禁牧對鹽池縣草地覆被變化的影響

仲俊濤，王 蓓，米文寶，毛文婷，楊顯明，楊美玲

(1.青海師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，青海 西寧 810000； 2.蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；3.寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川 750021； 4.德清縣地理信息中心，浙江 湖州 330521)

北方農(nóng)牧交錯帶是一個極具特殊含義的地理單元，生態(tài)屏障作用顯著。從自然條件看，北方農(nóng)牧交錯帶是我國季風(fēng)區(qū)與非季風(fēng)區(qū)的交錯過渡地帶，年降水量300 mm左右，降水年變率大，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，是典型的生態(tài)脆弱區(qū)；從社會文化方面看，農(nóng)牧交錯帶是我國農(nóng)耕文明與草原畜牧文化的交流融合地帶，是典型的多民族聚居區(qū)和貧困集中區(qū)，是我國重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地[1]。草地作為該區(qū)最主要的生態(tài)系統(tǒng)類型，其可持續(xù)發(fā)展長期面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[2-5]。歷史上，人類長期不合理的開發(fā)利用，加劇了這一區(qū)域草地生態(tài)環(huán)境的惡化，使之成為我國土地退化、荒漠化和風(fēng)沙災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)，同時也是水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一[6-9]。因此，創(chuàng)新草地利用與管理模式是農(nóng)牧交錯帶草地乃至整個生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。

地處北方農(nóng)牧交錯帶核心區(qū)的寧夏鹽池縣，草地類型以荒漠草原和干草原為主，草地面積大，但質(zhì)量差，以5級和4級草地為主[4]，凈初級生產(chǎn)力較低，載畜量有限。同全國大部分牧區(qū)一樣，20世紀(jì)末，鹽池縣草地嚴(yán)重超載，草地退化、沙化現(xiàn)象普遍，出現(xiàn)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，影響到西北地區(qū)東部的生態(tài)安全，2001年，寧夏回族自治區(qū)開始實(shí)施全面禁牧政策[10]，并先后在農(nóng)牧交錯帶大面積推廣。因此，研究禁牧15年來，鹽池縣草地覆被變化及主要影響因素對草地資源管理至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的草地覆被要靠野外調(diào)查完成，隨著RS與GIS技術(shù)的發(fā)展，將傳統(tǒng)野外調(diào)查與現(xiàn)代RS與GIS技術(shù)相結(jié)合，成為開展草地生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查評估的重要手段。1989年Tueller率先介紹了遙感在草地調(diào)查中的應(yīng)用[11]，20世紀(jì)90年代末，李博[12]借助遙感技術(shù)對我國北方草地做了動態(tài)監(jiān)測研究，李建龍等[13-14]對我國草地遙感的發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)分析，查勇等[15]介紹了國際草地遙感。隨后，關(guān)于草地遙感動態(tài)監(jiān)測的研究大量涌現(xiàn)，李亞剛等[16]以甘南牧區(qū)的草地為研究對象，引入垂直植被指數(shù)，探討了該指數(shù)在草地遙感監(jiān)測中的適用性；還有利用遙感和GIS技術(shù)，結(jié)合草地野外采樣調(diào)查，或利用MODIS-EVI數(shù)據(jù)反演瑪曲縣草地退化的時空格局，對瑪曲縣草地的退化情況進(jìn)行調(diào)查并分析退化空間差異的人文影響因素[17-18]；戴聲佩等[19]利用遙感和地理信息系統(tǒng)方法，采用SPOT VDT-NDVI數(shù)據(jù)，研究了祁連山草地覆被變化的時空特征；曹旭娟等[20]采用草地NDVI反演植被覆蓋度，以其為草地退化的評判標(biāo)準(zhǔn)，研究了藏北草地退化的時空分布規(guī)律，這些研究都表明草地遙感與蓋度反演方法科學(xué)可行。雖然有關(guān)草地遙感動態(tài)監(jiān)測理論和方法的研究已有很多，但針對農(nóng)牧交錯帶草地覆被變化的研究依然薄弱，尤其對鹽池縣這類生態(tài)脆弱且敏感的干草原與荒漠草原過渡區(qū)研究仍顯不足[5,21]。且多數(shù)研究表明，草地植被恢復(fù)與氣候等因子存在顯著關(guān)系[22-27]?；诖?，本研究運(yùn)用遙感與GIS相結(jié)合的方法對鹽池縣禁牧封育以來草地覆被變化進(jìn)行評估，并分析其影響因素，以期為農(nóng)牧交錯帶禁牧政策和退化草地恢復(fù)與管理提供理論依據(jù)。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

