中国北方草地退化及其防治对策_李博
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收稿日期 1997-04-16
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中 国 农 业 科 学
30 卷
的组成、结构与功能发生明显变化 ,原有的能流规模缩小 ,物质循环失调 ,熵值增加 ,打破了 原有的稳态和有序性 ,系统向低能量级转化 ,亦即维持生态过程所必需的生态功能下降甚至 丧失 ,或在低能量级水平上形成偏途顶极 ,建立了新的亚稳态。
一个顶极草地生态系统 ,其结构是较为复杂的 ,食物链也比较长 ,从生产者到草食动物、 第一级肉食动物、第二级肉食动物齐全 ,但在退化草地上 ,其食物链缩短、结构简化。 3. 5 草地自我恢复功能
自我恢复功能是草地生态系统是否健康的重要标志 。 〔15〕 过牧影响下 ,自我恢复功能逐 渐降低 ,直至完全丧失。
2 草地退化的驱动力
导致草地退化的因素是多种多样的 ,自然因素中如长期干旱、风蚀、水蚀、沙尘暴、鼠、虫 害等 ;人为因素中如过牧、重刈、滥垦、樵采、开矿等。这些因素常常是交互作用 ,互相促进 ,互 为因果。 如开垦、樵采常导致风蚀沙化、水土流失等过程的增强 ,过牧会引起鼠、虫害的加剧 等。在我国有关文献中 ,不同作者强调了不同的因素 ,如姜恕针对内蒙古草地 ,指出过牧是草 地退化最直接、起主导作用的因素〔7〕; 而王义风等针对黄土高原草地 ,认为开垦是草地退化 的根源〔 8〕 ;许鹏针对新疆草地指出 ,超载过牧是造成草地退化的根本原因〔 9〕。 上述作者均强 调了人为因素的主导作用 ,这是符合事实的。 我国北方草原形成于百万年前 ,利用历史也超 过三、四千年 ,为什么直到近 30年来才出现大面积退化? 显然与人为活动增强有关。例如内 蒙古自治区 , 1947年每只绵羊单位占有草场 4. 1hm2 ,利用强度甚低 ,此后 18年间 ,牲畜头 数逐年增长 , 1965年平均每只绵羊单位仅占有草场 0. 97hm2 ,已超过天然草场的负荷能力。 此后 20年间 ,牲畜头数随气候波动而大起大落 ,总在 7000万只绵羊单位上下徘徊 ; 与此同 时 ,草场出现大面积退化 ,草群产量下降 ,鼠、虫害猖獗 ,加剧了草畜矛盾。 1985年之后 ,由于 重视了草原建设 ,增加冬春饲草贮备 ,畜牧业才又获得增长。可见 ,超负荷放牧是导致草地退 化的重要因素。 又如开发较早的黄土高原地区 ,总垦殖率达 24% ,不少地区广种薄收 ,实行 “游耕”制 ,表土被翻耕多遍 ,引起大面积水土流失 ,成为我国生产力低下、生态环境受损最严 重的地区之一。 至 60年代 ,草原区又掀起几次开垦浪潮 ,全国新垦草地达 667万 hm2。 1960 年内蒙古呼伦贝尔草原开垦 19. 8万 hm2 ,其中 13. 1万 hm2处于不宜开垦的干草原地带 ,垦 后因无收成闭耕 11. 1万 hm2 ,造成大面积草原退化〔10〕。其次 ,在草原上滥挖中草药、搂发菜、 砍柴、搂草等活动 ,也常常引起草地退化。 如鄂尔多斯高原由于挖甘草、麻黄等药材 ,到处土 坑林立 ,每挖 1kg 甘草要破坏 0. 53～ 0. 67hm2 草地 ,该地区由此而遭受破坏的草地每年达 2. 67万 hm2。 在干旱区 ,牲畜业主要靠绿洲维持。常常由于河流上游截水、用水 ,使中下游断 流 ,导致绿洲草地退化甚至消亡。 如额济纳河下游过去是著名的居延海绿洲 ,后因上游建水 库而断流 ,现已干涸 ,大面积红柳与草地枯死。又如新疆在天山山麓开垦了大量农田 ,引水灌 溉 ,建立了一些人工绿洲 ,使原有绿洲因断流而消亡。此外 ,工业发展及城市化过程也导致草 原的退化与草原面积的缩小。 特别是我国草原区有不少能源基地 ,地下蕴藏着丰富的煤炭、 石油、天然气与重金属矿藏 ,近年来由于开矿造成大面积矿区废弃地 ,也急待治理。 综上所 述 ,对草地退化的人为驱动力可做下列概括:
