柴達(dá)木邊沿高寒地帶草地建設(shè)研究

晁永芳　郭軍樂　鄭建宗

柴達(dá)木位于青藏高原西北部，天然草地面積940×104hm2，是青海省草地畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基地，其中高寒類草地為主要組成部分。主要分布在昆侖山系和祁連山系中。高山地帶是柴達(dá)木地區(qū)優(yōu)良牧場之一，但是，由于利用不當(dāng)草地持續(xù)退化，給草地畜牧業(yè)發(fā)展和人居環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。黑土灘是該類草地退化最嚴(yán)重的一種表現(xiàn)形式，是高寒地帶草場退化后形成獨(dú)特的自然景觀，是青藏高原獨(dú)特的自然條件下高寒草甸類等高寒地區(qū)天然草地嚴(yán)重退化并經(jīng)風(fēng)蝕和水蝕后形成的大面積裸地產(chǎn)物。其分布廣，面積大，地帶性明顯，成因復(fù)雜，植被恢復(fù)難度大，進(jìn)行建設(shè)研究具有重要意義。

天峻為該地區(qū)一純牧業(yè)縣，是高寒地帶代表性地域。介于東經(jīng)96°49--99°42，北緯36°54—39°12，土地總面積2.57×104km2，海拔2850--5826.8m，以山地為主。氣候酷冷，區(qū)域間差異大，年極端氣溫+25.6℃，-35.9℃，年0°≥積溫482—1395℃，5℃≥積溫0-1171.5℃：日溫差年平均10.5-17.6℃：年平均氣溫-0.93-6.5℃，無絕對無霜期，牧草生長期90-150天；年大風(fēng)及揚(yáng)沙天氣(風(fēng)速>17.5m／s)90天以上，高時達(dá)147天；年降雨量144.7--500.3mm，蒸發(fā)量819.5--1203.5mm。植被以天然草地為主，主要由高山草甸和高寒草甸兩類型組成。黑土灘是該縣主要退化草地類型之一，危害面積約占草地可利用總面積的20％，直接導(dǎo)致全縣載畜量下降20％，水土流失極為嚴(yán)重。

一、形成特征

1，草地系統(tǒng)功能遞減趨向于O。草地系統(tǒng)在遭受鼠害干擾后，草地禿斑延續(xù)擴(kuò)大，直至完全禿為裸露地，草地失去生產(chǎn)力。

2，群落結(jié)構(gòu)呈波浪變化。群落在演替變化過程中，優(yōu)勢種數(shù)量直線下降；草地早熟禾以及雜草侵占性能強(qiáng)，隨鼠害活動加劇，多度分別在第一階段末和第二階段初開始上升，至第三階段始到達(dá)最高峰，然后下降呈現(xiàn)裸地，整個過程呈現(xiàn)“^”型變化。

3，生態(tài)位分化明顯。在退化過程中生態(tài)位嚴(yán)格替換。(1)植被：優(yōu)勢種—一草地早熟禾、矮火絨草—一矮火絨草+野蔥+冷蒿一禿斑：(2)鼠害：第一與第二階段生態(tài)位為高原鼠兔，第三階段中華鼢鼠介入，高原鼠兔退出。整個過程表現(xiàn)為輪換式干擾。

4，退化周期短。由于鼠類繁殖呈指數(shù)形式增長，破壞面積周期性的成倍擴(kuò)大，尤其在進(jìn)入草地退化后期，由于中華鼢鼠破壞力強(qiáng)大，一般在2—4年草地將完全淪為黑土灘，比其他類草地淪為裸地將縮短3年以上。

