柳小妮，張德罡*，王紅霞，任正超，韓天虎，孫斌，潘冬榮，王波

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州730070;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室，甘肅 蘭州730070;3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)財經(jīng)學(xué)院，甘肅 蘭州730070;4.甘肅省草原推廣總站，甘肅 蘭州730000)

草地可以從不同途徑，用植被、土地、氣候、生產(chǎn)因素等指標(biāo)進行分類。任繼周[1]指出，草地分類所依據(jù)的特征，應(yīng)采用明確的指標(biāo)加以確限，影響草地形成諸自然因素的穩(wěn)定性依次為氣候、土地、植被，即氣候是決定草地類型形成和影響草地生產(chǎn)活動的最重要因素[2]，應(yīng)作為草地高級分類的主要依據(jù)[3-4]。世界7大類草地分類方法，也都從不同角度將氣候作為分類的要素[5]。

目前，中國主要采用植被-生境學(xué)(vegetation-habitat classification system of grassland，VHCS)和氣候-土地-植被綜合順序(comprehensive and sequential classification system of grassland，CSCS)這2個分類系統(tǒng)劃分草地類型。植被-生境學(xué)分類系統(tǒng)的代表是“中國草地類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)和中國草地類型分類系統(tǒng)”，1981年由北方草地資源調(diào)查辦公室提出，1988年確定為“中國草地類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)和中國草地類型分類系統(tǒng)”(以下簡稱VHCS)，將中國草地分為18個類(表1)[5-6]。

表1 中國草地分類系統(tǒng)Table 1 China grassland classification system(VHCS)

VHCS屬于定性分類，主要依據(jù)野外實地調(diào)查結(jié)果，對類的生物學(xué)特征描述準(zhǔn)確詳細，比較直觀，可操作性較強，實際應(yīng)用較為廣泛。但它基本上是以中國尤其是內(nèi)蒙古等現(xiàn)存草地為基礎(chǔ)所制定的分類方案，對于在空間上彼此遠離的草地，則難以確定其質(zhì)的趨同或分異程度。另外，VHCS既沒有將人工草地納入系統(tǒng)，也沒有考慮大面積用于放牧家畜的森林，一些類的具體劃分與其劃分原則不相符合，生態(tài)經(jīng)濟類群劃分較粗，實際應(yīng)用時存在重復(fù)多、不清晰等問題[7]。

任繼周、胡自治先生等[8-10]在草原發(fā)生與發(fā)展理論的指導(dǎo)下，參考并吸收世界各國草原分類法的優(yōu)點，以草地發(fā)生發(fā)展的本質(zhì)為切入點，通過總結(jié)草地分類的基本原則和指標(biāo)屬性，提出了草地的氣候-土地-植被綜合順序分類系統(tǒng)(CSCS)，用全年降水量(r)和≥0℃年積溫(∑θ)之比作為劃分草原類型的濕潤度(K)指標(biāo)，將具有同一熱量級和濕潤度級的草地劃分為同一類。1995年，胡自治等[11]對分類的水熱指標(biāo)和命名方法進行了修改[11-13]。CSCS包含了42個地帶性與14個非地帶性天然草地類，以及5個人工草地類，將全世界互相遠離的各類草地納入一個統(tǒng)一的分類系統(tǒng)之中(圖1)。

CSCS解決了在草地分類中長期存在的地帶性類和非地帶性類相互關(guān)系不清、分類位置和圖解不準(zhǔn)確的問題[14]。其一級類的劃分采用定量的氣候指標(biāo)，大大提高了分類過程中的客觀性，更具科學(xué)性和普適性。但CSCS不考慮草地利用過程中的人為干擾，描述的植被是處于理想狀態(tài)下[15]，即在確定氣候條件下所能發(fā)育形成的頂級植被類型，導(dǎo)致分類結(jié)果與實際分布的草地存在一定差異。

研究草地類型劃分的問題，不論在理論上還是在實踐中都具有非常重要的意義[4，16]。作為我國常用的2大草地分類系統(tǒng)，長期以來，因“草原”和“草地”概念的重疊、混淆和交叉[17]，導(dǎo)致2個分類系統(tǒng)在實際應(yīng)用中產(chǎn)生了爭議。CSCS囊括了森林等用于家畜放牧的所有植被和土地，超越了一般人的習(xí)慣思維即狹義的“草原或草地”-以草本植物為主的植被，實際應(yīng)用時給普通使用者帶來了一定的困擾。此外，由于2大分類系統(tǒng)并存，不同的研究人員和管理人員在工作中使用不同的系統(tǒng)，造成了研究成果不便交流的局面……這些問題亟待探索適當(dāng)?shù)耐緩胶头椒右越鉀Q。

