祁玉娟，王曉華

（蘭州市紅古區(qū)林業(yè)工作站，甘肅 蘭州 730080）

草原是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分［1-2］，在生態(tài)環(huán)境中具有至關(guān)重要的作用［3］。草原植被長(zhǎng)勢(shì)影響著生物多樣性和環(huán)境過程，如水循環(huán)、土壤侵蝕和退化。草原植被的生長(zhǎng)狀況也可以反映草原對(duì)全球氣候變化和人類活動(dòng)的敏感性，對(duì)評(píng)價(jià)和認(rèn)識(shí)退化草地生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重程度至關(guān)重要［4-5］。草地產(chǎn)草量在評(píng)估區(qū)域碳循環(huán)中具有重要作用，是用來判斷草地能否可持續(xù)健康發(fā)展的重要指標(biāo)［6-7］。根據(jù)第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)，蘭州市紅古區(qū)其他草地面積36 106.19 hm2，占紅古區(qū)土地面積的67.90%，草地類型主要以溫性草原類和溫性荒漠草原類為主，主要分布在北部山區(qū)。為了較為全面了解紅古區(qū)草原植被生長(zhǎng)狀況，我們以第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查草原范圍為基礎(chǔ)，開展了2021 年度紅古區(qū)草原監(jiān)測(cè)工作，統(tǒng)計(jì)分析了紅古區(qū)草原植被長(zhǎng)勢(shì)，以期為紅古區(qū)草原監(jiān)測(cè)、管理和保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。

1 研究區(qū)概況

蘭州市紅古區(qū)位于甘肅省中部，地處蘭州市遠(yuǎn)郊區(qū)，地理坐標(biāo)東經(jīng)102° 50′～102° 54′、北緯36° 19′～36° 21′。東接西固區(qū)，西臨大通河，南瀕湟水河與青海民和回族土族自治縣和永靖縣相望，北部黃土山嶺與永登縣毗鄰。紅古區(qū)呈狹長(zhǎng)狀，地貌復(fù)雜多樣，屬黃土高原西部丘陵溝壑區(qū)，自南向北大致分為一、二、三級(jí)階地，明顯呈現(xiàn)出灘、川、臺(tái)、山4 種地形地貌。北部為黃土山梁、臺(tái)地區(qū)，南部和西部為河川谷地區(qū)。地勢(shì)西北高、東南低，區(qū)域內(nèi)海拔為1 533～2 409 m。紅古區(qū)屬北溫帶大陸性干旱氣候，溫差大，降水少、氣候干燥，年平均氣溫7.6 ℃。全年7 月份最熱，平均氣溫27.0 ℃；1 月份最冷，平均氣溫-6.8 ℃。陽光充足，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，氣候溫和。年均降水量227.7～349.9 mm，年蒸發(fā)量1 507.8 mm，日照量1 762～2 769 h，無霜期160～173 d。

根據(jù)第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查數(shù)據(jù)（圖1）可知，蘭州市紅古區(qū)有其他草地面積36 106.19 hm2，主要以溫性草原類和溫性荒漠草原類為主。其中花莊鎮(zhèn)草原面積最大，達(dá)15 191.62 hm2，占地區(qū)土地面積的74.94%；其次是平安鎮(zhèn)和紅古鎮(zhèn)，草原面積分別為7 889.62 hm2和6 069.21 hm2；華龍街道草原面積最小，為449.64 hm2，占土地總面積的47.89%。

圖1 蘭州市紅古區(qū)草地分布

2 材料與方法

2021 年8 月在紅古區(qū)開展了天然草原野外調(diào)查工作，監(jiān)測(cè)方案參照《甘肅省草原監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》執(zhí)行，具體方法根據(jù)不同草地類型面積大小布設(shè)樣地，每個(gè)樣地內(nèi)布設(shè)3 個(gè)樣方，樣地內(nèi)樣方間的距離不小于250 m，草原樣方面積為1 m×1 m，每個(gè)樣方均用GPS 定位獲取經(jīng)緯度信息。觀測(cè)指標(biāo)包括地上部分產(chǎn)草量、蓋度、高度、地貌、坡位、坡向、土壤質(zhì)地、海拔、坡度、土層厚度、裸斑表特征、優(yōu)勢(shì)種、草地類型、物種數(shù)等。拍攝樣地景觀、樣方及物種照片。草本及矮小灌木產(chǎn)草量采用齊地面刈割法測(cè)量，草原植被蓋度采用針刺法測(cè)量。共調(diào)查樣地13 個(gè)，樣方36 個(gè)。樣地空間分布見圖2，位置信息見表1。

