張鶴山 鄭岑 李翔宏 郭安國 邢旗 劉洋 田宏
摘要:采用地面調查和遙感監測相結合的方法,對麻城草地資源和草地類型開展研究。結果表明,麻城常見草地植物有157種,分屬38科109屬,其中牧草類植物112種;按照“中國草地類型劃分標準及中國草地類型分類系統”劃分標準,麻城草地類型分為6類52型。麻城草地植物具有良好的營養價值、適口性和采食率,并且生物產量高,屬優等或良等草地。草地植被整體保護較好,局部出現退化現象,草場利用不均衡,過牧和輕牧同時存在。
關鍵詞:麻城市;草地資源;現狀;評價
中圖分類號:S812.8 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)24-6312-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.056
Abstract:Investigation on grassland resources and grassland sortr were carried in Macheng situation by filed surveying and remote sensing monitoring. The results indicated that there were 157 species from 109 genera of 38 families. Among the plants, 112 species were forage grass. According to“Chinese Grassland Divisional Criteria and Chinese Grassland Classification System”, it was clear that the grassland in Macheng country included 52 types in 6 classes. The forage plants from grassland in Macheng had high nutritive value, good palatability and more biological yield. The most of grassland in Macheng country was preserved well but patical area was degenerated severely. Moreover, because the grassland resources were utilized unreasonably, there are overgrazing grassland and light-grazing grassland.
Key words:Macheng country;grassland resources;situation;evaluation
草地資源是可更新的農業自然資源,被廣泛用于畜牧業生產經營[1]。我國南方地區雨熱豐沛且同季,適合營養體農業生產,蘊藏著發展草地畜牧業的巨大潛力[2-4]。麻城草地作為我國南方地區草地資源的組成部分,是當地發展草食畜牧業的物質基礎和保障。20世紀80年代,湖北省開展草地資源普查,對麻城草地資源的開發利用起了重要的指導作用,但距今已有30余年,并且長期受自然條件和人為因素的影響,草地狀況已經發生變化。近年來,麻城草地開發速度加快,許多草山草坡被用來飼養牛羊,草地地塊出現過牧或退化現象,草地生產能力下降,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、資源的可持續利用受到威脅[5,6]。為此,開展麻城草地資源現狀和生產狀況調查研究,了解草地基本狀況,以期獲得草地資源開發利用的基礎信息和科學依據,對指導當地草地畜牧業的可持續發展、維護草地生態系統的健康平衡具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 自然概況
