天?？h天然草地退化成因及對策分析

李易珺，楊自輝，滿多清，郭樹江，劉 瑞，杜 鵑，王繼卿

（1.甘肅民勤荒漠草地生態系統國家野外科學觀測研究站 甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省草食動物生物技術重點實驗室，甘肅 蘭州730070）

祁連山位于青藏、內蒙古和黃土三大高原交匯地帶，它涵養并孕育了我國黑河、石羊河、疏勒河、哈爾騰河四大水系的57條內陸河流，為下游76萬hm2農田、480萬人口、500多萬只牲畜的生存發展和內蒙古西部綠洲的存亡提供了必需水源，被譽為河西走廊的“母親山”，在調解西北地區氣候、涵養水源、防風固沙、保持水土、改良土壤、培肥地力、凈化空氣及美化環境等方面起著至關重要的作用。祁連山動植物資源豐富，有“生物多樣性寶庫”之稱。境內有冬蟲夏草（Cordycepssinensis）等植物61科749種［1］，野生動物28目63科286種［1］，其中有雪豹（Unicauncia）等9種國家一級保護野生動物，還有39種國家二級保護動物。同時，祁連山廣闊的天然草地為發展草地畜牧業提供了先天條件，也為當地農牧民提供了賴以生存的物質基礎和生活保障。祁連山還是漢族、藏族、裕固族、東鄉族、回族、蒙古族、土族、保安族等多民族聚居的地區，以草地資源為核心的經濟發展模式對提高當地人民生活水平、維護社會穩定和民族團結有著重要作用。因此，祁連山草地資源合理利用與生態環境維護、生物多樣性保持、牧民生活水平提高和民族團結穩定等息息相關，是一項事關河西走廊乃至西部地區經濟發展和生態安全的重大事宜。

近年來，受氣候變化和人類活動的影響，祁連山生態環境不斷惡化，林草植被持續退化，水源涵養功能下降，生物多樣性遭到嚴重破壞。森林覆蓋率由20世紀50年代的22.4%下降到現在的13.8%［2］，可食牧草比重下降了18%［3］，水土流失面積達20.12%。馬麝（Moschuschrysogaster）數量下降了68.4%［1］，冬蟲夏草、雪豹等珍稀動植物資源處于瀕危狀態。因此，本研究在明確了解地處祁連山北麓的天祝藏族自治縣天然草地退化現狀的基礎上，深刻解析退化原因，并有針對性地提出可持續發展措施，以期對區域生態環境保護起到指導作用，為祁連山地區草地資源的合理利用提供技術參考。

1 天?？h自然概況

天祝藏族自治縣地處甘肅省中部，位于河西走廊和祁連山東段，102°07′～103°46′E，36°31′～37°55′N，面積7 149km2，海拔2 040～4 874m，年均氣溫-0.20～1.30℃，年降水量265.5～630.0 mm，≥0℃年積溫1 327.70～1 738.20℃·d，屬半干旱半濕潤氣候（K值為0.50～1.29）。全縣有耕地2.12萬hm2，天然草地39.14萬hm2，天然林地19.13萬hm2。主要農作物有小麥（Triticumaestivum）、油菜（Brassicacampestris）、豌豆（Pisumsativum）、青稞（Avenachinensis）等，家畜有甘肅高山細毛羊、天祝白牦牛、河西絨山羊、岔口驛馬等。草地類型可分為干旱草地、山地草甸、灌叢草甸、疏林草甸、高寒草甸、灌叢林地6種，其中高寒草甸和灌叢林地是該縣草地的主要類型，分別占草地面積的26.16%和22.58%。土壤主要為山地栗鈣土和山地黑鈣土。

2 天然草地退化現狀

1983-2010年的27年間，天?？h天然草地的退化面積和退化比例呈逐年增加趨勢。從退化面積來看，前20年內，以每年1.13%退化，退化面積增加了8.83萬hm2。后7年內，草地退化速度加劇，每年為3.48%，退化面積比前20年的還多9.53萬hm2；從退化類型來看，天然草地由輕度退化逐漸向中度和重度退化發展。20世紀80年代至今，輕度退化草地僅增加了2.13萬hm2，而中度和重度退化草地分別增加了12.05萬和4.18萬hm2［4］（表1）。草地退化引起牧草產草量明顯下降，2003年與20世紀50年代相比，草地覆蓋率下降了11.11%，高度下降了41.7%，牧草產量下降了30.4%［5］。目前，天?？h天然草地仍以每年1.33萬hm2速度在退化，照此速度發展下去，天?？h的生態環境狀況令人堪憂。