就分類系統(tǒng)自身來看，VHCS屬于定性性質(zhì)，而CSCS不僅定性，還可定量，定性和定量分類方法均有自己的優(yōu)點和缺陷，但2種方法結(jié)合使用，可以更加客觀、準(zhǔn)確的揭示放牧地與氣候之間的生態(tài)關(guān)系，成為草地分類的新趨勢。而且2個系統(tǒng)雖然分類指標(biāo)有所不同，分類結(jié)果也有差異，但仍然有一定的共同性，即認可草地形成因素學(xué)說，認為氣候、土壤、地形、植被均影響了草地的發(fā)生發(fā)展，不同點在于各要素的順序和權(quán)重不同。全國草地資源調(diào)查和草地分類研究的實踐也證明，氣候因素是草地形成與發(fā)展的決定性因素，應(yīng)是草地高級分類單位的主要依據(jù)[3]。國內(nèi)外草原類型學(xué)者原來的某些觀點分歧，經(jīng)過交流融合、理論探討和實踐驗證，也正在從不同的原發(fā)點逐步趨于一致[1]，說明2個分類系統(tǒng)有一定的共性和相通之處。

本研究關(guān)注CSCS和VHCS在理論上的同質(zhì)性與運用中的兼容性，以氣候等數(shù)量化指標(biāo)為基礎(chǔ)，通過一級分類單位-類的指標(biāo)、名稱和屬性等的對比分析，探尋草地定性VHCS和定量CSCS分類系統(tǒng)之間的關(guān)系模型，將2大分類系統(tǒng)的優(yōu)勢聯(lián)系起來，并以內(nèi)蒙古自治區(qū)(以下簡稱內(nèi)蒙古)和甘肅省為例，借助ArcGIS(地理信息系統(tǒng))平臺，通過空間疊置分析，評價2個分類系統(tǒng)的兼容性，為進一步完善我國草地分類體系，開發(fā)有計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持的、可對草地分類信息進行采集、存貯、檢索、分析和顯示的綜合性系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，同時，使本領(lǐng)域研究人員能夠方便地使用分別在2個分類系統(tǒng)基礎(chǔ)上取得的各類研究成果。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

氣象數(shù)據(jù)包括1961-2000年全國2796個氣象站點的全年降水量(r)和≥0℃年積溫(∑θ)，來源于CSCS檢索數(shù)據(jù)庫(1961-1990年)、中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http://cdc.cma.gov.cn/home.do)和美國國家氣候數(shù)據(jù)中心(National Climatic Data Center，NCDC;http://www.ncdc.noaa.gov/)(1990-2000年);中國1 km分辨率的DEM數(shù)據(jù)來源于美國地質(zhì)調(diào)查局(United States Geological Survey，USGS;http://www.usgs.

圖1 草地綜合順序分類系統(tǒng)檢索圖[8]Fig.1 Index chart of CSCS

gov/);中國草業(yè)與生態(tài)網(wǎng)絡(luò)(http://www.ecograss.com.cn/)提供了《中國1∶100萬草地資源圖》;內(nèi)蒙古和甘肅省1∶100萬行政區(qū)劃圖來源于地球科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(http://www.geodata.cn)。

為統(tǒng)一地圖投影和坐標(biāo)法，對所用的圖件均通過高斯克里格1940阿爾伯斯投影(Krasovsky_1940_Albers)進行投影轉(zhuǎn)換處理。

1.2 研究方法

1.2.1 類的對接 CSCS的草地類的氣候分類指標(biāo)比較明確，而VHCS幾經(jīng)實踐、調(diào)整和修改，也補充了量化指標(biāo)，即草地類的劃分也依據(jù)氣候指標(biāo)，同時完善了分類體系，增加了熱帶草地類[5]。但VHCS的18個類中，僅高寒類草地(IV、V、VI、IX和VII)有熱量的描述，而且對水分條件采用伊萬諾夫濕潤度分級，數(shù)據(jù)不易獲取故難以界定。本研究通過查閱相關(guān)文獻資料等方法，確定VHCS的18個類的水熱信息，量化VHCS的分類指標(biāo)。

