北方荒漠草原生態(tài)綜合監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

宋向陽(yáng) 邢啟明 常書(shū)娟 鄭淑華 楊勇 李蘭花

摘 要：我國(guó)北方荒漠草原地區(qū)生態(tài)環(huán)境總體上具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易受干擾、自我調(diào)節(jié)能力差等特點(diǎn)。因此，在全球氣候變化的大背景下，由于農(nóng)業(yè)與牧業(yè)之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)，加之區(qū)內(nèi)氣候波動(dòng)、人類活動(dòng)干擾等諸多因素，對(duì)荒漠草原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大影響。為了能準(zhǔn)確和真實(shí)的反映我國(guó)北方荒漠草原地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的變化，該文選定達(dá)茂旗為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)草地退化結(jié)構(gòu)變化、草地等和級(jí)結(jié)構(gòu)變化的研究，得出以下結(jié)論：（1）相比20世紀(jì)80年代達(dá)茂旗退化、沙化、鹽漬化草地，以及重度退化和重度鹽漬化草地相比20世紀(jì)80年代都有所減少；（2）達(dá)茂旗草地等級(jí)由低一級(jí)的草地向高一級(jí)的草地逐漸演變；（3）達(dá)茂旗草地質(zhì)量相比20世紀(jì)80年代有所降低。

關(guān)鍵詞：荒漠草原；草地退化；草地等級(jí)

中圖分類號(hào) S812 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）07-0113-3

Ecological Monitoring and Evaluation of the Desert Steppe in the North of China

—Taking Damao Banner as an Example

Song Xiangyang1 et al.

（1Institute of Grassland Survey and Planning of Inner Mongolia，Hohhot 010051， China）

Abstract：The ecological environment generally has the characteristics of simple structure， susceptible to interference and poor self-regulating ability in the desert steppe region of northern China.Therefore，under the background of global climate change， due to the fierce competition between agriculture and animal husbandry，In addition，there are many factors such as climate fluctuation and human disturbance，which have great influence on the ecological environment and structure of the desert grassland area，in order to accurately and truly reflect the change of the structure and functions of grassland ecosystem in the desert steppe region of northern China，to choose the desert steppe in Damao Banner taken as the object of study. Based on the structure change of grassland degradation，the grassland grade classified structural change，the results showed that：Damao Banner degradation，desertification，saline grassland is less than the 1980s，and not degradation，desertification，saline grassland is more than the 1980s，heavy degradation and heavy saline grassland is less than the 1980s. The grassland class of Damao Banner is evolving from lower level to higher level. The grassland quality level of Damao Banner is reduced than the 1980s.

Key words：Desert steppe； Grassland degradation； Grassland quality class

我國(guó)北方荒漠草原地區(qū)生態(tài)環(huán)境總體上具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易受干擾、自我調(diào)節(jié)能力差等特點(diǎn)[1]。因此，在全球氣候變化的大背景下，由于農(nóng)業(yè)與牧業(yè)之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)，加之區(qū)內(nèi)氣候波動(dòng)、人類活動(dòng)干擾等諸多因素[2]，對(duì)荒漠草原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重大影響。為準(zhǔn)確和真實(shí)反映我國(guó)北方荒漠草原地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的變化，本文選定包頭市達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗（以下簡(jiǎn)稱達(dá)茂旗）為研究對(duì)象，研究表明，在本地區(qū)內(nèi)，無(wú)論是草原生態(tài)環(huán)境演化歷史，草原生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀格局，還是草原生態(tài)建設(shè)工程成效等，均呈現(xiàn)較為復(fù)雜的特點(diǎn)，因而對(duì)該地區(qū)的研究具有代表意義[3-5]。