表1 天?？h天然草地退化面積及所占比例Table 1 Areas and proportion of degraded grassland in Tianzhu

3 天然草地退化成因

3.1 氣候因素 天?？h氣溫以每年0.04℃的速度在逐年上升（圖1）。20世紀80年代年平均氣溫為-0.28℃，20世紀90年代為0.43℃，2000年以后為0.78℃。從各年代草場退化面積可以看出，1983年到2003年的20年內，天?？h氣溫升高了1.3℃（從-0.6℃升高到0.7℃），草場只退化了8.83萬hm2。而2003年到2010年的7年內天?？h氣溫升高了0.1℃（從0.7℃升高到0.8℃），草場卻退化了9.53萬hm2。因此，天祝縣氣溫升高只是加劇了天然草場的退化，但不是最主要原因。

天?？h降水量呈波動式變化（圖2），20世紀80年代年平均降水量為422.20mm，20世紀90年代為390.93mm，2000年以后為409.57mm。降水量與天然草地退化的關系因年度而異。2000年以后的降水量比20世紀90年代高18.64mm，但天然草地仍在退化，說明降水量并不是引起20世紀90年代天?？h天然草地退化的根本因素；該縣2010年草地退化面積較2003年增加了9.53萬hm2，但2010年降水量較2003-2009年低32.73mm，說明降水量減少可能加劇了天然草地的退化。由此可見，氣候因素與天?？h草地退化并不呈強相關關系，它可能引起了天然草地的退化，但不是根本和決定性因素。

圖1 天?？h1982－2010年的平均氣溫Fig.1 Average temperature from 1982to 2010in Tianzhu

圖2 天?？h1982－2010年的降水量Fig.2 Precipitation from 1982to 2010in Tianzhu

3.2 超載過牧 隨著消費觀念的逐步轉變，牛羊肉等低脂肪、低膽固醇畜產品日益受到廣大消費者青睞，導致牛羊肉需求量逐年增加（據國家統計局資料，中國家庭人均羊肉消費量年均遞增6%）。同時，當地牧民為了應對災年和提高生活水平，長期以來一直把增加家畜存欄量作為發展畜牧業的標準，把圈存家畜的多寡作為貧富的象征。因此，草地牛、羊載畜量迅速增加，使得牧區普遍處于超載過牧狀態。天?？h天然草地理論載畜量為90萬羊單位，而實際載畜量幾乎呈直線式增長（圖3），引起天然草地退化面積增大、退化程度加劇。1983年該縣實際載畜量為94.65萬羊單位，超載5.17%，天然草地已表現出退化跡象；2003年該縣實際載畜量為119.9萬羊單位，超載33.22%，草地退化率達34.41%，退化面積比1983年增加了190.30%，且中度和重度退化面積大幅度提高；2010年該縣實際載畜量為154.1萬羊單位，超載71.22%，草地退化率達58.76%，退化面積比1983年增加了395.69%，中度和重度退化面積是1983年的24.63倍和8.08倍。由此可見，天?？h草地實際載畜量與草地退化面積和退化程度呈正相關。超載過牧是引起天祝縣天然草地退化的最根本原因。

圖3 天?？h1983－2010年天然草地載畜量變化趨勢Fig.3 Grazing capacity change of natural grassland from 1983to 2010in Tianzhu

超載過牧使草地植物群落種類成分發生了顯著變化。適口性好的禾草和莎草等優勢種葉面積不斷變小，光合作用效率降低，使得優勢種的生長發育受到抑制，降低了與適口性差的毒雜草等物種的競爭力，從而使毒雜草比重增大［6］。同時，隨植物群落蓋度的降低，地表裸露面積增大，蒸發加劇，使土壤表層含水量降低，容重增加，pH值增加，鹽堿化程度增大，最終導致裸露堿斑出現，為鼠類提供了良好的棲息地，使天然草地處于退化的惡性循環之中［7］。3.3鼠害 超載過牧引起草原退化，導致植被高度和蓋度下降，為高原鼠兔和高原鼢鼠等植食性危害動物提供了適合生存繁衍的生活環境和豐富的食物，使其種群數量迅速增長，嚴重破壞了草地土壤結構和植被根莖，形成寸草不生的“黑土灘”，最終導致草地荒漠化，使高寒草地陷入“超載過牧-草地退化-鼠害發生-草地退化”的惡性循環。天?？h高原鼢鼠的密度超過37.5只·hm-2［8］，鼠類活動地帶平均牧草損失率為6.65%，全縣每年損失牧草3 449.42萬kg，相當于2.36萬羊單位1年的采食量［4］。

