免费文献传递   相关文献

三江源地区退化高寒矮嵩草草甸剥蚀坑的成因



全 文 :三江源地区退化高寒矮嵩草草甸剥蚀坑的成因
曹广民1 , 2 ,龙瑞军1 ,张法伟2 ,林 丽2 ,李以康2 ,梁东营2
(1.甘肃农业大学 草业学院 ,甘肃 兰州 730070;2.中国科学院西北高原生物研究所 ,青海 西宁 810001)
  摘要:以三江源高寒草甸为对象 ,研究了退化草地剥蚀坑发生的阶段 、区域 、形成过程及发生机制 ,
并就剥蚀坑发生对草地生产-生态服务功能的影响作了评述 。结果表明:剥蚀坑发生于三江源黄河区
域高寒草甸小嵩草群落时期 ,土壤草毡表层的极度发育 、老化与死亡是剥蚀坑发生的前提 ,死亡草毡表
层中植物根系的分解 、风蚀引起土层的塌陷是剥蚀坑形成的过程 。剥蚀坑的发生导致草地系统水分涵
养和地球系统碳储蓄功能的降低。保持适当厚度草毡表层是维持高寒嵩草草甸稳定性的基础 。
  关键词:剥蚀坑;三江源;高寒草甸;草毡表层
  中图分类号:S 812.8  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2010)02-0016-06
  有关青藏高原高寒矮嵩草草甸的退化 ,已有大量
的文献报道。早期的研究主要从放牧作用 、植物群落
特征 、啮齿动物种群动态等方面 ,研究了与草地退化的
耦合关系 ,众多学者认为青藏高原高寒矮嵩草草甸的
退化归咎于放牧强度的增大和鼠类活动对草地的破
坏[ 1-7] 。2007年项目组从高寒矮嵩草草甸的内外因耦
合与交互作用出发 ,提出了高寒矮嵩草草甸的被动与
主动退化过程假说 ,认为超载放牧作用下高寒矮嵩草
草甸小嵩草群落草毡表层极度加厚造成的土壤-牧草
营养供求失调和生理干旱是其退化的终极原因 ,并就
其退化过程中地表及土壤特征 、草毡表层的死亡消失
过程机理给予了阐述[ 8-12] 。在已有研究基础上 ,对退
化高寒矮嵩草草甸剥蚀坑的形成提供新的证据 ,以进
一步揭示剥蚀型退化高寒矮嵩草草甸的成因 ,为控制
高寒矮嵩草草甸退化 ,进行草地可持续发展提供理论
依据 。
  收稿日期:2010-01-20;修回日期:2010-03-16
  基金项目:国家自然科学基金重点项目(30730069)和中国
科学院知识创新重要方向性项目
(KZCX2-YW-Q1-06;KSCX2-YW-Z-1020)资助
  作者简介:曹广民(1963-), 男 , 陕西人 , 研究员 , 从事高寒
矮嵩草草甸生态系统物质循环研究。
E-mail:caogm@nw ipb.ac.cn
龙瑞军为通讯作者。
1 材料和方法
  以高寒矮嵩草草甸为研究对象 ,研究区域为三江
源腹地的青海省果洛州和青海玉树州地区(表 1)。采
用时空互代的方法 ,研究了高寒矮嵩草草甸剥蚀坑形
成的原因 、机理 、特征和对草地生产-生态服务功能的
影响 。
1.1 植物群落和剥蚀坑特征
  采用样线调查法 ,每个样地随机设置 3条长 25 m
的样带 ,每隔 5 m 设置 1个样方 ,样方面积 1 m×1 m 。
记录其植物群落组成 、剥蚀坑的盖度 、深度和大小 。
1.2 根土体积比
  采用容量法进行测定 ,野外用 2 mm 土钻分层(每
10 cm 一层)钻取土柱 ,装入塑料自封袋中 ,带回实验
室 ,以新鲜样品进行测定 , 首先将所有样品转移到
250 mL容量瓶中 ,用水定容 ,得出土与植物根系总体
积;再将样品进行洗涤 ,将草根转移到 50 mL 容量瓶
中 ,以水定容 ,得出根系体积 。
1.3 土壤水分渗水速率与饱和持水量
  采用环刀法 ,将 100 cm3环刀砸入土壤 ,量取环刀
内齐地面至环刀上缘高度 ,再将环刀注满水 ,记录全部
水分渗透所须时间 ,单位时间内水分渗透量即为水分
渗透速率 。野外采取 0 ~ 10 cm 土壤环刀样品 ,上下封
口带回实验室 ,放置于湿润的黄沙磁盘中 ,沙中注水 ,
