祁連山北麓草地資源及其退化草地現狀

祁連山位于青藏高原、內蒙古和黃土的交匯處。這是中國西北干旱地區的重要生態屏障。祁連山北麓地處甘肅省境內,冰川積雪發育,有冰川2194條,冰川面積為1335km2,儲冰量達615億m3。祁連山冰雪融水、降水和地下水不但發育了石羊河、黑河、疏勒河3個水系56條內陸河流,也是黃河流域(大通河、莊浪河)的重要水源補給區。由于受氣候變化和人類生產經營活動影響,區域生態環境不斷惡化,森林草地植被質量、數量持續下降。從20世紀50年代初到目前,祁連山北麓森林覆蓋率由22.4%減少到13.38%,森林分布破碎化加劇,林分質量及生物多樣性下降;草地退化嚴重,生產能力下降,草畜失衡,近10年開荒面積達到5.34萬hm2。草地無論是作為一種地理景觀,還是作為植被類型,其基本點是土地資源,它在陸地生態系統中具有調節氣候、涵養水源、防風固沙、保持水土、飼養牲畜、提供食品、凈化空氣、美化環境等功效。草地資源是最大的生態系統,對發展畜牧業、保護生物多樣性、保持水土和維護生態平衡有著重大作用和價值。然而,人為過度開發利用,加之全球氣候變化,已造成區域性草地植被退化、草地生產能力下降等嚴重后果,致使草地生態系統結構改變、穩定性下降、生態服務功能降低,草地資源的可持續利用受到嚴重威脅。因此,對祁連山北麓草地資源及其退化現狀進行科學分析,有利于明確區域草地資源的合理利用和規劃,同時,對今后實施的區域生態環境保護項目起到有效引導,達到有的放矢的作用。1土壤條件和土壤植被的垂直分布帶祁連山北麓地處甘肅省境內,南以甘肅青海省界為界,北與河西走廊相接,西以當金山口與阿爾金山相連,東止于景泰—永登—紅古—積石山縣一線。研究區范圍涉及5市10縣的80個鄉鎮及山丹馬場,區內包含祁連山、鹽池灣和連城3個國家級自然保護區,總面積825.00萬hm2。該區域以西風氣流為主,具有大陸性氣候和青藏高原氣候綜合影響的特點。年均降水量自東(多年平均降水量403mm)向西(多年平均降水量174mm)逐趨減少。蒸發量自東向西呈增加趨勢。年平均氣溫由東南向西北逐漸降低,日照時數從東南向西北逐漸增加。一般山前低山屬荒漠氣候,平均氣溫6℃左右,年降水量約150mm;中山下部屬半干旱草原氣候,平均氣溫2~5℃,年降水量250~300mm;中山上部為半濕潤森林草原氣候,年平均氣溫0~1℃,年降水量400~500mm;亞高山和高山屬寒冷濕潤氣候,年均溫-5℃左右,年降水量約800mm。土壤和植被隨山地地形和氣候的差異而形成明顯的垂直分布帶。土壤主要有森林灰褐土、山地栗鈣土和高山草甸土3個類型,總的特征是土層薄、質地粗,以粉沙塊為主。森林類型以青海云杉(Piceacrassifolia)為喬木層惟一建群種,祁連圓柏(Sabinachinensis)有小塊分布,灌木種類較多,優勢種有金露梅(Dasiphorafruticosa)、箭葉錦雞兒(Caraganajubata)、吉拉柳(Salixgilashanica)、鮮黃小檗(Berberisdiphava)和爬地柏(Sabinavulgaris)等,草本植物有披針苔草(Carexsp.)、黃花蒿(Artemisiaannua)、萎陵菜(Potentillasp.)、珠牙蓼(Polygonumvivparu)和冰草(Agropyoncristatum)等。2學習方法2.1草地生產能力調查甘肅祁連山北麓的草地生長期為4-10月,因此在2007年5月和2008年9月利用GPS定位,選取22個樣地進行草地生產能力調查,在項目區選取連片面積大于1km2的區域作為觀測樣地,在樣地內布置樣方,進行產量相關因子測定,每個樣地取3個樣方測定產草量。產草量采用收獲法快速進行稱量,記為鮮草產量。樣地內有灌木的產草量計算如下1灌木郁閉度測定計算樣地的灌木或高大草本產量灌木樣地產量=灌木郁閉度×灌木標準產量灌木郁閉度:即樣線或大樣方實測并計算出的灌木或高大草本的占地比例,即郁閉度。灌木標準產量=灌木或高大草本標準株叢產量冠幅面積=灌木或高大草本標準株叢產量冠幅面積灌木樣地產量為灌木在樣地中的產量的簡稱。2計算草本層的產量完成樣方表上1m2鮮草和干草產量的計算。這個計算方法是與無灌木或高大草本時的計算方法相同。3計算模型層的生產力，以扣除灌木和高大草本植物的覆蓋。公式如下有灌木時的草本樣地產量=草本層產量×(1-灌木或高大草本郁閉度)4計算采樣面積的總成本。公式如下樣地總產量=灌木樣地產量+草本樣地產量2.2退化牧場類型的測定退化草地類型面積數據源自甘肅省第2次國土資源詳查——酒泉市、張掖市、金昌市、武威市和蘭州市土地資源詳查簡本。