內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測的實(shí)踐和思考

索曉晶 項磊 高賀 高琪 羅燕

摘要 為了及時掌握內(nèi)蒙古草原資源生長現(xiàn)狀，更好地服務(wù)北方生態(tài)屏障建設(shè)和牧區(qū)人民生產(chǎn)、生活的需要，2019—2021年開展了內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測工作。簡要介紹了內(nèi)蒙古草原資源概況，開展草原資源調(diào)查監(jiān)測的技術(shù)方法，分析了2019—2021年草原資源植被高度、植被蓋度、干鮮比的變化情況。同時，結(jié)合2019—2021年內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了草原資源調(diào)查監(jiān)測中存在的問題及改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞 草原資源；調(diào)查監(jiān)測；植被高度；植被蓋度；干鮮比；內(nèi)蒙古

中圖分類號 S 812.6? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）07-0073-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.07.018

Practice and Consideration of Grassland Resources Investigation and Monitoring in Inner Mongolia

SUO Xiao-jing， XIANG Lei， GAO He et al

（Hohhot Natural Resources Comprehensive Survey Center of China Geological Survey， Hohhot， Inner Mongolia 010013）

Abstract In order to grasp the growth status of grassland resources in Inner Mongolia in a timely manner， and better serve the construction of ecological barrier in the north and the needs of people's production and life in pastoral areas， the investigation and monitoring of grassland resources in Inner Mongolia was carried out from 2019 to 2021.This paper briefly introduced the general situation of grassland resources in Inner Mongolia， the technical methods for carrying out investigation and monitoring of grassland resources， analyzed the changes of vegetation average height， vegetation coverage and dry-fresh ratio of grassland resources and vegetation from 2019 to 2021.At the same time， based on the practical experience of grassland resource survey and monitoring in Inner Mongolia from 2019 to 2021， the problems and suggestions for improvement in grassland resource survey and monitoring were put forward.

Key words Grassland resources;Investigation and monitoring;Average height of vegetation;Vegetation coverage;Dry-fresh ratio;Inner Mongolia

基金項目 內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計劃項目（2021GG0058）;全國草原資源調(diào)查監(jiān)測專項任務(wù)（DD20211599）。

作者簡介 索曉晶（1990—），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，工程師，碩士，從事草地資源調(diào)查監(jiān)測工作。通信作者，工程師，從事自然資源調(diào)查監(jiān)測工作。

收稿日期 2022-04-27

草原是我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要主體和生態(tài)文明建設(shè)的主戰(zhàn)場之一，保護(hù)好草原對于維護(hù)國家生態(tài)安全、保持牧區(qū)繁榮穩(wěn)定、促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)進(jìn)步、維護(hù)祖國邊疆安定都具有重要意義［1-2］。在廣袤的北方干旱、半干旱地區(qū)天然草原是最重要的可再生資源，它不僅在維持畜牧業(yè)發(fā)展、區(qū)域生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮重要作用，而且是承載草原文化和歷史傳承的重要載體。加強(qiáng)草原調(diào)查監(jiān)測工作，是全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的根本要求，是落實(shí)中央生態(tài)文明各項制度的重要基礎(chǔ)，是全面加強(qiáng)草原資源管理的客觀需要，是扎實(shí)開展草原生態(tài)建設(shè)的重要保證。

草原資源調(diào)查監(jiān)測是一項基礎(chǔ)性工作，利用獲取數(shù)據(jù)分析草原資源消長動態(tài)，以數(shù)字化推動草原精準(zhǔn)治理，提升草原生態(tài)空間的服務(wù)質(zhì)量，為草原保護(hù)和管理政策制定提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而為自然資源的統(tǒng)一監(jiān)管和自然資產(chǎn)的核算提供數(shù)據(jù)支持。草原資源調(diào)查是對草原資源的數(shù)量、質(zhì)量、空間分布、環(huán)境條件和利用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，掌握草原保護(hù)和恢復(fù)退化情況；草原資源監(jiān)測是有計劃地、定期對草原資源數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和解釋，并結(jié)合管理目標(biāo)進(jìn)行評價的過程［3-4］。筆者通過參與內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測工作，加深了對此項工作的理解和認(rèn)識，對草原資源調(diào)查監(jiān)測工作進(jìn)行歸納和總結(jié)，對提升草原資源調(diào)查監(jiān)測工作大有裨益。