待土壤毛细管汲取水分至饱和状态 ,以烘干法测定土
壤含水量 ,即为饱和持水量。
16       GRASSLAND AND T URF(2010)            Vol.30 No.2
表 1 退化高寒矮嵩草草甸剥蚀状况调查点
Table 1 Location of observation plots for degradation alpine grassland
地点 地理坐标 草毡表层厚度/ cm 群落特征
青海省玉树州称多县清  N 33°49.789′, E 97°09.645′, 12 小嵩草群落草毡表层开裂期 ,小嵩草盖度 75%,黑斑 20%
水河镇北 3 km 海拔 4 426 m 地表塌陷坑不足 10%,无剥蚀坑 , 黑斑上以火绒草为主 ,黑斑上菌斑很小 ,且不连片 , 点状 ,放牧以牦牛为主。具有
裂缝。
青海省玉树州巴塘机场 N 32°51.943 , E 96°55.640′, 14 小嵩草群落草毡表层开裂期 ,地表死亡黑斑 50%~ 60%,
西 5 km 玉树军牧场路南 3 988 m 植被有针茅 、小嵩草 、兰石草 、狼毒 、雪白委陵菜 、蒲公英 、高山唐嵩草 、三叶梅花草 、托吾 、线叶龙胆 、鳞叶龙胆等 ,矮嵩草呈斑块状分布 ,丛径 10 ~ 15 cm , 狼毒盖度 8%~ 10%,高 25 cm。草地出现黑斑 、裂缝 , 未见剥蚀和鼠洞。植被盖度 40%,禾本科 25%, 杂草(狼毒 8%~ 10%,其他 5%),土层 15 ~ 20 cm。
青海省果洛州玛沁县优 N 34°26.087′, 16.63±5.50 小嵩草群落斑块状退化剥蚀阶段 ,剥蚀度 65%~ 70%,死
云北 5 km E 99°12.185′, 4 321 m (n=8) 亡黑斑占残留草皮的 40%,地表裂缝较多 ,草皮层发生破碎 ,均不连片 , 被分割为 20 ~ 2~ 1.5 cm 不规则大小的斑块 ,为剥蚀型退化草地。已经退牧 , 未见明显鼠类活动 ,地表没有凋落物残留。
青海省达日县窝塞 N 33°34.411′, 17.9±1.88 小嵩草群落斑块状退化剥蚀阶段 ,原生植被为小嵩草 ,同
乡政府南 10 km E 99°54.251′, 4 086 m (n=5) 时有藏忍冬 、羊茅 , 土壤表层被剥蚀 ,残余忍冬 、羊茅呈斑块状分布 ,丛茎 10、20 ~ 40 cm 不等 ,鼠洞穴很多 , 但鼠类已经退出。地面小石子极多 ,粒径 4 ~ 5 cm , 为原生草地
30 cm 以下心土。藏忍冬与细叶亚菊伴生。
青海省果洛州玛沁县 N 34°27.865′, 17.51±2.12 小嵩草群落老化剥蚀阶段 ,草皮剥蚀度 65%~ 70%,老化
大武乡格多牧委会 E 100°12.373′, 3 751 m (n=9) 死亡草毡表层大部分呈死亡黑斑状 ,盖度约 30%,部分残留草皮上有金露梅灌丛生长 ,高 3 ~ 4 cm。
青海省果洛州达 N 33°22.723′, 12.4±0.53 位于小山坡上 ,是一小嵩草群落塌陷剥蚀的草地 ,剥蚀面
日县满掌山 E 100°14.324′, 4 302 m  (n=7) 积 65%,剥蚀处底土裸露 , 没有植被。残余草皮以小嵩草为优势 ,没有死亡黑斑 , 在残余草皮基部四周 ,布满了
鼠洞。
青海省果洛州达日县 N 33°48.346′, 10.5±1.32 为老化草皮 ,处于小嵩草群落草毡表层剥蚀期 , 位于山脚 ,
窝塞乡政府南 5 km E 99°46.249′, 4 001 m (n=7) 草皮剥蚀 75%,植被以矮嵩草 、小嵩草 、针茅 、火绒草为优势。死亡黑斑 、秃斑占老化草皮的 45%~ 50%。在靠近山脚地段为草毡表层剥蚀地 ,底土裸露 , 而在稍平缓滩地 ,则为黑土型退化草地。
青海省果洛州甘德 、 N 33°53.342′, 15.0±1.30 小嵩草群落草毡表层剥蚀期 ,植物种有小嵩草 、马先蒿 、火