鹽池縣地處我國西北內(nèi)陸，寧夏回族自治區(qū)東部，位于北方農(nóng)牧交錯帶核心區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，生態(tài)地位突出。地理位置介于37°04′-38°10′ N，106°30′-107°41′ E，其北部與內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂托克前旗相連，西部與寧夏靈武市、同心縣接壤，東部和南部分別與陜西省定邊縣和甘肅省環(huán)縣為鄰。鹽池是寧夏唯一的牧業(yè)縣，畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，鹽池灘羊馳名中外。

1.2 數(shù)據(jù)來源

遙感影像數(shù)據(jù)：根據(jù)研究需要，從美國地質(zhì)勘查局網(wǎng)站(http://glovis.usgs.gov)上選擇研究時段前期、初期、中期、近期的5期Landsat TM/ETM+/OLI影像，空間分辨率為30 m。盡量選擇植被生長茂盛的7-9月時相無云或者少云的高質(zhì)量遙感影像數(shù)據(jù)。禁牧前選擇2000年8月22日，禁牧初期選擇2004年8月17日，中期選擇2007年7月9日和2010年7月17日，近期選擇2015年9月1日。

野外控制點(diǎn)：由于鹽池縣輪廓南北長東西短，在南北方向上布設(shè)樣帶2條，在東西方向上布設(shè)樣帶3條，2015年8月19-30日圍繞鹽池縣建立100個遙感解譯判讀標(biāo)志和控制點(diǎn)，用于室內(nèi)解譯標(biāo)志的建立和解譯精度的校準(zhǔn)檢驗(yàn)，其中草地樣點(diǎn)63個、耕地樣點(diǎn)12個、林地樣點(diǎn)9個、建設(shè)用地樣點(diǎn)10個、未利用地樣點(diǎn)5個、水體樣點(diǎn)1個。

其他數(shù)據(jù)：2011年8月第二次全國土地利用調(diào)查鹽池縣土地利用分類圖及其他土地利用、草牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃等相關(guān)數(shù)據(jù)、圖件等。產(chǎn)草量等數(shù)據(jù)來源于鹽池縣草原站調(diào)研，社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于《鹽池縣統(tǒng)計年鑒》。

1.3 遙感解譯

遙感影像處理采用Erdas 9.3軟件完成，影像預(yù)處理包括影像融合、輻射校正、幾何校正、影像裁剪等內(nèi)容[28]。遙感解譯按先整體后局部、先易后難的順序進(jìn)行，采用直接判讀、對比分析、邏輯推理、動態(tài)分析等方法，充分利用遙感影像的紋理、大小、形狀、顏色、亮度和飽和度等差異來判別土地利用類型。對疑難圖斑的解譯采用室內(nèi)解譯與野外調(diào)查相結(jié)合、遙感數(shù)據(jù)與已有相關(guān)信息相結(jié)合、野外抽查驗(yàn)證等綜合檢驗(yàn)手段進(jìn)行，確保解譯結(jié)果的質(zhì)量和精度。參考《土地利用現(xiàn)狀分類》2007年中國國家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況及特點(diǎn)，將土地利用類型劃分為耕地、建設(shè)用地、林地、草地、未利用地、水體6個一級類，建立統(tǒng)一的解譯判讀標(biāo)志[29]。

