白文麗，胡發(fā)成，＊，李春濤

（1.武威市畜牧獸醫(yī)局，甘肅 武威733000；2.天?？h草原站）

祁連山是河西走廊重要的生態(tài)屏障，在涵養(yǎng)水源、維護生態(tài)平衡方面具有重要的防護功能。多年來，由于人為活動、超載放牧等原因，使祁連山生態(tài)環(huán)境遭到了一定程度的破壞，主要表現(xiàn)在植被退化、水土流失嚴重、生物多樣性減少、自然災害頻發(fā)，嚴重影響了水源涵養(yǎng)功能的正常發(fā)揮，成為制約河西走廊可持續(xù)發(fā)展的重要障礙。加強祁連山區(qū)天然草原植被保護，改善草原生態(tài)環(huán)境，對祁連山區(qū)及河西走廊生態(tài)安全意義重大。天?？h位于祁連山東端，草地資源豐富，是河西走廊內(nèi)陸河石羊河的源頭，是石羊河流域“綠色水庫”的主要組分，在水源涵養(yǎng)、水土保持、維護生態(tài)平衡及畜牧業(yè)發(fā)展方面具有不可替代的作用。至2004年實施“退牧還草工程項目”以來，完成退牧還草圍欄建設34萬hm2，占全縣草原面積的86.87%。工程建設項目的實施，在恢復和提高天然草原植被狀況、增強涵養(yǎng)水源方面發(fā)揮了重要的作用。實施圍欄封育是天然草原植被恢復的主要保障措施之一，起到了關(guān)鍵性作用，并將持續(xù)發(fā)揮。調(diào)查研究不同草原類型圍欄封育期限及利用模式的效果，提出草原圍欄封育期限，為草原圍欄封育解禁、具體利用方式提出理論依據(jù)，對祁連山區(qū)天然草原植被的恢復和生態(tài)重建及可持續(xù)利用，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 天?？h天然草原資源現(xiàn)狀

天?？h地理位置介于東經(jīng)102°01＇～103°40＇，北緯36°30＇～37°35＇，海拔高度2 040～4 847m，年降水量265～630mm，蒸發(fā)量1 600mm，平均氣溫-0.2～1.3 ℃，≥0 ℃的積溫1 327.2～1 738.2 ℃，無絕對無霜期，植物生長期120d左右。土壤主要以黑鈣土、栗鈣土為主，兼有亞高山草甸土、灰褐土、沖積草甸土。境內(nèi)草原廣闊，類型多樣，牧草種類繁多，天然草原有溫性草原、溫性荒漠化草原、高寒草甸、高寒灌叢草甸、低平地草甸五種類型。全縣天然草原及灌叢放牧林地39.14萬hm2，占全縣土地總面積的54.72%。主要牧草有49科158屬276種，其中飼用植物41科139屬198種。天然草原植物分布中，菊科47站，禾本科38種，豆科12種，莎草科8 種，蓼科7 種，分 別占 總 種 數(shù) 的17.0%、13.8%、4.3%、2.9%和2.5%。在植物群落中，以禾本科的垂穗披堿草（Elymus nutans），短花針茅（Stipa breviflora），克氏針茅（S.krylovii）、扁穗冰草（Agropyron cristatum），莎草科的嵩草（Kobresia spp.）和苔草（Carexspp.）為主，能夠形成大面積的單一景觀，為主要建群種；菊科植物種類雖多，但主要為伴生種；豆科植物在草群中占有一定比例，但產(chǎn)草量低，多為有毒有害植物，僅紅花巖黃芪（Hedysarum mnltijugum）和陰山扁蓿豆（Melissitus ruthenicus）等少數(shù)具有飼用價值。正常年景，天然草原平均產(chǎn)鮮草3 390kg／hm2，理論載畜量為119.6萬個羊單位。由于自然條件惡劣，人口多，冬季草原超載過牧，鼠蟲害嚴重，草原普遍退化，其中嚴重退化面積達13.47 萬hm2，占草原總面積的34.4%。草原鼠蟲害及毒草危害嚴重，全縣鼠害發(fā)生面積達15.29萬hm2，占草原總面積的39.06%，蟲害年發(fā)生面積達5.33 萬hm2，占草原總面積的13.62%，棘豆、狼毒、醉馬草等毒草分布面積達到7.95萬hm2，占草原總面積的20.31%。與20世紀50年代相比，牧草產(chǎn)量下降了30.4%，牧草覆蓋度下降11.11%，高度下降了41.7%。優(yōu)良牧草及可食牧草比重下降，毒雜草比重上升，植被稀疏，并以一、二年生雜類草為優(yōu)勢種，植物群落結(jié)構(gòu)簡化。水土流失日趨嚴重，土壤侵蝕模數(shù)4800t／km2.a。草原退化，生態(tài)惡化，草原生產(chǎn)力下降，已嚴重影響草原畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2004年開始實施“退牧還草工程”項目，已完成退牧還草圍欄建設34萬hm2，占全縣草原面積的86.87%。退牧還草工程的實施，可顯著提高天然草原植被覆蓋度和產(chǎn)草量，改善草原生態(tài)環(huán)境。