建國(guó)以來(lái)，達(dá)茂旗草原與生態(tài)環(huán)境總體呈現(xiàn)退化趨勢(shì)。具體表現(xiàn)為：地表水體萎縮、地下水位下降、土壤侵蝕加重、草場(chǎng)退化、土地沙化和鹽堿化面積擴(kuò)大，并繼而導(dǎo)致本區(qū)生物多樣性減少、土地生產(chǎn)力降低、草地載畜量下降、農(nóng)牧民生活貧困等現(xiàn)象[6-9]。另外，在全球氣候變化與區(qū)域氣候年際波動(dòng)的背景下，現(xiàn)有的各類生態(tài)管理與生態(tài)建設(shè)工程的效果難以鞏固、穩(wěn)定。氣候適宜時(shí)，農(nóng)牧業(yè)均可豐收[10]；但一旦遭遇氣象災(zāi)害，尤其是區(qū)域性降水減少時(shí)，各類生態(tài)建設(shè)工程的效果并不理想，原來(lái)的生態(tài)退化又將周期性的發(fā)生，本區(qū)以及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境災(zāi)害也接踵而至[11-13]。鑒于本區(qū)嚴(yán)峻的草原與生態(tài)惡化態(tài)勢(shì)，中央與地方政府實(shí)施了一系列的生態(tài)建設(shè)與恢復(fù)工程。為了從本質(zhì)上掌握本地區(qū)各類生態(tài)管理與生態(tài)建設(shè)工程的效應(yīng)。以達(dá)茂旗作為研究示范區(qū)，分析過(guò)去10年來(lái)該地區(qū)草原與生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)和服務(wù)功能的演變態(tài)勢(shì)，科學(xué)評(píng)價(jià)各類生態(tài)建設(shè)工程的實(shí)際成效及其穩(wěn)定性，提煉面向區(qū)域主體功能的生態(tài)管理優(yōu)化模式，為地方政府的生態(tài)管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部包頭市境內(nèi)，陰山北麓的烏蘭察布高平原。地處北緯41°20′～42°40′，東經(jīng)109°16′～111°25′，東與四子王旗毗鄰，西靠巴彥淖爾市烏拉特中旗，南連武川、固陽(yáng)兩縣，北和蒙古人民共和國(guó)接壤，國(guó)境線在本旗綿延88.6km。達(dá)茂旗地形特征南部高，北部低，由南向北傾斜，其間丘陵、低山、丘間盆地、波狀高平原交錯(cuò)分布。平均海拔1376m，東西跨度150km，南北縱深160km，總土地面積最新數(shù)據(jù)為17913.41km2。降水量從南往北遞減，分布不均。年平均降水量230～260mm，南北相差近110mm。同時(shí)季節(jié)分配和年際變化懸殊，保證率低。6—9月份的降水量占全年降水量的80%以上。春季降水量過(guò)少，常常出現(xiàn)春旱，影響牧草返青和農(nóng)作物播種。達(dá)茂旗是包頭市唯一的純牧業(yè)旗縣，擁有草原總面積16498.27km2，占國(guó)土面積的92.1%，是烏蘭察布草原的重要組成部分。主要草原類型有典型草原、荒漠草原和低平地草甸類，其中荒漠草原面積最大，占草原總面積的48.64%。屬于北方干旱氣候條件，生態(tài)條件嚴(yán)酷，環(huán)境脆弱，再加上人為因素干擾和長(zhǎng)期超載過(guò)牧影響，導(dǎo)致草原生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了逆向演替，生態(tài)環(huán)境逐步惡化，沙塵暴天氣肆虐，嚴(yán)重影響了牧民的生產(chǎn)和生活。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 用20世紀(jì)80年代草地資源狀況為本底進(jìn)行比較，根據(jù)不同草原類型及不同退化級(jí)別，建立草原退化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，草原“退化、沙化、鹽漬化”分級(jí)是在同一類草原內(nèi)進(jìn)行，不同草原類分級(jí)指標(biāo)不同；植物群落總覆蓋度相對(duì)百分?jǐn)?shù)的減少率；草群中優(yōu)勢(shì)植物和退化指示植物的種類、數(shù)量以及它們占草群總產(chǎn)量的百分比、地表狀況作為草原“退化、沙化、鹽漬化”分級(jí)的重要條件。用20世紀(jì)80年代草地資源狀況為本底進(jìn)行比較，根據(jù)不同草原類型及不同退化級(jí)別，建立草原退化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，退化程度分為3級(jí)，分別為輕度退化、中度退化和重度退化；土壤基質(zhì)為沙質(zhì)的草原分為輕度沙化、中度沙化和重度沙化；鹽生植物比例增加的鹽漬化草原分為輕度鹽漬化、中度鹽漬化和重度鹽漬化。

