肅南、肅北草地類型及草地植物物種多樣性現(xiàn)狀

趙忠，何毅，李青，楊鵬翼，金賜福，楊學(xué)蘭，孫曉云，顧自林，張衛(wèi)軍，王軍，屈勇，柴永青，澤德，那·巴特爾

（1.甘肅省草原監(jiān)理站，甘肅 蘭州730046；2.甘肅省外資項目辦公室，甘肅 蘭州730030；3.肅南縣草原監(jiān)理所，甘肅 肅南734400；4.肅北縣草原監(jiān)理站，甘肅 肅北736300）

肅南裕固族自治縣和肅北蒙古族自治縣位于甘肅省西北部，是甘肅省主要的牧區(qū)縣。兩縣行政區(qū)域相連，總土地面積9.33萬km2，由東南沿祁連山向西北延伸，東西跨度約720余km，南北寬500 km，包括了祁連山中、西部北麓山地，祁連山山前凹陷－河西走廊西北端綠洲邊緣低平地，以及內(nèi)蒙古高原西北部馬鬃山低山殘丘區(qū)。

肅南縣是甘肅省獨有的，中國唯一的裕固族自治縣，主要分布在祁連山中段北麓。除縣區(qū)主體外，還包括皇城、馬蹄和明花3塊飛地。現(xiàn)轄6鄉(xiāng)2鎮(zhèn)、9個國有林牧場、101個行政村和3個城鎮(zhèn)社區(qū)，居住有裕固、漢、藏、蒙古等11個民族，總?cè)丝?.62萬；大部分從事草地畜牧業(yè)生產(chǎn)，草場總面積177.87萬hm2，占全縣總土地面積的80.31%，占全省草原總面積的9.94%。農(nóng)牧業(yè)人口占總?cè)丝诘?7.1%，為2.43萬；少數(shù)民族人口1.96萬，占54%；少數(shù)民族中裕固族近1萬人，占27%。人口密度為1.5人／km2。

肅北蒙古族自治縣是甘肅省唯一的邊境縣；也是甘肅省人均占有面積最大的縣之一。全縣總面積6.93萬km2，約占甘肅省總面積的14%；轄5鄉(xiāng)2鎮(zhèn)25個村委會，總?cè)丝?3 109人，其中蒙古族5 100人，占38.9%，是一個以蒙古族為主體的少數(shù)民族自治縣，草地畜牧業(yè)是肅北的主要產(chǎn)業(yè)。該縣有天然草原518.19萬hm2，占全縣總土地面積的81.96%，唯一分布的野馬和野駱駝使肅北在全球生物多樣性方面具有至關(guān)重要的意義。

調(diào)查區(qū)草地畜牧業(yè)生產(chǎn)歷史悠久，當(dāng)?shù)氐纳贁?shù)民族具有豐富的傳統(tǒng)放牧畜牧業(yè)生產(chǎn)管理經(jīng)驗。飼養(yǎng)的家畜主要有綿羊、山羊、馬、駱駝、牦牛以及少量的毛驢和黃牛。兩縣草地類型多樣、牧草豐美，發(fā)展草地畜牧業(yè)具有得天獨厚的優(yōu)勢條件。但近幾十年來地球氣候的變化，再加上人類社會經(jīng)濟變化引起的草地利用偏差［1－10］，對該地區(qū)的草地產(chǎn)生了較大的負面作用。最近一次大規(guī)模的草場資源調(diào)查是20世紀80年代根據(jù)國家農(nóng)委、科委（1979）國科發(fā)四字第363號文件精神，受甘肅省農(nóng)委和省農(nóng)牧廳委托，由甘肅省草原工作隊牽頭，聯(lián)合蘭州大學(xué)及各地（州）、縣農(nóng)牧部門的相關(guān)人員依據(jù)1980－1982年《全國重點牧區(qū)草場資源調(diào)查大綱和技術(shù)規(guī)程》開展的甘肅省草地資源調(diào)查［4］。調(diào)查成果對過去相當(dāng)長一段時期的草地畜牧業(yè)發(fā)展起到了重要的指導(dǎo)作用。那次調(diào)查距今已有30年，這期間雖然有關(guān)部門、院校和學(xué)術(shù)部門也進行過一些小型的生物多樣性調(diào)查，但多限于理論基礎(chǔ)和自然保護區(qū)研究方面［11－18］，而在草地畜牧業(yè)方面的應(yīng)用研究卻幾乎沒有。世界銀行貸款甘肅畜牧發(fā)展項目的實施和GEF的資助為“草地資源和生物多樣性調(diào)查”課題的實施創(chuàng)造了條件。

