圍封禁牧對草場植被群落恢復(fù)作用分析

都樂+張真+阿立

摘要：通過采用遙感與地面監(jiān)測相結(jié)合以及入戶訪問調(diào)查為輔助手段的方法，對阿巴嘎旗一片過度放牧導(dǎo)致嚴(yán)重退化的草場進行跟蹤調(diào)查。對比圍封禁牧前后的草場植被變化情況得出以下結(jié)論：因為過度放牧導(dǎo)致的退化草原，在三年的全封閉禁牧修養(yǎng)以及一定降水的輔助作用下，可以恢復(fù)到中、輕度退化程度，其中禁牧的作用大于雨水的影響；通過調(diào)查還可知： NDVI數(shù)據(jù)的使用需要結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù)才更加科學(xué)客觀。

關(guān)鍵詞：植被退化、圍封禁牧、NDVI、群落恢復(fù)

中圖分類號：X173 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）04-0211-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.102

Abstract：Based on the combination of remote sensing and ground monitoring， with the aid of household interview survey method， we conducted a tracking investigation about excessive grazing pastures in Abaga. We draw the following conclusions bycontrast the changes before forbidding grazing and after . Under these conditions that forbidding grazing for three years abaundant precipitations， grassland degradation caused by overgrazing can be restored to the medium， mild degradation degree， of which the effect of grazing prohibition is greater than the influence of rain； And the use of NDVI data need combined with the ground survey data to more scientific and objective.

Key words： Grassland degradation； Forbidding grazing； NDVI； Community recovery

1 區(qū)域及草場概況

阿巴嘎旗地處內(nèi)蒙古錫林郭勒盟中北部，東經(jīng)113°27′-116°11′，北緯43°04′-45°26′。地勢由東北向西南傾斜，平均海拔1127m。氣候?qū)僦袦貛О敫珊荡箨懶詺夂?，冷暖劇變，晝夜溫差大，降水量少，蒸發(fā)量大，春秋兩季多寒潮大風(fēng)，冬季寒冷漫長，夏季溫涼短促。年平均溫度0.7℃，年平均降水量244.7mm[1]。

調(diào)查草場面積8000畝，位于巴彥查干蘇木額爾敦寶力格嘎查（見圖1），屬于蒙古高原寒溫帶典型草原。據(jù)草場主人介紹，2012年之前由于長期（5年以上）出租給外地商人，過度放牧極為嚴(yán)重，使這片草原嚴(yán)重退化。雨水不好的年份，土地基本裸露，只有雨水好的年份才會有一、二年生植被生長。自2012年接手草場后，牧民采取了輕度利用基本禁牧的方式恢復(fù)草場。

2 研究方法與分析處理

2.1 研究方法

本次調(diào)查采用遙感與地面監(jiān)測相結(jié)合的方法，并以入戶訪問調(diào)查為輔助手段，對比由草場主自主經(jīng)營以來的幾年內(nèi)草場植被發(fā)生的變化，從而反應(yīng)出過度利用對草場所帶來的危害。

遙感影像使用2011-2015年度modis影像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)時相8-9月份，利用arcgis、envi等遙感軟件對該草場范圍內(nèi)ndvi值進行計算，生成影像圖以直觀的反映出研究區(qū)域內(nèi)各個年度的植被覆蓋度。

地面監(jiān)測現(xiàn)場調(diào)查分別于2013、2015年7月底進行，調(diào)查方法以頻度樣方為主，使用直徑25cm的圓形鋼圈于樣地隨機選取50個樣方，記錄樣方內(nèi)各物種并統(tǒng)計優(yōu)勢種。

2.2 調(diào)查數(shù)據(jù)分析

據(jù)草場主人介紹，在他們接管這片草場時，在雨水條件較差的年份，草場基本裸露，植被覆蓋度極低。遂于2012年圍封禁牧。

據(jù)2013年與2015年群落調(diào)查結(jié)果顯示，圍封禁牧效果顯著。

2.2.1 群落高度和群落蓋度

2013年，草場20cm以上層片中黃蒿占較大優(yōu)勢，群落高度為60-70cm，群落蓋度為65%。2015年，黃蒿在群落中的優(yōu)勢度被較矮的羊草所取代，群落高度變?yōu)?0-30cm，群落蓋度也下降到了45%，見表1。

2.2.2 群落結(jié)構(gòu)

由于2013年是該草場實施禁牧的第二年，加上水分條件較好，據(jù)調(diào)查，以一、二年生先鋒植物群落為主。

群落優(yōu)勢種為黃蒿、畫眉草、銀灰旋花。由于牲畜不喜食用，所以沒有飼用價值。而銀灰旋花、黃蒿均屬于嚴(yán)重退化草原植被的指示種。可見，生物量的大小并不一定能夠代表群落的健康程度。