4 天然草地可持續發展對策

4.1 以草定畜，制止超載過牧 天然草地退化的根本原因是超載過牧，因此實行以草定畜、嚴格控制放牧強度是解決這一問題的最有效方法之一。因牧草品質年度間有差異，草地管理部門應每年核算出適宜的載畜量，制定獎罰分明的管理制度，對落實程度好的牧民進行補貼和政策扶持等獎勵措施，對超載嚴重的牧民依法處罰，使以草定畜的政策深入人心，最終嚴格做到“有多少草，養多少畜”，真正給予天然草地休養生息的時間和空間，讓天然草地走上可持續發展的道路。寧夏鹽池縣實行以草定畜以來，產草量平均提高30%，荒漠和干旱草地兩種主要草地類型植被覆蓋度分別提高30%和50%，羊只飼養量由以前的8.2×106只增加到1.0×107只，農牧民人均收入增長31%9。

4.2 人工種草，緩解冬季草地壓力 在海拔較低、降水量相對充足的地方，將退化嚴重的天然草地或產量較低的農田建設為栽培草地，實行集約化經營，為家畜越冬或短期集約化育肥準備充足的飼草料，既能減輕冬季草地壓力，又能減少家畜越冬損失、提高養殖業經濟效益。從高寒氣候適應性、越冬率、產草量、牧草品質、利用年限等方面綜合考慮，天祝縣適合種植的品種有燕麥（Avenasativa）、箭筈豌豆（Viciasativa）、披堿草（Elymusdahuricus）、無芒雀麥（Bromusinermis）、紫花苜蓿（Medicago sativa）等10多個品種。豆科牧草和禾本科牧草混播是栽培牧草中最為經濟有效的方式，如箭筈豌豆和燕麥混播后鮮草產量較燕麥單播提高1.0～4.2 kg· m-2［10］，甘肅紅豆草（Onobrychisviciifoliacv.Gansu）、阿爾岡金苜蓿（M.sativacv.Algonquin）、垂穗披堿草和無芒雀麥混播在甘南州等高寒牧區的產草量最高［11］。紫花苜蓿由于具有適口性好、營養價值豐富、產量高、粗蛋白含量豐富、賴氨酸等動物必需氨基酸含量高、可利用年限長等諸多優點，是家畜飼養的上等原料，應在天?？h大面積種植。

4.3 發展高效畜牧業，降低草地載畜量 解決超載過牧的最根本方法是減少天然草地的載畜量。在家畜飼養數量減少的前提下，牧民經濟收入是否受到影響，是草地載畜量能否減少的決定性因素。甘肅高山細毛羊占天?？h家畜存欄量的80%以上，是該縣的支柱產業。若利用先進的育種、飼養及生產技術，發展高寒牧區高效肉羊產業，提高羊只個體產肉量和經濟效益，可減少草地載畜量。具體措施：1）確定肉羊精準雜交模式。目前羊毛價格波動較大、羊肉價格穩中有漲，因此細毛羊由毛用向肉用轉型成為必然選擇。研究表明，特克塞爾是改良甘肅高山細毛羊的最佳父本，其生長發育最快，胴體質量較同齡母本品種甘肅高山細毛羊提高4.97kg［12］，以當前羊肉市場價44元·kg-1計算，個體可新增經濟效益218.7元。因此，在天祝縣等細毛羊非核心產區，應以特克塞爾為父本雜交改良60%以上的基礎母羊群，利用雜種優勢提高羊只個體產肉量。2）羔羊斷奶出欄。在天然放牧條件下，斷奶出欄是肉羊生產效益的最大化時期12，這樣既可避開高寒牧草秋季結籽和根部貯存養料等忌牧時期，又可減少草地載畜量、加快畜群周轉，還能實現羔羊生產經濟效益的最大化。3）發展“放牧＋補飼”高效育肥?！胺拍粒a飼”是高寒牧區羊只的最優育肥技術［13］。因此，天?？h應實行“牧區繁殖，農區育肥，種草養畜”的育肥措施，使草地畜牧業由“靠天養畜”向“建設養畜”轉變，這樣既可以充分挖掘農區的飼草料、減輕牧區草地的壓力，又可以最大限度地提高肉羊生產的經濟效益。4）提高綠色、有機產品市場競爭力，延長產業鏈條。從初級的原始牛、羊肉產品，通過延長產業鏈條，發展綠色產品，促進產品增值，充分發揮綠色產品的市場競爭力和價格優勢，提高養殖業經濟效益，減少羊只飼養數量。