“草場類型和草地植物資源調(diào)查”課題是與世界銀行貸款的甘肅省畜牧發(fā)展項目相配套的全球環(huán)境基金（GEF）贈款“草地資源和生物多樣性調(diào)查”應(yīng)用研究課題的部分內(nèi)容。該課題于2007－2008年在甘肅省肅南裕固族自治縣和肅北蒙古族自治縣實施。其目的在于了解當(dāng)?shù)夭莸刭Y源的現(xiàn)狀以及對主要草地類型進行再確認；同時調(diào)查草地生物多樣性的狀況；以便為維護草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和草原生態(tài)系統(tǒng)的健康提供基礎(chǔ)信息和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 自然概況

肅北縣由兩大塊組成，分別為祁連山、馬鬃山2個地區(qū)。地處北緯38°13′～42°08′、東經(jīng)94°33′～98°59′，海拔1 500～4 500 m，年日照時數(shù)2 841～3 316 h，年平均溫度3.9～6.3℃，年降水量85～280 mm，年平均無霜期128～156 d。肅南縣由三大塊組成：東部皇城區(qū)為一塊；中部及西部馬蹄、康樂、大河及祁豐四區(qū)成一塊；北部明花區(qū)為一塊。地處北緯37°28′～39°49′、東經(jīng)97°20′～102°13′，年日照時數(shù)2 200～3 100 h，年平均溫度8～16.7℃，年降水量66～600 mm，無霜期50～140 d，年太陽輻射總量5 600～6 500 MJ／cm2。

1.2 調(diào)查方法

本次調(diào)查參照20世紀80年代調(diào)查的甘肅省草地類型圖和相關(guān)資料，借助TM（thematic mapper）衛(wèi)星影像，采取有選擇的實地路線調(diào)查方法；運用定點觀測與隨機觀測記載相結(jié)合的取樣技術(shù)，進行常規(guī)草地樣方測定，并輔以對農(nóng)牧民入戶訪談收集有關(guān)草場狀況的基礎(chǔ)信息。

調(diào)查路線跨越了肅南、肅北的主要草場類型，包括溫性草甸草原、溫性草原、溫性荒漠化草原、溫性草原化荒漠、溫性荒漠、高寒草原、高寒草甸、高寒灌叢草甸和低平地草甸。

參照“甘肅省草地資源圖”所標注的草地類型，TM影像所反映的地貌特征和植被灰度值，根據(jù)利用現(xiàn)狀、植被變化、以及交通狀況、在可代表各類草場型的典型草場選擇樣地，每個樣地設(shè)3個重復(fù)。

草地樣方測定采用1 m×1 m樣方框，測定群落蓋度、植物種群多度、草層高度、牧草產(chǎn)量和鮮干比；毒害草和不可食牧草單獨稱重。

灌木草地樣方采用5 m×5 m樣方，樣方內(nèi)草本和灌木分別測定，灌木產(chǎn)草量只測家畜可采食到的葉和當(dāng)年嫩枝。荒漠草場采用步測法或樣線法測定，步測距離和樣線長度視植被密度而定，一般50～100步（m）。

每個樣地測3個重復(fù)，記錄地點、海拔、樣地外情況（包括樣地外植物種、生境、病蟲害、鼠洞等）。采集植物標本，特別是第1次遇到的或辨別不清的植物。

2 結(jié)果與分析

2.1 草場類型

調(diào)查中共做樣方和樣線383個，其中草本植被樣方226個，灌叢植被樣方125個，草灌喬植被樣方32個?，F(xiàn)場標圖約22 500 km2，調(diào)查路線18 500 km。按照《中國草地類型的劃分標準和中國草地類型分類系統(tǒng)》確定肅南縣的草地類型有9類、18個亞類、24組、29型（表1）。肅北縣草原類型有9類、17個亞類、19組、29型（表2）。

