李蘭花,孫樹光,薩仁格日勒,胡 濤
(1.內蒙古草原勘察規(guī)劃院,內蒙古 呼和浩特 010051;2.內蒙古國土資源信息院,內蒙古 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、社會經濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展關系重大,其作用不可替代,尤其是草原地處風沙前沿,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量和質量下降、土壤環(huán)境惡化,使草原生態(tài)系統(tǒng)的生產與生態(tài)功能衰退的現象。草場荒漠化過程實際上是在各種不當的人為活動與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展,作為荒漠化研究核心的問題之一,分類評價指標體系更是受到科學家們的極大關注。因為分類和評價的科學性直接關系到對草場荒漠化分布范圍、危害程度的評估和監(jiān)測標準的制訂,以及防治措施和效益的評價。荒漠化指標體系包含類型、程度、危險度和逆轉效果等幾個方面,其中類型和程度指標體系最為重要,它們是建立其它指標體系的基礎〔2〕。草場荒漠化評價指標體系應反映荒漠化土地的本質,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因子是適合的〔3〕。
試驗區(qū)選在內蒙古典型干草原區(qū)希拉穆仁草原進行,具體地理位置北緯41°18′~41°23′,東經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氣候。冬季漫長嚴寒,夏季短促溫涼,寒暑變化強烈;降雨量少,且年際、月際變幅懸殊;風大且多,年平均風5~6級,主風向為西北風。本區(qū)草場類型為低山丘陵干草原類(1982年,內蒙草原普查)。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)土壤質地差,肥力低,屬于內蒙古自治區(qū)栗鈣土亞帶,土壤質地多為砂壤土,并有不同程度的礫質化。
試驗于2008年7月在內蒙古希拉穆仁草原上進行,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(即實施禁牧時間)的放牧草地、旅游區(qū)草地、無圍欄的輪牧區(qū)域進行研究。采用隨機步程法〔4〕,分別在不同地貌單元布設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)勢種蓋度等指標進行測定。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,在每個樣方內統(tǒng)計所有植被投影面積所占方格窗內所有小方格的百分比,即為樣方內植被蓋度,另外對于出現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地。調查各項指標數據見表1。
表1 各樣點的生物指標特征
就表1中所測的生物指標數值將23個樣地運用SPSS軟件進行聚類分析,聚類分析結果如圖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幾乎都達到最優(yōu)。
D類:包括樣方17、18、23,這3個樣方分布于河灘地,其各個生物指標都與其它指標有明顯差異,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)的實際操作遠比理論上的探討復雜得多,這不僅僅表現在評價指標的確定上,而且體現在其它方面。我們在對內蒙古希拉穆仁草原退化進行調查研究,對本地區(qū)草場荒漠化現狀進行了嘗試性的評價。首先,針對該地區(qū)具體的自然情況,把占主導地位的退化過程首先確定為風蝕荒漠化型草場退化過程。其次,根據自然地貌類型,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。在上述內容的基礎上,結合聚類分析結果,選擇并確立評價因子。進而根據當地相關部門提供的歷史數據,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體系,確定了不同指標的閾值?,F將退化程度分為4級,即輕度、中度、重度、極重度。評價指標體系見表2。
表2 希拉穆仁草原退化評價指標體系
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;輕度退化出現于完全禁牧的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)。當然這是在希拉穆仁草原經過恢復后的評價結果,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,對大的牲畜的數量也有所規(guī)定,只有4、5、6三個樣方內是完全禁牧。由此可知,希拉穆仁草原正處于恢復階段,并且封育措施對希拉穆仁草原的恢復有明顯的效果。從各樣點特征可知,過度放牧是導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)周圍正在恢復的草場又呈進一步退化的趨勢,因此,不合理開發(fā)旅游業(yè)也是導致希拉穆仁草原退化的又一重要原因。
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