全 文 ：植物生态学报 2010, 34 (10): 1132–1141 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.10.002
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收稿日期Received: 2009-05-06 接受日期Accepted: 2010-01-30
* 通讯作者Author for correspondence (E-mail: yfbai@ibcas.ac.cn)
内蒙古锡林河流域植被退化的格局及驱动力分析
姜 晔 毕晓丽 黄建辉 白永飞*
中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093
摘 要 草地退化是中国北方草原面临的主要生态问题。该文以1984和2004年草原植被群落调查数据为主要依据, 以优势
种、建群种和群落类型及其比例的变化作为主要指标, 并与20世纪80年代的植被类型图比较, 分析了内蒙古锡林河流域草地
的退化趋势及其空间分布。根据流域内草地退化的实际情况, 将其分为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化
5种退化类型。另外, 根据近20年前后草地植被变化的实际情况, 又划分了恢复和盐化两个类型。结果表明: 草地退化呈现明
显的空间分布, 以锡林河为标志, 总体上从上游到下游退化程度逐渐加剧, 表现为浑善达克沙地进入锡林河的部分及沿河地
区为重度退化, 锡林浩特市以北的区域, 尤其是流域的西北部, 已经达到了极度退化; 流域中部的白音锡勒牧场主要是中度
退化; 轻度退化则均匀地分布于整个流域; 未退化类型多分布于锡林河的西部, 锡林河中下游地区由于农田退耕、草地围封
出现了一定程度的恢复; 锡林浩特市以北沿锡林河植被的盐化程度较重。不同的植被类型退化程度也不同, 沙地灌丛植被轻
度退化比例较高, 占植被的43%; 羊茅(Festuca ovina)草原和榆树(Ulmus pumila)疏林沙地中度退化草地的比重较高, 超过
50%; 贝加尔针茅(Stipa baicalensis)草原和无芒雀麦(Bromus inermis)杂类草草甸的重度退化面积达50%以上; 极度退化比例
较大的有克氏针茅(S. krylovii)草原和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛化草原。对于羊草(Leymus chinensis)草原, 以轻度
和中度退化为主。导致不同区域和不同植被类型草地退化的原因也不尽相同, 从近20年的时间尺度来看, 过度放牧、不合理
的居民点布局, 以及道路等是草地退化的主要人为驱动因子。研究结果还显示, 仅以生物量的变化来划分草地退化存在一定
的局限性, 因此, 该文以群落优势种和建群种来表征草地的退化类型更具有客观性和实际的应用价值。
关键词 草地退化, 敏感性, 社会经济驱动力, 载畜量, 植被类型, 锡林河流域
Patterns and drivers of vegetation degradation in Xilin River Basin, Inner Mongolia, China
JIANG Ye, BI Xiao-Li, HUANG Jian-Hui, and BAI Yong-Fei*
State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China
Abstract
Aims Overgrazing is a key factor driving grassland degradation in arid and semiarid regions. In this study, we
explored how spatial and temporal patterns of grassland degradation were linked to vegetation sensitivity and so-
cioeconomic drivers in the Xilin River Basin, Inner Mongolia, China.
Methods We categorized grassland degradation by species composition and community characteristics by com-
paring a 1980’s vegetation map with data from field surveys done in 1984 and 2004 across the Xilin River Basin.
Five types of grasslands were distinguished: non-degraded, slightly degraded, moderately degraded, heavily de-
graded, and extremely degraded. We also classified two additional types of grasslands based on their conditions 20
years ago: salinized and restored grasslands.
Important findings The distribution of degraded grasslands exhibited an obvious spatial pattern across the Xilin
River Basin. In general, the degree of grassland degradation increased from upstream in the southeast to down-
stream in the northwest of the basin. Moderately degraded grasslands were distributed mostly in the southeast, and
heavily degraded and salinized grasslands were located in areas close to the river and over much of the Hunshan-
dak sandland. Extremely degraded grasslands were distributed throughout the northern part of the basin where
ecosystems were more vulnerable to over grazing. Non-degraded and slightly degraded grasslands were scattered
patchily across the basin. In contrast, some abandoned farmlands and fenced pastures rested from grazing showed
restoration over the past two decades. Grassland degradation in the basin also showed vegetation-type specific
characteristics. About 43% of the shrubland was slightly degraded. More than 50% of Festuca ovina and Ulmus
pumila dominated grasslands were moderately degraded, and half of the Stipa baicalensis and Bromus inermis
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dominated grasslands were heavily degraded. For both Stipa krylovii and Caragana microphylla dominated grass-
lands, more than 50% of the total areas were extremely degraded. For Leymus chinensis grassland, only small part
of the total area had been degraded. Based on our analysis, overgrazing is the most important socioeconomic fac-
tor driving grassland degradation in the Xilin River Basin. The grassland degradation was positively correlated
with increasing stocking rate from the 1970’s to 2004. Other factors, such as shifts in the density of villages and
network of roads, were also attributed to the widespread grassland degradation in the Xilin River Basin.
Key words grassland degradation, sensitivity, socioeconomic drivers, stocking rate, vegetation type, Xilin River Ba-
sin