2.2 草地植物資源

采集植物標本986份381種，分屬53科，176屬；其中牧草類植物300種，約占全省可食草場植物的14.6%［1］；在牧草植物中有112種為適口性好的優(yōu)質(zhì)牧草，約占全省喜食飼用植物的25.8%［1］，主要來自于禾本科、莎草科和百合科；菊科植物絕大部分可作為牧草，但牧草質(zhì)量中等偏差；豆科植物中除有毒的植物外，可作為牧草的植物質(zhì)量大多中等偏上，蛋白含量較高［18］；毒草和不食的植物主要來自龍膽科、玄參科、毛茛科、大戟科，但這些植物有些可作為藥材，如龍膽科的麻花艽、達烏里龍膽、管花秦艽；麻黃科的中麻黃等都有較高的醫(yī)用價值［12］。牧草中特別是禾本科植物中，有些是農(nóng)作物的野生近緣種，如紫野麥草、冰草等。優(yōu)良牧草和牧草在各科的分配見表3和表4。本次調(diào)查記載草場上分布的毒草有46種，分別來自毛茛、龍膽、玄參、罌粟等科。各科毒草的數(shù)量排序見表4。

表1 肅南縣草場類型Table 1 Grassland classification in Sunan county

續(xù)表1 Continued

表2 肅北縣草場類型Table 2 Grassland classification in Subei county

續(xù)表2 Continued

3 討論

3.1 肅南、肅北草場狀況

直觀印象是肅南、肅北兩縣的草場和甘肅省大部分草場一樣在退化［11］，草場產(chǎn)草量的測定對草場退化做了詮釋。本次調(diào)查中，肅南縣高山灌叢草甸類的亞高山草甸亞類草場鮮草產(chǎn)量平均2 387 kg／hm2，而20世紀80年代草場普查時為2 805 kg／hm2［3］，平均減少了418 kg／hm2；溫性草原類的產(chǎn)草量減少的更多，由3 405 kg／hm2［3］鮮草減少到553 kg／hm2，除了氣候變化的原因外，與冬春場長期的放牧壓力過重不無關(guān)系；低平地草甸類的鹽化草甸20世紀80年代平均鮮草產(chǎn)量1 965 kg／hm2［3］，如今只有889 kg／hm2。高寒草原是肅北縣主要的草地類型，20世紀80年代這類草原每hm2平均產(chǎn)鮮草3 915 kg［3］，本次調(diào)查測得的結(jié)果為1 020 kg／hm2，這是十多個測定數(shù)據(jù)的平均；亞高山草甸20世紀80年代鮮草產(chǎn)量為3 660 kg／hm2［3］，如今為2 100 kg／hm2，不但產(chǎn)量減少了1 560 kg／hm2，這個類群常見的珠芽蓼群落也幾乎消失殆盡。

表3 肅北、肅南草場優(yōu)良牧草Table 3 Good quanlity forage grass in Sunan and Subei congties

續(xù)表3 Continued

續(xù)表3 Continued

表4 草場常見毒草在各科的分配Table 4 Distribution of grassland common poisonous plants in the plant families

續(xù)表4 Continued

馬鬃山的草場植被除采礦造成的破壞外，都保護得比較好。其原因：作為牧場，植被中不可食植物和灌木的比例較大，如膜果麻黃、中麻黃（Ephedraintermedia）、短葉假木賊、準格爾鐵線蓮（Clematissongarica）、白皮錦雞兒、梭梭等，對家畜的采食行為具有較大程度的限制作用；水源的制約，該地區(qū)人畜稀少且高度分散，對植被的干預(yù)較輕；政府對環(huán)境的重視。課題人員在麻黃＋合頭草草地型測定的1組樣方，平均地面植物鮮重（僅幼嫩部分）為2 870 kg／hm2，可食性植物只占了總重量1.5%。馬鬃山地區(qū)的低平地草甸（蘆葦），平均鮮草產(chǎn)量也較肅南的高，前者為2 120 kg／hm2，后者為1 750 kg／hm2。