1.3 調(diào)查方法 本方法采用了比較成熟的集成遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）為一體的獨(dú)特的空間分析功能和大尺度的草地自然資源資產(chǎn)分析服務(wù)技術(shù)平臺(tái)，一是以遙感衛(wèi)星TM影像為主，獲取客觀的地面影像作為調(diào)查的主要信息源，實(shí)現(xiàn)在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)該區(qū)域各類地形及氣候條件下現(xiàn)勢(shì)性遙感影像的全覆蓋；采用基于GPS控制點(diǎn)的糾正技術(shù)，提高影像的正射糾正幾何精度。二是基于地面與遙感相結(jié)合的調(diào)查方法。以外業(yè)樣地為基礎(chǔ)，采用成熟的目視解譯與計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別相結(jié)合的信息提取技術(shù)，對(duì)每一斑塊的范圍、位置進(jìn)行數(shù)字化，準(zhǔn)確獲取界線、范圍、面積等信息。

1.4 計(jì)算方法 運(yùn)用Arcgis軟件繪制矢量圖，投影采用阿爾伯斯投影，投影區(qū)域面積保持與實(shí)地相等。

2 結(jié)果與分析

2.1 達(dá)茂旗草原生態(tài)系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu)變化評(píng)價(jià) 從表1和圖1看出，天然草地資源“退化、沙化、鹽漬化”類型包括草地資源退化類型、沙化類型和鹽漬化類型。每類型均分為輕度、中度、重度3個(gè)等級(jí)。達(dá)茂旗天然草地“退化、沙化、鹽漬化”總面積為164.98萬(wàn)hm2，占全旗草地總面積的80.81%，與20世紀(jì)80年代相比，下降了10.68個(gè)百分點(diǎn)。退化草地占全旗草地總面積的72.23%，沙化草地占全旗草地總面積的1.28%，鹽漬化草地占全旗草地總面積的7.30%，相比20世紀(jì)80年代草地資源調(diào)查結(jié)果，其中退化和沙化草地分別下降了3.68和83.21個(gè)百分點(diǎn)，而鹽漬化草地上升了3.67個(gè)百分點(diǎn)；對(duì)于退化草地，重度退化草地是2.0萬(wàn)hm2，輕度退化草地是86.20萬(wàn)hm2，和20世紀(jì)80年代相比重度退化草地減少了20.73個(gè)百分點(diǎn)，輕度退化草地增加了5.33個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 達(dá)茂旗草地等級(jí)變化評(píng)價(jià) 按照全國(guó)統(tǒng)一規(guī)定的“中國(guó)草地等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，可將達(dá)茂旗草地類型劃分為5等、3級(jí)。5等分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等，3級(jí)分別為6、7、8級(jí)。按照調(diào)查結(jié)果顯示，達(dá)茂旗現(xiàn)狀6級(jí)草地面積為45.81萬(wàn)hm2，與20世紀(jì)80年代相比，有所增加，而8級(jí)草地與20世紀(jì)80年代相比，呈下降趨勢(shì)（表2）。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，達(dá)茂旗Ⅰ等草地面積為20.48萬(wàn)hm2，相比20世紀(jì)80年代下降了8.04個(gè)百分點(diǎn)；Ⅱ等草地為87.90萬(wàn)hm2，相比20世紀(jì)80年代下降了17.25個(gè)百分點(diǎn)；Ⅲ等草地為51.92萬(wàn)hm2，相比20世紀(jì)80年代增加了44.97個(gè)百分點(diǎn)；Ⅳ等草地為4.66萬(wàn)hm2，相比20世紀(jì)80年代增加了224.24個(gè)百分點(diǎn)；Ⅴ等草地面積為0.02萬(wàn)hm2，而20世紀(jì)80年代Ⅴ等草地面積為0。

3 結(jié)論

（1）相比20世紀(jì)80年代達(dá)茂旗退化、沙化、鹽漬化草地，以及重度退化和重度鹽漬化草地均有所減少，這主要和近年來(lái)實(shí)施的多項(xiàng)工程項(xiàng)目，輕度退化草地是達(dá)茂旗現(xiàn)有草場(chǎng)中利用潛力相對(duì)較大的一類草地，科學(xué)、合理的規(guī)劃、利用該類草地，寓利用與保護(hù)之中，將會(huì)成為達(dá)茂旗草原畜牧業(yè)重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）達(dá)茂旗草地等級(jí)由低一級(jí)的草地向高一級(jí)的草地逐漸演變。說(shuō)明草地的生產(chǎn)能力正在逐步提高，草原承載力也在逐步增加。