5，系統(tǒng)熵閥低。在高寒地區(qū)，以禾草和莎草為優(yōu)勢種的原生植被群落基本以根部分蘗的無性繁殖為主，以種子有性繁殖為輔。一般情況下牧草籽種可成熟年份的概率約為20％，植株分蘗受氣候影響也非常有限，據(jù)觀察，一般禾本科分蘗數(shù)為3--6支；伴生種冷蒿等雜草多數(shù)能夠在當(dāng)年完成開花結(jié)果實(shí)現(xiàn)有性繁殖。同時，中華鼢鼠對牧草表現(xiàn)出極強(qiáng)破壞力，凡受到破壞植物均失去生長能力，草地系統(tǒng)易于破壞而難以自我修復(fù)。

二、形成原因

1，氣候嚴(yán)寒，冷季長，暖季短，決定了草地系統(tǒng)脆弱性，為草地退化打開缺口。天峻年基本可分為暖冷兩個季節(jié)。在縣南部地區(qū)，牧草一般自5月20日返青，9月10日開始枯黃，生長期僅130天左右；縣北部高寒地區(qū)。牧草生長期更加短暫，一般僅為90天左右。暖季。天氣變化無常。往往一天之中。風(fēng)、雨、雪、冰雹交加一體，氣溫波動頗大，同時，還兼有間斷性干旱氣候，牧草不能正常生長。故此。植被群落組成簡單。層次不盡明顯，最高層不超過30m：遭受破壞則生態(tài)功能直線下降，干旱季節(jié)易造成地面風(fēng)蝕，多雨季節(jié)由于多為陣雨地面發(fā)生徑流造成地面水蝕。

2，鼠害是黑土灘的形成和發(fā)展的根本原因之一。鼠害以高原鼠兔和高原鼢鼠為主，其以不同方式危害草場。高原鼠兔以牧草枝葉以及籽種為食，造成草地壓力加大；與此同時，為躲避外界侵襲和活動方便，在地表筑設(shè)洞口多個使地表裸露。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：每只鼠兔筑洞在3-7個，每洞造成裸地1m'左右；在地下。洞道密集成網(wǎng)，四通八達(dá)，破壞根系發(fā)育。高原鼢鼠長年息棲于地下，以牧草根系為食，在活動中，不僅破壞牧草根系發(fā)育，而且，將土壤拋于地面堆積成微型土包，覆壓地表，造成牧草自然死亡。據(jù)在生格鄉(xiāng)諾什卿牙合觀察統(tǒng)計(jì)：一只鼢鼠年形成小土包35-70個間。破壞面積6-10d。

3，過度放牧將是牧草失去應(yīng)有的生長時機(jī)，影響其營養(yǎng)物質(zhì)有效積累，進(jìn)而影響越冬返春。據(jù)觀測：過度放牧的草地與合理利用的草地相比蓋度降低20％以上，產(chǎn)草量下降60％，植株高度相對下降30％以上。

4，長期放牧踐踏，牧草根系密集，逐漸形成較為堅(jiān)實(shí)草皮，土壤通氣不暢，造成牧草生長緩慢，生產(chǎn)力低下。據(jù)在針茅草地測定：優(yōu)勢種在返青約30天時，土壤松緊度堅(jiān)實(shí)級與稍緊實(shí)級相比自然高度相差(低)近乎1／2。

5，草甸草地遭受無計(jì)劃的開墾和采集藥材等不良干擾無疑是毀滅性的災(zāi)難。一是植被根部露天風(fēng)干失去生命。二是墾荒將使原生植被完全失去再生能力。而且農(nóng)作物受季節(jié)性生產(chǎn)限制，從而地表將長期處于裸露狀態(tài)。

諸多因素，相互交錯，共同作用，其中自然因素決定了草甸類草地生態(tài)系統(tǒng)易受外界干擾，長期放牧踐踏使土壤緊實(shí)度增加，導(dǎo)致土壤氣體流通不暢，構(gòu)成了草場退化的基礎(chǔ)：過度放牧使多年生牧草生長時間減少，強(qiáng)(速)度降低，機(jī)體抗性減弱，為鼠類活動提供了方便或者是營造了宜于活動空間。鼠類危害及濫墾濫挖導(dǎo)致植被群落逆向演替，對群落退化發(fā)生質(zhì)到量的變化有累積作用，是導(dǎo)致草地退化的根本原因之一。

