟲(chóng)類危害。參考各導(dǎo)致草地退化原因?qū)Σ莸赜绊懙囊?guī)模，并進(jìn)行排序，結(jié)果與按權(quán)重值排序一致。

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