3 草地退化指标体系及草地退化等级的划分
草地退化的范围是很广的 ,导致退化的原因也很不相同 ,制定统一的退化指标体系是很 困难的。本文谈及的退化草地系指天然草地放牧 (割草 )系统的退化 ,其退化指标是对草食家 畜利用而言的。 在这样的限定下 ,草地退化指标至少从如下 5个方面衡量: 3. 1 能量
草地是一类特定的土地资源 ,通常用做放牧场或打草场。 过去 ,我国许多学者研究过草 地退源自文库 ,并从不同角度出发 ,对退化草地给出不同的定义 ,如“草地退化是指草地承载牲畜的 能力下降 ,进而引起畜产品生产力下降的过程”〔2〕;“草地退化是指放牧、开垦、搂柴等人为活 动下 ,草地生态系统远离顶极的状态”〔 3〕 ,土壤硬度与沙粒含量增大、有机质含量减少 ,是草 原土壤退化的主要指标〔4〕; “草地退化既指草的退化 ,又指地的退化 ,其结果是生态系统的退 化 ,… …破坏了草原生态系统物质循环的相对平衡 ,使生态系统逆向演替”〔 5〕 ,草地退化“包 括可见的与非可见的两类 ,前者如土壤侵蚀和盐渍化 ,后者如不利的化学、物理和生物因素 的变化导致的生产力下降” 。 〔13〕 这些定义与上述荒漠化定义是一致的 ,可以认为 ,由于人为 活动或不利自然因素所引起的草地 (包括植物及土壤 )质量衰退 ,生产力、经济潜力及服务功 能降低 ,环境变劣以及生物多样性或复杂程度降低 ,恢复功能减弱或失去恢复功能 ,即称之 为草地退化。实质上 ,草地退化指草地生态系统逆行演替的一种过程 ,在这一过程中 ,该系统
1 草地退化的概念
草地退化 ( rang ela nd deg radati on)是荒漠化 ( desertificatio n)的主要表现形式之一。联合 国在 1994年签署的防治荒漠化公约中 ,把荒漠化定义为气候变化和人为活动导致的干旱、 半干旱和偏干亚湿润地区的土地退化 ( land deg rada tio n) ,主要表现为农田、草原、森林的生 物或经济生产力和多样性的下降或丧失 ,包括土壤物质的流失和理化性状的变劣 ,以及自然 植被的长期丧失〔 1〕。 可见 ,土地退化是指土地物理因子和生物因子的改变所导致的生产力、 经济潜力、服务性能和健康状况的下降或丧失。
关键词 草地退化 ;指标体系 ;防治对策
我国北方草地近 300万 km2,是全国重要的放牧畜牧业基地 ,又是北方和京津地区重要 的绿色屏障。 近些年来在利用强度不断增加及不利自然因素影响下 ,草地大面积退化 ,成为 我国北方重要的环境与资源问题。为了查清草地退化情况 ,我们在中国防治荒漠化协调小组 办公室支持下 ,编制了中国北方退化草地分布图 ,并就草地退化的有关问题进行了讨论。
根据草地退化的程度 ,一般分为 4级 ,即轻度退化、中度退化、重度退化与极度退化 ,其 划分标准如表所示。
上述各级退化草地 ,常可采用指示植物鉴别。 我国北方草甸草原及典型草原上 ,原始类 型 的建 群种有 羊草 ( Aneurolepidi um chi nense )、 贝 加尔针 茅 ( St i pa baicalensis)、 大针茅 ( Sti pa grandi s)、长芒草 ( Sti pa bungeana ) 等 ,并伴生一些较为中生的优良牧草如无芒雀麦 ( Bromus inermis)、野豌豆 ( Vici a spp. )、黄花苜蓿 ( Medi cago f alcata) 等。当放牧强度增加 , 草地开始退化时 ,这些植物逐渐减少 ,至重度退化阶段 ,这些种大部分消失。与此同时 ,原生 群落的一些伴生成分 ,如糙隐子草 ( Clei stogenes squarrosa )、冷蒿 ( Artem isia f ri gi da )、百里 香 ( Th ymus serpyl lum. )、 麻 花 头 ( Serratula centauroides)、 狗 娃 花 ( Heteropappus altaicus)、星毛萎陵菜 ( Potentil la acauli s) 等则随放牧程度的增加而增加 ,甚至代替原来的 优势植物而成为建群种。