1.4 草地蓋度反演

歸一化植被指數(shù)(NDVI)常被用來表征植被的生長狀況，取值范圍為-1～1，正值表示有植被覆蓋，且隨覆蓋度增大而增大，因此可以通過草地NDVI變化情況反映草地覆蓋度變化。研究根據(jù)草地遙感解譯結(jié)果，在GIS技術(shù)支持下，獲取解譯后5期影像草地植被NDVI值，通過野外63個草地樣點(diǎn)覆蓋度與樣點(diǎn)NDVI建立相關(guān)關(guān)系，反演出柵格尺度(30 m×30 m)草地蓋度，相應(yīng)的將草地按照蓋度劃分為高、較高、中、較低和低覆蓋度草地。

1.5 多元線性回歸分析

影響草地植被變化的因素是復(fù)雜多樣的，既包括自然因素(氣溫、降水等)，也包括社會經(jīng)濟(jì)因素(放牧情況、人類活動等)，因此采用多元線性回歸分析更有意義、更符合實(shí)際。研究運(yùn)用Stata12.0統(tǒng)計分析軟件確定各相關(guān)影響因素與草地質(zhì)量(草地蓋度和產(chǎn)草量)之間的相互關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 草地面積時空變化

對5期遙感影像的解譯結(jié)果(圖1、圖2)進(jìn)行對比分析表明，鹽池縣各類用地面積，2000年由大到小依次是草地、耕地、未利用地、林地、建設(shè)用地和水體；2015年由大到小依次是草地、耕地、林地、未利用地、建設(shè)用地和水體，其中草地面積占總面積的60%以上，處于絕對優(yōu)勢。15年來，草地、林地、耕地和建設(shè)用地面積出現(xiàn)了增加，其中草地和林地增加比較明顯，增長幅度較大；水體面積變化不大，出現(xiàn)較大幅度波動，主要由占比很小所致；未利用地面積則出現(xiàn)大幅度減少。

草地面積由2000年的3 760.14 km2持續(xù)增加到2015年的4 250.77 km2，比重由56.19%增長到63.52%，增加約490 km2，所占用地比重增加7.33%。從空間上看，草地在中南部地區(qū)增長最明顯，突出表現(xiàn)為一條西南-東北走向的巨大沙帶逐漸消失；南部麻黃山區(qū)大量未利用地和旱耕地轉(zhuǎn)化為草地，表明近年來鹽池縣封育禁牧、退耕還草等生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目成績斐然。

從鄉(xiāng)鎮(zhèn)看，除麻黃山鄉(xiāng)外，草地面積都處于絕對優(yōu)勢，馮記溝鄉(xiāng)所占比重最高，麻黃山鄉(xiāng)增幅最大?；R池鎮(zhèn)草地面積由2000年的487.73 km2增加到2015年的529.20 km2，所占比重由50.18%增長到54.45%；大水坑鎮(zhèn)草地面積由2000年的489.39 km2持續(xù)增加到2015年的636.07 km2，所占比重由45.33%增長到58.91%；惠安堡鎮(zhèn)草地面積由2000年的570.63 km2持續(xù)增加到2015年的671.44 km2，所占比重由58.17%增長到68.44%；高沙窩鎮(zhèn)草地面積維持在690 km2左右，占70%左右；馮記溝鄉(xiāng)草地面積略有增加，在560 km2左右，占80%；王樂井鄉(xiāng)草地面積維持在510 km2左右，占60%以上；青山鄉(xiāng)草地面積由2000年的314.71 km2增加到2015年401.09 km2，所占比重由53.28%增長到67.9%；麻黃山鄉(xiāng)草地面積由2000年的138.24 km2持續(xù)增加到2015年的254.67 km2，所占比重由25.69%增長到47.33%?？傊}池縣土地利用中，草地和林地面積增加顯著，未利用地面積減少明顯，耕地、建設(shè)用地和水體的變化不大，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)雖有差異，但趨勢相同，僅幅度有異。

