草地退化

1草地退化综述2草地退化综述摘要草地是一种重要的再生资源。研究草地的退化原因并进行分析是草地生态学的研究热点的问题。本文对我国的草地资源的退化的主要原因进行了总结性分析，草地退化是在过牧、开垦等人为活动及不利自然因素影响下草地生态系统逆行演替的一种过程,是土地荒漠化的主要形式之一。同时本文还介绍了草地退化的危害以及在当前状况下草地生态系统恢复的主要措施。关键词草地退化放牧治理草地是一种可持续利用的自然资源,它不仅是发展畜牧业生产的物质基础,而且是人类重要的生态屏障。草地在人为因素、自然因素和社会因素的影响下,不断地发展变化,从生产角度看这种变化有的是有利的,有的是不利的。草地的这种不利于生产和生态的变化就是草地退化。草地退化实质上是自然因素与人类活动的干扰超过了草地生态系统的承载能力,导致生态系统的结构弱化、功能下降过程[11]。草地退化是一项世界性的问题,但是我国草地退化尤为严重,退化面积之大,退化速度之快是惊人的。草地资源调查资料表明，我国20世纪70年代草地退化面积占10%，80年代初占20%，90年代中期占30%，目前以上升到50%以上,而且仍在以每年200万公顷的速度发展。造成草地退化的原因是多方面的,固然有气候变暖,洪涝灾害和干旱大面积频繁发生等自然因素，但人为因素是最主要的。1.内蒙古草地现状内蒙古草地位于祖国北疆，地处欧亚大陆腹地，是欧亚大陆草原的重要组成部分，总面积7880万hm2，占自治区总土地面积的67%，居全国草地之首。内蒙古草地类型按地带、气候、植被类型可划分为草甸草原、典型草原、荒漠草原、草原化荒漠和典型荒漠等八大类。内蒙古自治区20世纪50-60年代，饲养一只羊单位需要草地面积0.67hm2，现在需要草地面积1.33hm2。目前，全区草地退化面3积3543万hm2，占全区可利用草地面积的53.6%，且每年以65万hm2的退化速度发展。其中沙化面积约占全区可利用草地面积的40%，每年以30万hm2的速度递增。在50年代内蒙古草地平均产草量为1912kg/hm2，到80年代降为1050kg/hm2。而从90年代末全区出现严重超载现象，其中乌兰察布市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、阿拉善盟等西部草地超载现象较为严重，由于西部地区自然条件较为恶劣，年降雨量相对较少，产草量较低且品质较差，家畜严重超载加速了草地退化的速度。近年来，由于家畜超载、过度放牧等人为不合理活动及气候因素，致使内蒙古最好的草原锡林郭勒、呼伦贝尔两大草原也严重退化[9]。2.草地退化原因草地退化实质上是自然因素与人类活动的干扰超过了草地生态系统的承载能力,导致草地生态系统的结构弱化、功能下降过程。草地退化过程包括土壤退化和植被退化两个方面。土壤是植被赖以生存和发展的基础,伴随着草地土壤的退化,草地植被也发生退化,植被的退化又作用于土壤,形成强烈的副反馈机制,加速草地退化的进程。由于气候干燥，草原年均降雨量减少，草原植被由于没有充足水源，不能够进行充分的光合作用和蒸腾作用，所以生物量减少[26]。草地退化过程中,土壤裸露面积增加,土壤逐渐变的干旱、贫瘠、紧实,具体表现在土壤颗粒粗化、容重增加、孔隙度变小、通透性和保水性差，土壤风蚀、水蚀和沙化程度加重，土壤有机质以及氮磷钾等养分下降[7,19]。随着土壤的退化草地植被也逐渐退化,草地的产草量和植被盖度明显下降、草地物种多样性呈下降趋势、草群种类成分发生明显变化，原来的建群种和优势种逐渐减少或消失，一年生或多年生杂草和病、虫、鼠等有害生物相继侵入，草层中优良牧草的生长发育受阻，可食牧草的产量降低，有毒有害植物增多[2,30]。草地退化造成单位面积牧草产量大幅度下降，目前我国各类草地单位面积产草量较二十世纪60年代下降30%-50%，严重地区下降60%-80%。2.1过度放牧、载畜量增加过度放牧、载畜量增加过度放牧会对草地带来很大的危害，致使草地退化和生境不断恶化[4,16]。