湘潭市草地資源清查及利用保護(hù)建議

何也君，黃偉，鐘梓軒，謝吉勇，揭雨成，2，3?，邢虎成，2，3?

(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，湖南 長沙 410128；2湖南省草類作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410128；3湖南作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，湖南 長沙 410128；4湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128)

草地資源是一定地域范圍內(nèi)的草地類型、面積和分布，以及由其所產(chǎn)生的物質(zhì)的蘊(yùn)藏量，是發(fā)展畜牧業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)資源，且具有重要的生態(tài)保護(hù)功能。目前，全國的草地資源利用存在著嚴(yán)重問題[1－3]。湘潭市自20世紀(jì)80年代進(jìn)行了第一次草地資源普查后，近期無關(guān)于湘潭市的草地資源調(diào)查資料，而草地類型、分布面積及范圍隨時(shí)間推移發(fā)生了一些明顯的變化，故原有的草原資源調(diào)查數(shù)據(jù)不能全面、準(zhǔn)確地反應(yīng)湘潭市草地資源現(xiàn)狀。筆者以2019年利用遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的3S系統(tǒng)技術(shù)[4]對湘潭市草地資源制作的底圖為參考進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和分析，以期掌握湘潭市草地資源狀況、生態(tài)狀況和利用狀況，以提高湘潭市草地精細(xì)化管理程度，為湘潭市畜牧業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 湘潭市概況

湘潭市位于湖南省中部偏東地區(qū)(111°58′～113°05′E，27°21′～28°05′N)。其東西最大橫距為108 km，南北最大縱距為81 km。全市總面積5 015 km2。湘潭市域內(nèi)為典型的低山—丘陵地貌，地貌輪廓為北、西、南地勢較高，中、東部地勢低平。市內(nèi)有湘江、漣水河和涓水河等水系分布。該地為典型的亞熱帶溫濕氣候，四季分明，降水充沛，盛夏高溫，冬季寒冷，年均氣溫17.5℃，年均降水量1 425 mm，4—7月降水較集中，期間多有洪水發(fā)生，無霜期平均300 d[5－7]。湘潭市包括湘鄉(xiāng)市、韶山市和湘潭縣3個(gè)市縣。

湘鄉(xiāng)市總面積為2 003.64 km2，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，夏秋多旱，嚴(yán)寒期短，無霜期長，冬冷夏熱，四季分明，光熱充足，雨水充沛，土地肥沃，作物生長期長。1986—2005年，年平均氣溫17.1℃，日較差7.3℃，無霜期283 d，日照時(shí)數(shù)1 558.7 h，降水量1 326.8 mm，蒸發(fā)量1 284.1～1 340.0 mm，風(fēng)速24 m/s[8]。

韶山地處亞熱帶濕潤氣候區(qū)，四季分明，冬冷夏熱，夏熱期長，嚴(yán)寒期短。年平均氣溫16.7℃，較四周縣市略低，年極端最高氣溫為39.5℃，1月份平均氣溫為4.4℃，7月最熱，月平均氣溫28.9℃。年平均降水1 358 mm，最多的年份達(dá)到1 719.9 mm。雨季在4月15日前后開始，7月10日前后結(jié)束，春夏多雨，秋冬干燥。日照偏多，年均日照達(dá)1 717 h，年平均日照百分率為39%，分布趨勢與氣溫變化基本一致[9]。

湘潭縣屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，冬夏兩季長，春秋兩季短，暑熱期長，嚴(yán)寒期短，熱量充足，雨水集中，光、溫、水空間分布差異小，災(zāi)害性天氣較多，具有明顯的大陸性氣候特征。年均溫16.7～18.3℃，1月份平均氣溫為5℃左右，7月份為30℃左右，極端最高氣溫41.2℃，極端最低氣溫－12.1℃。年平均降水日150 d，年平均降水量1 300 mm，年均日照1 584～1 885 h，無霜期273 d[10]。

2 草地清查方法

2.1 底圖獲取

本次調(diào)查底圖來源于湖南省國土資源規(guī)劃院。采用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和20世紀(jì)80年代草地資源調(diào)查結(jié)果及相關(guān)國土調(diào)查結(jié)果進(jìn)行制作、勾繪圖斑并預(yù)判圖斑草地類型，制作外業(yè)工作底圖。

2.2 樣點(diǎn)的布設(shè)

以外業(yè)工作底圖為基礎(chǔ)布設(shè)樣地與樣方，參照?草地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)程?[11]和文獻(xiàn)[12]的調(diào)查方法設(shè)定樣地?cái)?shù)量，全市共設(shè)定105個(gè)樣地。