麻城市位于湖北省東北部,地處大別山中段南麓,鄂豫皖三省交界處,東經114°40′-115°28′,北緯30°52′-31°36′。三面環山,山地約占全市總面積40%,低山丘陵約占30%,平原約占30%,最高海拔1 337 m,最低海拔25 m。屬北亞熱帶大陸性濕潤季風氣候,具有南溫帶和北亞熱帶過渡的氣候特點,熱量豐富,降水充沛,無霜期長。年均氣溫16 ℃,日照時數1 634.3~2 119.2 h,年均降雨量1 100 mm。區域內有大面積草山草坡、灌叢草地、疏林草地等草地資源,是湖北省草地資源的重要組成部分。
1.2 調查內容
調查內容包括麻城天然草地植物資源、草地類型、草場利用方式和利用強度、草地退化狀況及草地質量評價。
1.3 調查方法
以20世紀80年代湖北省草地資源普查資料為依據,借助SPOT(地球觀測系統)和TM(Thematic mapper)衛星影像圖,采用地面調查和遙感監測相結合的方法,運用典型樣地和觀察樣地相結合的地面數據采集技術,進行常規草地樣方測定,并輔以農戶走訪調查收集有關草場狀況的基礎信息。
草本、半灌木和小灌木測定樣方為1 m×1 m,測定群落蓋度、草層高度、植物種群多度、牧草產量和鮮干比,調查主要優勢種類。灌木及高大草本測定樣方大小為10 m×10 m,樣方內分別測定草本和灌木。灌木產草量測定家畜可采食到的葉和嫩枝。每個樣地設3個重復,記錄地點、海拔、樣地周邊情況。
2 結果與分析
2.1 草地植物資源
麻城草地植物種類157種,隸屬38科109屬,其中禾本科植物40種,豆科植物23種,菊科植物18種,薔薇科植物12種,其他科64種。在157種草種中,可食性牧草種類112種,占該地區總草地植物種類的73.2%,其中適口性較好的優良牧草植物有50種,主要為禾本科、豆科和沙草科。禾本科植物多數可食,是草場主要飼用種類,典型的有早熟禾(Poa annua)、稗(Echinochloa crusgalli)、鵝觀草(Roegneria kamoji)、狗牙根(Cynodon dactylon)、雙穗雀稗(Paspalum distichum)等。白茅(Imperata cylindrica)、芒(Miscanthus sinensis)、黃背草(Themeda triandra)、羊茅(Festuca ovina)等植物在莖葉嫩綠時為家畜喜食,生長后期適口性下降。豆科植物除有毒植物外,可作牧草的植物質量中等偏上,蛋白質含量高,主要有截葉胡枝子(Lespedeza cuneata)、山豆花(Lespedeza tomentosa)、雞眼草(Kummerowia schindl)、木藍(Indigofera tinctoria)等。
2.2 草地資源類型
本次調查樣地共207個,其中草本植被、半灌木或小灌木樣地110個,大灌木植被樣地85個,田埂、地邊樣線12個,范圍覆蓋麻城市19個鄉鎮、街道,調查路線5 400 km。按照“中國草地類型劃分標準及中國草地類型分類系統”劃分標準,麻城草地類型分為6類52型(表1)。
在6類草地類型中,暖性灌草叢類草地面積最大,占全市草地面積的58.68%;其次為暖性草叢類,占27.18%;低地草甸類和熱性灌草叢類分列三、四位;熱性草叢類和沼澤類草地在麻城市零星分布,草地面積較小,兩者合計占全市草地面積不足1%。
在可利用草地資源中,暖性草叢類、暖性灌草叢類和低地草甸類占全市可利用草地面積的95.16%,牧草產量占全市牧草總產量的93.97%。其中,暖性灌草叢類可利用草地分布面積最大,占總利用面積的59.66%,干草總貯量6 526.97萬kg,是麻城市重要的放牧草場之一。暖性草叢類干草總貯量為2 584.71萬kg;低地草甸類雖然可利用面積較小,但單位面積產量高,干草總貯量為234.65萬kg。這三類草場生境條件較好,全市主要牧場分布在這三類草場中,利用潛力較大。
2.3 草地資源評價
草地質量以草地“等”、“級”進行評級[7]。草地植物按其營養價值、適口性和采食率劃分為優、良、中、低、劣5個等級,分別對應一、二、三、四、五等。一、二等草地為優良草地,三等草地為中等草地,四、五等為劣質草地。草地“級”的評價是對草地產量所屬“級”的劃分,是根據草地草產量的高低來劃分,共分為8個級別,其中1、2、3級為高產草地,4、5級為中產草地,6、7、8級為低產草地。麻城市各草地型“等”、“級”評價結果見表1。
2.3.1 草地“等”評價 麻城市草地質量以二等和三等為主,草地質量總體評價為中等偏上。中等草地面積占全市可利用面積的60.85%;其次是良等草地占38.67%;而低等草地草地面積僅占全市可利用面積的0.01%;全市無劣等草地。