1.2.2 兼容性驗證 在完善CSCS第一級分類體系42個地帶性類的生物學(xué)特點描述的基礎(chǔ)上，通過VHCS和CSCS同一區(qū)域植被屬性的對比，結(jié)合水熱信息和類的描述，判斷同名同類或同名異類，或異名異類，從相同、相似的分類結(jié)果中，找出CSCS和VHCS分類要素之間的聯(lián)系。即以水熱條件為基礎(chǔ)，并結(jié)合植被屬性，尋找2個分類系統(tǒng)的兼容點。

草地制圖技術(shù)的發(fā)展，為更精準(zhǔn)的草地分類帶來了可能，1996年，在以VHCS為統(tǒng)一規(guī)程的1992年完成的全國統(tǒng)一草地資源調(diào)查的最新成果的基礎(chǔ)上，蘇大學(xué)[18-19]編制了《1∶100萬中國草地資源圖》和《1∶400萬中國草地資源圖》。后經(jīng)中國科學(xué)院地理研究所、蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院[20]和甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院[21]3個階段的努力，完成了《1∶100萬中國草地資源圖》的數(shù)字化工作。

圖2 內(nèi)蒙古草地資源圖(a)和草地CSCS分類圖(b)Fig.2 Atlas of grassland resources of Inner Mongolia

圖3 甘肅省草地資源圖(a)和草地CSCS分類圖(b)Fig.3 Atlas of grassland resources of Gansu

隨著“3S”(RS、GIS、GPS)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，CSCS草地定量分類的優(yōu)勢也得到空前發(fā)揮，通過地理信息系統(tǒng)(GIS)的空間插值計算模型，能夠獲得氣候指標(biāo)空間數(shù)據(jù)集，實現(xiàn)草地CSCS類的計算機自動分類和檢索[22]。甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)通過氣象數(shù)據(jù)GIS的空間插值模型優(yōu)化，完成了中國草地CSCS分類圖[22-25]。本研究在ArcGIS 9.3平臺上，提取《1∶100萬中國草地資源圖》內(nèi)蒙古(圖2a)和甘肅(圖3a)區(qū)域，將其與內(nèi)蒙古[25]和甘肅[26]草地CSCS分類圖(圖2b、圖3b)疊加，采用歸并整合后的對應(yīng)關(guān)系進行分類驗證，以符合2個系統(tǒng)對應(yīng)關(guān)系區(qū)域的面積為基礎(chǔ)計算其兼容度，并分析產(chǎn)生差異的原因。

2 結(jié)果與分析

2.1 類的對接

2.1.1 VHCS分類指標(biāo)的量化 VHCS的18個類中，除不以水分為限制因子的低地草甸(XV)和沼澤(XVIII)2個半地帶性類以外，其他各類的降水和熱量都有其對應(yīng)的具體范圍(表2)。

表2 VHCS類的降水和熱量Table 2 Precipitation and thermal levels used for classifying grassland classes of VHCS

以VHCS各類的降水和熱量為基礎(chǔ)，計算的相應(yīng)綜合順序濕潤度K，與各類對應(yīng)的自然景觀吻合。

2.1.2 分類指標(biāo)的對接 CSCS和VHCS的∑θ對應(yīng)關(guān)系見圖4。

圖4 VHCS與CSCS的熱量指標(biāo)及對應(yīng)的氣候帶Fig.4 Thermal index and related climate zones of VHCS and CSCS

CSCS量化的生物氣候指標(biāo)包括熱量級∑θ(＞0℃的年積溫)和濕潤度K，其∑θ共7級，而VHCS的∑θ僅4級，且VHCS和CSCS的熱量級∑θ互有交叉。

VHCS的寒帶與亞寒帶(＜1500℃)和CSCS的寒帶(＜1300℃)∑θ的熱量大約一致。VHCS的溫帶∑θ的范圍極廣，從1500℃到3900℃，CSCS對應(yīng)的這一熱量級范圍包括寒溫帶(1300～2300℃)和中溫帶(2300～3700℃)2個氣候帶，CSCS暖溫帶(3700～5300℃)的∑θ范圍比VHCS(3900～4800℃)寬。CSCS將5300～8000℃的亞熱帶劃分為暖熱的北亞熱帶和亞熱的南亞熱帶2個氣候帶，而VHCS將4800℃以上8000℃以下的∑θ均歸為“亞熱帶”。2個系統(tǒng)“熱帶”對應(yīng)的溫度范圍一致，＞0℃年積溫都在8000℃以上。總體來看，VHCS的熱量級劃分比較粗略。