沼澤化草甸開始被普遍關(guān)注，因其在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要意義，且產(chǎn)草量高，草質(zhì)也優(yōu)良；但面積小，而且還在縮小。如肅北縣黨河流域平草湖一帶，20世紀70年代河水溢出河床，在沿河兩岸形成了大大小小的沼澤，人畜難以靠近［7］；目前沼澤已大部分消失，演變?yōu)檎訚苫莸椤?/p>

草場退化的表現(xiàn)狀況據(jù)本次調(diào)查的資料整理，主要是毒害草型和鼠害型［11］。毒害草（包括不食草）在種的數(shù)量上與牧草種的比約為1∶3.9，而且侵襲的范圍較廣，亞高山灌叢草甸和亞高山草甸比較嚴重，有些地段瑞香科的狼毒或豆科的披針葉黃華幾乎成為亞優(yōu)勢種，有些樣方毒害草的重量幾乎達總產(chǎn)量的1／3，如肅南的一個亞高山草甸樣方總產(chǎn)草量為3 252 g，其中毒害草的重量達到1 100 g。鼠害是草地生態(tài)失衡的表象，在肅北縣魚兒紅平達坂運礦車通行道路兩旁目測的草地鼠洞達到每667 m2約300個，但這種情況不多，近些年的防治起到了一定的效果。

就地處沙漠邊緣而論，沙化對兩縣草場的危害相對來說不為嚴重，草場植物種對沙地的適應(yīng)性和它們的固沙防風(fēng)作用部分抵消了沙化對它們的危害。鹽漬化的現(xiàn)象肅北縣沒有，在肅南縣有3.52萬hm2［2］，占可利用草場面積的2.64%。

病蟲型退化的草場2009年肅北有2萬hm2，肅南多達27.95萬hm2［2］。主要是蝗蟲危害，肅南的牧民每年都在業(yè)務(wù)部門的指導(dǎo)和支持下進行滅蝗，目前使用的是一種含苦根堿的生物殺蟲劑?；认x啃食了大量的牧草，造成了草場植物蓋度和高度的減小，家畜可食牧草的銳減［2］。但蝗蟲和某些食草昆蟲不是造成草場植被退化的原因。食草昆蟲和食草家畜在生態(tài)位上相近，草場產(chǎn)草量的降低，實際上只不過是一種牧草消費者部分地替代了另一種人類所需的牧草消費者，而后者卻是人類所需要的，也許，比起長期過度放牧活動對草場的負面影響，一般的蝗蟲對草場的危害還要低一些。滅蝗是生產(chǎn)上的需要。

3.2 草地生物多樣性

對植物群落組成的分析表明：以西北針茅為優(yōu)勢種的溫性草原每m2種的飽和度為6～18種，青海固沙草草地型為8～12種，短花針茅草地型為13～15種，高寒草原類的紫花針茅草地型為7～14種，與20世紀80年代相比均無明顯變化［4］。但冰草植被型的草地每m2種的飽和度只有6～10種，與以前約16種［1］相比有所減少。高寒草甸以珠芽蓼為優(yōu)勢種的草地是這2個縣的主要放牧場，利用較重，該草地型的種的飽和度為每m218～25種，平均減少了約9種［4］；線葉嵩草型草地由31種［4］減少到此次調(diào)查的19～28種；溫性荒漠類的珍珠豬毛菜草場型和低平地草甸的賴草型草場植物種的飽和度略有下降分別為3～9和5～11種［4］。