1 內(nèi)蒙古草原的概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)地處我國北部邊疆，總面積118.3萬km2，約占我國陸地總面積的1/8，大部分土地為天然草地植被所覆蓋，是歐亞大陸草原的重要組成部分，對歐亞大陸的草原植被具有很強(qiáng)的代表性［5-6］。全區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，由東北向西南年平均氣溫逐漸增加，大興安嶺北段的年均氣溫低于-4 ℃，阿拉善高原西部降水量高于8 ℃；年降水量逐漸減少，在大興安嶺東南側(cè)年降水量＞450 mm，而阿拉善西部年降水量＜50 mm，干旱程度逐漸加?。?-8］。據(jù)20世紀(jì)80年代第一次全國草場資源調(diào)查資料顯示，內(nèi)蒙古草原共分為8個大類，21個亞類，476個草地型［9］。受不同水熱條件影響，內(nèi)蒙古草原資源從東北向西南依次分布著溫性草甸草原類、溫性草原類、溫性荒漠草原類、溫性草原化荒漠類和溫性荒漠類5個地帶性草地類，其中鑲嵌分布著低地草甸類、山地草甸類和沼澤類等非地帶性草地類型。

依據(jù)2021年內(nèi)蒙古自然資源廳公布的第三次國土調(diào)查成果，內(nèi)蒙古草地面積5 437.42萬hm2，占全國草原資源總面積的20.03%，主要分布在呼倫貝爾市、錫林郭勒盟、阿拉善盟、鄂爾多斯市、巴彥淖爾市和烏蘭察布市共6個盟市，占全區(qū)草地面積的84%；其中，天然牧草地4 792.20萬hm2，占全區(qū)草地面積的88.13%；人工牧草地12.72萬hm2，占全區(qū)草地面積的0.24%；其他草地632.50萬hm2，占全區(qū)草地面積的11.63%。相較于第一次全國草場資源調(diào)查，內(nèi)蒙古草地面積減少主要原因有以下幾點(diǎn)：一是2次調(diào)查草地劃定標(biāo)準(zhǔn)不一致；二是受人為因素的影響，草地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌仡?，如建筑用地、耕地等；三是過度放牧導(dǎo)致部分草地退化，出現(xiàn)“沙進(jìn)草退”的現(xiàn)象。

2 調(diào)查方法及主要成果

內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測主要依據(jù)《全國草原資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)方案》開展，主要包括底圖制作、樣地布設(shè)、地面樣地樣方調(diào)查、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析、質(zhì)量控制、成果報告編制和數(shù)據(jù)管理等工作。其中樣地調(diào)查包括空間位置、草原資源類型、地形地貌、土壤質(zhì)地、地表特征、利用方式等，樣方調(diào)查包括空間位置、植被蓋度、植被高度、主要植物、生物量等。

2.1 樣地布設(shè)

草原樣地數(shù)量采用分層隨機(jī)抽樣的方法測算，以第一次全國草地資源調(diào)查類型分布圖和第三次國土調(diào)查中草地圖斑為底圖，按照不同類型草地面積大小布設(shè)相應(yīng)數(shù)量的樣地，樣地位置采用內(nèi)業(yè)遙感布設(shè)與現(xiàn)地踏勘相結(jié)合的方式確定，保證樣地的代表性。2019—2021年內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查分別布設(shè)調(diào)查樣地650、918和922個（圖1）。