熱性草叢類草地為良等草地,群落由次生熱性多年生、中生或旱中生草本植物組成,其間散生少量陽性喬、灌木。群落以禾本科牧草占絕對優勢,該類草地蓋度比較大,植株比較高大,產量比較高,植物生長前期植株鮮嫩,牛、羊喜食,生長后期,飼用價值較低。
熱性灌草叢類草地為中等草地,該類草地以多年生草本植物為主體,散生有少量喬木和灌木,穩定性較熱性草叢類草地差。該類草地生長期長,枯黃晚,牧草生長前期柔嫩,各類家畜均采食,到生長后期,草質粗糙,纖維素增多,莖稈堅硬,飼用價值顯著降低。
暖性草叢類草地為中等草地,包含一、二、三等,其中二等草地面積最大,占到該類草地可利用面積的91.83%。該類草地以多年生中型禾草為主,主要優勢植物有黃背草、野青茅、白茅等。植被生長旺盛,草層較高,早期利用,不論是刈割還是放牧均較好,生長前期各類家畜均喜食,后期適口性降低。
暖性灌草叢類草地為中等草地,其中二等草地和三等草地各占該類草地面積的50.41%和49.59%。該類草地主要分布在麻城市東北一帶,以暖性中生或旱生多年生草本植物為主,其中散生灌木或零星喬木,結構層次分明。群落種類組成較簡單,優勢種明顯,常由單優勢種組成,物種以喜溫的種類為主,如野古草、白茅等。該類草地是很好的刈割草場和放牧地。
低地草甸類為良等草地,該類草地中二等草地占可利用面積的76.63%,一等草地占5.13%,三等草地占18.24%。因局部地形低平,水分條件較好,植物種類組成也較豐富,主要有根莖禾草層片、疏叢禾草層片、苔草層片和雜類草層片,某些群落還有中生灌木層片和一年生草本層片。
沼澤類草地劃為四等劣質型草地。該類草地多在地表積水、土壤過濕并常有泥炭積累的生境中,由濕生和水生草本植物組成各種草群,以多年生草本植物占優勢,并混生一、二年生草本、灌木與小喬木、喬木、藤本及蕨類植物。該類草地家畜不食或少食,營養成分除碳水化合物外,其他成分很少,屬于低等草地,在畜牧業生產上利用價值不大。
2.3.2 草地“級”評價 麻城市草地包括8個草地級別中的6個,分別是1、2、3、4、5和6級。麻城草地以3級以上為主,4、5級草地主要集中在北部,6級以下草地從南到北以斑塊狀貫穿于全市。6大類草地中,暖性草叢類和暖性灌草叢類草地均以3級草地為主,分別占39.57%和39.93%;熱性草叢類草地為5級草地;熱性灌草叢類草地以4級草地最多,占到該類草地可利用面積的65.06%;低地草甸類中近1/2面積的草地都為1級草地;沼澤類草地全部為2級草地。以地帶性分布的草地中,暖性草叢類和暖性灌草叢類以高產草地為主,而熱性草叢類和熱性灌草叢類為中產草地;隱域性分布的低地草甸類和沼澤類草地都為高產草地。
2.4 草地退化狀況
草地退化分級指標參照《天然草原退化、沙化和鹽漬化的分級指標》(GB/T19377)[8]執行。結果表明,麻城市草地退化等級可分為四級,即未退化草地、輕度退化草地、中度退化草地和重度退化草地。輕度退化草地主要分布在山坡底部和坡中部;中度退化草地主要分布在南部和北部的耕地附近;重度退化草地多數分布在水域附近和沿河灘涂。
麻城市未退化草地分布于6大類39個草地類型中,輕度退化草地中分布于4個草地類39個草地型,中度退化草地分布于4個草地類40個草地類型,重度退化草地分布于3個草地類17個草地類型。其中未退化草地和輕度退化草地以暖性草叢類“黃背草+白茅”草地類型為主,中度退化草地以低地草甸類“水芹+小飛蓬”草地類型所占面積最大,而重度退化草地以低地草甸類“狗牙根+雀稗+問荊”草地類型為主要群落。
麻城各鄉鎮草地退化狀況見表2。從各鄉鎮來看,草地保存較好的鄉鎮為黃土崗鎮、龜山鎮、張家畈鎮和三河口鎮,其退化率分別為16.37%、17.23%、17.66%和17.89%;全市退化比例最高的鄉鎮為歧亭鎮和中館驛鎮,退化草地分別占55.11和54.83%。在輕度退化草地類中,歧亭鎮、順河鎮和木子店鎮退化草地所占比例最大,分別占該鎮草地面積的40.89%、32.22%和22.72%;在中度退化草地類中,以中館驛鎮、宋埠鎮和鐵門崗鄉退化草地所占比例最高,分別為45.06%、44.31%和30.06%;在重度退化草地類中,以鼓樓街道、南湖街道、白果鎮和龍池街道最為嚴重,其重度草地占該鎮草地面積的比例分別為19.34%、18.41%、12.09%和11.54%。
3 小結與討論
3.1 草地類型