2.1.3 分布區(qū)及植被屬性 對照VHCS的18個類的說明[5]及補充完善的CSCS的42個地帶性類的生物學(xué)描述[21]，即從草地類的屬性特征方面，對比2個分類系統(tǒng)中各類的分布范圍和植物屬性。由表3可知，兼容VHCS的CSCS的類，兩者具有比較一致的植被屬性，即與氣候帶相對應(yīng)的地帶性植被和優(yōu)勢植物，以及基本相同的分布地域。

2.1.4 類的兼容性 以水熱指標(biāo)為基礎(chǔ)，結(jié)合植被屬性，找出CSCS和VHCS分類要素之間的聯(lián)系，建立2個分類系統(tǒng)類的對應(yīng)關(guān)系(表4)。

CSCS對草地的劃分非常詳細，可將全世界互相遠離的各類草地納入一個分類系統(tǒng)之中[3，7-8]，是更完善的分類系統(tǒng)。而VHCS主要是針對中國，尤其是溫帶草原所建立的分類體系，后經(jīng)補充，增加了對部分熱帶草原的描述，但只涵蓋了暖性草叢和暖性灌草叢類，以及干熱稀樹灌草叢類，不包括森林和熱帶荒漠。CSCS的半地帶性類草甸和沼澤，包含高寒、溫帶及熱帶，水量豐富區(qū)域分布的濕地，而VHCS的半地帶性類草甸和沼澤僅指溫帶河谷等水域附近分布的濕地，不包括其他熱量帶的類型。

表3 2個分類系統(tǒng)類的分布區(qū)和植被屬性對比Table3 The comparison of class distributions and vegetation features between the two classification systems

images/BZ_12_286_1998_287_2028.png3elb aTdeunit noC!3表續(xù)?

images/BZ_13_286_1998_287_2028.png續(xù)表3!Contin uedTable 3類 Class V H C S分布區(qū)域Distribution area優(yōu)勢植物Do minantp lantⅫ，ⅩⅢ亞熱帶常綠林或落葉闊葉林、熱帶季雨林區(qū)Su btropicalevergreen or deciduousbroad-leavedforest，trop ical m onsoon forest多年生草本植物Perennialherbaceousp lantⅤ青藏高原中西部，西部溫帶干旱區(qū)各大山地的垂直帶T he central an d w esternp art of the Qing hai―Tibet Plateau an d the vertical belt of the m aj or m ou ntains in the te mp erate arid reg ions of the w est抗旱、耐寒的矮禾草如針茅屬、羊茅屬D roug htend uring，cold resistant d w arfg rass such as Stip a an d F estucaⅡ北緯32°―35°，東經(jīng)104°―11 5°的半干旱氣候區(qū)內(nèi)，基本呈東北向西南的帶狀分布T he se m i-arid cli m atic zo ne with a latitude of 3 2°―3 5°and a long itu de of 104°―11 5°，a beltlike area fro m northeast to south w est干旱叢生禾草、中旱生、旱生雜類草，旱生半灌木、小半灌木X erop hy tic b u nchg rass，xerop hy tic an d xerop hy tic herbaceousp lant，xerop hy tic su bshru b and shru bⅩⅣ熱帶和南亞熱帶干熱河谷，云南河谷地帶Trop ical and so uth A sian trop ical dry valley s，valley s in Y u n nan、叢生、疏、喜，旱分枯黃時，群大落多中為突常出綠綠色灌木。密孤不立一散的生的陽喬耐木旱多的為熱薄帶葉灌型木，呈小季喬草木本狀植或物大地灌上木部狀M ainly everg reen，clu mpy，u neven density，trop ical droug ht en during shru bs.In dry seaso n，w hen the ab oveg rou n dp lants are dry，theg reen shru bs arep ro m inent in the co m m u nity.Isolated scattered trees are m ostly thinleaf ty ep，s m all arb or or larg e shru bⅣ西藏、新疆、青海、甘肅山地M ou ntain ous areas in Tibet，Xinj iang，Qing hai，G ansu由寒旱生叢生禾草和中旱生雜類草組成，最普遍的是紫花針茅與高山蒿草、雜類草C old xeric and m esop hy tic /xerop hy tic b u nchg rass and droug ht en d uring herbaceo usp lant，co m-m only co mp osed of Stip a，alp ine K obresia my osuroides and other herbaceousp lantⅠ新疆，大興安嶺東麓及東北平原：松嫩、呼倫貝爾、科爾沁、錫林郭勒Xinj iang，E ast of D axing anling an d N ortheast Plains including S ong nen，H ulu n beier，H orq in and Xilin G ol中旱生多年生叢生禾草及根莖禾草和中旱生、中生雜類草M esop hy tic /xerop hy ticp eren nial b u nchg rass and rhizo m eg rass，m esop hy tic /m esop hy tic，m esop hy tic herbaceousp lantⅩⅦ青藏高原東部和高原東南緣、帕米爾高原、祁連山、阿爾泰山、天山、昆侖山等西部山地W estern m ou ntains in the easternp art of the Qing hai―Tibet Plateau and the southeastern m arg in of thep lateau，P a m irs，Qilian M ou ntains，A ltai M ou ntains，Tianshan M ou ntains，an d the K u nlu n M ou ntains耐寒性多年生、中生草本植物為主或由中生高寒灌叢參與形成矮草草群C old resistant，p eren nial m esop hy tic herbaceousp lant or d w arfg rass with m esop hy tic alp ine shru bⅩⅥ、華北的中低山，西北各大型山地和青藏高原東部的中山及亞高山垂直帶上，南方亞熱帶的高中山山地東也北有分布T he m ediu m to lo w m ou ntains in the northeast an d n orth C hina，the larg e m o u ntainous areas in the north w est and the vertical belts of the m ou ntains and su b-alp ines in the easternp art of the Qing hai―Tibet Plateau，an d the m ediu m to hig h m ou ntains in the southern su btrop ical zone在山地垂直帶上，由豐富的中生草本植物發(fā)育形成In the vertical belt of m ou ntains，for m ed by ab u ndant m esop hy ticp lants