2.2 樣地調(diào)查方法

（1）草原資源類型，按照1988年確定的《中國草地類型的劃分標(biāo)準(zhǔn)和中國草地類型分類系統(tǒng)》劃定野外草原資源類型，野外調(diào)查中對于簡單易辨認(rèn)的草地類型采用直接觀察法；對于斑塊狀地或者復(fù)雜的草原類型，采用調(diào)查人員現(xiàn)場與專家連線的方法確認(rèn)草原類型。

（2）土壤質(zhì)地是指土壤中各級土粒含量的相對比例組成。此次調(diào)查采用手測法（經(jīng)驗(yàn)法），主要依據(jù)土壤塑性的強(qiáng)弱來確定，主要分為礫石質(zhì)、砂土、壤土、黏土。

（3）地表特征，一般分為覆沙、侵蝕、鹽堿斑等地表特征，用目測法調(diào)查。

（4）利用方式，采用訪問和觀測等方法確定，主要分為全年放牧、冷季放牧、暖季放牧、春秋放牧、打草場、禁牧。

2.3 樣方調(diào)查方法

根據(jù)樣地植被狀況，將樣方劃分為草本及矮灌木樣方（1 m×1 m）、高大草本及灌木樣方（10 m×10 m）、特殊草灌樣方（2 m×2 m），主要調(diào)查監(jiān)測內(nèi)容和方法：①植被蓋度指樣方內(nèi)各種植物地上部分垂直投影覆蓋地表面積的百分比，調(diào)查方法有目測法、針刺法;

②植被高度指樣方內(nèi)大多數(shù)植物枝條或草層葉片集中分布的平均自然高度，采用鋼卷尺或直尺測量草群的平均高度;

③主要物種名稱指不同樣方內(nèi)物種的類別及數(shù)量，調(diào)查方法主要有目視觀察、照片遠(yuǎn)程識別、標(biāo)本專家鑒定等；

④生物量是指在草原資源植被生長盛期樣方內(nèi)地上植物生物量（產(chǎn)草量），鮮重采用齊地剪割后及時稱重，干重采用烘干至恒重后稱重的方式獲取。

2.4 主要成果 2019—2021年開展內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測，筆者梳理了3年以來內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查成果，對比了不同草原類型植被高度、植被蓋度、生物量干鮮比等數(shù)據(jù)。

2.4.1 植被高度。植被高度是衡量地上植物群落結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)之一［10］。通過統(tǒng)計2019—2021年內(nèi)蒙古不同草原類型樣方的植被高度，求出不同草原類型樣方植被高度的均值。從圖2可以看出，不同草原類型樣方植被高度分別為溫性草甸草原類19.51～27.43 cm、溫性草原類19.54～21.68 cm、溫性荒漠草原類10.68～15.04 cm、溫性草原化荒漠類9.45～28.51 cm、溫性荒漠類10.19～25.65 cm、低地草甸類26.26～32.01 cm、山地草甸類16.74～38.87 cm。3年來，溫性草原類和溫性草甸草原類植被高度差異不大；溫性荒漠草原類、溫性草原化荒漠類和溫性荒漠類植被高度變化差異較大，且呈現(xiàn)出逐年降低的趨勢；低地草甸類植被高度呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，山地草甸類植被高度呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢。整體來看，溫性草甸草原類和溫性草原類相較于溫性荒漠草原類、溫性草原化荒漠類和溫性荒漠類植被高度偏大，低地草甸類和山地草甸類最高。

