新疆阿勒泰福海金塔斯山地草原類草地自然保護(hù)區(qū)草地資源特征及其分布

張云玲，宋玲鈺，陳春海，安沙舟

(1.新疆維吾爾自治區(qū)草原總站，烏魯木齊830000；2.新疆阿勒泰福海金塔斯草原自然保護(hù)區(qū)管理站，新疆 福海836400；3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境學(xué)院，烏魯木齊830000)

草地生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的子系統(tǒng)，一方面為人類生存和發(fā)展提供了重要場所和產(chǎn)品，另一方面在生物多樣性保護(hù)、全球氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、保障國家食物安全以及社會美學(xué)文化功能等諸多方面具有重要的作用和意義[1]。中國是一個草原大國，天然草地約為3.93億hm2[2]。草原類保護(hù)區(qū)對于保護(hù)草地生物多樣性、維護(hù)草地生態(tài)環(huán)境等意義重大，并能為生物資源方面的科學(xué)研究提供極為重要的基地。為了讓草地自然保護(hù)區(qū)發(fā)揮持續(xù)穩(wěn)定的生態(tài)和服務(wù)功能，需要對自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的植物資源進(jìn)行深入細(xì)致的了解，從而制定出合理科學(xué)的經(jīng)營管理措施。

福海金塔斯山地草原類草地自然保護(hù)區(qū)(簡稱“保護(hù)區(qū)”)，是阿爾泰草原的典型區(qū)域，屬于歐亞大草原。自1986年保護(hù)區(qū)成立以來，關(guān)于保護(hù)區(qū)的研究僅僅集中在動物類型[3]、草原類型特性[4]、昆蟲資源[5]、保護(hù)區(qū)植被[6]、植物區(qū)系[7]等方面。但對保護(hù)區(qū)內(nèi)植物資源特征的研究不夠全面，且缺乏專項研究，致使保護(hù)區(qū)的規(guī)劃、管理缺乏科學(xué)、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息支持。因此，研究保護(hù)區(qū)的草地資源分布及其資源狀況對于保護(hù)區(qū)的管理及數(shù)據(jù)有效保護(hù)具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

金塔斯自然保護(hù)區(qū)地處新疆維吾爾自治區(qū)阿勒泰地區(qū)福海縣北部阿爾泰山中段南坡的中低山區(qū)，喀拉額爾齊斯河下游的東側(cè)，福海與富蘊(yùn)兩縣界河卓路特河以西，南至兩河交匯處，北與科斯提相接，地處88°41′35″～88°56′05″E，47°34′00″～47°40′15″N。平均山脊海拔1 976.98 m，高峰海拔2 477.90 m，南部為愛根布拉克，山脊平均海拔867.00 m，最高為883.00 m。保護(hù)區(qū)總面積15 348.27 hm2(含沙烏爾干草原666.80 hm2)。

1.2 試驗設(shè)計

2018年5月-2019年10月，按照《草地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(NY/T2998-2016)對保護(hù)區(qū)進(jìn)行野外調(diào)查，本研究所用MODIS NDVI數(shù)據(jù)源自美國國家航空航天局NASA/EOS LPDAAC數(shù)據(jù)中心(https://lpdaac.usgs.gov/)，為2018年MODIS產(chǎn)品MOD13Q1數(shù)據(jù)集，空間分辨率為500 m，時間分辨率為16 d。應(yīng)用“3S”技術(shù)，查清保護(hù)區(qū)草地資源分布及資源狀況。根據(jù)保護(hù)區(qū)草地類型空間分布特點(diǎn)，在7月15日開始監(jiān)測草地的最大生物量，收集的數(shù)據(jù)包括33個樣地，樣地大小為(500 m×500 m)，每個樣地在四角及中心位置各設(shè)置1個小樣方(1 m×1 m)，記錄每個小樣方內(nèi)采集的樣本在65℃烘箱烘干48 h后測量的干物質(zhì)產(chǎn)量，高度采用直接測量法進(jìn)行測定，草本植物生物量采用齊地面刈割，灌木采集當(dāng)年新發(fā)枝葉。植物拉丁參照新疆植物志及新疆草地植物名錄[9-15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 金塔斯自然保護(hù)區(qū)草地類型

