李蘭花,孫樹光,薩仁格日勒,胡 濤
(1.內(nèi)蒙古草原勘察規(guī)劃院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051;2.內(nèi)蒙古國土資源信息院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
草原,作為國土資源的重要部分,畜牧業(yè)生產(chǎn)的基地,各民族生存的家園,生態(tài)環(huán)境的屏障,與民族興衰、國家安危、社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展關(guān)系重大,其作用不可替代,尤其是草原地處風(fēng)沙前沿,江河源頭,山區(qū)坡地,其生態(tài)功能更不容忽視。草原退化,是在不合理利用下草地植被的產(chǎn)量和質(zhì)量下降、土壤環(huán)境惡化,使草原生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)與生態(tài)功能衰退的現(xiàn)象。草場荒漠化過程實(shí)際上是在各種不當(dāng)?shù)娜藶榛顒优c自然營力相互作用下的草場植被與土壤退化的過程〔1〕。
近年來,草場荒漠化研究有了比較大的進(jìn)展,作為荒漠化研究核心的問題之一,分類評價指標(biāo)體系更是受到科學(xué)家們的極大關(guān)注。因?yàn)榉诸惡驮u價的科學(xué)性直接關(guān)系到對草場荒漠化分布范圍、危害程度的評估和監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的制訂,以及防治措施和效益的評價?;哪笜?biāo)體系包含類型、程度、危險度和逆轉(zhuǎn)效果等幾個方面,其中類型和程度指標(biāo)體系最為重要,它們是建立其它指標(biāo)體系的基礎(chǔ)〔2〕。草場荒漠化評價指標(biāo)體系應(yīng)反映荒漠化土地的本質(zhì),而植被和土壤退化是土地荒漠化的根本反映,因此,選取植被和土壤特征作為荒漠化評價的主導(dǎo)因子是適合的〔3〕。
試驗(yàn)區(qū)選在內(nèi)蒙古典型干草原區(qū)希拉穆仁草原進(jìn)行,具體地理位置北緯41°18′~41°23′,東經(jīng)111°07′~111°14′,地處大青山北麓,平均海拔高度1 602m。溫帶典型草原區(qū),地處溫帶半干旱區(qū),屬于典型的大陸性季風(fēng)氣候。冬季漫長嚴(yán)寒,夏季短促溫涼,寒暑變化強(qiáng)烈;降雨量少,且年際、月際變幅懸殊;風(fēng)大且多,年平均風(fēng)5~6級,主風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。本區(qū)草場類型為低山丘陵干草原類(1982年,內(nèi)蒙草原普查)。植被以中旱生和旱中生類植物為主,主要植物種有:羊草(Aneurolepidium chinese)、冰草(Agropyron desertorum)、糙隱子草(Cleistogenes squarrosa)、大針茅(Stipagrandis P.s mirn)、芨芨草(Achnatherum splendens Nevski)、百里香(Thymus mongolicus Ronnig)、狼毒(Stellera chamaejasme L.)、乳白花黃芪(Astrag-alus galactites pall.)等。該區(qū)土壤質(zhì)地差,肥力低,屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)栗鈣土亞帶,土壤質(zhì)地多為砂壤土,并有不同程度的礫質(zhì)化。
試驗(yàn)于2008年7月在內(nèi)蒙古希拉穆仁草原上進(jìn)行,草原整體是以冷蒿、小禾草為主的退化草原。通過采用“空間置換時間”的方法〔4〕對不同圍欄年限(即實(shí)施禁牧?xí)r間)的放牧草地、旅游區(qū)草地、無圍欄的輪牧區(qū)域進(jìn)行研究。采用隨機(jī)步程法〔4〕,分別在不同地貌單元布設(shè)30個1×1m的小樣方,對草原的植物種類、植物高度、植被蓋度、生物量、優(yōu)勢種蓋度等指標(biāo)進(jìn)行測定。植被蓋度用樣方量算法,用的方格窗(每個小格為4×4cm)置入小樣方內(nèi),在每個樣方內(nèi)統(tǒng)計所有植被投影面積所占方格窗內(nèi)所有小方格的百分比,即為樣方內(nèi)植被蓋度,另外對于出現(xiàn)大面積芨芨草的草甸草原區(qū),采用樣線法,量算壓在樣線下植被冠幅的總寬度占總樣線長的百分比,即為植被蓋度。在每一樣區(qū)的中心部位挖土壤剖面,取表土、30cm深處土壤用沉降法確定土壤質(zhì)地。調(diào)查各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)見表1。