2.2 草地蓋度時空變化

根據(jù)建立的63個草地樣點(diǎn)蓋度，與樣地的NDVI建立相關(guān)關(guān)系(圖3)，反演出鹽池縣柵格尺度草地蓋度，根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)(表1)將草地分成高覆蓋度、較高覆蓋度、中覆蓋度、較低覆蓋度和低覆蓋度草地5等，并利用地理信息系統(tǒng)方法統(tǒng)計各等級草地面積變化(圖4)。

圖1 鹽池縣土地覆被年變化Fig. 1 Land use cover changes in Yanchi County

圖2 鹽池縣各用地面積年變化Fig. 2 Land area change by type in Yanchi County

2000年以來，鹽池縣草地蓋度增加明顯，從所占比例來看，不同質(zhì)量草地占比呈紡錘形，其中較低覆蓋度草地處絕對優(yōu)勢，其次是中覆蓋度草地，二者占到草地總面積的85%以上(圖4、圖5)。低覆蓋度草地占比較小，由133.43 km2增加到211.36 km2，比例由3.55%增長到4.97%；較低覆蓋度草地面積最大，但整體處于下降態(tài)勢，由2 804.86 km2減少到2 695.28 km2，比例由74.61%下降到63.42%；中覆蓋度草地所占比重較大，處于先增加再減少的態(tài)勢，由746.73 km2增加到942.80 km2，比例由19.86%提高到22.18%；較高覆蓋草地所占比重較小，漲幅最大，由66.23 km2增加到370.02 km2，比例由1.76%增長到8.71%；高覆蓋度草地面積增長十分明顯，由8.25 km2增加到30.72 km2，比例由0.22%增長到0.72%。

圖3 草地覆蓋度反演Fig. 3 Inversion of grassland coverage

圖4 草地等級分布年變化Fig. 4 Distribution of different grass levels in Yanchi County

圖5 各級草地占比Fig. 5 Grass at different levels of coverage in Yanchi County

從鄉(xiāng)鎮(zhèn)來看，花馬池鎮(zhèn)草地覆蓋度最高，其中低覆蓋度草地比重由57.18%減少到39.12%，較高覆蓋度草地比重由3.71%增加到15.74%；大水坑鎮(zhèn)草地主體為較低覆蓋度草地，比重由90.45%減少到77.65%，中覆蓋度草地比重由6.05%增加到12.19%，較高覆蓋度草地比重由0.46%增加到7.10%；惠安堡鎮(zhèn)草地質(zhì)量最差，主體為較低覆蓋度草地，其比重由90.01%減少到72.95%，中覆蓋度草地比重由6.02%增加到14.01%，較高覆蓋度草地比重由0.45%增加到8.08%；高沙窩鎮(zhèn)草地質(zhì)量較高，其中較高覆蓋度草地比重由3.29%增加到9.28%；馮記溝鄉(xiāng)草地質(zhì)量較差，且提升不明顯，較低覆蓋度草地比重由81.41%減少到65.29%，中覆蓋度草地比重由13.87%增加到23.46%，較高覆蓋度草地比重由1.14%增加到6.78%；王樂井鄉(xiāng)草地質(zhì)量不高，但提升顯著，較低覆蓋度草地比重由74.82%減少到56.87%，中覆蓋度草地比重由18.98%增加到29.46%；較高覆蓋度草地比重由1.08%增加到9.19%；青山鄉(xiāng)草地質(zhì)量提升明顯，較低覆蓋度草地比重由73.26%減少到66.31%，較高覆蓋度草地比重由2.58%增加到6.68%；麻黃山鄉(xiāng)草地質(zhì)量提升明顯，較低覆蓋度草地比重由89.52%減少到71.12%；中覆蓋度草地比重由8.52%增加到19.72%；較高覆蓋度草地比重由0.47%增加到4.69%。

以鹽池縣幾何中心(37°37′14″ N，107°02′46″ E)為中心點(diǎn)，將鹽池縣分為8個方位(圖6)，進(jìn)行不同方向分析，通過不同方位草地面積和蓋度變化來分析草地覆被空間變化特征。