2.3放牧利用率的測定各市、縣草地放牧利用率數據引自2008年甘肅省草原監測報告。3草地現狀分析3.1萬hm2植被祁連山北麓草地面積為433.00萬hm2,占項目區面積的52.48%。其中山地草甸草地面積200.00萬hm2,占草地面積的46.24%;干草地面積156.00萬hm2,占草地面積的35.93%;低濕草地面積4.22萬hm2,占草地面積的0.97%;荒漠灌草地面積71.9萬hm2,占草地面積的16.60%;栽培草地面積1.14萬hm2,占草地面積的0.26%(圖1)。可利用草地面積為391.00萬hm2。3.2草地資源及利用率作為牧草被利用的植物性生產是草地畜牧業生產發展的基礎,是草食畜賴以生存的主要飼草料來源。因此,草地產草量的大小和放牧利用率的高低,在很大程度上制約著草地畜牧業生產發展的速度和規模。祁連山北麓可利用草地單位產草量及放牧利用率受溫度、降水量和地勢的變化,草質從東向西表現為時空異質性,就一種草地類型而言,沿祁連山走勢由西向東,單位面積的產草量呈現由低到高的趨勢,草地利用效率同樣出現由低漸高態勢。如,山地草甸的產草量在肅北縣、肅南縣、山丹馬場和天祝縣分別為2750.0、2925.0、4236.0和4820.0kg/hm2,放牧利用效率也從45%遞增到80%(表1)。3.3草地鮮草產量依據草地生產能力計算方法,結合典型草地調查數據,2008年研究區草地鮮草總產量565.10萬t,折合干草178.00萬t。山地草甸草地鮮草產量為458.80萬t,占草地鮮草總產量的81.19%;荒漠灌草地的鮮草總產量39.60萬t,占草地鮮草總產量的7.01%;干草地的鮮草總產量37.00萬t,占草地鮮草總產量的6.55%;栽培草地的鮮草總產量20.70萬t,占草地鮮草總產量的3.66%;低濕草地的鮮草總產量9.00萬t,占草地鮮草總產量的1.59%(表2)。總體而言,各縣(場)草地鮮草產量與草地面積成正比。鮮草產量由高到低排序:肅南縣→肅北縣→天祝縣→山丹馬場→民樂縣→山丹縣→甘州區→古浪縣→永昌縣→永登縣→涼州區(表2)。4草地退化分析4.1化學類型劃分按照退化草地分布的區域與表現形式,依據天然草地退化、沙化、鹽漬化的分級指標和張自和草地退化定義,將祁連山北麓退化草地劃分為沙化型退化、鹽漬化型退化、病蟲型退化、毒草型退化和鼠兔型退化5種類型。劃分指征與特征見表3。4.2草地退化127.22萬hm的沙子是沙化退化的，占研究區域牧場面積的6.29%其中輕度沙化草地面積8.28萬hm2;中度沙化草地面積9.51萬hm2;重度沙化草地面積9.43萬hm2(圖2)。2各草地及退化草地情況區草地面積的13.55%。其中輕度退化草地面積28.07萬hm2;中度退化草地面積20.63萬hm2;重度退化草地面積9.68萬hm2(圖2)。349.30萬hm的小鼠占研究區域的11.44%其中輕度退化草地面積21.21萬hm2;中度退化草地面積18.04萬hm2;重度退化草地面積10.05萬hm2(圖2)。4重度退化草地其中輕度退化草地面積17.60萬hm2,占該類退化草地面積的41.41%;中度退化草地面積18.29萬hm2,占該類退化草地面積的43.04%;重度退化草地面積16.61萬hm2,占退化草地面積的15.55%(圖2)。51.32%鹽漬化退化草為5.67萬h2m，占研究區草面的1.32%其中輕度退化草地面積1.59萬hm2;中度退化草地面積2.78萬hm2;重度退化草地面積1.30萬hm2(圖2)。4.3草地資源開發利用現狀由于草地資源的地域分布特征和畜牧業生產活動的差異,不同區域天然草地退化的類型和強度不同。位于內陸河水源源區和水源主要補給區的肅南縣、山丹馬場和天祝縣,其低濕草甸類草地受高水位和長時間的過度放牧影響,鹽漬型退化草地主要分布在該區域。肅南縣除分布鹽漬化退化草地外,還分布有沙化和病蟲害化退化草地,其病蟲害型(主要為蝗蟲危害)退化草地占研究區該類退化草地的47.88%,充分表明肅南草地病蟲害為甘肅四大蝗蟲災害重發區之一。祁連山北麓西段(指肅北縣境內)草地資源,長期以來缺乏科學管理、利用和保護,導致本區域草地退化嚴重,退化草地面積達96.63%,其中沙化草地面積占該類型退化草地的14.33%。天祝縣現有可利用草地34.90萬hm2,理論載畜量24.13萬羊單位,而實際載畜量為227.27萬羊單位,超載現象極其嚴重。草地的過度開發利用,造成區域草地資源瀕臨枯竭,草地植被退化嚴重,退化率達99.63%。民樂縣草地以沙化和毒草害