（3）達(dá)茂旗草地等正在從高等級(jí)逐步向低等級(jí)演變，這說(shuō)明草地雖然在恢復(fù)過(guò)程中，但是草地牧草的品質(zhì)反而在下降。

4 討論

（1）維持草畜平衡，合理利用草地資源，減輕天然草場(chǎng)生態(tài)承載壓力，逐步推行劃區(qū)輪牧制度，提高草地生產(chǎn)力，使牧民收入提高，生活得以改善，滿足畜牧業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的需要是當(dāng)今草原發(fā)展的作用和意義[14]。

（2）劃區(qū)輪牧是指根據(jù)草地牧草的生長(zhǎng)和家畜對(duì)飼草的需求，將草地按計(jì)劃分為若干分區(qū)，在一定時(shí)間內(nèi)逐區(qū)循序輪回放牧，是一種先進(jìn)的放牧制度。與自由放牧相比，可減少牧草浪費(fèi)，提高載畜量，有利于改善牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量，可防止家畜寄生性蠕蟲(chóng)的傳播。針對(duì)達(dá)茂旗草原生產(chǎn)力南高北低的特殊性，可以在草原植被恢復(fù)過(guò)渡地帶劃定一定的區(qū)域進(jìn)行劃區(qū)輪牧，這樣既能保證草原的休養(yǎng)生息，又能減少草原資源的浪費(fèi)[15]。

（3）按照達(dá)茂旗當(dāng)前的情況，有必要順應(yīng)自然規(guī)律，對(duì)草原畜牧業(yè)今后的發(fā)展思路和經(jīng)營(yíng)理念做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其中把草原分成不同的經(jīng)濟(jì)區(qū)，根據(jù)地形，氣候，植被，對(duì)草原進(jìn)行分類經(jīng)營(yíng)，從而達(dá)到資源與環(huán)境的最優(yōu)配置，保證草原畜牧業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展[16]。

參考文獻(xiàn)

[1]周道瑋，姜世成，王平.中國(guó)北方草地生態(tài)系統(tǒng)管理問(wèn)題與對(duì)策[J].中國(guó)草地，2004（01）.

[2]神祥金，周道瑋，李飛，等.中國(guó)草原區(qū)植被變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)[J].地理科學(xué)，2015（05）.

[3]張果，周廣勝，陽(yáng)伏林.內(nèi)蒙古荒漠草原地表反照率變化特征[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2010（24）.

[4]劉東霞，盧欣石，李文紅.呼倫貝爾退化草地植被演替特征研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2008（08）.

[5]王宏，李曉兵，李霞，等.中國(guó)北方草原對(duì)氣候干旱的響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2008（01）.

[6]霍擎.包頭市達(dá)茂旗土地退化評(píng)價(jià)研究[J].陰山學(xué)刊（自然科學(xué)版），2004（01）.

[7]昝成功，武侃強(qiáng).達(dá)茂旗草原生態(tài)環(huán)境受損問(wèn)題[J].內(nèi)蒙古環(huán)境保護(hù).1999（02）.

[8]呂子君，盧欣石，辛?xí)云?中國(guó)北方草原沙化現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].草地學(xué)報(bào)，2005（S1）.

[9]肖力宏，寶音陶格濤，劉海林.科學(xué)管理草地退化的原因及退化草地改良的研究[J].科學(xué)管理研究，2004（S1）.

[10]魏永勝，梁宗鎖，山侖.草地退化的水分因素[J].草業(yè)科學(xué)，2004（10）.

[11]董光榮，吳波，慈龍駿，等.我國(guó)荒漠化現(xiàn)狀、成因與防治對(duì)策[J].中國(guó)沙漠，1999（04）.

[12]馬林.內(nèi)蒙古可持續(xù)發(fā)展論[M].呼爾浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)出版社，1999.

[13]陳靈芝，陳偉烈.中國(guó)退化生態(tài)系統(tǒng)研究[M].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

[14]歐海若.土地利用規(guī)劃的基礎(chǔ)理論問(wèn)題研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2004.

[15]但承龍.可持續(xù)土地利用規(guī)劃理論與方法研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[16]艾建國(guó).中國(guó)城市土地制度經(jīng)濟(jì)問(wèn)題研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2000.

（責(zé)編：張宏民）