草地退化是当前我国北方干旱、半干旱区面临
的最大生态问题。草地退化最明显的标志是植被的
退化。植被退化可以从植物种类组成、地上生物量
与盖度、土壤状况、系统结构、地被物与地表状况
等几个方面去划分等级(李博, 1997)。近年来, 随着
空间分析技术的不断完善, 遥感已成为草地退化监
测和评价中必不可少的重要手段, 各种不同时间、
空间尺度的遥感数据为草地退化的监测和评价提
供了很多可选择的方法(Del Valle et al., 1998; 李晓
兵和史培军, 2000; Tong et al., 2004; 赵冰茹等,
2004; Fernando et al., 2005; Kawamura et al., 2005),
但草地退化分类结果的可靠性则主要依赖于遥感
数据的精度和分析方法。在大尺度植被退化的监测
中, 最常用的方法是遥感影像和地面点或线的植被
调查相结合, 以地面实测调查数据和遥感影像的光
谱数据建立回归模型, 进而推广到整个面上的植被
数据的空间分布。生物量和不同植被指数之间的关
系是应用最普遍的方法(仝川等, 2002; Tong et al.,
2004), 其原理主要是根据区域尺度上生物量分布
的变异来决定草地退化的等级。在划分一个区域草
地退化, 尤其是较大尺度的草地退化的类型时, 将
生产力的降低作为草地退化等级划分的主要依据,
主要原因是草地退化是一个动态的变化过程, 生产
力下降是最简单和直接的草地退化指标。但是, 近
几年来, 这种基于生物量的方法受到了质疑, 因为
生物量仅是草地退化的一个标志, 不能完全概括草
地的退化状况和类型。已经有一些研究开始将其进
一步完善, 例如, 消除降雨变动的影响, 以及区分
自然因素和人为因素等 (Mcintyre et al., 1999;
Geerken & Ilaivi, 2004; 曹鑫等, 2006)。
锡林河流域位于内蒙古锡林郭勒草原的核心
区, 是我国中温型典型草原的代表性区域。近50年
来, 随着经济的发展, 锡林河流域的草地退化十分
严重。有关锡林河流域草地退化的研究前人已经做
了大量的工作, 但多限于根据生物量的变化进行草
地退化分类, 没有考虑到草地退化引起的植被类型
及其空间分布格局的改变(李晓兵和史培军, 2000;
Tong et al., 2004)。本文以锡林河流域的天然草地为
主要研究对象, 以群落优势种的改变作为划分草地
退化类型的主要指标, 以生物量变化为辅助指标,
系统地分析了不同植被类型的草地退化程度、空间
分布特征及其影响因素, 以期建立草地退化的科学
评价体系, 为指导区域生态系统管理和资源保护与
可持续利用提供科学依据。
1 研究区概况和研究方法
1.1 研究区概况
研究区锡林河流域位于内蒙古自治区中部 ,
(43°26′–44°39′ N, 115°32′–117°12′ E)。总面积约
10 786 km2 (李博等, 1988)。该区海拔在1 200–1 250
m之间, 地势从东向西逐渐降低。地带性土壤为栗
钙土, 可以进一步分为典型栗钙土和暗栗钙土。在
海拔1 250 m以上的山地草甸草原上, 还有山地黑
钙土的分布。年平均气温–1.3–2.1 , ℃ 年降水量
250–400 mm。气候特征主要表现为夏季气候暖湿,
冬季寒冷干燥, 属大陆性温带半干旱气候, 故该区
的光热资源、降水资源有着典型的经向分布特征(陈
佐忠, 1988; 白永飞等, 2000)。水热条件在该地区从
东南到西北分布上的差异也决定了植被产生相应
的变化。分布的主要植被类型依次有: 夏绿阔叶林、
沙地疏林、沙地夏绿阔叶灌丛、沙地半灌丛、草原、
草甸和沼泽等。草原植物一般每年在4月底返青, 10
月初枯黄, 生长季150天左右。植物种类组成包括羊
草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、克氏
针茅(S. krylovii)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、
冰草(Agropyron cristatum)、寸草薹(Carex durius-
cula)、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)、冷蒿(Artemisia
frigid)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)等。
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1.2 研究方法
1.2.1 数据收集
研究主要基于1984年和2004年对锡林河整个
流域进行的实地植被调查结果, 两次调查中取样点
的空间分布均覆盖了整个流域, 野外测定工作均是
在群落地上生物量高峰期(7月末至8月中下旬)进行
的, 因此基本能够满足本研究对数据精度的要求。
其中, 1984年进行的草地资源调查在整个流域内共
设立了110个植被调查样地, 基本上均匀地分布于
整个锡林河流域, 相邻样地间的空间距离为20 km
左右。在选择样地时, 要求每个样地面积对其周围
较大空间范围内的植被类型具有较强的代表性, 这
些样地覆盖了锡林河流域的所有植被类型。在2004
年的植被调查中, 我们又将调查样地进一步增加到
471个, 相邻取样点之间的间隔距离为5–7 km。调查
时, 每个样地采用4个0.5 m × 0.5 m样方, 分别记录
植被类型和物种盖度, 并测量地上生物量的鲜重和
干重。详细记录调查点的建群种、优势种及其生活
型, 以此确定群落类型, 进而划分退化等级。
1.2.2 基于GIS的锡林河流域草地退化类型的划分
以20世纪80年代绘制的锡林河流域植被类型
图作为植被类型的本底, 该图所用底图的比例尺为
1 : 10万。从图中提取了常见的15种植被类型, 每种
植被类型中包括了群落的优势种和建群种等信息。
用Arc/Info软件将1984年和2004年的调查点分别建
立新的点图层, 将点图层分别与植被图叠加。草地
退化表现的是草地状况的一种变化, 因此将调查点
的植被类型与落在植被图上的植被类型进行对比,
基本相同的确定为未退化类型; 植被类型图上的群
落优势种地位发生一次逆向变化, 定为轻度退化,
例如, 羊草+大针茅群落变化为大针茅+羊草群落。
群落优势种地位发生二次逆向变化, 如羊草+大针
茅+杂类草变化为克氏针茅+大针茅+杂类草为中度
退化, 典型草甸草原变化成典型草原的划分为中度
退化; 典型草原或草甸草原变化成由小叶锦鸡儿和
冷蒿等为优势种的灌丛化植被或者多年生杂类草
为优势种的群落定为重度退化; 典型草原或草甸草
原变化成由一年生杂草为优势种的群落定为极度
退化类型。原来的农田弃耕后, 植被恢复成典型禾
草植被的视为恢复类型; 对于灌丛化植被, 围封休
牧后优势种的地位发生了变化, 即小叶锦鸡儿的相
对多度显著降低, 也确定为恢复类型(表1); 沼泽和
草甸植被中出现以盐生植物为优势种的群落结构,
确定为盐化。在此基础上, 分别可以得出1984年和
2004年的草地退化类型的分布。
1.2.3 驱动力因子分析