保護(hù)區(qū)位于阿爾泰山中段，是新疆草原帶的一部分，草地面積14 554.48 hm2，占保護(hù)區(qū)總面積的94.83%，主要草原類型為溫性草甸草原類和溫性草原類。根據(jù)實地調(diào)查及遙感解譯，溫性草甸草原類1 643.47 hm2，占草地面積的11.3%，而溫性草原類草地面積12 911.01 hm2，占草地面積的88.7%。

2.2 溫性草甸草原類草地特征

溫性草甸草原類是在半濕潤氣候條件下發(fā)育形成的，是草原草地向草甸草地過渡的草地類型，草地植被組成以中生、旱中生植物為主，主要是叢生禾草和雜類草。溫性草甸草原在金塔斯保護(hù)區(qū)主要分布在海拔1 300～1 800 m的山地中山帶下部。在山地垂直帶譜中不呈帶狀分布，地形復(fù)雜，坡地陡緩多裸巖，梁脊較平緩，地表多礫石覆蓋，土壤基質(zhì)為砂礫質(zhì)，土壤類型為黑鈣土或草甸土，發(fā)育良好。

2.2.1 溫性草甸草原類草地類型分布特征

該草地類有1個草地亞類(山地草甸草原亞類)、1個草地組(具灌木小莎草組)、2個草地型(金絲桃葉繡線菊、草原苔草、雜類草70%圓柏、草原苔草、雜類草30%型；金絲桃葉繡線菊、草原苔草、雜類草60%草原苔草、早熟禾40%型)。該組草地有2個草地型，即金絲桃葉繡線菊、草原苔草、雜類草70%圓柏、草原苔草、雜類草30%型；金絲桃葉繡線菊、草原苔草、雜類草60%草原苔草、早熟禾40%型。主要分布在海拔1 300～1 500 m的喀拉阿依格爾以西，布勒谷特塞依西南，馬熱哈力克四周。

2.2.2 溫性草甸草原類草地植被特征

該類型草地建群植物為金絲桃葉繡線菊(Spiraea hypericifolia)、草原苔草(Carex liparocarpos)為建群種，以草原糙蘇(Phlomis pratense)、火絨草(Leontopodium leontopodioides)、羊茅(Festuca ovina)、溝羊茅(Festuca valesiaca)、冰草(Agropyron cristatum)為伴生種。灌木層及高大草本層株高82～120 cm，草本層葉層高14～60 cm，植被總蓋度40%～70%。

2.2.3溫性草甸草原類草地面積特征

該草地類面積1 643.47 hm2，鮮草產(chǎn)量平均為3181.26 kg/hm2，屬Ⅲ6、Ⅲ7草地。

2.3 溫性草原類草地特征

2.3.1 溫性草原類草地類型分布特征

溫性草原類草地是在典型的草原氣候條件下形成的，草地水分狀況良好，屬于半干旱氣候，草地組成植物以中旱生或旱中生灌木、蒿類半灌木、小莎草類、叢生禾草和雜類草為主。溫性草原類草地主要分布在克什根布拉克東南，哈朗格塞依西北，愛根布拉克西南區(qū)域，海拔在1 100～1 400 m的低山，在坡中部，地勢較平緩，起伏不大，地表干燥。該草地類有1個草地亞類、4個草地組、8個草地型(表1)。

表1 福海金塔斯山地草原類草地自然保護(hù)區(qū)草地類型面積表

該草地類的亞類為山地草甸草原亞類，其具體分類如下：

(1)小莎草組

有2個草地型，即草原苔草、冷蒿型；草原苔草、羊茅型。分布在森塔斯北部及東風(fēng)大橋附近。以草原苔草、溝羊茅(Festuca ovina)、冷蒿(Artemisia frigida)、為建群種，以新疆針茅(Stipa sareptana)、冰草、糙隱子草(Cleistogenes squarrosa)、白莖絹蒿(Seriphidium terrae-albae)為伴生種。草本草層高度5～20 cm，植被總蓋度40～60%。