頻度樣方出現(xiàn)次數(shù)居前十的物種中一、二年生植物共有6種，占60%，詳見表2。

到了2015年再次調(diào)查時，羊草和黃囊苔草在該群落中已經(jīng)占據(jù)了優(yōu)勢地位，見表3。羊草占優(yōu)勢說明短短幾年內(nèi)出現(xiàn)了恢復(fù)的跡象，且群落恢復(fù)速度較快。頻度樣方出現(xiàn)次數(shù)為前十的物種中，一、二年生草本植物比重下降到了40%，該群落從嚴(yán)重退化群落恢復(fù)到輕度退化，詳見表4。

2.3 研究區(qū)域NDVI五年變化

NDVI又稱歸一化植被指數(shù)，與植被覆蓋度和生物量存在顯著的線性相關(guān)關(guān)系，能夠直觀反應(yīng)出植被覆蓋度和生物量信息[2]。因此，本次以歸一化植被指數(shù)NDVI從一個側(cè)面反映該草場的植被覆蓋度及生物量信息。

利用遙感影像處理軟件，對2011-2015年的modis影像數(shù)據(jù)（影像數(shù)據(jù)時相為8-9月份，且云覆蓋度為0。）得到了阿巴嘎旗歸一化植被指數(shù)NDVI灰度圖，見圖2。

經(jīng)計算，2011年至2015年該草場區(qū)域NDVI均值依次分別為0.2324、0.3702、0.3806、0.3760和0.3172，見圖3。

結(jié)合五個年度的降雨量信息和NDVI值來看（見圖3、圖4），2011年降雨量在五個年度中最低，且草場還未開始圍封禁牧，處于嚴(yán)重退化狀態(tài)導(dǎo)致NDVI值也較低；2012年雨水陡增，加上草場開始圍封禁牧，在雨水充足并且沒有牲畜啃食踐踏的條件下，一、二年生植物瘋長，使得NDVI值有了很大的增漲；2013年降水雖然較2012年減有所少，但對圍封禁牧的草場恢復(fù)演替沒有造成影響，禁牧恢復(fù)第二年，草場植被覆蓋度大增，主要取決于多種一、二年生植物群聚大量發(fā)育， NDVI值在2013年達到了五年中的峰值；2014、2015年，由于一、二年生先鋒植被逐漸被多年生物種取代，NDVI出現(xiàn)下降趨勢。

可見，草場圍封禁牧及降雨量足夠多的共同作用會使草場NDVI值增高明顯。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論

（1）超強度利用草場會導(dǎo)致草場植被的嚴(yán)重退化，通常發(fā)生在草場外租進行經(jīng)營商業(yè)畜牧活動的地區(qū)，租戶為了短時間內(nèi)追求高的經(jīng)濟利益，在有限的草場上放養(yǎng)超出草場承載力的牲畜，草場在長期過度踐踏和啃食的作用下得不到修養(yǎng)的機會，從而發(fā)生了嚴(yán)重的退化，群落原生種被低矮、牲畜不喜食用、耐踐踏的草種所代替，加上地表土的堅硬化，使得最耐踐踏的多年生植物都變得很少。只有在降雨稍好的年份，一、二年生植物才可以生長并且呈現(xiàn)出嚴(yán)重退化的程度。（2）嚴(yán)重退化草本群落在五年的全封閉禁牧休養(yǎng)以及一定的降水輔助作用下，結(jié)構(gòu)逐漸優(yōu)化，一、二年生先鋒植被逐漸被多年生原生物種取代，但外貌特征缺逐漸從高大、稠密變?yōu)榱说桶?、疏化，生物量也會降低。植被退化狀態(tài)從嚴(yán) 重退化恢復(fù)到中、輕度退化程度。（3）NDVI指數(shù)越高并不代表植被質(zhì)量越好。所以NDVI數(shù)據(jù)的使用需要結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù)，以避免一、二年生植物對NDVI數(shù)據(jù)帶來的盲目提升，才更加科學(xué)客觀。

3.2 展望

區(qū)域性輪牧是畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。在一定的土地資源條件約束下，如何充分認(rèn)識草場資源現(xiàn)狀，如何合理分配與利用畜牧草場資源是擺在牧民和所有草地生態(tài)環(huán)境保護者面前的重要問題。因此，根據(jù)植被種類、蓋度、分布及其生態(tài)功能的分布形勢，應(yīng)進一步優(yōu)化分配和利用草場資源并力爭有所改善。隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，畜牧經(jīng)濟的發(fā)展與草地生態(tài)保護的矛盾依然存在[3]。同時，各種自然災(zāi)害依然不同程度威脅著草地生態(tài)環(huán)境。

因此，內(nèi)蒙古草地生態(tài)環(huán)境保護與建設(shè)工作依然任重而道遠。

參考文獻

[1] 陳飛. 內(nèi)蒙古阿巴嘎旗土地利用總體規(guī)劃的編制[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[2] 何霜. 基于MOSDIS數(shù)據(jù)的植被指數(shù)與植被覆蓋度關(guān)系研究[J].農(nóng)林科技，2015，（28）.

[3] 張澤飛.錫林郭勒盟生態(tài)災(zāi)害風(fēng)險評價[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2010.

作者簡介：都樂（1987-），男，蒙古族，學(xué)士，助理工程師，主要從事生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測及地面植被監(jiān)測工作。