圖2 蘭州市紅古區(qū)草原野外調(diào)查樣點(diǎn)分布

表1 蘭州市紅古區(qū)草原野外調(diào)查樣點(diǎn)信息

3 結(jié)果與分析

3.1 草原植被生長(zhǎng)狀況

3.1.1 草原產(chǎn)草量 草原植被產(chǎn)草量監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2、圖3。紅古區(qū)溫性草原產(chǎn)草量鮮重為265.00～680.00 g/m2，均值為472.50 g/m2；草原產(chǎn)草量干重介于110.67～255.33 g/m2，干重均值為183.00 g/m2。溫性荒漠草原的產(chǎn)草量鮮重為28.67～355.00 g/m2，草原產(chǎn)草量鮮重均值為161.61 g/m2；草原產(chǎn)草量干重范圍是13.00～146.67 g/m2，平均草原產(chǎn)干草量為67.64 g/m2。

表2 蘭州市紅古區(qū)各類草原產(chǎn)草量統(tǒng)計(jì)

基于實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，蘭州市紅古區(qū)草原產(chǎn)草量表現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性。產(chǎn)草量最高的樣點(diǎn)出現(xiàn)在窯街街道，鮮草產(chǎn)量超過800 g/m2；而最低點(diǎn)位于紅古鎮(zhèn)，鮮草產(chǎn)量低于50 g/m2。相對(duì)而言，窯街街道草原產(chǎn)草量較高，花莊鎮(zhèn)、平安鎮(zhèn)和海石灣鎮(zhèn)次之?？傮w而言，13 個(gè)樣點(diǎn)間草原產(chǎn)草量差異較大，同一樣點(diǎn)不同樣方間也存在差異。紅古區(qū)13 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)草原產(chǎn)草量均值為209.44 g/m2（圖3、圖4）。

圖3 蘭州市紅古區(qū)草原野外調(diào)查樣點(diǎn)產(chǎn)草量分級(jí)

圖4 基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的蘭州市紅古區(qū)各鎮(zhèn)/街道草原產(chǎn)草量

3.1.2 草原植被蓋度 紅古區(qū)草原植被覆蓋度監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3、圖5，草原植被蓋度為15.33%～78.00%，其中溫性荒漠草原的平均蓋度為43.85%，樣地監(jiān)測(cè)蓋度為15.33%～56.33%；溫性草原的平均蓋度為70.83%，樣地監(jiān)測(cè)蓋度為63.67%～78.00%。

表3 蘭州市紅古區(qū)各類草原植被蓋度

圖5 基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的蘭州市紅古區(qū)各鎮(zhèn)/街道草原植被蓋度

就草原植被蓋度而言，紅古區(qū)草原植被蓋度空間差異較大，植被蓋度由低到高依次是紅古鎮(zhèn)、花莊鎮(zhèn)、海石灣鎮(zhèn)、平安鎮(zhèn)、窯街街道。各樣點(diǎn)平均植被蓋度為48.32%，總體而言，紅古區(qū)草原植被蓋度表現(xiàn)出東西高中部低的態(tài)勢(shì)，13 個(gè)樣點(diǎn)間草原植被蓋度差異較大，空間異質(zhì)性強(qiáng)（圖6）。

圖6 蘭州市紅古區(qū)野外調(diào)查樣點(diǎn)草原植被蓋度分級(jí)

3.1.3 草原植被高度 紅古區(qū)草原植被高度監(jiān)測(cè)結(jié)果見表4、圖7，植被高度范圍6.00～44.33 cm，其中溫性荒漠草原植被高度為6.00～20.67 cm，平均植被高度為10.14 cm；溫性草原植被高度為9.67～44.33 cm，平均植被高度為27.00 cm?；趯?shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，紅古區(qū)草原植被高度最高的樣點(diǎn)出現(xiàn)在窯街街道，植被高度超過35 cm；最低樣點(diǎn)位于紅古鎮(zhèn)，植被高度低于5 cm。比較來看，草原植被高度的空間分布與草原產(chǎn)草量基本趨同，草原植被高度由低到高依次是紅古鎮(zhèn)、海石灣鎮(zhèn)、花莊鎮(zhèn)、平安鎮(zhèn)和窯街街道（圖8）。13 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)草原植被高度均值為12.74 cm。

表4 蘭州市紅古區(qū)各類草原植被高度統(tǒng)計(jì)

圖7 蘭州市紅古區(qū)野外調(diào)查樣點(diǎn)草原植被高度分級(jí)

圖8 基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的蘭州市紅古區(qū)各鎮(zhèn)/街道草原植被高度