表4 CSCS和VHCS類的兼容性Table4 The compatibility of grassland classes between CSCS and VHCS

images/BZ_15_286_2008_287_2038.png續(xù)表4!Co ntin uedT able 4代碼Co de C S C S類CS CS class代碼Co de V H C S類VH CS classⅠE 2 9寒冷濕潤凍原、高山草甸類Frigid-h um id tu ndra，alp in e m ead o w X V II高寒草甸類Alp in em eado wⅡE 3 0寒溫濕潤山地草甸類C old闊te葉mp林erateh u m id m o nta n e m ea d o w X V I山地草甸類M o nta n e m ead o wⅢE 3 1微溫濕潤森林草原、落葉類C o ol te mp erateh u m id forest step p e，decid u o u s broa d lea ved forest/ⅣE 3 2暖溫濕潤落葉闊葉林類W ar m te mp erateh u m id decid u o u s broa d lea ved forest/ⅤE 3 3暖熱濕潤常綠―闊落葉闊葉林類W ar m-h u m id everg reen-decid u o u s b roa d lea ved forest/ⅥE 3 4亞熱濕潤常綠葉林類S u btrop ical-h u m id everg ree n broad lea ved forest/ⅦE 3 5炎熱濕潤季雨林類Tropical-h um id season al rain forest/ⅠF 3 6寒冷潮濕多雨凍原、高山草甸類F rig id-p erh u m id rain tu n dra，alp in e m ea d o w X V I山地草甸類M o nta n e m ead o wⅡF 3 7寒溫潮濕寒溫性針葉林類C old te mp erate-p erh u m id taig a forest/ⅢF 3 8微溫潮濕針葉闊葉混交林類C o ol te mp eratep erh u m id m ix ed co nifero us broa d leaved forest/ⅣF 3 9暖溫潮濕落葉闊葉林類W ar m te mp eratep erh u m id d ecid u o u s broad leaved forest/ⅤF 4 0暖熱潮濕落葉―闊常綠闊葉林類W ar m-p erh u m id decid u o u s-everg reen broa d leaved forest/ⅥF 4 1亞熱潮濕常綠葉林類S u b-trop icalp erh u m id everg reen broad lea ved forest/ⅦF 4 2炎熱潮濕雨林類T rop ical-perh u m id rain forest/

2.2 結(jié)果驗證

2.2.1 空間分布 按照表4的對應(yīng)關(guān)系，將內(nèi)蒙古1∶100萬VHCS草地分類圖與CSCS分類圖空間疊置，符合對應(yīng)關(guān)系的按吻合(同一類)處理，不符合的標(biāo)識為不同類(不吻合)，非地帶性類和森林類單獨標(biāo)識，疊加結(jié)果見圖5。