连续持久的过度放牧，使草地质量和产量大幅度下降，由于草地上的植被没有重新生长修复的机会，其覆盖率较低，增强了地表径流和土壤的浸蚀[3]。内蒙古全区所属88个旗县中，超载占旗县总数的76%。如锡林郭勒盟4草地实际载畜量达到理论载畜量的2.7倍，家畜超载非常严重。2.2管理制度不健全、观念意识落后建国以来，我国对草地资源的管理制度不够完善，保护重视不够，缺乏科学有效的管理体系，导致对《草原法》等相关法规理解片面化，管护水平低，管理方法不科学，力度不够。尤其内蒙古草原牧区，由于所处地理位置交通不便，其经济发展相对缓于农林区，而且用于草原建设的资金严重不足，使严重退化的草地很难恢复成原生状态。另外，牧民的文化素质普遍偏低，对草原保护的观念意识不强。2.3滥垦、滥挖、滥采1949年以来，为了解决粮食问题，在草原区兴起多次开垦浪潮，土地平整、土壤肥沃、草地植被生长好的土地被当作宜农荒地，不断开垦。至60年代，全国新垦草地达667*l04hm2。1998年前后10年间，内蒙古东部3个旗县开垦草地达97.08*l04hm2。资料显示，目前我国由于盲目开垦、撂荒导致草地沙化占草地沙化总面积的25.4%[5]。尽管“草原法”明确禁止草地的盲目开垦，但仍然没有彻底被杜绝，因为土地管理部门可以从中收取大量草地征用费；一些部门和公司以买卖、出租、开垦草地等欺诈的形式获取利润；一些地方认为这是一种吸引投资和联合开发的重要途径。同时，大量的长期对野生药材如甘草、麻黄、知母、黄蔑等的滥挖、滥樵采活动,严重破坏草地植被、土壤、地表结构，从而引起草地退化。资料显示，我国由于过度樵采引起草地沙化占草地沙化总面积的31.8%。鄂尔多斯高原由于滥挖甘草破坏草地每年达2.67*l04hm2，内蒙古搂发菜破坏草地13*l06hm2，占草地面积的19.5%[6,13]。2.4人口增长人口的急剧膨胀，引发大量资源的消耗，甚至出现资源的大肆掠夺式利用，人均占有资源数量大幅度减少，质量随之变劣，资源匾乏。占世界7%的土地养育了世界21%的人口，对于中国本身既是奇迹,又是沉重的压力。研究报道，在干旱半干旱草原地区仅依靠自然界本身的物质生产，人口承载力为5—7人/hm2，而我国长城沿线已达72人/hm2。自1950年草原牧区人口增加了1倍多，草地家畜增加了3倍，草原面积却不断减少，至20世纪90年代每头牲畜占有草地面积较50年代减少了60%—70%。52.5虫、鼠害屡屡发生由于大气中CO2含量逐年增加，温室效应引起全球气候发生变化，导致气温变暖并引发土壤干旱化，是促使草地发生退化的重要因素之一[28]。内蒙古地区20世纪90年代末平均气温普遍较常年同期有偏高趋势，降水明显减少，形成高温干燥的恶劣气候条件。伴随着草地生境的不断恶化，草地虫、鼠害屡屡发生。据统计，1974-1986年锡林郭勒盟因鼠灾造成的草地退化面积达483万hm2，而从90年代末至2000年初，草原蝗虫严重发生，2000-2003年全盟草原蝗虫成灾面积累计达到2092.7万hm2。大量蝗虫啃食牧草地上部分的茎叶，而鼠主要为害牧草地下部分的根系，虫、鼠害使草地覆盖率降低，严重时造成地表裸露，草地生境进一步恶化。3草地退化指标3.1地质指标草地退化的地质指标主要有地表特征、土壤理化性质以及土壤养分等。3.1.1地表特征地表特征指标主要用于测量或监测地表的裸露程度，是衡量草地退化程度最为直观的指标[17]。基本上所有的研究都将其作为表征草地退化进程的内容，但大多为定性描述，对于精确刻画草地退化的等级有一定的局限性。在论及地表特征时，地表面的裸露程度是最为常用的一个参数。3.1.2土壤理化性质土壤的理化性质是反映土壤与地表植被间进行物质和能量交换的特性，主要包括土壤结构、土壤质地、土壤含水量、土壤容重、土壤酸碱度（pH值）、土壤含盐量等参数[21]。干旱半干旱地区，植被影响着降水在土层中的分布和地表的蒸散条件，使土壤有效水向浅层分配。而降水在土壤不同深度的分配和入渗深度，决定着地表植被的生活型，从而影响地表植被的演替方向和顶级类型。