对1970年到2004年以嘎查(村)为单位的年牲畜
数量(羊单位)统计数据, 在Arc/Info 9.0软件Grid模
块中进行空间化分析 ; 在遥感影像处理软件
ERDAS8.0 (ERDAS公司 , 美国)中目视解译提取
1984年和2004年植物生长高峰期Thematic Mapper
(TM)影像中的城镇、居民点和道路信息, 生成未分
级图层, 进行草地退化的影响因素分析。
2 结果
2.1 近20年来不同植被类型生产力的变化
根据2004年和1984年的地面调查数据, 本文选
取锡林河流域6类面积分布较大的植被类型, 统计
其近20年来生产力的变化。统计结果表明, 6类植被
中贝加尔针茅草甸草原、克氏针茅典型草原和冷蒿
典型草原2004年的生产力均显著高于1984年, 小叶
锦鸡儿典型草原、羊草草甸草原和羊草典型草原这
两期的生物量变化不显著(p > 0.05) (表2)。
2.2 以优势种划分的不同草地类型的退化现状
将2004年的植被调查点与植被图进行叠加, 依
据表1的划分标准进行分类, 结果表明: 不同植被
类型的退化程度不同, 未退化类型所占比例较高的
是芨芨草(Achnatherum splendens)盐生杂类草草甸,
占48%; 榆树(Ulmus pumila)疏林沙地轻度退化, 占
44%; 羊茅草甸草原、达乌里羊茅(Festuca dahurica)
典型草原和榆树疏林沙地中度退化的比例较大, 都
超过50%; 贝加尔针茅草甸草原和无芒雀麦杂草草
甸均发生了重度退化, 退化面积达50%以上。另外,
农田开垦后, 重度退化明显, 达到43%; 极度退化
比例较大的是克氏针茅+糙隐子+冷蒿草原和小叶
锦鸡儿灌丛草原, 分别占23%和21%, 其中, 小叶锦
鸡儿灌丛草原的中度退化面积也较大, 接近40%;
对于分布面积较大的羊草典型草原, 轻度和中度退
化草地的比例分别是31%和20%。沼泽植被和中生
杂类草草甸的盐化最为严重 , 尤其是灰脉薹草
(Carex appendiculata)沼泽植被; 羊草草甸草原未退
化的草地面积较大, 占42%以上(表3)。
2.3 不同类型退化草地的空间分布
以锡林河为界, 整个流域的植被退化等级出现
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表1 以植被类型和植物优势种变化为依据的草地退化分类
Table 1 The classification of grassland degradation based on the changes of vegetation types and dominant species
植被类型
Vegetation types
1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 13 14 16 17 18
1 A F F F F
2 B B
5 B B A B F F F F
6 C C C A F C C F F C
7 D D D D D A D D C D D
8 C C C C F A C C C F C
10 D D D D
11 E E E D E E E
12 G G G G G A G
14 D D C D D A
15 D D D D B D D D
16 C C D
19 D
不同大写字母表示各种草地退化的类型; A, 未退化; B, 轻度退化; C, 中度退化; D, 重度退化; E, 极度退化; F, 恢复; G, 盐化。植被类型行中
的数据是1980年植被类型图中的植被类型, 列数据是2004或者1984年变化后的植被类型; 1, 贝加尔针茅+中生杂类草草甸草原; 2, 羊草草甸
草原; 3, 羊茅草甸草原; 4, 无芒雀麦+中生杂类草草甸; 5, 羊草典型草原; 6, 大针茅+羊草草原; 7, 冷蒿典型草原; 8, 克氏针茅+糙隐子+冷蒿
典型草原; 9, 达乌里羊茅典型草原; 10, 多年生旱生杂类草＋禾草典型草原; 11, 一年生杂类草+小禾草典型草原; 12, 芨芨草盐生杂类草草
甸; 13, 灰脉薹草+衫叶藻沼泽; 14, 小叶锦鸡儿+小禾草典型草原; 15, 糙隐子草＋根茎禾草、小半灌木典型草原; 16, 农田; 17, 榆树疏林沙
地; 18, 旱中生灌丛沙地; 19, 半灌木+多年生禾草沙地草原。
Different capital letters denote the classification of grassland degradation; A, non-degraded; B, slightly-degraded; C, moderately degraded; D, heavily
degraded; E, extremely degraded; F, restored grassland; G, salinized grassland. Vegetation types in row show vegetation types in 1980’s vegetation
map, vegetation types in column show the changed vegetation types in 2004 or after 1984. 1, Stipa baicalensis + forbs meadow steppe; 2, Leymus
chinensis meadow steppe; 3, Festuca ovina meadow steppe; 4, Bromus inermis+forbs meadow; 5, Leymus chinensis typical steppe; 6, Stipa grandis +
Leymus chinensis steppe; 7, Artemisia frigida typical steppe; 8, Stipa krylovii + Cleistogenes squarrosa + Artemisia frigida typical steppe; 9, Festuca
dahurica steppe; 10, xeromorphic Perennial forbs + grasses typical steppe; 11, Annual forbs + short grasses typical steppe; 12, Achnatherum splen-
dens salt forbs meadow; 13, Carex appendiculata + Hippuris vulgaris meadow; 14, Caragana microphylla + short perennial grasses typical steppe;
15, Cleistogenes squarrosa + perennial rhizome grass typical steppe; 16, Farmland; 17, Ulmus pumila sand land; 18, Shrub land; 19, Semi-shrubs +
perennial grasses sand typical steppe.