圖5 內(nèi)蒙古(a)和甘肅省(b)草地不同分類系統(tǒng)的分類結(jié)果對比Fig.5 Comparison of classification results of grassland in Inner Mongolia and Gansu from the two systems

2個系統(tǒng)吻合類的面積如表5所示。內(nèi)蒙古區(qū)域，相吻合的面積為3.67×105km2，占草原總面積的46.27%;甘肅相吻合的面積為1.08×105km2，占草原總面積的57.04%。

表5 草地資源圖和CSCS分類圖疊置后面積統(tǒng)計Table 5 Overlayed grassland area of VHCSand CSCS

非地帶性類(低地草甸和沼澤)因基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的限制，在CSCS分類中暫時無法表達，若不予考慮，按照2個分類系統(tǒng)類歸并后的對應(yīng)關(guān)系，內(nèi)蒙古相同類占總面積的56.14%，甘肅省為60.68%。吻合度較高。

2.2.2 差異分析 1)內(nèi)蒙古:2個分類系統(tǒng)不吻合(以劃分結(jié)果比較詳細的CSCS類為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))區(qū)域分布見圖5，面積統(tǒng)計結(jié)果見表6、7。由圖5a和表6可知，內(nèi)蒙古區(qū)域，有1.12×105km2(14.82%)的原始森林被破壞。

不同類面積最大的區(qū)域在額爾古納河以南，沿大興安嶺山地西麓，一直到陰山以南、鄂爾多斯高原以東地區(qū)，西遼河平原等的部分地區(qū)，面積為7.24×104km2，占不同類面積的31.42%。該區(qū)域?qū)嵉卣{(diào)查結(jié)果(VHCS)為溫性草原類，而按照氣候特征的原生頂級植被為微溫微潤草甸草原類(CSCS類)。

其次為阿拉善右旗東部至賀蘭山桌子山之間的部分地區(qū)，溫帶半荒漠類氣候植被(CSCS)退化為溫性荒漠類(VHCS)，所占面積較大(20.37%)。

賀蘭山-桌子山以西的部分地區(qū)，溫帶半荒漠類(IVB11)退化為溫性荒漠類，占11.36%。

大興安嶺西麓部分地區(qū)，寒溫濕潤山地草甸類退化為溫性草甸草原類(8.72%)。

賀蘭山-桌子山以西、烏蘭察布高原南部、鄂爾多斯高原南部和東北部部分地域，溫帶典型草原類演替為溫性荒漠類、溫性荒漠草原類，面積為1.49×104km2，占6.48%。

大興安嶺以西部分，分布由山地草甸草原退化形成的溫性草原類，面積6.82×103km2，占2.96%。

大興安嶺以西、土默川平原部分的山地草甸草原類退化為溫性草原類(2.52%)。

除上述的退化演替外，部分區(qū)域也出現(xiàn)了進展演替，如渾善達克沙漠西南部和北部、錫林郭勒高原西部、鄂爾多斯高原南部，按照氣候特征的原生頂級植被為微溫干旱溫帶半荒漠類，而實地調(diào)查結(jié)果表明該區(qū)域分布著溫性草原類，占不同類面積的13.12%。西遼河平原北部至大興安嶺之間部分地域(1.07%)分布著的溫性草甸草原類，是由溫帶典型草原類演化形成。

表6 內(nèi)蒙古草地CSCS分類和VHCS不同類比較Table 6 The areas with different grassland classes as classified by the CSCS and VHCSsystems in Inner Mongolia

內(nèi)蒙古不同類面積較大的區(qū)域，主要分布在大興安嶺西麓至鄂爾多斯高原東部、西遼河平原、阿拉善高原、渾善達克沙漠、錫林郭勒高原東部、后套平原、土默川平原、呼倫貝爾高原東部等地，草地均呈現(xiàn)逆行演替。草甸草原(IID23、IIID24和IIE30)退化為典型草原(IIC16、IIIC17、IVC18);半荒漠類(IIIB10、IVB11)退化為荒漠類(IIIA3和IVA4);典型草原(IIIC17)退化為半荒漠(IIB9、IIIB10、IVB11)。究其原因，主要是該區(qū)域內(nèi)人類活動較頻繁，人為干擾超過了原生草地生態(tài)系統(tǒng)的維持閾限，導(dǎo)致該區(qū)域草地退化。楊青等[27]也認為人類活動是影響生態(tài)環(huán)境發(fā)展、演化與逆轉(zhuǎn)過程的一個關(guān)鍵因素，并逐步被認為是生態(tài)環(huán)境演變的主要驅(qū)動力之一。研究表明，作為內(nèi)蒙古草原重要組成部分的溫性荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，穩(wěn)定性較差，易受外界干擾而退化為次一級的溫性荒漠類[28]。許多地區(qū)在草原河流上游攔壩修建水庫導(dǎo)致綠洲退化沙化[29]，而植被生產(chǎn)力較高的溫性草甸草原和溫性草原，受人為活動強烈干擾而日趨惡化[30]。即由人類的生產(chǎn)經(jīng)營活動所形成的次生草地類(VHCS分類結(jié)果)是潛在草地(CSCS分類結(jié)果)在人類活動影響下逆行演替的結(jié)果。