2 圍欄材料及安裝技術(shù)

圍欄建設中草原網(wǎng)圍欄和刺絲圍欄工程的設計、材料規(guī)格和質(zhì)量、架設方法、圍欄門的安裝均以《草原網(wǎng)圍欄和刺絲圍欄建設技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定操作。圍欄材料與安裝標準見表1。

表1 圍欄材料及安裝標準

3 研究方法

3.1 樣地設置

根據(jù)調(diào)查研究內(nèi)容，設立6個樣地，分別在天祝縣抓西秀龍鄉(xiāng)南泥溝村的山地草甸和松山鄉(xiāng)二道墩的溫性草原。每個草原類型上設禁牧封育、休牧（休牧在4月1日～5月15日，8月～9月15日）和常年放牧三個樣地。樣地面積2hm2，各設3個重復。每年8月下旬對樣地植物群落特征及地上生物量進行測定，其中，為了研究草原植被茂密程度，5 月下旬測一次植被蓋度（未測基部蓋度），連續(xù)5年（2008-2012年）。

3.2 測定指標

3.2.1 地上生物量測定 在1m2的樣方中，分別按經(jīng)濟類群齊地剪割，稱其鮮重。

3.2.2 草層高度 測定牧草自然高度。

3.2.3 牧草覆蓋度 采用針刺法測定植被總蓋度，用百分數(shù)表示。

3.2.4 種數(shù) 測定植物在1 m2樣方中的植株數(shù)量。

4 結(jié)果與分析

4.1 禁牧封育對天然草原生產(chǎn)性能及植物群落特征的影響

由表2看出，山地草甸禁牧1～5年，產(chǎn)草量逐年增加，其中第5年比第1年增加可食牧草800kg／hm2，提高14.81%，差異顯著（P＜0.05）；毒雜草降低246kg／hm2，降低了85.42%，且差異顯著（P＜0.05），5月下旬和8月下旬植被蓋度均提高13 個百分點，每年5月下旬和8月下旬植被蓋度相差3～4 個百分點，草層高度提高18.8cm，提高了59.34%，差異顯著（P＜0.05）；植物種數(shù)從24種減少到19種，減少5種，減少20.83%，說明牧草產(chǎn)量的提高重點是植被高度的提高。

從總體看，草地表現(xiàn)為正向性演替，植物種數(shù)的減少，可能是圍欄封育草地產(chǎn)草量提高、高度增加，影響了低矮牧草的生存，但第5年比第3年增加可食牧草200kg／hm2，提高3.70%，差異不顯著（P＞0.05）；牧草蓋度、高度無顯著差異，第5年和第4年比較，牧草產(chǎn)草量、蓋度、高度無差異，說明禁牧封育3年后，山地草甸草原生產(chǎn)性能及植物群落特征無顯著變化。

由表3看出，溫性草原禁牧1～5年，產(chǎn)草量逐年提高，其中第5年比第1年提高2 468.5kg／hm2，提高123.89%，差異極顯著（P＜0.01）；5月下旬和8月下旬植被蓋度分別提高17和15 個百分點，每年5月下旬和8月下旬植被蓋度相差16～23個百分點，草層高度提高8.5cm，提高12.14%，差異顯著（P＜0.05）；植物種數(shù)從8種增加到12種，增加4種，增加50%，說明牧草產(chǎn)量提高的因素是植被蓋度、高度的提高，但總體植被稀疏。從總體看，草地生產(chǎn)性能提高，表現(xiàn)為正向性演替。