表2 1984年和2004年不同植被类型的生物量的差异(g·m–2)
Table 2 Difference between aboveground biomass for different vegetation types in 1984 and 2004 (g·m–2)
贝加尔草甸草原
Stipa baicalensis
meadow steppe
羊草草甸草原
Leymus chinensis
meadow steppe
克氏针茅典型草原
Stipa krylovii
typical steppe
羊草典型草原
Leymus chinensis
typical steppe
冷蒿典型草原
Artemisia frigida
typical steppe
小叶锦鸡儿典型草原
Caragana microphylla
typical steppe
年代 Year 2004 1984 2004 1984 2004 1984 2004 1984 2004 1984 2004 1984
n 25 7 8 12 93 15 112 49 41 23 23 7
均值 Mean 231.38 115.04 193.32 177.48 140.93 104.01 143.67 149.96 155.11 99.74 104.4 92.98
SD 79.44 21.70 44.06 54.37 75.14 36.72 75.58 55.3 76.43 33.96 77.83 51.84
SE 15.89 8.20 15.58 15.69 7.79 9.48 7.14 7.90 11.94 7.08 16.23 19.59
F 9.31 0.01 7.20 6.01 7.55 1.75
p 0.00** 0.89 0.01* 0.01* 0.01* 0.19
*, p<0.05; **, p<0.01.


