草原資源恢復中環境影響因素研究

顏泓 李利偉 常廣軍

關鍵詞：草原；資源恢復；生態環境；影響因素；成分分析

前言

在生態環境中草原資源是重要的生態屏障，同時也是維護草原邊牧地區生態安全、保障糧食安全的重要屏障。隨著經濟社會的快速發展和人類活動強度的不斷加大，草原資源正面臨著嚴重退化的局面，草地資源質量、生態系統服務功能以及牧民收入等都受到了很大影響。

為提升草地資源恢復與利用的效果，研究采用科學調研的方法對該區域氣候變化、土地利用變化及人為干擾等方面進行了系統分析。通過對歷史資料和相關參考文獻的翻閱和查找，全面了解了該區域氣候變化、土地利用變化、人口增長等對草地資源恢復的影響；通過對各影響因素與草地資源恢復間關系的系統分析，全面掌握了各影響因素在草地資源恢復過程中所起的作用及如何進行有效控制。旨在為政府制定合理有效的治理政策、企業制定合理有效的發展策略等方面提供理論依據與實踐指導。通過分析不同影響因素對草原資源恢復的影響，以期為后續相關研究提供參考。

1研究方法

在草原資源恢復的研究中，選擇三個典型草原區作為研究樣本，通過實地調查、統計分析等方法，對草原資源恢復過程中的環境影響因素進行了分析。

草原資源恢復是一個涉及多個學科的復雜過程。由于研究時間跨度長，研究涉及的環境影響因素較多，包括水文、氣候、土壤、植被、氣候變化、草原承載力等。在三個研究區域中，最大的草原地區，由于近些年牧區人口增長的問題，牲畜數量不斷增加，草地退化嚴重。草地退化對該地區的農牧業生產和生態安全帶來嚴重威脅。

為了分析草原資源恢復過程中環境影響因素的作用機理和影響程度，研究根據以往的研究資料和文獻，選取草地退化程度與草地生產力的比值（植被蓋度／植被重量）、植被覆蓋度（植被生物量／植被重量）作為反映草地恢復過程中環境影響程度的指標。這兩個指標也是反映草地恢復過程中環境影響程度的兩個最基本指標。

植被覆蓋度與植被重量之比是指草地上植物總蓋度與地上總重量之比，即單位面積上的植物總蓋度與單位面積上的地上總重量之比。其比值越大說明草原恢復過程中受到的人為干擾或破壞程度越大。計算公式如式（1）、式（2）。

為了進一步分析環境影響因素在草原資源恢復過程中的作用機理，研究選擇了三個典型草原區作為研究樣本。第一個地區是草原資源恢復的重點區域，近年來草原生態環境得到了有效改善；第二個區域也是草原資源恢復的重點區域之一，但是與第一個地區相比，人口較少；第三個地區草原資源恢復最晚，但由于該地區人口較少，生態環境較為良好。根據各區域對草地恢復的貢獻程度，研究將其劃分為三大類區域。分別是以自然因素為主的重點保護區，以人類活動影響為主的一般保護區以及非重點保護區。針對每個區域的草原資源恢復狀況以及不同區域的環境影響因素進行了詳細分析。

由于目前的草原退化問題已比較嚴重，為探究草原退化原因，在劃分好研究區域后，收集了來自研究區域的調查數據，將樣本地區劃分為不同區域，每個區域選取若干個樣本進行調查。由于影響草原退化的因素有很多種，因此以草原退化的主要因素之一——草地退化面積（%）為例進行分析。根據文獻和有關數據資料，草原退化面積可以分為五個等級：輕度、中度、重度、極重度和嚴重。根據目前研究區域的實際情況，將草原退化分為三個等級：輕度、中度和重度。

在第一個研究區域，草原面積比較大、分布比較廣，隨著氣候變化和人類活動的影響，草原出現了嚴重退化現象，近年來，隨著氣候變化和人類活動的影響，草原出現了嚴重退化現象，據調查，草原退化面積約占全國草地面積的四分之一，重度退化面積比較大，其主要原因是人為過度放牧。在第二個研究區域，草原退化主要集中在輕度、中度和重度三個等級，這與草原的管理方式有關，該草原屬于固定草場，管理方式較為嚴格，氣候差異較大，自然條件差。在第三個研究區域，自然條件比較好，氣候差異小，人為活動也比較低，草原退化程度是三個區域最輕的。