3.2 主要草原植物

基于13 個(gè)樣地39 個(gè)樣方調(diào)查結(jié)果（圖9）顯示，紅古區(qū)草原的主要植物有：禾本科（Gramineae）針茅屬的針茅（Stipa capillataLinn.）和冰草屬的冰草［Agropyron cristatum（Linn.）Gaertn.］，檉柳科（Tamaricaceae）紅砂屬的紅砂［Reaumuria songarica（Pall.）Maxim.］，菊科（Compositae）蒿屬的冷蒿（Artemisia frigidaWilld.）和鐵桿蒿（Artemisia gmeliniiWeb.et Stechm.），狗娃花屬的狗娃花［Heteropappushispidus（Thunb.）Less.］，藜科（Chenopodiaceae）豬毛菜屬的珍珠豬毛菜（Salsola passerinaBunge），蒺藜科（Zygophyllaceae）駱駝蓬屬的駱駝蓬（Peganum harmalaLinn.），以及豆科（Leguminosae）胡枝子屬的胡枝子（Lespedeza bicolorTurcz.）?？傮w而言，優(yōu)勢(shì)種以紅砂、針茅和珍珠豬毛菜為主，常見植物涉及6 個(gè)科，8 個(gè)屬。

圖9 蘭州市紅古區(qū)野外調(diào)查樣點(diǎn)主要植物出現(xiàn)頻次統(tǒng)計(jì)

4 小結(jié)與討論

2021 年8 月在蘭州市紅古區(qū)天然草原野外調(diào)查監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，紅古區(qū)溫性草原的產(chǎn)草量鮮重為265.00～680.00 g/m2，產(chǎn)草量干重為110.67～255.33 g/m2；溫性荒漠草原的產(chǎn)草量鮮重為28.67～355.00 g/m2，產(chǎn)草量干重為13.00～146.67 g/m2。13 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)草原產(chǎn)草量均值為209.44 g/m2，草原植被蓋度為15.33%～78.00%，其中溫性荒漠草原的平均植被蓋度為43.85%，溫性草原的平均植被蓋度為70.83%。13 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平均植被蓋度為48.32%。草原植被高度為6.00～44.33 cm，其中溫性荒漠草原植被平均高度為10.14 cm，溫性草原植被平均高度為27.00 cm。草原植被高度低到高依次是紅古鎮(zhèn)、海石灣鎮(zhèn)、花莊鎮(zhèn)、平安鎮(zhèn)、窯街街道。紅古區(qū)13個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)草原植被高度均值為12.74 cm。基于樣方調(diào)查數(shù)據(jù)，紅古區(qū)草原常見植物涉及6 個(gè)科，8 個(gè)屬，優(yōu)勢(shì)種以紅砂、針茅和豬毛菜為主。

本研究在全區(qū)范圍內(nèi)，以鎮(zhèn)街為單位，通過設(shè)定樣方樣地，對(duì)草原植被類型、植被蓋度、植被高度和產(chǎn)草量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過數(shù)據(jù)分析，窯街街道的草原植被長(zhǎng)勢(shì)狀況整體較好，說明近年來紅古區(qū)窯街采煤沉陷區(qū)生態(tài)治理工程的實(shí)施，有效地促進(jìn)了本地區(qū)草原生態(tài)的良性循環(huán)。草原長(zhǎng)勢(shì)的變化，還與降水量、土壤、坡度及人為因素有很大的關(guān)系，有待進(jìn)一步研究。

為持續(xù)維護(hù)草原生態(tài)平衡，紅古區(qū)今后應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)草原監(jiān)測(cè)和保護(hù)工作。一是加強(qiáng)草原生態(tài)保護(hù)。嚴(yán)格落實(shí)草原生態(tài)保護(hù)各項(xiàng)制度，進(jìn)一步健全草原保護(hù)修復(fù)制度體系，加大草原法律法規(guī)宣傳和貫徹力度，規(guī)范建設(shè)項(xiàng)目征占用草原的審核審批。二是實(shí)施草原人工修復(fù)工程，加強(qiáng)退化草原治理，實(shí)施草原生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目，逐步逐片實(shí)施草原植被修復(fù)，進(jìn)一步探索適宜的鄉(xiāng)土草種，提高草原的自我恢復(fù)能力。三是全面清查草原基數(shù)。建立完善草原調(diào)查體系，實(shí)施草原基礎(chǔ)數(shù)據(jù)清查，厘清草原資源與生態(tài)狀況，全面掌握草原植被生態(tài)狀況及保護(hù)利用現(xiàn)狀。