同時，植樹造林、封禁輪牧、退耕還林還草以及退化草地的恢復(fù)與重建等人工措施，使生態(tài)環(huán)境向良性循環(huán)的方向發(fā)展，植被狀況趨于恢復(fù)改善[31]。內(nèi)蒙古中西部的溫性草原和溫性荒漠草原大部分地區(qū)在國家實施大量的草原保護、治理措施后，植被狀況趨于恢復(fù)，改善效果較明顯[30]，科爾沁沙地[31]、渾善達克沙地和毛烏素沙地[32]以及內(nèi)蒙古錫林郭勒盟草地[33]等地區(qū)生態(tài)出現(xiàn)良性好轉(zhuǎn)的趨勢。因此，該區(qū)域(渾善達克沙漠西南部和北部、錫林郭勒高原西部、鄂爾多斯高原南部)的溫性草原類，是全球氣候變暖大環(huán)境下，因人類的保護改良利用由微溫干旱溫帶半荒漠類正向演替形成。

2)甘肅省:甘肅省溫帶半荒漠類和溫帶荒漠類分布面積較大，根據(jù)CSCS分類結(jié)果，其中有5.07×103km2的是由溫帶典型草原類，7.02×103km2由高山草甸類退化而成。而且有大面積的原始落葉闊葉林(3.76×104km2)和溫帶半荒漠(3.74×104km2)分別退化為溫帶草原和溫帶荒漠(圖5b，表7)。

表7 甘肅省草地CSCS分類和VHCS不同類比較Table 7 The areas with different grassland classes as classified by the CSCS and VHCS systems in Gansu

在甘肅區(qū)域，CSCS模擬分類結(jié)果和實地調(diào)查結(jié)果不一致的39.32%中，甘南高原有18043.8 km2(9.54%)的針葉林被次生的高山草甸所替代;而黃土高原南部，1248.313 km2(0.66%)的落葉闊葉林逆行演替為溫帶草原。陳昌毓[34]研究結(jié)果也說明，在歷史時期，甘肅黃土高原的南部和東南部，是半濕潤的森林草原和濕潤的森林景觀。人們長期的亂墾、濫伐行為，導(dǎo)致其自然生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，原生的原始森林退化為草甸或草原。

甘肅省境內(nèi)，有47492.63 km2(25.11%)的草原也發(fā)生了逆行演替，如隴中黃土高原丘陵區(qū)西部即隴西一帶，有4.39%的森林草原退化為溫帶草原，歷史時期隴中黃土高原丘陵區(qū)中部的自然景觀應(yīng)該是半濕潤的森林草原，而現(xiàn)在大部分地區(qū)是干草原景觀[34]。祁連山一帶和河西走廊，植被的逆行演替也很明顯。北山山地及其以南，東起烏鞘嶺，西迄甘、新邊界的狹長地帶，地勢平坦，光熱充足，氣候干旱，大面積的原生的溫帶半荒漠類，因長期的過牧，退化為更干旱的溫帶荒漠(28105.95 km2)(14.86%);祁連山地北坡與河西走廊西段(阿克塞到肅南)與溫帶荒漠接壤的狹長地帶的山地半荒漠類也退化為荒漠(2.68%)。祁連山高山區(qū)海拔落差大，草地類型多樣，植被垂直帶譜明顯。同樣由于過牧等原因?qū)е律降夭莸?、山地草原退化為次一級的山地草?1.48%)、山地半荒漠(1.70%)。