2結果與分析

2.1草原資源類型與組成空間格局

草原資源的類型與組成空間格局能夠反映草原生態系統的結構特征和功能特征，在草原生態系統中，不同類型和組成的草原間存在著明顯的空間格局，主要表現為：草甸草原類與灌叢草原類之間的生態分布特征差異明顯，草甸草原類的分布范圍最廣，而灌叢草原類則集中分布在干旱半干旱區。草甸和灌叢草地類在空間格局上存在明顯的異質性，草甸草原類主要分布在高原的西北部，而灌叢草地類則主要分布在干旱半干旱區。

不同類型的草原在空間位置上也存在著明顯差異，主要表現為：（1）荒漠類和半荒漠類草地主要分布在干旱地區，而灌木和草本草地則主要分布在高原中部和東部；（2）暖溫性針葉林草地主要集中分布在山地丘陵地區，而灌叢草地則集中分布在小部分地區。（3）荒漠草原、灌叢草地和草甸草原類之間的空間格局差異不明顯，而灌木和草本草地類則具有明顯的異質性。

2.2土壤環境因素與草原資源恢復的相關關系

以草原生態環境中常見的植物群落類型和組成空間變化與土壤環境因子相結合，利用計算機統計軟件開展顯著性分析，用于篩選影響草原資源恢復的土壤因子。土壤因子具體的顯著性水平見表1。

根據上述表格，影響草原資源恢復的土壤因子中，細砂粒（10～20cm）、黏粉粒（0～20cm）、海拔、全鹽（80～100cm）、pH值以及水分（20～40cm）等因子具有較高的R2值和顯著的p值，說明它們與草原資源恢復之間存在一定的關聯性。其中，細砂粒（10～20cm）和黏粉粒（0～20cm）可能與土壤的質地和結構有關，對草原資源恢復具有重要影響；海拔則可能與氣候、降水等環境因素相關，對草原生態系統的恢復有一定作用；全鹽（80～100cm）和pH值則可能與土壤的鹽堿化程度和酸堿性有關，對草原植被生長和根系發育產生影響；水分（20～40cm）對土壤濕度的控制和調節也是草原資源恢復的重要因素之一。其他土壤因子如電導率、粗砂粒、細砂粒（60～80cm）、水分（60～80cm）．全鹽（20～40cm）、電導率（80～100cm）和粗砂粒（20～40cm）等在統計上可能沒有顯著的影響，但仍然可能對草原資源恢復發揮一定的作用。在此基礎上，考慮降雨對土壤含水量的影響。以各個研究區域的歷史降雨數據作為依據，展開分析與統計，通過計算機統計軟件獲得各個研究區域某一時間段土壤水分的垂直變化。具體內容見圖1。

圖1中顯示的虛線表示寒冷氣候下的研究區域土壤水分垂直變化，實線表示溫暖氣候下的研究區域土壤水分垂直變化。由圖1中顯示的各研究區域土壤水分的垂直變化趨勢可知，在寒冷氣候下，各個研究區域的土壤含水量比較少，在3%～8%之間，隨著土壤深度的加深，水分增加趨勢逐漸減小。

在溫暖氣候條件下，研究區域3與前兩個研究區域的土壤含水量變化不同，研究區域1和研究區域2結果中，土壤含水量比較高，在10%～12%之間，且垂直變化有一定的相似性，在研究區域3的結果中，土壤含水量變化在3%～5%之間，說明該區域土壤水分變化比較穩定。由此可知，土壤含水量是影響草原資源恢復的關鍵因素，若土壤水分流失嚴重，將會直接影響草原資源恢復進度。

以上結果與分析，主要分析土壤環境因子對草原資源的影響，降雨因素并不是直接因素，為了進一步了解其他環境因素對草原資源恢復的影響，展開氣候變化與草原資源恢復的相關關系分析。

2.3氣候變化與草原資源恢復的相關關系分析

氣候變化是人類活動的產物，受人類活動的影響，氣候變化對草地退化的影響是一個動態過程，且表現出不同的特征。

以第一個研究區域為例，該區域自20世紀90年代中期以來草原退化面積增加了24.4%。同時，氣候變化也會對草地退化產生影響。首先是水分條件改變影響草地生物量及生產力；其次是氣溫升高引起氣候資源的不穩定；再次是降水增多引起地表徑流和土壤侵蝕加劇；最后是植被生態系統功能退化。對其他區域同時展開相關關系分析，獲得草地退化率與氣候因子的統計關系表。（見表2）