明显的空间分布规律(图1)。首先, 出现恢复状况的
草地类型主要分布在锡林河的中上游地区; 未退化
类型的分布比较零散, 主要有两个部分: 一部分位
于锡林河中游以西, 另一部分在锡林河以东的白音
锡勒牧场零散分布; 轻度退化比较均匀地分布于整
个流域, 河流两岸没有明显的变化; 而中度、重度
和极度退化的草地呈现明显的地域性分布, 中度退
化的草地集中于白音锡勒牧场和锡林浩特市以南
的地区; 重度退化的草地分布在锡林浩特市以北的
地区以及锡林河下游的季节性河流地区。另外, 沿
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表3 2004年不同植被类型的退化程度所占的比例(%)
Table 3 Percentage of the degraded grassland across different vegetation types in 2004 (%)
植被类型
Vegetation type
盐化
Salinized
未退化
Non-degraded
轻度退化
Slightly degraded
中度退化
Moderate degraded
重度退化
Heavily degraded
极度退化
Extremely degraded
恢复
Restored
1 0 20 0 20 60 0 0
2 6 42 25 15 9 3 0
3 0 0 11 56 22 0 0
4 50 0 0 1 50 0 0
5 0 25 15 31 20 8 0
6 3 28 36 5 15 13 0
7 4 2 0 45 17 13 19
8 0 33 23 3 17 23 0
9 0 0 15 77 8 0 0
12 0 48 0 24 14 14 0
13 67 0 0 33 0 0 0
14 0 19 6 36 19 21 0
16 10 0 0 5 43 0 43
17 0 0 44 56 0 0 0
植被类型代码同表1。
All vegetation codes are derived as from Table 1.