三、黑土灘治理規(guī)劃

高寒地區(qū)生境差，植被結(jié)構(gòu)簡單，群落物種少，主要以草本為主，天峻境內(nèi)分布僅涉有41科，較喜食牧草59種。牧草是高寒地區(qū)植被建群種類，在該地有較強(qiáng)的自然適應(yīng)性，具有建設(shè)成本低、生態(tài)作用明顯、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)勢，是治理黑土灘的基本對象。

1，原則

(1)生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會效益三元統(tǒng)一。生態(tài)治理要與土地利用和經(jīng)濟(jì)開發(fā)相結(jié)合，保持其草地畜牧業(yè)利用方向，提高草地質(zhì)量和生產(chǎn)力：要與民族團(tuán)結(jié)和社會穩(wěn)定發(fā)展相結(jié)合，通過生態(tài)治理，遏制退化狀態(tài)，恢復(fù)和發(fā)展生產(chǎn)，建立和諧社會新秩序。

(2)因地制宜，科學(xué)規(guī)劃。要根據(jù)退化狀態(tài)和不同區(qū)位以及自然條件，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，確立草地利用類型，制定治理建設(shè)規(guī)劃。技術(shù)措施要得當(dāng)可行，建設(shè)思想要先進(jìn)超前，保持規(guī)劃科學(xué)剛性。

(3)建設(shè)與治理并舉，綜合治理。充分利用農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，水土保持技術(shù)武裝治理，建立完整黑土濰治理建設(shè)工程體系，有效支撐黑土灘治理。要以

系統(tǒng)科學(xué)理論和草地生態(tài)科學(xué)理論為指導(dǎo)，認(rèn)真分析退化原因，突出重點(diǎn)，立體化全方位，全面開展建設(shè)治理。

2，方法

(1)植被建設(shè)品種。建設(shè)品種應(yīng)具有抗旱和抗寒抗病蟲害的自然抗逆性，生產(chǎn)性，營養(yǎng)性。據(jù)此，牧草品種選定為禾本科中的無芒雀麥、羊草、冰草、老芒麥、披鹼草、早熟禾、堿茅等優(yōu)良牧草。

(2)植被建設(shè)時節(jié)。在建設(shè)當(dāng)年，牧草必須根系深而發(fā)達(dá)，生長茂盛，積累有機(jī)物質(zhì)充足，安全越冬度春，避免干旱危害。據(jù)此，應(yīng)選擇土壤墑情良好、溫度變化幅度小、適宜種子發(fā)芽的較溫暖時節(jié)。根據(jù)年溫度、降雨和蒸發(fā)曲線變化規(guī)律，建設(shè)期可安排在5月15日—8月15日之間，但是由于該地帶暖季最高溫度≤13℃，出苗期15d，日溫差在13℃左右，在7月20日后下種出苗率、成活率、越冬率均具有一定風(fēng)險(xiǎn)，因此，最佳建設(shè)期為7月20日以前。