表2 山地草甸禁牧封育和常年放牧植被群落特征變化

表3 溫性草原禁牧封育和常年放牧植被群落特征變化

4.2 休牧對天然草原生產(chǎn)性能及植物群落特征的影響

山地草甸休牧1～5年，產(chǎn)草量逐年增加，其中第5年比第1年提高4.48%；毒雜草提高40%，差異顯著（P＜0.05）；5月下旬和8月下旬植被蓋度提高8%～9%；草層高度、植物種數(shù)無變化。休牧利用能夠穩(wěn)定保持山地草甸草原生產(chǎn)性能，說明休牧利用不僅能夠保持山地草甸草原的可持續(xù)利用，還可使草原表現(xiàn)正向性演替。

溫性草原休牧1～5年，產(chǎn)草量增加，其中第5年比第1年提高129.35%，差異極顯著（P＜0.01）；5月下旬和8 月下旬植被蓋度分別提高17%和16%，草層高度提高36%，差異顯著（P＜0.05）；植物種數(shù)增加2種。說明休牧利用能夠提高溫性草原生產(chǎn)性能，草原表現(xiàn)正向性演替，但總體植被稀疏。

4.3 常年放牧對天然草原生產(chǎn)性能及植物群落特征的影響

常年放牧利用的山地草甸產(chǎn)草量逐年降低，其中可食牧草第5年比第1 年降低45.61%，差異顯著（P＜0.05）；毒雜草增加27.27%，差異顯著（P＜0.05）；5月下旬和8 月下旬植被蓋度降低11%～16%，草層高度降低了40.00%（P＜0.05）；植物種數(shù)從25種減少到23種。從總體看，常年放牧利用的山地草甸，生產(chǎn)性能下降，草地表現(xiàn)為逆向性演替，植被稀疏，毒雜草增加。

常年放牧利用的溫性草原產(chǎn)草量第5年比第1年降低50.51%；5月下旬和8月下旬植被蓋度降低5%～7%，草層高度降低1.72%，植物種數(shù)減少1種。常年放牧利用的溫性草原，生產(chǎn)性能下降，退化嚴重，草地表現(xiàn)為逆向性演替。

5 小結(jié)

5.1 山地草甸經(jīng)過5年的禁牧，植被蓋度、高度顯著提高，禁牧封育3年后，山地草甸草原生產(chǎn)性能及植物群落特征無顯著變化，即可解禁利用。經(jīng)過5年休牧，產(chǎn)草量、植被蓋度、草層高度均增加，尤其從第3年開始，產(chǎn)草量、植被蓋度、草層高度、植物種數(shù)無變化。說明休牧利用不僅能夠保持山地草甸草原的可持續(xù)利用，可使草原表現(xiàn)正向性演替。常年放牧利用的山地草甸，產(chǎn)草量、植被蓋度等降低，草地逆向性演替，植被稀疏。

5.2 溫性草原經(jīng)過5年的禁牧和休牧，產(chǎn)草量、植被蓋度、高度均有顯著提高，表現(xiàn)為正向性演替。從禁牧和休牧第5年產(chǎn)草量、植被蓋度、高度比較，無顯著變化，故溫性草原禁牧5年即可解禁利用。

5.3 山地草甸無論禁牧、休牧、常年放牧，每年5月下旬和8月下旬植被蓋度無顯著變化，而溫性草原每年5月下旬和8月下旬植被蓋度變化顯著，故溫性草原禁牧和休牧時，應補播優(yōu)質(zhì)牧草，改良天然草原，提高植被蓋度，改善植被結(jié)構(gòu)。

［1］ 李春濤，張曉黎，杜迪，等.青藏高原邊緣地區(qū)草地利用現(xiàn)狀及持續(xù)利用策略［J］.草業(yè)科學，2011，28（9）：18-22.

［2］ 卓玉璞.不同利用方式對山地草甸線葉嵩草型草地植被群落特征的影響［J］.中國草食動物，2011，31（6）：33-36.

［3］ 曹永林.天?？h草地資源特征及其生產(chǎn)力分析［J］.草業(yè)科學，2011，8（5）：14-16.