表4 2004年不同退化草地类型地上生物量的分布(干重, g·m–2)
Table 4 Distribution of aboveground biomass for different types of degraded grasslands in 2004 (dry weight, g·m–2)
盐化
Salinized
未退化
Non-degraded
轻度退化
Slightly degraded
中度退化
Moderate degraded
重度退化
Heavily degraded
极度退化
Extremely degraded
恢复
Restored
均值 Mean 140.10 186.27 185.12 142.30 118.58 108.55 220.82
n 16 94 119 83 97 43 19
SE 22.80 11.72 8.71 7.30 7.85 15.86 28.23
SD 91.52 113.66 95.04 66.51 77.34 104.00 123.07


锡林河整个河流附近地区的草地也出现重度退化。
浑善达克沙地横穿整个流域, 沙地植被也多位于重
度退化区域; 极度退化的类型分布于流域北部, 分
布类型最为集中, 也最明显。
2.4 不同类型退化草地的生物量变化
尽管生物量的变化不能作为草地退化分类的
唯一指标, 但相同的植被类型不同的退化程度仍然
会表现出不同的生物量分布, 对同一植被类型而
言, 退化程度越大, 生物量水平越低。表4给出了
2004年不同退化类型的平均生物量, 也说明文章中
以植物群落的优势种和建群种划分草地退化类型
的科学性, 尽管这种划分是定性的。
2.5 草地退化驱动因素的空间分布特征
根据1970–2000年不同时期的载畜量可以看出:
除20世纪80年代牲畜数量有所减少外, 20世纪90年
代和2000年以后均表现为显著增加的趋势, 载畜量
最高值由20世纪70年代的20个羊单位·km2增加到
100个羊单位·km2以上; 空间分布也发生了显著变
化, 由20世纪70年代主要集中在流域北部, 逐渐向
整个流域扩散; 载畜量等高线的紧密程度也发生了
显著的变化: 从20世纪70年代在北部集中, 到20世
纪80年代和20世纪90年代相对平滑, 到2000年整个
流域相对紧密(图2)。
另外, 对1984年和2004年的人为活动的矢量特
征进行提取, 结果表明近20年中整个锡林河流域的
城镇面积、零散居民点和道路长度分别增加了
130%、310%和180%。城镇、居民点和道路的空间
分布反映了人类干扰对流域内草地退化的直接的
影响(图3)。
3 讨论
锡林河流域植被的退化具有明显的空间分布
特征, 与干扰及其强度存在着密切的关系。土壤、
气候以及人类干扰等诸多因素的共同作用引起流
域内草地的退化。未退化和轻度退化的草地均零星
地分布于流域内。锡林河以西, 植被利用强度较轻,
姜晔等: 内蒙古锡林河流域植被退化的格局及驱动力分析 1137

doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.10.002


图1 锡林河流域不同退化类型草地的空间分布。
Fig. 1 Spatial distribution of the different types of degraded grasslands in the Xilin River Basin.


而以东的白音锡勒牧场是该流域最大的牧场, 存在
小部分保护较好的植被类型。重度退化的草地主要
分布在锡林浩特市以北, 锡林河下游区域。一方面
是由于该区域生态系统本身脆弱, 对过度放牧的敏
感性较强。历史资料表明, 流域东南部的年降水量
达到500 mm以上, 而西北部不过250 mm左右(陈佐
忠, 1988); 同时, 锡林浩特以北的地区基岩裸露,
土层较薄, 局部风蚀沙化明显(汪久文和蔡蔚祺,
1988)。另一方面, 同时也是导致草地发生重度退化
的最重要的原因是多年来这一区域的载畜量在整
个流域内最大。中度退化的草地主要分布在白音锡
勒牧场和锡林浩特市以南的地区, 也是整个流域内
人为活动最为频繁的地区。而在锡林河流域的上中
游地区, 由于近年来当地政府采取了退耕还草和退
化草地围封休牧等措施, 加之该地区的自然植被具
有较强的自我恢复功能, 使退化的农田生态系统和
小叶锦鸡儿灌丛化草地等植被类型处于不断恢复
的过程中。因此, 人类活动在决定草地退化的格局
和过程中起着重要的作用, 本文将讨论重点放在人
类活动与草地退化的关系上。
1138 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2010, 34 (10): 1132–1141

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图2 锡林河流域不同年代(1970–2004)载畜量的空间分布(羊单位·km–2)。
Fig. 2 Spatial distribution of grazing capacity sheep units (SU) in the Xilin River Basin during 1970–2004 (SU·km–2).


3.1 过度放牧对锡林河流域退化草地空间分布特
征的影响
过度放牧会引起土壤侵蚀和草地群落结构的
变化, 过去的研究已经从牧草生长、种群、群落、
土壤和生态系统等各个方面分析了草地退化和放
牧之间的关系(汪诗平等, 1999; Christensen et al.,
2004; 侯扶江和杨中艺, 2006)。已有的研究结果表
明, 锡林河中游草地的合理放牧强度平均为32个标
准羊单位·km2(仝川等, 2002), 典型草原的平均载畜
量可达66个羊单位·km2(李银鹏和季劲钧, 2004)。但
根据以嘎查为单位的年载畜量的统计数据进行空
间分析发现, 除了1980–1985年这段时间整个锡林
河流域的载畜量较适中以外, 1985年以来的实际载
畜量均大大超出了天然草地的承载能力。据统计,
锡林河流域的牲畜总量在近20年增加了近2倍, 牲
畜数量的增加直接导致了草地退化速度的增加和
退化程度的加剧, 尤其是锡林河下游地区(李金花
等, 2004)。我们的研究分析表明, 锡林河流域载畜
量的分布是沿着从东南向西北逐渐增加, 流域下游
即北部地区在整个流域一直保持着最高的载畜量
水平, 因此流域北部也是草地重度退化和极度退化
的主要分布区(图1)。
载畜量空间分布格局的变化也会对草地退化
的空间格局产生重要影响。本研究中, 锡林河流域
羊单位分布等高线的密度反映了载畜量的变化程
度。对于整个流域而言, 等高线从20世纪70年代的
比较紧密, 到80年代和90年代相对的平滑, 再到
2000年以后又表现为增加的趋势。其中, 等高线密
姜晔等: 内蒙古锡林河流域植被退化的格局及驱动力分析 1139

