那曲純牧區草地生態承載力評價

王娜 孔祥瓊

摘要：草原資源是藏族牧民賴以生存的物質基礎。生態承載力能夠反映草原系統的健康狀況。本文以那曲9個純牧業縣區為研究對象，選取與草地生態承載力相關的12個指標，運用主成分分析進行指標精簡和綜合評價。結果表明，尼瑪縣和雙湖縣草地生態承載力最強，申扎縣、安多縣和班戈縣承載力次之，巴青縣和嘉黎縣承載力較弱，色尼區承載力最弱。草地生態承載力受人類活動和自然因素共同作用，而人類活動是影響草地生態承載力的重要因素。

關鍵詞：主成分分析;那曲;純牧區;草地;生態承載力

中圖分類號：S812? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2022）01-0073-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.01.017

Evaluation of Grassland Ecological Carrying Capacity in Pure Pastoral Area of Naqu County

WANG Na， KONG Xiangqiong

（College of Information Engineering， Xizang Minzu University， Xianyang Shanxi 712082， China）

Abstract：Grassland resources are the material basis for Tibetan herdsmen to survive. Ecological carrying capacity can reflect the health status of grassland system. In this study， 12 indexes related to grassland ecological carrying capacity， in 9 pure pastoral counties in Naqu， were selected， and these indexes were simplified and comprehensively evaluated by principal component analysis. The results showed that the grassland ecological carrying capacity was the strongest in Nima county and Shuanghu county， followed by Shenzha county， Anduo county and Bangor county. However， the grassland ecological carrying capacity in Baqing county and Jiali county were weak， and Seni district was weakest. Grassland ecological carrying capacity is affected by human activities and natural factors， and human activities are important factors affecting grassland ecological carrying capacity.

Key words：Principal component analysis;Naqu county;Pure pastoral areas;Ecological bearing capacity

西藏地區草地資源豐富，面積超過0.87億hm2，其中可利用草原面積0.77億hm2，居全國之首。那曲地處藏北高原，草地面積0.42億hm2，占全區草地面積的47%，是草地面積最大、牧業產值最高的地區[1 ]。除東部比如縣、索縣為半農半牧區外，那曲其他區縣均為純牧區。長期以來，由于超載過牧、缺乏有效保護，那曲草地退化嚴重，原本極為脆弱的高原生態環境受到嚴重威脅[2 ]。草地資源是牧民生存的物質基礎，生態保護是西藏發展面臨的重大需求[3 ]。

草地承載力一般指單位面積草地所能承養的牲畜數量[4 ]，而生態承載力則從系統角度出發，強調單因素的變化會引發整個生態系統功能的改變[5 ]，是評價生態環境管理、進行可持續發展決策的重要依據[6 ]。常見的草地承載力評價方法包括生態足跡法、綜合評價法、系統動力學法、狀態空間法等。趙玉紅等[7 ]采用生態足跡法對那曲縣草地生態承載力進行了分析，王金枝等[1 ]利用層次分析法研究了藏北高寒草地退化的影響因素，方一平等[8 ]基于結構動力學模型，研究了高原凍土區草地生態承載力的變化。徐唐奇等[9 ] 采用草畜平衡指數對陜西千陽縣的草地承載力進行了研究，俞慧云等[10 ]將遙感與地面監測結合，對瑪曲縣高寒草地承載力進行了評價研究。承載力評價方法多種多樣，而生態承載力影響因素眾多。主成分分析作為一種綜合評價方法，能夠進行指標精簡，因而得到廣泛應用[11 ]。與以往文獻不同，我們以西藏傳統牧區那曲純牧區為研究對象，采用主成分分析法對草地生態承載力進行綜合評價，以期為藏北高寒草地生態安全和牧區經濟可持續發展提供參考。

1? ?研究區概況

那曲市位于西藏北部，青藏高原腹地，平均海拔4 500 m以上，總面積43萬km2，是全國五大牧區的重要組成部分。那曲屬亞寒帶氣候區，高寒缺氧，晝夜溫差大，1月份平均氣溫-13.2 ℃，7月份平均氣溫9.0 ℃，年均氣溫-2.1 ℃，年降水量由東南向西北遞減。生長期為6 — 9月，該地區牧草具有產量低、品質好、營養成分高等特點。此外，那曲具有豐富的畜產品、蟲草、礦產和旅游資源。