4.4 發展季節畜牧業和四季輪牧 天祝縣草地分布表現出明顯的垂直地帶性和季節性特點，有發展季節畜牧業的天然優勢。夏秋草地是最耐牧的時期，應擴大載畜量、提高利用率。在秋末冬季來臨前，應根據適繁母畜數量計算出冬春草地載畜量，出售超載牲畜，減少因家畜冬季掉膘給牧民帶來的損失。同時進行四季輪牧，對草地嚴重退化區實施強制性禁牧，最大限度地避免春季牧草萌發期和秋季種子成熟期的損害，使草地植物生長速度和植被蓋度得到較大的提高，保持草地生態環境的良性循環。

4.5 鼠害防治 物理法、化學法、生物法和生態控制法都可以防治草地鼠害，但大面積草地害鼠的防治主要以化學方法為主、生物和生態治法為輔，實施綜合防治。研究［14］表明，0.075%敵鼠鈉鹽、0.1%C型肉毒殺鼠素和0.1%D型肉毒殺鼠素對高原鼠兔均具有良好的滅效，它們的滅治率分別達到98.6%、95.5%和98.4%，并且殘效期短、不污染環境、無二次中毒，是良好的治鼠劑，經過一個生長期的綜合治理后，植物群落結構發生顯著變化，人工與半人工治理區植被蓋度較退化草地分別增加2.4和1.7倍，草層高度也分別增長1.8倍和1.5倍。

4.6 毒雜草防治 天?？h天然草地有毒植物有12科22屬78種，分布面積為21.36萬hm2，主要危害植物有棘豆（Oxytropisspp.）、狼毒（Stellera chamaejasme）及醉馬草（Achnatheruminebrians），分布面積為7.95萬、0.67萬和0.33萬hm2，危害最嚴重的棘豆平均密度達24.20株·m-2，蓋度為23.0%～64.4%［15］。

毒草防治方法有人工拔除、化學滅除、替代控制及生物防治等方法［16］。傳統的化學滅除方法仍是目前最有效的毒草防治方法，針對大多數毒草的草甘膦、2，4D-丁酯、使它隆、茅草枯以及有針對性的滅狼毒、滅棘豆、狼毒凈等除草劑的單獨及混合使用，可以有效地滅除毒草。同時越來越多的研究表明，部分毒草有一定的利用價值。如季節性有毒的毒草，可在無毒季節進行放牧；有些毒草經過脫毒或青貯后，就可直接飼喂；狼毒全株可用于造紙［17］，其有效成分可用于開發抗腫瘤藥、天然農藥、抗菌藥物等［18］；牛心樸子（Cynanchumkomarovii）是很好的固沙植物和上等的荒漠蜜源植物，有“西北蜜庫”之稱［19］。

4.7 天然草地退化監控 天然草地易受放牧等活動的影響，應在以下幾方面加強對草地生態環境的監控：1）土壤pH值。能顯示草地的鹽堿化趨勢；2）根田鼠。根田鼠喜食單子葉植物、喜棲于較陰郁的生境類型［20-21］，是未退化草地和輕度退化草地的優勢種，可以作為指示草地質量較好的一種標志性動物；3）植物類群。植物類群變化在一定程度上反映了草地的演替趨勢。如禾草和莎草比例增高，說明草地向進化演替；相反，若毒雜草比例升高，生物量下降，表明草地退化；4）植物蓋度。植物蓋度能指示草地退化強弱和是否發生荒漠化，根據其變化可調整放牧強度；5）檢測地面大氣濕度、含塵量和地面風沙情況，為草地荒漠化程度提供具體指標。

4.8 轉變傳統觀念，提高生態環境保護意識傳統觀念是造成天然草地退化的重要人文因素。因此，應加大科技培訓和宣傳力度，讓牧民深刻體會養殖業由數量型向質量效益型轉變的好處，明確天然草地在維護區域生態環境中的重要作用及其不易再生性，同時調整畜牧產業結構，改變以犧牲草地資源為代價的發展模式，延長產業鏈條，拓寬收入渠道，增加牧民預期收入，最終減少草地載畜量，減輕高寒牧區草地壓力。

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