圖6 不同方位草地等級分布Fig. 6 Different azimuths of grassland level distribution in Yanchi County

鹽池縣草地在N和S方向分布面積最大，其次是SW方向，再次是NE和NW方向，SE、W和E方向草地面積較小。2000年各方位草地面積從大到小依次是N(841.91 km2)、SW(634.38 km2)、S(563.27 km2)、NW(526.23 km2)、NE(502.09 km2)、W(308.20 km2)、SE(251.63 km2)、E(131.78 km2)，2015年變?yōu)镹(829.33 km2)、S(794.99 km2)、SW(662.35 km2)、NE(547.70 km2)、NW(526.07 km2)、SE(391.29 km2)、W(310.04 km2)、E(184.04 km2)。在N和NW方向，草地面積有所降低，其中以N方向減少最多(12.57 km2)，其余6個方向均為增長態(tài)勢，其中S和SE方向增加最多，分別達(dá)231.71 km2和139.66 km2。較低覆蓋度草地是主要等級，2000年各方向較低覆蓋度草地所占比例介于60.62%～90.02%，SW最高，N最低，2015年介于36.83%～80.06%，S最高，NE最低；2000年中覆蓋度草地比重介于4.30%～33.32%，N最高，SW最低，2015年介于8.19%～44.25%，NE最高，S最低。由此可見，鹽池縣草地在NE、N方向蓋度最高，SW、S方向蓋度最低。N方向草地蓋度有所提升，表現(xiàn)為較高覆蓋度草地面積由29.59 km2增加到150.04 km2，中覆蓋度和較低覆蓋度草地面積顯著下降，分別減少79.14和64.77 km2；NE方向，草地蓋度增加最明顯，高、較高和中覆蓋度草地面積都有顯著增加，其中較高覆蓋度草地面積由17.03 km2增加到83.83 km2，中覆蓋度草地面積由157.08 km2增加到242.37 km2，較低覆蓋度草地面積由307.84 km2減少到201.71 km2；E和S方向草地蓋度增加不明顯，如S方向，較低覆蓋度草地面積由497.83 km2增加到636.51 km2；SE方向中和較低覆蓋度草地增加較明顯，中覆蓋度草地面積由18.63 km2增加到72.45 km2，較低覆蓋度草地面積225.37 km2增加到302.32 km2；SW和W方向，草地等級提升也比較明顯，表現(xiàn)為中和較高覆蓋度草地顯著增加，較低覆蓋度草地面積大幅減少，SW方向較高覆蓋度草地面積由1.99 km2增加到84.59 km2，高覆蓋度草地面積由0.52 km2增加到6.55 km2，而較低覆蓋度草地面積則由571.10 km2減少到443.93 km2；NW方向草地蓋度變化不大，較低覆蓋度草地面積減少10.55 km2，中覆蓋度草地面積增加10.47 km2。

總之，草地面積在N和S方向最大，在S和SW方向增加最多；草地蓋度在NE和N方向最高，在SW和S方向最低。草地蓋度在兩個區(qū)域提升最明顯，一是東北部的花馬池鎮(zhèn)，得益于三北防護(hù)林建設(shè)和哈巴湖國家級自然保護(hù)區(qū)的設(shè)立；二是定武高速公路與鹽惠線兩側(cè)區(qū)域，是鹽池縣重點(diǎn)打造的草畜產(chǎn)業(yè)帶，對草原進(jìn)行補(bǔ)播、改良，也是人工種植牧草力度最大的區(qū)域.