那曲市下轄1區10縣，其中純牧業縣區9個，分別為色尼區（原那曲縣）、嘉黎縣、聶榮縣、安多縣、申扎縣、班戈縣、巴青縣、尼瑪縣和雙湖縣。色尼區是那曲市的政治經濟中心，總人口最多，為10.45萬人;雙湖縣可利用草場面積最大，為831.1萬hm2。2020年那曲市總人口50.48萬，生產總值171.41億元。

2? ?研究方法

2.1? ?指標選取

在評價方法選擇上，草地生態承載力強調系統的整體性，綜合評價法較為適宜。影響草地生態承載力的因素較多、分布廣，主成分分析能夠將多個變量劃分為少數幾個綜合指標，對草地生態承載力評價具有較好的適用性。

主成分分析的基本思想是降維，即將多個具有相關性的指標轉化為少數幾個不相關的綜合指標，進而使問題簡單化。其計算步驟為：（1）對原始數據進行標準化;（2）計算相關系數矩陣;（3）計算特征值和累計貢獻率，確定主成分;（4）計算主成分載荷;（5）以各主成分的貢獻率為權重，進行綜合評價。

根據生態承載力的定義，參照草原生態承載力指標體系[12 ] ，結合藏北高寒草地特點，我們選取12個指標因子對那曲純牧區草地生態承載力進行評價，具體包括可利用草場面積X1（萬hm2）、海拔X2（m）、年降水量X3（mm）、年日照時間X4（h）、總人口X5（人）、從業總人數X6（人）、農林牧漁從業人數X7（人）、總產值X8（萬元）、牧業總產值X9（萬元）、牲畜數量X10（頭）、大牲畜數量X11（頭）和羊數量X12（只）。

2.2? ? 數據來源

數據主要來源于《西藏統計年鑒》《中國縣域統計年鑒》和百度百科。

3? ?結果與分析

3.1? ?數據標準化

利用Python3.8進行數據整理和統計分析。標準化后的那曲純牧區主要數據見表1。

3.2? ?計算相關系數

草地生態承載力影響因子的相關系數矩陣如表2所示。可以看出，12個因子之間存在一定的相關關系，X1與 X2具有較強的正相關關系，X1與 X3具有較強的負相關關系，X5 與X6、X7、X8、 X9具有較強的正相關關系。表明進行主成分分析具有合理性和必要性。

3.3? ?計算特征值和貢獻率

由主成分特征值及貢獻率（表3）和崖底碎石圖（圖1）可知，前3個主成分的特征值均大于 1，貢獻率分別為53.43%、29.25%、9.28%，累計貢獻率達 91.96%，可提取為主成分。

3.4? ?計算主成分載荷

各變量在前3個主成分上的載荷如表4所示。可以看出，第一主成分與總人口（X5）、從業總人數（X6）、農林牧漁從業人數（X7）、總產值（X8）和牧業總產值（X9）之間存在較強的相關關系，主要代表人口和經濟發展狀況。第二主成分與牲畜數量（X10）和羊數量（X12）具有較強相關關系，主要反映草地資源狀況。草地資源越豐富，所能承載的牲畜數量則越多;相反，某區域牲畜數量越多（主要為小牲畜），一定程度上則反映其草地資源越豐富。第三主成分與年降水量（X3）和年日照時間（X4）具有較強相關關系，主要反映研究區域的氣候狀況。氣候環境是影響牧草品種和牧草生長的重要因素，而光照、降水構成氣候環境的重要方面。由此可見，人類活動是草地生態承載力的重要因素。受利益驅使，超載過牧、過度開采、不合理采挖等行為時有發生，直接破壞草地植被。生態環境惡化，導致自然災害時常發生，又反作用于草地，使草地生態系統處于惡性循環中。

3.5? ?綜合評價

那曲牧業縣草地生態承載力綜合得分及排名如表5所示。主成分綜合得分（Y）有正有負，表示草地生態承載力所處的相對位置，正值說明被評價的地區草地生態承載力處于平均水平以上，負值表示所處的相對位置在平均水平以下。綜合得分越大，意味著草地生態承載力越強。可以看出，草地生態承載力最強的是尼瑪縣，雙湖縣次之;承載力一般的有申扎縣、安多縣和班戈縣;承載力較弱的是巴青縣、嘉黎縣和聶榮縣;色尼區承載力最弱。