2.3 調(diào)查內(nèi)容和方法

調(diào)查時(shí)間為2018年12月至2019年2月，調(diào)查指標(biāo)包括草地類型、蓋度、草地產(chǎn)量、可食牧草產(chǎn)量、草地等級、優(yōu)勢種類、草地利用情況等。按?天然草原等級評定技術(shù)規(guī)范?[10]制定樣地、樣方布置方案。按照樣方內(nèi)植物的高度和株叢幅度分為2類:一類是以高度小于80 cm的草本或高度小于50 cm的灌木、半灌木為主的中小草本及小半灌木樣方，簡稱一類樣方；二類是以高度大于等于80 cm的草本或高度大于等于50 cm的灌木為主的灌木及高大草本植物樣方，簡稱二類樣方。在樣地的中間區(qū)域設(shè)置樣方，一類樣方大小為1 m×1 m，每個(gè)樣地設(shè)置3個(gè)樣方，樣方間距離不得小于遙感影像資料的分辨率，樣方間水平間距≥250 m，同一樣方不同重復(fù)之間的間隔不超過250 m。二類樣方大小為10 m×10 m或5 m×20 m，樣方內(nèi)可根據(jù)實(shí)際情況再設(shè)置一類樣方3個(gè)，也可以就近設(shè)置在二類樣方之外。對草地資源清查圖斑及退化草地情況進(jìn)行實(shí)地核查，對天然草地和人工草地進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息采集、監(jiān)測，并對牧戶的草地利用情況和畜牧業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行入戶訪問調(diào)查。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 湘潭市草地資源地區(qū)分布特點(diǎn)

根據(jù)表1，本次調(diào)查的樣地?cái)?shù)共105個(gè)，其中天然草地樣點(diǎn)40個(gè)，非草地樣點(diǎn)63個(gè)，人工草地樣點(diǎn)1個(gè)，天然草地占比38.1%。從分布來看，湘潭市的草地資源主要分布于湘潭縣、湘鄉(xiāng)市、韶山市3個(gè)地區(qū)。其中湘潭縣和湘鄉(xiāng)市分布比較廣泛，草地資源也比較豐富，韶山市比較少。調(diào)查的40個(gè)天然草地樣地分布在18個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，面積最大的為棋梓鎮(zhèn)，其次為云湖橋鎮(zhèn)。所有調(diào)查點(diǎn)調(diào)查的實(shí)際草地面積都小于衛(wèi)星遙感面積。本次湘潭市調(diào)查的天然草地面積大約為226.07 hm2，僅為衛(wèi)星預(yù)測面積的26.83%。通過湘潭市提供的草地面積以及實(shí)地調(diào)查和草地資源分布圖的圖斑面積測算，湘潭市現(xiàn)有草地面積23.61萬hm2。

表1 湘潭市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)草地面積Table 1 Grassland area of villages and towns in Xiangtan City

續(xù)表1

對草地的海拔、坡向和分布位置進(jìn)行分析，結(jié)果見表2。從海拔來看，湘潭縣、湘鄉(xiāng)市和韶山市分別有94.7%、94.1%和100%的草地分布在海拔200 m以下的地區(qū)；湘潭縣和湘鄉(xiāng)市分別有5.3%和5.9%的草地資源分布在海拔200～800 m。從草地資源所在山坡的坡向來看，57.5%草地分布在陽坡，20.0%草地分布在半陰坡，15%草地分布在半陽坡，7.5%分布在陰坡。從草地資源分布的山地位置來看，52.5%的草地分布在山坡中部，有40%的草地分布在山頂，分布在丘陵山地山腳的草地資源較少。

表2 湘潭市草地的海拔、坡向和位置分布比例Table 2 Distribution proportion of elevation，slope aspect and position of grassland in Xiangtan City %

3.2 湘潭市草地資源類型

從表3可知，本次調(diào)查的40個(gè)天然草地的圖斑可以分為4類，即熱性灌草叢類、暖性灌草叢類、低地草甸類和山地草甸類。其中，熱性灌草叢草地最多，達(dá)到33個(gè)，占比82.5%；其次是低地草甸類，占比7.5%；暖性灌草叢類和山地草甸類較少，占比均為5.0%。64個(gè)非草地的圖斑可以分為5類，其中松杉和油茶混合林地較多，占比76.6%；其次是油茶、竹、果林等。從干草產(chǎn)量來看，4種草地類中，熱性灌草叢類草地產(chǎn)草量最高，平均為1 628.8 g/m2，然后是暖性灌草叢、低地草甸和山地草甸。從覆蓋度來看，暖性灌草叢覆蓋度最高，達(dá)86.3%；山地草甸覆蓋度最低，為73.2%。綜合來看，湘潭市40個(gè)天然草地覆蓋度為81.5%，其包含了14個(gè)草地型，其中分布最多的是F05(白茅)草地型，平均干草產(chǎn)量最高的是F04(具喬灌的五節(jié)芒)草地型。