與上一次大規(guī)模的草地資源調(diào)查相比，草場類變化不大，各草地型的群落成分基本存在，只是各種群的優(yōu)勢度變化較大，以致引起草地型的改變，如80年代肅南皇城分布的西北針茅＋甘青針茅草地型［3］，如今甘青針茅的亞優(yōu)勢種地位已被銀灰旋花取代；又如，馬蹄南城子分布的西北針茅＋甘青針茅草地型［3］，如今已成為以長芒草為優(yōu)勢種，扁穗冰草為亞優(yōu)勢種的長芒草草地型。這表明雖然草場植物的物種多樣性沒有遭到大的破壞，但群落中種群的關(guān)系已經(jīng)發(fā)生了變化，生物多樣性已受到威脅，濕地，特別是沼澤面積的縮小，更是為植物種質(zhì)資源的流失亮起了紅燈。

此次調(diào)查的374種草地種子植物中，有9種是農(nóng)業(yè)部頒布的第2批二級以上保護植物，其中裸果木（Gymnocarposprzewalskii）為推薦的一級保護植物。裸果木是漸危種，在肅北別蓋鄉(xiāng)有成片的分布［7］；梭梭在肅北馬鬃山有大片的保護完好的棲息地；中麻黃在肅北馬鬃山和鹽池灣都有大面積分布；青海固沙草草地型分布在肅南縣皇城鎮(zhèn)。另有受國家保護的2種野生植物，寄生在梭梭根上的肉蓯蓉和藻類植物發(fā)菜在肅北、肅南也有分布，只是這次沒能采到標本。有些植物種雖沒被國家列為保護對象，但由于它們的特殊經(jīng)濟價值而被大量采集，如分布于祁連山海拔3 000 m的鐮莢棘豆（Oxytropisfalcata），據(jù)說具有較好地治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用，當(dāng)?shù)孛癖姶罅坎赏?；又因其為家畜不食的毒害草，在草場上列為被鏟除的名單之內(nèi)，若無任何節(jié)制采挖的意識，在不久的將來也許就會從被鏟除的名單內(nèi)轉(zhuǎn)到被保護的名單內(nèi)。

4 結(jié)論

肅北、肅南草場的總體狀況仍在退化，局部地方如禁牧區(qū)、馬鬃山地區(qū)保護較好，除氣候因素外，超載過牧是加速草場退化的主要原因，其次為鼠害，蝗蟲不是造成草場植被退化的原因。要區(qū)分造成草場退化的原因和表現(xiàn)，采取綜合防治和管理的措施，即目前所提倡的“綜合生態(tài)系統(tǒng)管理（IEM）”的理念和方法，才有望達到生態(tài)環(huán)境表本兼治的防治效果［5］。

肅南、肅北兩縣草地植物的物種多樣性還沒有遭到大的破壞，這是草地植被恢復(fù)的基礎(chǔ)條件；但各種群的優(yōu)勢度變化較大，表明群落中種群的關(guān)系已經(jīng)發(fā)生了變化，生物多樣性已受到威脅。近幾年圍欄的建立起到了好的效果，但除了工程措施之外，人的環(huán)境意識的提高也是不可忽視的，只有廣大牧民和所有利益相關(guān)者主動、積極地參與到生態(tài)環(huán)境保護的工作中來，草地資源才能得到有效的保護和合理地利用。

生態(tài)脆弱的地區(qū)并不一定是生態(tài)保護的熱點地區(qū)［5］，肅北馬鬃山的荒漠植被，群落中種群關(guān)系單純，但植被并未發(fā)生明顯退化；而祁連山區(qū)的高寒草甸植物群落，雖群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種群關(guān)系多元，但退化卻較為嚴重。人們應(yīng)轉(zhuǎn)變一下觀念，脆弱的生態(tài)系統(tǒng)固然應(yīng)該保護，牢固的生態(tài)系統(tǒng)也不可以掉以輕心。分析人類生產(chǎn)和生活活動的規(guī)律和后果，以生態(tài)平衡的觀點對待自然生態(tài)，已成為當(dāng)前一項十分重要的工作和科研任務(wù)［9］。

肅南和肅北特殊的地理條件，為一些稀有和特有種創(chuàng)造了良好的棲息地，這片區(qū)域是特殊的天然生物種質(zhì)資源庫，應(yīng)給以重視，加以保護。

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