2.3 影響因素分析

草地生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的雙重作用，屬于復(fù)合巨系統(tǒng)。探究草地覆被變化，需要對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。參照相關(guān) 研究[21-25]，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際，在自然生態(tài)系統(tǒng)中選取與草地關(guān)系密切的年均溫、降水量,在社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)選取羊只存欄量(鹽池縣畜品種以灘羊?yàn)橹?，且占絕對優(yōu)勢)、羊肉產(chǎn)量、牧業(yè)收入和牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長率等因素進(jìn)行分析。運(yùn)用Stata12.0軟件中的多元線性回歸分析方法，對各要素與鹽池縣草地質(zhì)量(以草地鮮草產(chǎn)量和植被覆蓋度表示)進(jìn)行回歸分析，明確各要素與草地覆被的關(guān)系。

在Stata12.0軟件回歸分析中，當(dāng)P>|t|值小于0.1時，其結(jié)果通過檢驗(yàn)，即該指標(biāo)影響顯著。結(jié)果(表2)表明，產(chǎn)草量和草地蓋度與各要素的回歸分析結(jié)果相似，有且只有牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長率、年均溫和年均降水量3個指標(biāo)通過檢驗(yàn)，表明該指標(biāo)顯著影響草地產(chǎn)草量和草地蓋度。通過3個指標(biāo)的回歸系數(shù)可以看出，牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長率和年均溫對草地質(zhì)量起反作用，而年降水量則起正向促進(jìn)作用。

表2 草地質(zhì)量與各要素回歸分析Table 2 Return analysis of grassland quality and the influencing factors

牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長率實(shí)際反映出草地的生產(chǎn)功能，當(dāng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長較快的時候，農(nóng)牧民會擴(kuò)大養(yǎng)殖規(guī)模，牲畜存欄量會相應(yīng)增加，對草地的利用強(qiáng)度就會提升，草地畜牧業(yè)生產(chǎn)壓力也會增大(現(xiàn)實(shí)中仍存在明顯的偷牧現(xiàn)象)，草地質(zhì)量可能會下降。羊只存欄量與草地質(zhì)量仍呈一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但不夠顯著(P>|t|值接近0.1)，主要由于鹽池縣實(shí)施全面禁牧政策，羊只不允許進(jìn)行放牧，養(yǎng)殖的飼草料主要是玉米、秸稈和其他飼料，所以二者的關(guān)系相對弱化，但仍存在一定的影響。

氣溫和降水是草地覆被最基礎(chǔ)、最重要的自然指標(biāo)，對草地面積和蓋度變化有直接影響。通過回歸分析發(fā)現(xiàn)，氣溫和降水對草地質(zhì)量有顯著影響。氣溫與草地質(zhì)量負(fù)相關(guān)，說明在半干旱區(qū)的農(nóng)牧交錯帶，氣溫升高會加劇地區(qū)的干旱，對草地恢復(fù)不利；而降水量與草地質(zhì)量則正相關(guān)，表明在半干旱區(qū)降水量的多寡將直接影響到草地質(zhì)量的高低。

3 討論與結(jié)論

農(nóng)牧交錯帶草地恢復(fù)與氣溫顯著負(fù)相關(guān)，這與楊元合等[22-25]對青藏高原和黑河流域的研究結(jié)果相反，與降水量顯著正相關(guān)，與周偉等[24]對我國北方草地的研究結(jié)果一致。西北地區(qū)干旱少雨，水分的多寡將直接影響到草地植被變化，決定著草地的面積和質(zhì)量。相關(guān)青藏高原和西北內(nèi)陸河流域的研究[22-24]顯示，氣溫升高對草地是正向影響，與本研究相反，均符合區(qū)域?qū)嶋H。在青藏高原，氣溫是影響草地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的主要因素，氣溫的升高促進(jìn)熱量的增加，進(jìn)而提高草地的凈初級生產(chǎn)力；在西北內(nèi)陸河流域，如黑河、石羊河流域，其水分來源主要靠高山冰雪融水，而冰雪融水的多寡，與氣溫顯著正相關(guān)，因而在西北內(nèi)陸河流域，草地生態(tài)系統(tǒng)與氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系。但在鹽池縣，水分主要來源于大氣降水，基本沒有外來河流的補(bǔ)給，氣溫的升高將直接加劇干旱，對草地恢復(fù)不利，這與農(nóng)牧交錯帶[20]和中國北方草地等[25]相關(guān)研究結(jié)果相吻合。