(3)人工植被群落設(shè)計(jì)。目標(biāo)是植物群落生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)健，生產(chǎn)系統(tǒng)功能強(qiáng)大，與土地具有高度自然適宜性。因此，要利用科學(xué)原理和方法進(jìn)行科學(xué)治理科學(xué)建設(shè)。一是加強(qiáng)品種間互效機(jī)制建設(shè)，以混播為基礎(chǔ)，品種應(yīng)在5--8種，優(yōu)化組合，差錯生活型，豐富生態(tài)位，建立品種間互利互益的穩(wěn)固的支撐關(guān)系，提高系統(tǒng)功能。二是以牧草生長年限為基礎(chǔ)，通過合理配置，建立草地可長期利用機(jī)制，確保植被群落生產(chǎn)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。三是以營養(yǎng)為突破點(diǎn)，通過混播結(jié)構(gòu)合理搭配。建立營養(yǎng)全面、適口性良好、能量轉(zhuǎn)化價(jià)值高的植被群落生物次(二)級生產(chǎn)鏈。四是以牧草生態(tài)特性差異為出發(fā)點(diǎn)。發(fā)揮牧草抗逆優(yōu)勢，優(yōu)化保土保水功能，建立功能強(qiáng)大的人工生態(tài)系統(tǒng)。如群落無芒雀麥+羊草+披鹼草+早熟禾+堿茅，五種特性互不克制。在生態(tài)功能上，羊草和早熟禾均有根莖型品種，侵占功能強(qiáng)，將使土壤生長層盤根密布，同時地表植被蓋度≥9O％，從而形成強(qiáng)大的水土保持勢態(tài)：在結(jié)構(gòu)上前三種屬于上繁草，后兩種屬于下繁草，將使牧草生長互不干擾充分利用空間，在根系分布上，五種依次自下至上呈梯度式，從而能合理吸收營養(yǎng)物質(zhì)，在壽命上，除披鹼草壽命6—8年外，其他均在1 O年以上，只要合理利用，則享用年限均可保證在1 5年以上。

(4)植被群落建設(shè)技術(shù)。要根據(jù)草地群落演替退化狀態(tài)進(jìn)行治理，處于輕度退化狀態(tài)實(shí)施封育；處于中度以及重度初期退化狀態(tài)實(shí)施補(bǔ)播i處于重度中期直至極度退化草地要實(shí)施建設(shè)?；觳テ贩N構(gòu)成要嚴(yán)格生產(chǎn)需要和生態(tài)原理計(jì)算確定：播種量要結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件和立地狀況確定，一般補(bǔ)播草地播量為正常播量的60％，建設(shè)草地為正常播種量的125％。機(jī)械以中耙為佳，鑒于地形洪積扇沖積扇居多，耙地應(yīng)沿等高線進(jìn)行，為防治建設(shè)期間土表沙化種子外露，針對黑土灘發(fā)生區(qū)土壤質(zhì)地輕現(xiàn)狀，播深應(yīng)掌握在2-4cm，并撒播為主，播后覆土鎮(zhèn)壓，確保土壤墑情。

(5)建設(shè)管理。治理建設(shè)后要加強(qiáng)管理，一是設(shè)置圍欄保護(hù)，杜絕牲畜以及野生動物采食影響植被生長，封育保護(hù)期3-4年，建設(shè)保護(hù)期3年。二是滅治鼠蟲害，建立病蟲害預(yù)測預(yù)報(bào)滅治機(jī)制，防止打洞造穴破壞根系和取食牧草破壞植被。三是保護(hù)鼠蟲病害天敵，積極發(fā)揮自然食物鏈條作用，改善生態(tài)環(huán)境，遏制鼠害滋生蔓延破壞草地。

(6)保障措施。建設(shè)與保護(hù)相統(tǒng)一，落實(shí)責(zé)任制，明確黑土灘經(jīng)營權(quán)，堅(jiān)持誰建設(shè)誰保護(hù)誰利用原則：建立退化草地治理建設(shè)補(bǔ)償機(jī)制，分類指導(dǎo)。制定補(bǔ)助制度，以面積為基數(shù)實(shí)行治理建設(shè)補(bǔ)助，激發(fā)治理建設(shè)積極性：建立草地科學(xué)利用機(jī)制，確立草地退化警界線，堅(jiān)決杜絕過牧重牧現(xiàn)象，協(xié)調(diào)草地自然資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)關(guān)系，促使草地畜牧業(yè)進(jìn)入良性發(fā)展軌道。

(作者單位：海西州草原站陜西省牛背梁山自然保護(hù)區(qū)管理局)