以小针茅 ( St i pa gobi ca, S. kl ementz , S. brev i f lora) 为建群种的荒 漠草原 ,当放牧强度增加 ,草原开始退化时 ,无芒隐子草 ( Clei stogenes songorica )、银灰旋花 ( Convol vulus amanii )、栉叶蒿 ( N eopal lasia pectinata )、骆驼蓬 ( Peganum harm ala ) 逐渐增 加 ,最后取代小针茅而成为优势种。但在不同自然地带和不同群落类型中 ,退化指示植物是 不同的 ,只有在充分了解各草地类型演替规律的基础上 ,才可利用指示种来断定草地退化程 度。
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中 国 农 业 科 学
30 卷
草产量为标准来评估退化程度 ,并与同一类型的原始状态比较。 3. 2 质量
草地质量在这里指的是营养成分与适口性的高低 ,一般可由种类组成来衡量。因为大部 分草地植物的营养成分是已知的 ,在我国北方草原中 ,绝大部分优势种具较高的营养价值与 适口性 ,正因如此 ,在放牧利用下它们首先被采食 ,随着放牧强度的增加 ,优势种与适口性好 的植物种逐渐减少 ,而适口性差 ,营养价值较低的一些杂类草则随放牧强度的增加而增加 , 甚至可代替原来的优势种。在此意义上 ,以现有群落的种类组成与顶极群落种类组成的距离 来衡量草地退化程度 ,是一种简便易行的方法。 3. 3 环境
6期
李 博: 中国北方草地退化及其防治对策
3
人口压力增大
市场需求及价格政策 非持续利用形态
↓
↓
过牧— 牲畜增长
开垦— 要求更多谷物 樵采— 获得薪炭、药物
开矿— 获得商品能源
土壤侵蚀— 开垦、过牧
流沙再起— 过牧、开垦、樵采 次生盐渍化— 过牧、滥灌
水源短缺— 上游截水
↓
↓
能流与养分循环受阻 生产力与质量下降 生物多样性降低 服务性能下降
但应说明 ,草地退化与草地群落的逆行演替并不等同 ,前者含有对利用价值的评价 ,后 者单指群落演替的方向。 有些草地类型 (如杂类草草甸 ,杂类草、禾草草原 )在顶极状态下利 用价值不高 ,但在适当的利用强度下 ,可提高其利用价值 ,亦即群落虽发生了逆行演替 ,但并 不能称之为退化。另外 ,有些草地类型在长期不利或长期封闭情况下 ,会向中生化方向演替 , 草群适口性降低 ,从牧场利用角度虽然也可称之为退化 ,但这是进展演替 ,并不能称之为逆 行演替。 一般情况下 ,人为活动和不利自然因素引起的草地退化均系逆行演替。
在强度放牧影响下 ,草原地被物消失 ,土壤表层裸露、反射率增高、潜热交换份额降低 , 土表硬度与土壤容重明显增加、毛管持水量降低〔12〕 ,风蚀与风积过程或水蚀过程增强 ,小环 境变劣 ,进而土壤质地变粗、硬度加大、有机质减少、肥力下降 ,土壤向贫瘠化方向发展 ,草地 在生物地球化学循环过程中的作用降低。 3. 4 草地生态系统的结构与食物链
草地放牧系统是一个太阳能固定与转化系统 ,太阳能利用率以及在系统内的转化效率 应是衡量系统状态的最重要的指标。 在不同的草地生态系统中 ,太阳能利用率是很不相同 的 ,就我国天然草地而言 ,从林缘草甸到荒漠草原 ,其太阳能利用率为 1. 3～ 0. 07〔 10〕 ,因此 , 衡量其是否退化应与各类型的原生状态比较。一般情况下 ,草群生产力随退化程度的增强而 递减 ,但有时不可食的杂草或毒草会随退化程度递增 ,所以从生产力角度衡量 ,应以可食牧
土壤稳定性降低
保水能力下降 , 无效蒸发增大 土壤热交换份额增加
系统恢复能力下降或丧失
↓ 植 被伤 害
↓
草 地 退化
↓ 环 境受 损
↓