禁牧后草地覆被變化存在一個顯著的“N”型波動，造成波動的原因：1)降水的波動性。研究區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)與降水量顯著正相關(guān)，豐水年份草地面積和質(zhì)量相對高于欠水年份；2)政策實(shí)施的松緊程度。全面禁牧政策在實(shí)施初期比較嚴(yán)格，偷牧現(xiàn)象極少，草地質(zhì)量提升明顯，隨后會有所松動，偷牧現(xiàn)象增加，草地質(zhì)量出現(xiàn)一定下降，最后系統(tǒng)逐漸趨于穩(wěn)定，面積和質(zhì)量穩(wěn)步提升；3)草地植被恢復(fù)的自然特點(diǎn)。草地面積增加較草地蓋度提高會有一定的滯后性，在完全禁牧的情況下，草地蓋度在當(dāng)年就會有顯著增加，而草地分布的擴(kuò)大則需要隨后幾年逐漸擴(kuò)散；4)草畜產(chǎn)業(yè)的波動性。通過對鹽池縣羊只存欄量統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖業(yè)存在3～4年的短周期波動，這與宋乃平等[5]的研究結(jié)果吻合，這種周期的存在會導(dǎo)致草地生產(chǎn)功能存在同樣的周期波動，因而草地覆被也會出現(xiàn)相應(yīng)的波動現(xiàn)象。

全面禁牧生態(tài)效益顯著，禁牧后，鹽池縣草地覆被提升顯著，表現(xiàn)為面積持續(xù)增加，覆蓋度顯著提高。草地面積由2000年的3 760.14 km2增長到2015年的4 250.77 km2，草地增加約490 km2，其中以正南和西南方位的大水坑鎮(zhèn)、惠安堡鎮(zhèn)和麻黃山鄉(xiāng)草地面積增加最多；草地覆蓋度提升明顯，其中較低覆蓋度草地比重由74.61%減少到63.42%，中覆蓋度草地比重由19.86%增加到22.18%，較高覆蓋度草地比重由1.76%增加到8.71%，其中以東北和正北方向的花馬池鎮(zhèn)覆蓋度提升最明顯。

禁牧后，草地生態(tài)功能與生產(chǎn)功能客觀上仍構(gòu)成一組悖論，表現(xiàn)為草地生態(tài)系統(tǒng)與牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長率和年均溫均呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與年降水量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。牧業(yè)經(jīng)濟(jì)增長與草地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展負(fù)相關(guān)，表明鹽池草地仍存在一定的生產(chǎn)功能(草地割刈與偷牧等)；農(nóng)牧交錯帶氣溫升高會加劇這一地區(qū)的干旱，對草地生態(tài)系統(tǒng)具有顯著的負(fù)向作用；降水與草地生態(tài)系統(tǒng)呈顯著正相關(guān)關(guān)系，在半干旱區(qū)降水量的多寡將直接影響到草地質(zhì)量的高低。

牧業(yè)經(jīng)濟(jì)體現(xiàn)出草地的生產(chǎn)功能，氣溫和降水反映出草地的生態(tài)功能，禁牧后，草地的生產(chǎn)功能與生態(tài)功能客觀上仍構(gòu)成一組悖論，表明禁牧政策實(shí)施段時間后，存在一定程度地松動，禁牧政策監(jiān)督管理不嚴(yán)格，鹽池縣等農(nóng)牧交錯帶地區(qū)的地方政府應(yīng)提高對禁牧必要性的認(rèn)識，加強(qiáng)禁牧管理，嚴(yán)格執(zhí)行禁牧政策，對偷牧現(xiàn)象加大處罰力度，確保禁牧效果持續(xù)鞏固，同時應(yīng)加強(qiáng)禁牧后草地生態(tài)補(bǔ)償方面的研究與實(shí)踐，補(bǔ)償農(nóng)牧民的禁牧損失。