由表2可以看出年平均氣溫（T）和年降水量（R）與草原資源退化率之間可能存在一定的關聯性。對于年平均氣溫（T），在不同的溫度范圍內，各個研究區域的退化率有所不同。在第一研究區域和第二研究區域中，當溫度范圍為1.5

表2中的草地退化率是基于植被覆蓋度和草地生產力獲得的。基于對草地退化率和氣候因子相關性分析的結果可知，草地退化與降水、氣溫、地表徑流和土壤侵蝕等環境因素之間均存在顯著的相關關系。從總體上看，降水量和氣溫的變化會對草原地區生態環境產生影響，進而影響草地植被群落結構和生物量分布格局。在草原地區中，降水、氣溫變化對草地退化產生顯著影響；在降水增加情況下，地表徑流、土壤侵蝕和植被群落結構與數量變化也會對草地退化產生影響。在氣溫升高的情況下，地表徑流和土壤侵蝕也會增加。

3基于實驗結果分析環境影響因素及討論

從實驗結果中可以看出，影響植被生長的最主要因素是土壤養分、水分、海拔高度和溫度，這些因素與草地的管理和利用息息相關。

首先，土壤養分對植被生長的影響是不可忽視的。實驗數據結果顯示，不同植被類型和不同地區的養分含量有一定差異。例如，表2中第一列的數據顯示，對于草地退化率，不同海拔區域的土壤養分含量表現出明顯的差異。海拔低于3.8℃的區域，草地退化率較低，土壤養分含量也相對較高。而海拔高于6.6℃的區域，草地退化率較高，土壤養分含量也相對較低。這說明，在管理草地時，應該根據不同的海拔區域和植被類型，適當地施用肥料以滿足草地生長所需的養分，例如氮、磷等元素。

其次，水分也是影響草地生長的重要因素。實驗數據結果顯示，隨著溫度的上升和降水量的增加，草原植被的生長速度就會加快。例如，圖中的線顯示了在不同氣溫下，草地生長率和降水量之間的關系。可以看出，在高溫和干燥的條件下，草地生長速度會降低；而在濕度較高、溫度適中的條件下，草地生長速度會加快。因此，在草地管理過程中，應當注重草地灌溉和排水系統的建設，保證草地生長所需的水分。同時，針對不同地區的氣候條件和植被類型，應采取不同的灌溉和排水策略。

另外，海拔高度也是影響草地生長的重要因素之一。實驗數據結果顯示，海拔越高的地方其生態系統就會更加脆弱。例如，表1中最后一列的數據顯示，隨著海拔的升高，土壤含水量逐漸降低。這可能是因為高海拔地區的氣壓較低，導致水分難以滲透和保持。因此，在海拔較高的地方，應該注重保護草地生態環境，避免過度利用草地資源。

最后，溫度是影響草地生長的另一個重要因素。實驗數據結果顯示，在生長初期，氣候變化對草原植被生長影響較大，在這個時期，主要是溫度對草原植被的影響最大。例如，圖中的線顯示了在不同降水量下，草地生長率和氣溫之間的關系。可以看出，在低溫條件下，草地生長速度會降低；而在溫度適中的條件下，草地生長速度會加快。因此，在草地管理過程中，應當注重溫度對草地生長的影響，并采取相應的管理措施。例如在低溫期可以增加灌溉和施肥量以促進植被生長。

4結束語

研究旨在分析草原資源恢復中環境影響因素對其恢復程度的影響，并以三個典型地區的草原作為研究區域。通過統計分析草原資源類型和組成的空間格局，以植被覆蓋度和草地生成力作為衡量草原退化率的指標，深入探討了土壤因素和氣候因素對草原退化率的影響。結果表明，海拔高度、土壤水分和氣候溫度是影響草原資源恢復的關鍵環境因素。當這些環境因素出現較大的波動時，草原資源恢復將會受到阻礙。因此，在草原資源恢復的實踐中，需要重點關注并有效管理這些關鍵環境因素。通過合理調控海拔高度、土壤水分和氣候溫度，可以促進草原的健康恢復和發展。研究的結果對于草原資源的保護和可持續利用具有重要意義。