由圖2可知，尼瑪縣位于那曲最西邊，地處羌塘高原大湖盆地帶，是國家級羌塘自然保護區的重要組成部分。尼瑪縣總面積0.73萬km2，其中可利用草場面積達673.3萬hm2，總人口34 338人，牲畜存欄數103.48萬只，牧業總產值19 801萬元。從綜合得分來看，尼瑪縣草地生態承載力目前正常，牧民可進行適度生產。雙湖縣位于那曲西北部，是國家級羌塘保護區的核心區，人跡罕至，可利用草場面積高達831.1萬hm2，目前草地生態承載力正常。

那曲蟲草資源主要分布在東部，覆蓋嘉黎、聶榮、比如、巴青、色尼等縣區。高原生態環境脆弱，農牧民過度采挖蟲草、放牧等不合理利用行為，導致草地嚴重退化。色尼區位于那曲中部，是那曲的政治、經濟和文化中心;境內多山，南與當雄縣接壤，北與聶榮縣、安多縣交界，東與嘉黎縣相連，西與班戈縣毗鄰;色尼區總面積1.62萬km2，可利用草場面積126.3萬hm2，是西藏人口最多、總產值最高的純牧業縣。從綜合得分來看，色尼區草地生態承載力目前處于超載狀態。

4? ?結論

本研究運用主成分分析法，分析了那曲純牧區的草地生態承載力情況，發現尼瑪縣和雙湖縣草地生態承載力最強，申扎縣、安多縣和班戈縣承載力一般，巴青縣和嘉黎縣承載力較弱，而色尼區承載力最弱。草地生態承載力受人類活動和自然因素共同作用，而人類活動是影響草地生態承載力的主要因素。為實現草地生態和牧區經濟健康發展，一方面應對草地生態承載力進行合理評估，根據承載力狀態實施草地合理利用和保護。當承載力正常時，可進行適度生產;當低度超載時則需減畜恢復;當中度超載時需禁牧封育;當高度超載時，需禁牧封育的同時施肥補播。另一方面，應對牧民進行環保教育，可充分利用廣播、電視、互聯網等大力宣傳環保知識和草地退化危害，提高牧民草原保護和可持續發展意識，進而實現草原生態良性循環。

參考文獻：

[1] 王金枝，顏? ?亮，吳海東，等.? 基于層次分析法研究藏北高寒草地退化的影響因素[J].? 應用與環境生物學報，2020，26（1）：17-24.

[2] 白瑪玉珍.? 西藏那曲地區草地資源現狀及其開發利用對策[J].? 南方農業，2016，10（30）：119-120.

[3] 張憲洲，何永濤，沈振西，等.? 西藏地區可持續發展面臨的主要生態環境問題及對策[J].? 中國科學院院刊，2015，30（3）：306-312.

[4] 李文鳳，李? ?龍，張? ?靜.? 基于RS和GIS的班戈縣草地承載力分析[J].? 湖北農業科學，2014，53（3）：540-543.

[5] 劉東霞，張兵兵，盧欣石.? 草地生態承載力研究進展及展望[J].? 中國草地學報，2007，29（1）：91-97.

[6] 包? ?杰，楊小林，王忠斌.? 南伊溝景區生態環境承載力研究[J].? 甘肅農業科技，2015（7）：57-60.

[7] 趙玉紅，敬久旺，魏學紅.? 基于生態足跡的藏北那曲縣草地生態承載力分析[J].? 貴州農業科學，2011，39 （9）：140-143.

[8] 方一平，朱付彪，宜樹華，等.? 多年凍土對青藏高原草地生態承載力的貢獻研究[J].? 氣候變化研究進展，2019，15（2）：150-157.

[9] 徐唐奇，胡慧娟，胡? ?麗.? 陜西省千陽縣草地資源承載力評價及其開發利用對策研究[J].? 西部大開發（土地開發工程研究），2019，4（12）：47-51.

[10] 俞慧云，俞聯平，楊林平，等.? 瑪曲縣高寒草地可食牧草產量和養分含量變化及草地承載力分析[J].? 中國草食動物科學，2020，40（3）：40-46.

[11] 劉曉君，劉? ?浪.? 基于主成分分析的陜西省水資源承載力綜合評價研究[J].? 數學的實踐與認識，2020，

50（1）：55-62.

[12]? 高喜紅，許文豪，林宇晨，等.? 區域生態承載力評價方法及指標研究[J].? 西部人居環境學刊，2021，

36（1）：57-65.