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图3 2004年锡林河流域居民点和道路的空间分布。
Fig. 3 Spatial distribution of the residents and roads in the Xilin River Basin in 2004.


集的地方集中在草地严重退化的北部区域, 这说明
不仅载畜量的增加直接导致了草地的退化, 同时高
频度的载畜量的年际变动也会引起草地退化。同样,
对于退化趋势不明显的东南地区, 羊单位等高线的
分布一直是比较稀疏的(图2)。同前面的植被退化分
布图进行叠加后, 我们发现极度退化草地的分布同
载畜量的空间分布的相关性最密切。
3.2 人类活动干扰与草地退化的关系
不同区域草地的退化程度不同, 形成原因也不
尽相同。除了放牧引起草地退化外, 人类的直接干
扰也是一个重要的因素, 尤其是对于中度和轻度的
退化类型。由于居民点的变动性较强, 人们一般选
择在植被生长较好的地方居住, 植被破坏后再逐渐
废弃, 并迁向另外的地方居住。居民点的建设速度
非常快, 所以对草地的破坏也非常迅速。另外, 随
着居民点向整个流域的扩散, 加之交通工具和生活
方式的改善, 道路长度在整个流域内也相应增加,
使得牧民向相对边远地区的迁移成为可能, 进一步
1140 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2010, 34 (10): 1132–1141

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加大了干扰的程度和范围。根据2004年TM影像提
取的居民点和道路的空间分布信息可以看出, 锡林
河流域的居民点主要集中在锡林河以东的白音锡
勒牧场和以西的贝利克牧场, 人口的密集势必对区
域性的草地退化产生影响, 白音锡勒牧场中度退化
草地的分布同居民点的分布密切相关(图3)。同时,
人口增长带来社会活动的增加也呈现出明显的区
域性分布, 密集的道路网主要集中在锡林浩特市和
白音锡勒牧场两个区域。白音锡勒牧场及其附近是
整个流域原生植被发育最好的, 而羊草草原是该地
区原生植被的主体类型, 近20年来退化程度的加剧
与人口的急剧增长有着密切的联系。可见, 轻度和
中度退化草地受到这种人口因素的直接影响是很
大的。
3.3 降水因素对草地退化的影响
水分是半干旱草原地区主要的限制因子(李博,
2000), 也是锡林河流域草地退化的限制因子(曹鑫
等, 2006)。但根据我们对1985–2004年锡林浩特市全
年降水量数据的分析, 得到该地区20年的年平均降
水量为277.5 mm, 而2004年的全年降水量为340.90
mm, 大于平均降水量。本文在分析植被退化分类的
时候, 没有考虑降水量这个限制因子, 如果消除降
水的影响来计算草地退化, 锡林河流域草地退化的
面积和比例可能还要高一些, 但其分布格局不会有
大的变化, 所以本文对于流域草地退化的程度和比
例的估算是相对比较保守的。
总之, 对于锡林河流域的草原生态系统而言,
在近20年的时间尺度上, 最大的干扰来自人类活
动, 特别是载畜量和居民点密度的大幅度增加, 是
导致草地退化的主要驱动因子。所以我们应该以
草-畜-人三者之间的平衡关系和自然与社会经济要
素的耦合作用来看待和分析草原生态系统的退化
问题, 进而采取一些综合措施, 加强对生态系统的
调控和管理, 为草地资源的科学利用和畜牧业的可
持续发展服务。
致谢 国家科技支撑计划项目(2006BAD26B05)和
中国科学院重大方向项目(KZCX2-XB2-01)资助。
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责任编委: 李凤民 责任编辑: 李 敏