强调人为因素的同时 ,不能忽视自然因素在草地退化中的作用。但有人提出气候变干是 草原退化的主要因素 ,至少在近代是不符合事实的。 据气象资料分析 ,近百年来北方草原区 气候虽有波动 ,并未发生重大变化。 20年代末至 30年代初 ,内蒙古出现过一次连续大旱 ,使 不少内陆湖泊干涸、流沙有所扩展 ,但并未出现大面积草原退化。 尤其近 40年来 ,气候是比 较平稳的 ,如温带草原区东部 , 1959～ 1968年 10年平均降水 371mm ,而 1979～ 1988年 10 年平均年降水 369m m,前后相差不多。 可见 , 60年代以来 ,全国范围的草地退化 ,气候并非 决定因素。 但在局部地区 ,气候变化在草原退化中能起重要作用 ,如 1993年 5月与 1994年 4月阿拉善地区的特大沙尘暴 ,破坏了大面积草地。据近 40年气象资料分析 ,草原区降水变 率达 46% ～ 95% ,多雨年与少雨年年降水量相差 2. 6～ 3. 5倍 ,每遇旱年 ,风沙、冰雹等自然 灾害及鼠虫等生物灾害的发生频率增加 ,加快了草地退化的速度 ,如内蒙古新巴尔虎左旗南 部 ,在过度放牧下又遇连年干旱 ,使卜氏田鼠大发生 ,导致 13. 3多万 hm2草场严重退化 ,迫 使 4个苏木 175户牧民搬家。
Scientia Ag ricultura Sinica
中国北方草地退化及其防治对策
李 博
(中内国蒙农古业大科学学生院命草 科原 学研 学究 院所 草地资源生态农业部重点开放实验室 ,呼和浩特 010010)
提要 草地退化是在过牧、开垦等人为活动及不利自然因素影响 下草地生态系统逆 行演替 的一种过程 ,是土地荒漠化的主要形式之一。 本文在讨论了草地退化 指标及其等级划分 的基础 上 ,编制了中国北方 退化草地分布图。据此图计算 ,北方草地退化面积达 137. 77万 km2 ,占该区 草地总面积的 50. 24% ,近 15年来以每年 1. 9% 的速度在扩大退 化。 为此提出了防治对 策及草 地畜牧业可持续发展战略。
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中 国 农 业 科 学
30 卷
的组成、结构与功能发生明显变化 ,原有的能流规模缩小 ,物质循环失调 ,熵值增加 ,打破了 原有的稳态和有序性 ,系统向低能量级转化 ,亦即维持生态过程所必需的生态功能下降甚至 丧失 ,或在低能量级水平上形成偏途顶极 ,建立了新的亚稳态。
一个顶极草地生态系统 ,其结构是较为复杂的 ,食物链也比较长 ,从生产者到草食动物、 第一级肉食动物、第二级肉食动物齐全 ,但在退化草地上 ,其食物链缩短、结构简化。 3. 5 草地自我恢复功能
自我恢复功能是草地生态系统是否健康的重要标志 。 〔15〕 过牧影响下 ,自我恢复功能逐 渐降低 ,直至完全丧失。
2 草地退化的驱动力
导致草地退化的因素是多种多样的 ,自然因素中如长期干旱、风蚀、水蚀、沙尘暴、鼠、虫 害等 ;人为因素中如过牧、重刈、滥垦、樵采、开矿等。这些因素常常是交互作用 ,互相促进 ,互 为因果。 如开垦、樵采常导致风蚀沙化、水土流失等过程的增强 ,过牧会引起鼠、虫害的加剧 等。在我国有关文献中 ,不同作者强调了不同的因素 ,如姜恕针对内蒙古草地 ,指出过牧是草 地退化最直接、起主导作用的因素〔7〕; 而王义风等针对黄土高原草地 ,认为开垦是草地退化 的根源〔 8〕 ;许鹏针对新疆草地指出 ,超载过牧是造成草地退化的根本原因〔 9〕。 上述作者均强 调了人为因素的主导作用 ,这是符合事实的。 我国北方草原形成于百万年前 ,利用历史也超 过三、四千年 ,为什么直到近 30年来才出现大面积退化? 显然与人为活动增强有关。例如内 蒙古自治区 , 1947年每只绵羊单位占有草场 4. 1hm2 ,利用强度甚低 ,此后 18年间 ,牲畜头 数逐年增长 , 1965年平均每只绵羊单位仅占有草场 0. 97hm2 ,已超过天然草场的负荷能力。 此后 20年间 ,牲畜头数随气候波动而大起大落 ,总在 7000万只绵羊单位上下徘徊 ; 与此同 时 ,草场出现大面积退化 ,草群产量下降 ,鼠、虫害猖獗 ,加剧了草畜矛盾。 1985年之后 ,由于 重视了草原建设 ,增加冬春饲草贮备 ,畜牧业才又获得增长。