草地類型是草地自然特性和經濟特性的高度抽象與概括[9],受到熱量和水分[10]、垂直地帶以及土壤因素的影響[11]。麻城天然草地植物種類復雜,多樣性豐富,形成了豐富的草地類型,可分為6類52型。相比20世紀80年代草地資源普查結果,麻城草地類型新增加了2個草地類,即低地草甸類和沼澤類。在麻城可利用草地資源中,暖性草叢類、暖性灌草叢類和低地草甸類三類草地為當地草地畜牧業提供了90%以上的可飼牧草資源。然而,三者在草地畜牧業中的地位并不對等,低地草甸類草地由于地處河灘地,物種豐富,草質優良,便于放牧家畜,被廣泛用于畜牧業生產,其他兩種草地多地處偏遠且交通不便,利用程度不高。
3.2 草地資源評價
草地資源評價是對草地資源植物種類營養價值、適口性以及草地生產力的綜合考量。根據草地植物營養價值、家畜的喜食程度以及適口性綜合評價程序,能夠對草地做出科學、全面、客觀的評價[1]。麻城草地植物占全省草地植物的16.8%,可被家畜采食的草地植物種類占全省可利用草地植物的22.3%,草地“等”級主要以二等和三等為主,全市52個草地型中二等草地型有23個,三等草地型有26個,草地資源評價屬于中等偏上,且以中高產草地居多。然而,牧草適口性或營養價值的優劣并非絕對不變[12],會隨家畜種類和牧草不同生育階段而發生變化,比如麻城草地中的優勢種白茅、芒等植物,其生長初期時葉片較嫩,適口性好,生長后期莖葉粗硬,適口性差,營養價值也隨之降低;而菊科有些植物種類雖然有較高的營養價值,但由于生長階段有強烈的氣味造成家畜不愿采食。因此,草地資源評價是一種動態的監測行為。
3.3 草地退化現狀
人類活動是造成草地退化的主要原因[13,14],如基礎設施建設引起的人為破壞、水土流失、荒山荒坡的盲目開發等。從麻城草地退化區域看,靠近市區的鼓樓街道、南湖街道、龍池街道以及白果鄉,這些區域受城市建設、開荒種地等人為活動影響較大,多數為重度退化草地;而麻城南部和北部地區的耕地區域則是中度退化草地的主要分布區域。此外,不同草地類型具有不同的退化程度,飼用價值高的低地草甸類草地易被過度利用,造成草地退化嚴重,而以白茅、黃背草為優勢種的熱性草地或灌叢草地利用率偏低,草場保護較好。
綜上所述,麻城草地資源植物種類豐富,草地類型多樣,具有很大的發展潛力,但是也存在植物種類營養價值低、適口性差,局部草地利用過度、開發利用不平衡的問題。為此,今后應加快南方地區草地現代畜牧業項目建設,實施草地改良,改善牧草品質,調整放牧壓力和牧草資源的時空分配,合理地利用草地資源。同時,發展農區草地農業,推廣人工種草,也是一種具有良好發展前景的農業發展模式。
參考文獻:
[1] 白躍華,魏紹成.草地資源評價方法與綜合評價程序[J].中國草地,2001,23(2):63-66.
[2] 王 堃,韓建國,周 禾.中國草業現狀及發展戰略[J].草地學報,2002,10(4):293-297.
[3] 張新時,李 博,史培軍.南方草地資源開發利用對策研究[J].自然資源學報,1998,13(1):1-7.
[4] 李向林.中國南方的草地改良與利用[J].中國農學通報,2001(S):92-96.
[5] 張自和.無聲的危機-荒漠化與草原退化[J].草業科學,2000, 17(2):10-12.
[6] 楊汝榮.我國西部草地退化原因及可持續發展分析[J].草業科學,2002,19(1):23-27.
[7] 北方草場資源調查辦公室.草場資源調查技術規程[M].北京:科學技術出版社,1986.
[8] GB/T19377-2003,天然草原退化、沙化和鹽漬化的分級指標[S].
[9] 許 鵬.草地資源調查規劃學[M].北京:中國農業出版社,2000. 56-66.
[10] 胡自治.草原分類學概論[M].北京:中國農業出版社,1997. 134-138.
[11] 于 磊,魯為華,閻 平,等.新疆昭蘇縣境沙爾套山天然草地牧草資源與評價[J].中國草地學報,2014,36(4):5-11.
[12] 劉黎明,趙英偉,謝花林.我國草地退化的區域特征及其可持續利用管理[J].中國人口·資源與環境,2003,13(4):46-50.
[13] 孫海群,周 禾,王 培.草地退化演替研究進展[J].中國草地,1999(1):51-56.
[14] 任繼周,林慧龍.農區種草是改進農業系統、保證糧食安全的重大步驟[J].草業學報,2009,18(5):1-8.