(2)具灌木小莎草組

有2個草地型，即金絲桃葉繡線菊、草原苔草70%圓柏、草原苔草30%型；金絲桃葉繡線菊繡線菊、草原苔草、羊茅型。分布在達(dá)吾列提白北部。以金絲桃葉繡線菊繡線菊、草原苔草、溝羊茅、冷蒿為建群種，以新疆針茅、冰草、糙隱子草、白莖絹蒿為伴生種。草本草層高度5～15 cm，植被總蓋度40～60%。

(3)具灌木叢生禾草組

有2個草地型，即金絲桃葉繡線菊、羊茅、草原苔草型；金絲桃葉繡線菊、羊茅、冷蒿型。分布在喀勒吾提科勒以南區(qū)域，以金絲桃葉繡線菊、歐亞圓柏(Juniperus sabira)、草原苔草、溝羊茅、冷蒿為建群種，以新疆針茅、多枝賴草(Leymus multicaulis)、木地膚(Kochia prostrata)、白羊草(Bothriochloa ischaemum)為建群種。草本草層高度8～20 cm，植被總蓋度30～55%。

(4)具灌木蒿類半灌木組

有2個草地型，即金絲桃葉繡線菊繡線菊、冷蒿、冰草型；金絲桃葉繡線菊、冷蒿、草原苔草型。分布在翁格爾闊以南以及薩吾爾山喀爾交區(qū)域，以金絲桃葉繡線菊、歐亞圓柏、溝羊茅、新疆針茅、冷蒿為建群種，以草原苔草、多枝賴草、木地膚、白羊草為建群種。

2.3.2 溫性草原類草地植被特征

該草地建群種有金絲桃葉繡線菊、歐亞圓柏、溝羊茅、新疆針茅、冷蒿、草原苔草等，主要的伴生植物有冰草、糙隱子草、白莖絹蒿、多枝賴草、木地膚等，草本生殖枝高度為5～20 cm，覆蓋度30%～70%。

2.3.3 溫性草原類草地類型面積特征

該草地類面積11 911.01 hm2，每公頃平均鮮草產(chǎn)量946.75 kg，屬Ⅱ6、Ⅱ7、Ⅲ7草地，一般做春秋牧場。

3 討 論

阿爾泰山草原面積遼闊，群落類型多種多樣，在山地植被垂直帶結(jié)構(gòu)中占有重要地位，也是阿爾泰地區(qū)草原畜牧業(yè)的春秋放牧場，對發(fā)展當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)有著重要的作用，特別是牧草植物資源豐富，有超過50%的物種為牧草資源，毒害草種類分布較少，是家畜的優(yōu)良放牧場。保護(hù)區(qū)主要是為了保護(hù)溫性草原類草地類型及其野生牧草種質(zhì)資源的生物多樣性，在保護(hù)區(qū)中主要分布金絲桃葉繡線菊的不同草地類型，但是在沙烏爾干草原則主要以小莎草為主的草地類型，使得保護(hù)區(qū)在不同區(qū)域具有截然不同的草地類型，而沙烏爾干草原更具有干草原代表性。

4 結(jié) 論

保護(hù)區(qū)內(nèi)有2個草地類、2個草地亞類、5個草地組、10個草地型，作為典型的溫性草原生態(tài)系統(tǒng)，具有不可替代的生態(tài)效益。這些生態(tài)效益主要表現(xiàn)為溫性草原生態(tài)系統(tǒng)所提供的各種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是指通過生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程和功能直接或間接得到的生命支持產(chǎn)品和服務(wù)，自然資產(chǎn)含有多種與其生態(tài)服務(wù)功能相應(yīng)的價值。福海金塔斯山地草原類草地自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境絕大部分是溫性草原，溫性草原生態(tài)系統(tǒng)在牧草種質(zhì)資源利用、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、土壤形成與保護(hù)、生物多樣性保護(hù)等方面的生態(tài)服務(wù)價值具有舉足輕重的作用。保護(hù)區(qū)對生物多樣性和種質(zhì)資源的貢獻(xiàn)，其重要意義對于新疆溫性草原的保護(hù)與利用具有無可估量的作用。