可见 ,超负荷放牧是导致草地退 化的重要因素。 又如开发较早的黄土高原地区 ,总垦殖率达 24% ,不少地区广种薄收 ,实行 “游耕”制 ,表土被翻耕多遍 ,引起大面积水土流失 ,成为我国生产力低下、生态环境受损最严 重的地区之一。 至 60年代 ,草原区又掀起几次开垦浪潮 ,全国新垦草地达 667万 hm2。 1960 年内蒙古呼伦贝尔草原开垦 19. 8万 hm2 ,其中 13. 1万 hm2处于不宜开垦的干草原地带 ,垦 后因无收成闭耕 11. 1万 hm2 ,造成大面积草原退化〔10〕。其次 ,在草原上滥挖中草药、搂发菜、 砍柴、搂草等活动 ,也常常引起草地退化。 如鄂尔多斯高原由于挖甘草、麻黄等药材 ,到处土 坑林立 ,每挖 1kg 甘草要破坏 0. 53～ 0. 67hm2 草地 ,该地区由此而遭受破坏的草地每年达 2. 67万 hm2。 在干旱区 ,牲畜业主要靠绿洲维持。常常由于河流上游截水、用水 ,使中下游断 流 ,导致绿洲草地退化甚至消亡。 如额济纳河下游过去是著名的居延海绿洲 ,后因上游建水 库而断流 ,现已干涸 ,大面积红柳与草地枯死。又如新疆在天山山麓开垦了大量农田 ,引水灌 溉 ,建立了一些人工绿洲 ,使原有绿洲因断流而消亡。此外 ,工业发展及城市化过程也导致草 原的退化与草原面积的缩小。 特别是我国草原区有不少能源基地 ,地下蕴藏着丰富的煤炭、 石油、天然气与重金属矿藏 ,近年来由于开矿造成大面积矿区废弃地 ,也急待治理。 综上所 述 ,对草地退化的人为驱动力可做下列概括:
3 草地退化指标体系及草地退化等级的划分
草地退化的范围是很广的 ,导致退化的原因也很不相同 ,制定统一的退化指标体系是很 困难的。本文谈及的退化草地系指天然草地放牧 (割草 )系统的退化 ,其退化指标是对草食家 畜利用而言的。 在这样的限定下 ,草地退化指标至少从如下 5个方面衡量: 3. 1 能量
草地是一类特定的土地资源 ,通常用做放牧场或打草场。 过去 ,我国许多学者研究过草 地退源自文库 ,并从不同角度出发 ,对退化草地给出不同的定义 ,如“草地退化是指草地承载牲畜的 能力下降 ,进而引起畜产品生产力下降的过程”〔2〕;“草地退化是指放牧、开垦、搂柴等人为活 动下 ,草地生态系统远离顶极的状态”〔 3〕 ,土壤硬度与沙粒含量增大、有机质含量减少 ,是草 原土壤退化的主要指标〔4〕; “草地退化既指草的退化 ,又指地的退化 ,其结果是生态系统的退 化 ,… …破坏了草原生态系统物质循环的相对平衡 ,使生态系统逆向演替”〔 5〕 ,草地退化“包 括可见的与非可见的两类 ,前者如土壤侵蚀和盐渍化 ,后者如不利的化学、物理和生物因素 的变化导致的生产力下降” 。 〔13〕 这些定义与上述荒漠化定义是一致的 ,可以认为 ,由于人为 活动或不利自然因素所引起的草地 (包括植物及土壤 )质量衰退 ,生产力、经济潜力及服务功 能降低 ,环境变劣以及生物多样性或复杂程度降低 ,恢复功能减弱或失去恢复功能 ,即称之 为草地退化。实质上 ,草地退化指草地生态系统逆行演替的一种过程 ,在这一过程中 ,该系统
1 草地退化的概念
草地退化 ( rang ela nd deg radati on)是荒漠化 ( desertificatio n)的主要表现形式之一。联合 国在 1994年签署的防治荒漠化公约中 ,把荒漠化定义为气候变化和人为活动导致的干旱、 半干旱和偏干亚湿润地区的土地退化 ( land deg rada tio n) ,主要表现为农田、草原、森林的生 物或经济生产力和多样性的下降或丧失 ,包括土壤物质的流失和理化性状的变劣 ,以及自然 植被的长期丧失〔 1〕。 可见 ,土地退化是指土地物理因子和生物因子的改变所导致的生产力、 经济潜力、服务性能和健康状况的下降或丧失。
关键词 草地退化 ;指标体系 ;防治对策