3 討論

雖然CSCS和VHCS對草地分類的倚重點不同，但它們都體現(xiàn)出氣候為草地第一級類劃分的主要依據(jù)這一本質(zhì)。VHCS在全國草地資源調(diào)查和草地分類的實踐研究中也都將氣候因素作為草地形成與發(fā)展的決定性因素來考慮[3-4]。VHCS由主要依靠野外調(diào)查，逐步走向野外調(diào)查與定位研究、實驗室分析相結(jié)合的途徑。幾經(jīng)實踐、修改和補充，逐步完善了高級分類單位的主要依據(jù)，其分類指標(biāo)的定性界定描述中也隱含了基本的水熱定量條件，形成了與CSCS類似的定量氣候指標(biāo)。本研究結(jié)果也表明，2大分類系統(tǒng)在一級分類指標(biāo)(熱量和水分)層面上能夠達到統(tǒng)一。

由于2大分類系統(tǒng)的第一級劃分原則均建立在草地(原)發(fā)生學(xué)理論基礎(chǔ)之上，兩者均采用熱量和水分作為類的劃分依據(jù)，因此所劃分出的草地類具有比較一致的植被屬性，即與氣候帶相對應(yīng)的地帶性植被和優(yōu)勢植物，以及基本相同的分布地域。這也就奠定了兩者劃分出的同類草地具有較為一致的經(jīng)濟屬性和保護利用方向這一應(yīng)用基礎(chǔ)。

CSCS對草地的劃分非常詳細，可將全世界互相遠離的各類草地納入一個分類系統(tǒng)之中，其對澳大利亞植被的劃分結(jié)果[35]也證明了這一點。CSCS的“草原或草地”的概念屬于廣義的概念，指“可用于家畜放牧的群落和土地”[17]，囊括了放牧基礎(chǔ)不同的國家的畜牧業(yè)基地，如俄羅斯的草甸畜牧業(yè)、巴西的沼澤畜牧業(yè)，高海拔區(qū)域的針葉林以及更高的凍原區(qū)的馴鹿牧區(qū)……中國草原是廣義概念中的北方草原，VHCS的“草原”術(shù)語是狹義的概念，其基本點為以草本植物為主的土地及其群落，不包括大面積用于放牧畜牧業(yè)的森林。

而且VHCS在制定分類方案的研究工作基本上是針對中國尤其是內(nèi)蒙古等特定草地，對荒漠類草地的劃分比較簡單(溫性荒漠類和高寒荒漠類)，不包含熱性荒漠類，不夠完善。VHCS在分類實踐中遇到很多困難，如對半地帶性類草甸和沼澤的劃分，熱量帶涵蓋不全，僅指溫帶河谷等水域附近分布的低地草甸和沼澤，不包括南方的灘涂地和高海拔濕地，在實際應(yīng)用時易產(chǎn)生矛盾，只有把分布面積較小的半地帶性類忽略不計。但這與VHCS的分類原則相悖，類型不能因為面積小而被忽略，其往往是質(zhì)變的節(jié)點，是標(biāo)示。

CSCS是中國草地分類定量模型的代表，其描述的是全部演替系列在沒有人為干擾的現(xiàn)有環(huán)境條件(如氣候、土壤條件，包括由人類所創(chuàng)造的條件)下存在的植被，即在立地生境所能發(fā)育演替形成的最穩(wěn)定、最成熟的頂級植被類型，也就是說，CSCS反映出的草地類中的植被是潛在的[36]、原生的。

本研究在計算兩個系統(tǒng)對接的吻合度時，采用了空間疊加后對應(yīng)面積的吻合比例為度量指標(biāo)，是總體上的吻合程度，尚未對各類草地分別計算，因此，解析對接時產(chǎn)生偏差的原因還不夠精準(zhǔn)，這需要在以后的研究中加以完善。

4 結(jié)論

CSCS和VHCS兩個草地分類系統(tǒng)在草地類級別具有高度兼容性，鑒于CSCS所涉及的草地類型更為廣泛，能夠涵蓋VHCS各類，在實際應(yīng)用中可以CSCS為基礎(chǔ)對接，供草地管理和研究人員使用。

通過CSCS與VHCS分類結(jié)果的對比分析，可以明確揭示人為干擾及生境變化對草地演替方向的影響，以此為基礎(chǔ)，能夠為草地監(jiān)測、保護、恢復(fù)和重建確立目標(biāo)。

致謝:衷心感謝胡自治教授的悉心指導(dǎo)!胡先生淵博的知識、開闊的視野、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、精益求精的工作作風(fēng)，是草業(yè)科研工作者的楷模!