表3 湘潭市草地資源概況Table 3 General situation of grassland resources in Xiangtan City

按?天然草原等級評定技術(shù)規(guī)范?，可將湘潭市40個(gè)天然草地分為I～V草地等，每等又有不同的草地級(表4)。I等和II等天然草地較少，僅有10個(gè)；大部分是III等和Ⅳ等草地，占比70%。40個(gè)天然草地分布著白茅[Imperata cylindrica(L.)Beauv.]、黃背草[Themeda japonica(Willd.)Tanaka]、野古草(Arundinella anomalaSteud)、虎尾草(Chloris virgataSw)、畫眉草[Eragrostis pilosa(Linn.)Beauv.]、苔草(Carex kwangtoushanica)、野菊(Chrysanthemum indicumL.)、狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]、南苜蓿(Medicago polymorphaL.)、蒼耳(Xanthium sibiricumPatrin ex Widder)、結(jié)縷草(Zoysia japonicaSteud)、野豌豆(Vicia sepiumL.)、早熟禾(Poa annuaL.)、空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.]、刺蓼(Polygonum senticosum)、荻[Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai]、蒲公英(Taraxacum mongolicumHand.－Mazz.)、狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.]、芒(Miscanthus sinensisAnderss.)、菩提樹(Ficus religiosa L.)、細(xì)柄草[Capillipedium parviflorum(R.Br)Stapf]、蕨類(Pteridophyta)、刺藤、尖葉鐵掃帚[Lespedeza juncea(L.f.)Pers.]、香附子(Cyperus rotundusL.)、胡枝子(Lespedeza bicolorTurcz.)、糠稷(PanicumacroanthumSteud.)、天胡荽(Hydrocotyle sibthorpioidesLam.)、積雪草[Centella asiatica(L.)Urban]、半邊蓮(Lobelia chinensisLour.)、蛇含委陵草(Potentilla kleinianaWight et Arn)、鼠尾草(Salvia japonicaThunb.)、小飛蓬(Erigeron canadensisL.)、龍牙草(Agrimonia pilosaLdb.)、馬尾松(Pinus massonianaLamb.)、冬青(Ilex chinensisSims)、五節(jié)芒[Miscanthus floridulus(Lab.)Warb.ex Schum.et Laut.]、茶樹[Camellia sinensis(L.)O.Ktze.]、樟樹[Cinnamomum camphora(L.)Presl]、沿階草(Ophiopogon bodinieriLevl.)、蒿屬(ArtemisiaLinn.Sensu stricto，excl.Sect.Seriphidium Bess.)、忍冬(Lonicera japonicaThunb.)、鹽膚木(Rhus chinensisMill.)、金櫻子(Rosa laevigataMichx.)等44種優(yōu)勢植物及伴生植物。從調(diào)查現(xiàn)場來看，湘潭草地植物優(yōu)勢種明顯，常由1種或最多3種優(yōu)勢種組成。優(yōu)勢草地型主要有白茅、具灌木的白茅、具喬灌的芒、具喬灌的五節(jié)芒、熱性禾草和芒、狗牙根、假儉草等(表4)。

表4 湘潭市草地資源草地等和草地級及植物分布情況Table 4 Distribution of grassland resources，grassland grade and plants in Xiangtan City

3.3 湘潭市草地品質(zhì)、載畜量及放牧情況

將走訪調(diào)查結(jié)果與各縣畜牧水產(chǎn)局提供的養(yǎng)殖情況匯總，湘潭市天然草地主要以中質(zhì)高產(chǎn)類型為主，占98.52%；其他品質(zhì)草地占比較少，如優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)中產(chǎn)、中質(zhì)中產(chǎn)草地分別占0.42%、0.04%、1.02%。湘潭市天然草地的理論載畜量為6.7萬只羊單位，實(shí)際養(yǎng)殖量為3.7萬只，草地利用率為55.52%。