我国北方草地近 300万 km2,是全国重要的放牧畜牧业基地 ,又是北方和京津地区重要 的绿色屏障。 近些年来在利用强度不断增加及不利自然因素影响下 ,草地大面积退化 ,成为 我国北方重要的环境与资源问题。为了查清草地退化情况 ,我们在中国防治荒漠化协调小组 办公室支持下 ,编制了中国北方退化草地分布图 ,并就草地退化的有关问题进行了讨论。
根据草地退化的程度 ,一般分为 4级 ,即轻度退化、中度退化、重度退化与极度退化 ,其 划分标准如表所示。
上述各级退化草地 ,常可采用指示植物鉴别。 我国北方草甸草原及典型草原上 ,原始类 型 的建 群种有 羊草 ( Aneurolepidi um chi nense )、 贝 加尔针 茅 ( St i pa baicalensis)、 大针茅 ( Sti pa grandi s)、长芒草 ( Sti pa bungeana ) 等 ,并伴生一些较为中生的优良牧草如无芒雀麦 ( Bromus inermis)、野豌豆 ( Vici a spp. )、黄花苜蓿 ( Medi cago f alcata) 等。当放牧强度增加 , 草地开始退化时 ,这些植物逐渐减少 ,至重度退化阶段 ,这些种大部分消失。与此同时 ,原生 群落的一些伴生成分 ,如糙隐子草 ( Clei stogenes squarrosa )、冷蒿 ( Artem isia f ri gi da )、百里 香 ( Th ymus serpyl lum. )、 麻 花 头 ( Serratula centauroides)、 狗 娃 花 ( Heteropappus altaicus)、星毛萎陵菜 ( Potentil la acauli s) 等则随放牧程度的增加而增加 ,甚至代替原来的 优势植物而成为建群种。以小针茅 ( St i pa gobi ca, S. kl ementz , S. brev i f lora) 为建群种的荒 漠草原 ,当放牧强度增加 ,草原开始退化时 ,无芒隐子草 ( Clei stogenes songorica )、银灰旋花 ( Convol vulus amanii )、栉叶蒿 ( N eopal lasia pectinata )、骆驼蓬 ( Peganum harm ala ) 逐渐增 加 ,最后取代小针茅而成为优势种。但在不同自然地带和不同群落类型中 ,退化指示植物是 不同的 ,只有在充分了解各草地类型演替规律的基础上 ,才可利用指示种来断定草地退化程 度。
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中 国 农 业 科 学
30 卷
草产量为标准来评估退化程度 ,并与同一类型的原始状态比较。 3. 2 质量
草地质量在这里指的是营养成分与适口性的高低 ,一般可由种类组成来衡量。因为大部 分草地植物的营养成分是已知的 ,在我国北方草原中 ,绝大部分优势种具较高的营养价值与 适口性 ,正因如此 ,在放牧利用下它们首先被采食 ,随着放牧强度的增加 ,优势种与适口性好 的植物种逐渐减少 ,而适口性差 ,营养价值较低的一些杂类草则随放牧强度的增加而增加 , 甚至可代替原来的优势种。在此意义上 ,以现有群落的种类组成与顶极群落种类组成的距离 来衡量草地退化程度 ,是一种简便易行的方法。 3. 3 环境
6期
李 博: 中国北方草地退化及其防治对策
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人口压力增大
市场需求及价格政策 非持续利用形态
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过牧— 牲畜增长
开垦— 要求更多谷物 樵采— 获得薪炭、药物
开矿— 获得商品能源
土壤侵蚀— 开垦、过牧
流沙再起— 过牧、开垦、樵采 次生盐渍化— 过牧、滥灌
水源短缺— 上游截水
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能流与养分循环受阻 生产力与质量下降 生物多样性降低 服务性能下降