表1 各樣點(diǎn)的生物指標(biāo)特征
就表1中所測的生物指標(biāo)數(shù)值將23個樣地運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行聚類分析,聚類分析結(jié)果如圖1所示:利用歐氏平方距離法則,在{10}處將23個樣地分為4類:
圖1 希拉穆仁草原生物特征23個樣方的聚類圖
A類:包括樣方5、6、4、14、9、12、8、11、16、10、15、7、3、19、20,這15個樣方與其它樣方存在顯著差異,生物特征主要表現(xiàn)為:地上生物量較小,地表蓋度較小,植被平均高度較低,故可以將這15個樣方聚為一類。
B類:包括樣方1、2、3,這3個樣方的各個生物指標(biāo)幾乎都是最小的。
C類:包括樣方21、22,這兩個樣方的各個生物指標(biāo)幾乎都達(dá)到最優(yōu)。
D類:包括樣方17、18、23,這3個樣方分布于河灘地,其各個生物指標(biāo)都與其它指標(biāo)有明顯差異,所以可以將這3個樣方歸為一類。
草場退化評價在特定地區(qū)的實(shí)際操作遠(yuǎn)比理論上的探討復(fù)雜得多,這不僅僅表現(xiàn)在評價指標(biāo)的確定上,而且體現(xiàn)在其它方面。我們在對內(nèi)蒙古希拉穆仁草原退化進(jìn)行調(diào)查研究,對本地區(qū)草場荒漠化現(xiàn)狀進(jìn)行了嘗試性的評價。首先,針對該地區(qū)具體的自然情況,把占主導(dǎo)地位的退化過程首先確定為風(fēng)蝕荒漠化型草場退化過程。其次,根據(jù)自然地貌類型,把評價對象粗分為平原、河灘沼澤地和丘陵,這樣進(jìn)行區(qū)分的理由是發(fā)生在這3種不同地貌單元上的草場退化過程具有很大的不同。在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上,結(jié)合聚類分析結(jié)果,選擇并確立評價因子。進(jìn)而根據(jù)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門提供的歷史數(shù)據(jù),以及參考陳杰等(2001年)對干旱區(qū)草場荒漠化評價時所制定的伊金霍洛旗土地荒漠化評價指標(biāo)體系,確定了不同指標(biāo)的閾值?,F(xiàn)將退化程度分為4級,即輕度、中度、重度、極重度。評價指標(biāo)體系見表2。
表2 希拉穆仁草原退化評價指標(biāo)體系
地貌類型 評價因素分級及范圍輕 度 中 度 重 度 極重度平 原 地地表形態(tài) 地表幾乎被植被覆蓋 地表大部分被植被覆蓋 地表覆蓋少量植被 地表幾乎沒有植被覆蓋植被蓋度(%)>50 50~30 30~10 <10土壤質(zhì)地 砂壤土 砂壤土 壤砂土 粉砂土土壤含水率(%)>1.0 0.5~1.0 0.1~0.5 <01生物量(g)>100 70~100 40~70 <40優(yōu)勢植被類型 羊草、針茅、冷蒿 百里香、小葉錦雞兒 小葉錦雞兒、油蒿 小葉錦雞兒、油蒿河 灘 地植被高度(cm)>12 12~8 8~5 <5植被蓋度(%)>70 50~70 30~50 <30土壤質(zhì)地 中壤土 輕壤土 砂壤土 粉沙土生物量(g)>300 150~300 80~150 <80優(yōu)勢植被類型 芨芨草、賴草 芨芨草 芨芨草 芨芨草
希拉穆仁草原大部分處于中度退化狀態(tài),極重度退化沒有出現(xiàn);輕度退化出現(xiàn)于完全禁牧的5、6兩樣方,低丘陵區(qū)14樣地以及封育時間較長的21、22樣方;重度退化只出現(xiàn)于旅游區(qū),即1、2、3三樣方;所取的其余樣方則都處于中度退化狀態(tài)。當(dāng)然這是在希拉穆仁草原經(jīng)過恢復(fù)后的評價結(jié)果,這些樣方最少的也禁牧了3年,只有21、22、23三個樣地禁牧在10年以上。這里所說的禁牧并不是完全的禁牧,而只是禁養(yǎng)羊,對大的牲畜的數(shù)量也有所規(guī)定,只有4、5、6三個樣方內(nèi)是完全禁牧。由此可知,希拉穆仁草原正處于恢復(fù)階段,并且封育措施對希拉穆仁草原的恢復(fù)有明顯的效果。從各樣點(diǎn)特征可知,過度放牧是導(dǎo)致草原退化的主要因素;并且隨著近年來旅游的發(fā)展,在一些旅游區(qū)周圍正在恢復(fù)的草場又呈進(jìn)一步退化的趨勢,因此,不合理開發(fā)旅游業(yè)也是導(dǎo)致希拉穆仁草原退化的又一重要原因。
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