朱志梅等以内蒙古多伦县为例，进行了草地退化对土壤理化性质的影响研究。结果表明，随着草地退化的加剧：①土壤颗粒组成发生变化，黏粒含量趋于减少，砂粒增多。不同粒径对土壤团粒结构形成和保水保肥的贡献不同，黏粒的减少抑制了土壤的膨胀、可塑性、离子交换等物理性质。②土壤含水量下降。上层（0～20cm）土壤含水量下6降明显，随着沙漠化梯度的增加，表层土壤含水量下降速度加快，深层土壤含水量逐渐高于表层。③土壤容重呈上升趋势。容重的增加必然影响土壤中水分、空气的移动和植物根系的发育。不同深度的土壤容重与草地退化也存在一定的关系，草地退化潜在阶段深土层（30～50cm）的容重最小，而严重阶段表土层（0～5cm）容重最小。④土壤有机质、C、N含量下降，方差分析显示各级沙漠化梯度间差异极显著，且土壤N的衰减要快于C。土壤C/N比呈增加趋势，说明伴随着土壤C、N的显著下降，土壤质地变粗，植物N素供应不足更为突出。⑤土壤容重与土壤全N、C、黏粒含量的相关分析表明，细颗粒物多，有机质含量高，土壤容重减小，从而有助于提高土壤的稳定性，且在5～10cm的土层中表现突出。⑥土壤的颗粒组成状况与土壤营养元素之间有着同增同减性，但黏粒与N的关系要密切于黏粒与C、C与N之间的关系。因此土壤中细颗粒物的减少导致N的衰减十分明显，从而土壤稳定性降低。3.1.3土壤养分土壤养分是土壤化学性质的体现[18]。但与土壤的酸碱度等参数相比，土壤养分指标对植物生长的过程具有相当高的控制作用。植物生长发育主要取决于土壤中的有机质和N、P、K含量，且还受这几者之间供给比例的影响。Liebig提出了植物生长的最小养分律，意指植物的产量由含量最少的养分所支配的定律。如果相对增加最少的某个因子（最少因子），那么产量将与此成比例地增加。如果其它某个因子成为相对最少因子时，产量也不会增加，一旦增加这个因子，则产量就会再次增加。例如N供给不充足时，即使多施P等，但植物产量仍由N的施用量所决定。另外，除主要的养分因素之外，土壤还提供植物体生长发育的一些微量元素。微量元素虽然在植物体内的含量不多，但与其生长发育息息相关。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，能发挥巨大的生理作用。其中B、Mo、Cu、Zn、Fe、Mn等元素对植物的生长具有重要意义。3.2水分指标3.2.1水分失衡放牧强度、人工草地草种选择不当以及人工草地种植密度过高均会影响草地的水分含量，造成水分失调。水分的失衡会影响草地群落结构，影响牧草生长，进而影响草地生产力。74草地的治理草地退化加剧了土地退化、荒漠化，全国荒漠化土地占国土面积的27.3%，每年仍以2460km2的速度扩展，部分地区出现了沙进人退的现象。内蒙古今年气候反常，年均温均高于往年，但降水量明显下降，这些在很大程度上与草地生态功能减退有直接关系[12]。同时草地退化导致水土流失严重自然灾害频发，从而导致经济发展受到制约，所以草地生态系统的治理与恢复刻不容缓。退化草地恢复的首要条件是排除施加给草地的超负荷利用压力，使之降低到草地生态系统恢复功能的阈限。这就是说草地退化具有可逆性，一般情况下当消除过度的利用压力后，退化草地都具有恢复的潜在功能，但有些恢复过程是非常漫长的。下面介绍几种主要的草地生态系统恢复的措施。4.1封育禁牧是退化草地恢复最经济的技术方法解除放牧压力，使草地自然恢复，作为一种低投入、经济的措施在退化草地恢复中得到广泛应用[10,20]。如内蒙古典型草原，冷蒿、针茅、羊草为主的退化，经过7年封育后,地上生物量由1100kg/hm2提高到1900kg/hm2羊草比例由9%增加到35.7%，冷蒿等为主的菊科比例由31%下降到9%[8,22,23]。4.2建植人工草料地提高人工饲草料生产能力是退化草地恢复和重建的强有力支撑。超载过牧、草畜不平衡是引起草地退化的主要动因，矛盾的焦点是草少畜多且严重失衡[25,28]只有通过人工草料生产能力的扩大，增强家畜生产的物质基础，才有可能提高牲畜个体生产性能，加快牲畜周转，才能