3.4 湘潭市與其他地區(qū)草地資源對比

云南省峨山縣地處滇中，隸屬玉溪市，全縣草地總面積33 132 hm2。按照草地類型劃分，主要可分為3類，包括熱性灌草叢類、暖性灌草叢類、山地草甸類，占比分別為89.59%、9.34%、1.07%。峨山縣主要種植稻谷、玉米、蠶豆，通常一年種植兩季，理論載畜14.7萬只羊單位。峨山縣草原退化并不嚴(yán)重，其中未退化草地29 806 hm2，占草原總面積的89.96%，輕度、中度、重度退化草地共3 326 hm2，占草地總面積的10.04%[15]。與峨山縣相比，湘潭市草地類型也主要以熱性灌草叢類為主，主要種植作物為水稻、玉米、油菜，理論載畜量為6.7萬只羊單位。近年來，湘潭市由于城市的迅速擴(kuò)張與農(nóng)戶的減少，草地退化嚴(yán)重，畜牧業(yè)發(fā)展受到制約。

4 湘潭市草地資源利用和保護(hù)建議

4.1 加大人工草地建設(shè)和草山草坡改造力度，為大力發(fā)展畜牧業(yè)提供條件

目前湘潭市草地資源主要利用方式為天然草地，人工草地的面積少，制約了湘潭市畜牧業(yè)的發(fā)展。湘潭縣的優(yōu)質(zhì)牧草面積較少，調(diào)查的樣地中，大部分草地植物為白茅，家畜喜食的優(yōu)質(zhì)牧草資源相對缺乏。要想更好地發(fā)展湘潭市的畜牧業(yè)，并且起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，則需要加強(qiáng)人工草地培養(yǎng)，擴(kuò)大牧草的種植面積，提高草地的豐富度和產(chǎn)草量。還應(yīng)當(dāng)實(shí)行輪牧制度與休牧制度，建立草、畜平衡制度。政府應(yīng)該加強(qiáng)對草地資源的管理，重視草地資源的利用，加大草地資金的投入，加強(qiáng)飼草資源和草地基礎(chǔ)建設(shè)，加強(qiáng)對天然牧場的人工改良，提高可用牧草產(chǎn)量，同時(shí)積極鼓勵(lì)集體養(yǎng)殖或合作社養(yǎng)殖，出臺對農(nóng)戶養(yǎng)殖的優(yōu)惠政策和補(bǔ)助政策。

4.2 采用高效方法養(yǎng)殖，合理利用好草地資源

湘潭市的畜牧養(yǎng)殖多以家庭農(nóng)戶為主，集體養(yǎng)殖或合作社養(yǎng)殖較少，且多采用傳統(tǒng)的自然放牧。根據(jù)入戶調(diào)查和電話訪問的反饋結(jié)果，農(nóng)戶了解的養(yǎng)殖政策信息較少，養(yǎng)殖技術(shù)不高。湘潭市林、草地牧草可通過“林—草—畜”模式實(shí)現(xiàn)資源綜合利用。林地放牧是營林的重要措施，其作用在于輔助整地、清除過多雜草、減少火災(zāi)和增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)“林—草—畜”復(fù)合利用模式能充分利用林間空閑地，增加林木經(jīng)濟(jì)的短期效益，能在炎熱夏季為家畜遮陰避暑，還可以減少畜糞尿造成的污染，為樹林生長提供肥料，是一舉多得的好模式。草地資源利用是一項(xiàng)新的工作任務(wù)，為確保草地資源利用有所成效，需要適度規(guī)模載牧放牧，可采取草田輪作，果林間作等方式提升載畜量。同時(shí)調(diào)配專家對牧場進(jìn)行指導(dǎo)，幫助牧民對牧場進(jìn)行有效改良，推行優(yōu)質(zhì)牧草種植，并對牧場優(yōu)質(zhì)牧草進(jìn)行加工，不斷提高青貯飼料的利用率。

4.3 加大草地資源保護(hù)宣傳力度，積極參與鄉(xiāng)村振興

草地農(nóng)業(yè)是耦合糧食、牧草、畜牧養(yǎng)殖的新型農(nóng)業(yè)模式。我省雞、豬等耗糧型畜禽養(yǎng)殖業(yè)較為發(fā)達(dá)，而牛羊等草食畜牧業(yè)發(fā)展相對滯后，政府重視程度亦較低，草田輪作、林草間作等模式的宣傳和普及不到位。但草地農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，且加快草業(yè)發(fā)展對維護(hù)生態(tài)安全具有重大意義，所以需要加強(qiáng)湘潭市草地的監(jiān)測，提高對草地生態(tài)的預(yù)警與監(jiān)測能力，提升農(nóng)戶對草地資源的保護(hù)意識。湘潭市草地資源當(dāng)中，分布著具有經(jīng)濟(jì)效益的藥用植物、蜜源植物、淀粉植物、纖維植物等，合理利用好這些草地資源能夠提升湘潭市農(nóng)村旅游價(jià)值，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興。