2.4.2 植被蓋度。

植被蓋度是反映生態(tài)環(huán)境變化的重要指標(biāo)之一，是描述生態(tài)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化的重要指示，對水文、生態(tài)、區(qū)域變化等都具有重要意義［11-13］。通過統(tǒng)計2019—2021年內(nèi)蒙古不同草原類型樣地的植被蓋度，求出不同草原類型樣方的植被蓋度平均值，溫性草甸草原類61.25%～78.94%，溫性草原類52.28%～60.23%，溫性荒漠草原類28.73%～34.00%，溫性草原化荒漠類24.02%～27.80%，溫性荒漠類22.67%～24.45%，低地草甸類60.83%～81.53%，山地草甸類68.97%～89.67%（圖3）。3年來，溫性草甸草原類、山地草甸類植被蓋度呈現(xiàn)出逐年增大的趨勢，溫性草原類、溫性荒漠草原類、溫性荒漠類、低地草甸類植被蓋度呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，而溫性草原化荒漠類呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。整體來看，地帶性草原植被蓋度從高到低依次為溫性草甸草原類、溫性草原類、溫性荒漠草原類、溫性草原化荒漠類、溫性荒漠類，與以往內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查結(jié)果一致［14-15］。

2.4.3 干鮮比。

干鮮比是評定草原產(chǎn)量和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，準(zhǔn)確、快速地測定干鮮比對確定牧草刈割期、估測牧草產(chǎn)量、評價牧草質(zhì)量、安全保存牧草等具有重要的實(shí)用價值及現(xiàn)實(shí)意義。但在實(shí)際工作中由于條件限制，不能及時、準(zhǔn)確地獲取草樣的烘干重［16-17］。此次調(diào)查先用電子天平稱重草樣鮮重（精度0.1 g），然后將草樣放置在烘箱內(nèi)65 ℃高溫烘干24 h至恒重，用電子天平（精度0.01 g）稱重烘干重，求取草樣的干鮮比。計算方法如下：干鮮比=干重/鮮重×100%。

通過統(tǒng)計2019—2021年內(nèi)蒙古不同草原類型生物量的鮮重和干重，求出不同草原類型樣方的干鮮比（圖4），發(fā)現(xiàn)總體變化在0.29～0.50，其中溫性草甸草原類干鮮比為0.38～0.43，溫性草原類干鮮比為0.42～0.45，溫性荒漠草原類干鮮比為0.38～0.45，溫性草原化荒漠類干鮮比為0.29～0.45，溫性荒漠類干鮮比為0.41～0.50，低地草甸類干鮮比為0.33～0.48，山地草甸類干鮮比為0.35～0.47。3年來，溫性草甸草原類、山地草甸類干鮮比呈現(xiàn)降低趨勢；溫性草原類、溫性荒漠類、低地草甸類干鮮比呈現(xiàn)先降低后增高的趨勢，溫性荒漠草原類、溫性草原化荒漠類干鮮比呈現(xiàn)增高的趨勢。整體來看，不同草原類型的干鮮比差異不大，隱域性草原（低地草甸類、山地草甸類）干鮮比相較于地帶性草原干鮮比偏小，說明隱域性草原含水量較高，這與隱域性草原生長環(huán)境關(guān)系密切。

2.4.4 影響因素。

（1）樣地位置。

每個樣地范圍是1 km×1 km，調(diào)查過程中根據(jù)植被情況設(shè)置不同類型的樣方。從調(diào)查數(shù)據(jù)采集的坐標(biāo)來看，同一草原類型重復(fù)樣地的數(shù)量少于5%，說明3年來多數(shù)樣地在同一草原類型的不同位置選擇樣地，造成不同年度同一草原類型的植被高度、植被蓋度和生物量產(chǎn)生差異。

（2）降水量。

多數(shù)學(xué)者已經(jīng)對內(nèi)蒙古草原資源的生長狀況與降水量的關(guān)系進(jìn)行研究，認(rèn)為降水量對草原資源的生長影響較大［18-19］。由于草原類型分布面積較大，降水量有差異，造成同一草原類型的植被高度、植被蓋度和生物量差異較大。

（3）調(diào)查時間。

內(nèi)蒙古草原資源野外調(diào)查監(jiān)測一般在7月中旬—8月中旬開展，受各種因素影響，每年調(diào)查監(jiān)測的時間有差異，部分樣地采集時間為8月底，草原刈割后再次生長的數(shù)據(jù)與草原生長盛期的采集數(shù)據(jù)有差異，導(dǎo)致植被高度、植被蓋度、生物量鮮重等數(shù)據(jù)偏低。