但应说明 ,草地退化与草地群落的逆行演替并不等同 ,前者含有对利用价值的评价 ,后 者单指群落演替的方向。 有些草地类型 (如杂类草草甸 ,杂类草、禾草草原 )在顶极状态下利 用价值不高 ,但在适当的利用强度下 ,可提高其利用价值 ,亦即群落虽发生了逆行演替 ,但并 不能称之为退化。另外 ,有些草地类型在长期不利或长期封闭情况下 ,会向中生化方向演替 , 草群适口性降低 ,从牧场利用角度虽然也可称之为退化 ,但这是进展演替 ,并不能称之为逆 行演替。 一般情况下 ,人为活动和不利自然因素引起的草地退化均系逆行演替。
在强度放牧影响下 ,草原地被物消失 ,土壤表层裸露、反射率增高、潜热交换份额降低 , 土表硬度与土壤容重明显增加、毛管持水量降低〔12〕 ,风蚀与风积过程或水蚀过程增强 ,小环 境变劣 ,进而土壤质地变粗、硬度加大、有机质减少、肥力下降 ,土壤向贫瘠化方向发展 ,草地 在生物地球化学循环过程中的作用降低。 3. 4 草地生态系统的结构与食物链
草地放牧系统是一个太阳能固定与转化系统 ,太阳能利用率以及在系统内的转化效率 应是衡量系统状态的最重要的指标。 在不同的草地生态系统中 ,太阳能利用率是很不相同 的 ,就我国天然草地而言 ,从林缘草甸到荒漠草原 ,其太阳能利用率为 1. 3～ 0. 07〔 10〕 ,因此 , 衡量其是否退化应与各类型的原生状态比较。一般情况下 ,草群生产力随退化程度的增强而 递减 ,但有时不可食的杂草或毒草会随退化程度递增 ,所以从生产力角度衡量 ,应以可食牧
土壤稳定性降低
保水能力下降 , 无效蒸发增大 土壤热交换份额增加
系统恢复能力下降或丧失
↓ 植 被伤 害
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草 地 退化
↓ 环 境受 损
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强调人为因素的同时 ,不能忽视自然因素在草地退化中的作用。但有人提出气候变干是 草原退化的主要因素 ,至少在近代是不符合事实的。 据气象资料分析 ,近百年来北方草原区 气候虽有波动 ,并未发生重大变化。 20年代末至 30年代初 ,内蒙古出现过一次连续大旱 ,使 不少内陆湖泊干涸、流沙有所扩展 ,但并未出现大面积草原退化。 尤其近 40年来 ,气候是比 较平稳的 ,如温带草原区东部 , 1959～ 1968年 10年平均降水 371mm ,而 1979～ 1988年 10 年平均年降水 369m m,前后相差不多。 可见 , 60年代以来 ,全国范围的草地退化 ,气候并非 决定因素。 但在局部地区 ,气候变化在草原退化中能起重要作用 ,如 1993年 5月与 1994年 4月阿拉善地区的特大沙尘暴 ,破坏了大面积草地。据近 40年气象资料分析 ,草原区降水变 率达 46% ～ 95% ,多雨年与少雨年年降水量相差 2. 6～ 3. 5倍 ,每遇旱年 ,风沙、冰雹等自然 灾害及鼠虫等生物灾害的发生频率增加 ,加快了草地退化的速度 ,如内蒙古新巴尔虎左旗南 部 ,在过度放牧下又遇连年干旱 ,使卜氏田鼠大发生 ,导致 13. 3多万 hm2草场严重退化 ,迫 使 4个苏木 175户牧民搬家。
Scientia Ag ricultura Sinica
中国北方草地退化及其防治对策
李 博
(中内国蒙农古业大科学学生院命草 科原 学研 学究 院所 草地资源生态农业部重点开放实验室 ,呼和浩特 010010)
提要 草地退化是在过牧、开垦等人为活动及不利自然因素影响 下草地生态系统逆 行演替 的一种过程 ,是土地荒漠化的主要形式之一。 本文在讨论了草地退化 指标及其等级划分 的基础 上 ,编制了中国北方 退化草地分布图。据此图计算 ,北方草地退化面积达 137. 77万 km2 ,占该区 草地总面积的 50. 24% ,近 15年来以每年 1. 9% 的速度在扩大退 化。 为此提出了防治对 策及草 地畜牧业可持续发展战略。