3 問題及建議

2019—2021年內(nèi)蒙古草原資源調(diào)查監(jiān)測任務(wù)開展以來，通過對內(nèi)蒙古全區(qū)調(diào)查監(jiān)測，按時獲取了內(nèi)蒙古自治區(qū)草原資源綜合植被覆蓋度和生物量數(shù)據(jù)，但也存在以下問題：①草原資源調(diào)查監(jiān)測底圖比較陳舊。此次調(diào)查監(jiān)測樣地以第一次全國草場資源調(diào)查草地類型分布圖為底圖布設(shè)；其次，經(jīng)過40多年的人為活動干擾、氣候條件變化、土地性質(zhì)更迭等因素，內(nèi)蒙古自治區(qū)不同的草地類型面積也會發(fā)生較大變化，導(dǎo)致分層抽樣的準(zhǔn)確性降低，影響調(diào)查結(jié)果的精確性。②草原資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)水平落后。此次調(diào)查與傳統(tǒng)的草原調(diào)查監(jiān)測工作相比，仍舊采用最原始的數(shù)據(jù)采集方法，以地面調(diào)查監(jiān)測為主，輔助建立遙感模型，估算內(nèi)蒙古草原資源綜合植被覆蓋度和生物量，技術(shù)落后，方法單一，相比于林業(yè)、土地調(diào)查等領(lǐng)域，無人機(jī)技術(shù)、航拍技術(shù)、高光譜（多光譜）遙感影像等新技術(shù)應(yīng)用還不廣泛。

針對存在的問題，結(jié)合新時期草原資源調(diào)查監(jiān)測工作需求，提出以下建議：

一是需加大資金投入力度，提升調(diào)查監(jiān)測技術(shù)水平。草原調(diào)查監(jiān)測特別是地面監(jiān)測工作量大，是一項耗費(fèi)人力、物力、財力的艱苦性工作，需要大量的資金投入才能有效開展，以目前的經(jīng)費(fèi)情況很難促進(jìn)草原監(jiān)測工作的穩(wěn)步前行，更不用說引進(jìn)新技術(shù)、創(chuàng)新工作方法開展調(diào)查監(jiān)測任務(wù)。

二是完善調(diào)查監(jiān)測體系，開展多角度、全方位的草原資源專項調(diào)查。2020年自然資源部下發(fā)了《自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建總體方案》，要求查清草原資源的類型、生物量、等級、生態(tài)狀況以及變化情況，獲取草原資源植被覆蓋度、草原生產(chǎn)力等指標(biāo)數(shù)據(jù)，掌握草原植被生長、利用、退化、鼠害病蟲害、草原生態(tài)修復(fù)狀況等信息。目前開展草原資源調(diào)查監(jiān)測的技術(shù)規(guī)程不能滿足上述要求，需進(jìn)一步修改完善技術(shù)規(guī)程，增加調(diào)查因子，拓展調(diào)查范圍，推動固定監(jiān)測點(diǎn)建設(shè)，完善調(diào)查監(jiān)測體系。

三是提升專業(yè)隊伍素質(zhì)，充分挖掘草原調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)。隨著全面深化改革的推進(jìn)，原有的草原監(jiān)管機(jī)構(gòu)撤銷或合并，導(dǎo)致部分草原監(jiān)管機(jī)構(gòu)變動，從事草原調(diào)查監(jiān)測的人員流失比較嚴(yán)重，建議由專業(yè)的調(diào)查機(jī)構(gòu)承擔(dān)此項任務(wù)。同時，結(jié)合大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)方法，對草原資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比、分析，充分發(fā)掘采集數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，為預(yù)測草原變化態(tài)勢、預(yù)警災(zāi)情信息、科學(xué)合理利用草原、實(shí)施草原保護(hù)建設(shè)工程等工作提出精準(zhǔn)合理的對策與建議。

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