达日交界山哑合 E 99°49.049′, 4 233 m (n=6) 绒草 、直立梗高唐 、细叶亚菊 、海乳草 、兰石草 、紫瑾 , 植被盖度 30%,山坡草皮剥蚀 80%,草皮厚 17~ 18 cm ,地表
砾石盖度 20%,砾石粒径 0.5 ~ 1 cm。山坡坡度 25~ 30°。
青海省果洛州甘 N 33°55.562′, 15.9±1.10 山坡地 ,处于小嵩草群落剥蚀塌陷阶段 , 形成类似的鱼鳞
德县城西 8 km E 99°51.752′, 4 233 m (n=6) 坑 ,植被类型为小嵩草 、矮嵩草 、鹅绒委陵菜;亚优势种为细叶亚菊 、矮火绒草 、短穗兔耳草植被盖度 60%, 塌陷坑
35%。
青海省果洛州安拉 N 34°01.142′, 14.8±2.22 为一山间坡地滩地过渡草地 ,处于小嵩草群落草毡表层剥
山垭合西 3 km E 99°58.906′, 4 235 m (n=6) 蚀期 ,优势植物种为小嵩草 、青海风毛菊 、矮火绒草 , 植被盖度 45%,草皮剥蚀面积 45%~ 50%,为夏季放牧草地。
青海省果洛州青 N 34°09.162′, 14.28±3.42 为一山间滩地 ,处于小嵩草群落草毡表层剥蚀期 ,以小嵩
珍乡西 51 km E 100°09.021′, 4 084 m (n=9) 草 、矮火绒草 、细叶亚菊 、兔耳草为优势种 , 亚优势种为紫羊茅和有独一味 ,草皮剥蚀面积 55%~ 60%, 为夏季草地
2 研究结果
2.1 高寒矮嵩草草甸剥蚀坑形成的阶段与地域
  将高寒矮嵩草草甸退化演替过程分为禾草-矮嵩
草群落 、矮嵩草群落 、小嵩草群落和杂类草黑土型退化
草地 4个时期[ 10] 。在此基础上将处于小嵩草群落时期
的高寒矮嵩草草甸按照草毡表层特征 ,进一步划分草
毡表层极度加厚 、草毡表层开裂和草毡表层剥蚀 3个
亚时期(图 1)。
  剥蚀坑形成时期为高寒矮嵩草草甸剥蚀坑形成于
小嵩草群落阶段 ,起始于草毡表层开裂期 ,大量发生于
17第 30卷 第 2期           草 原 与 草 坪 2010年
图 1 高寒矮嵩草草甸持水量
Fig.1 The moisture capacity of alpine meadow
小嵩草群落草毡表层剥蚀期 。从区域来看 ,青海省果
洛州草地多处于小嵩草群落草毡表层剥蚀期 ,剥蚀坑
在该地区极为普遍 ,剥蚀坑盖度占到地表的 50%~
60%,主要分布于玛沁县 、达日县和甘德县 ,在玛沁县
的昌马河 、优云及玛多县的小野马岭一带尤为普遍。
而玉树州高寒矮嵩草草甸处于小嵩草群落草毡表层极
度加厚和开裂期。从地形部位来看 ,剥蚀坑主要形成
于山间滩地的退化高寒矮嵩草草甸中 ,处于山坡地带
的退化高寒矮嵩草草甸则形成剥蚀山坡。二者的区别
均在于高寒矮嵩草草甸草毡表层死亡剥落后所致 ,前
者草毡表层分解破碎后 ,矿质土壤得以残留 ,而后者矿
质土壤随水流失 ,土壤底土裸露。
2.2 剥蚀坑特征
  剥蚀坑的大面积发生是三江源区退化高寒矮嵩草
草甸的表观特征之— ,草地景观破碎 ,残留老化草皮与
剥蚀坑呈镶嵌分布。残留老化草皮斑块以小嵩草为绝
对优势 ,斑块为 1 ~ 2 m ,呈孤岛状 。在斑块中心部位 ,
小嵩草高 0.5 cm ,处于半死亡状态 ,零星分布有矮火绒
草。斑块四周为小嵩草死亡后形成的黑斑或秃斑 ,在
死亡黑斑上多出现灰白色或黄色菌斑 ,菌斑 2 ~ 7 cm
(表 2 ,3)。同时在残留老化草皮上也可看到明显的裂
缝 ,缝宽 2 cm ,裂缝长 2 ~ 3 m ,这是老化残余草地斑块
进一步破碎的开端。
  在剥蚀坑内 ,植被稀疏 ,以杂类草为优势种 ,优势
植物种为矮火绒草 、香青 ,多呈丛状分布 ,盖度不足
20%,原生植被荡然无存。剥蚀坑深度多在 12 ~ 15
cm 。坑四周残余老化草皮基部 ,可见有鼠类活动对草
皮破碎后细土物质堆积 ,鼠洞密度极高 ,但当草地退化
到此阶段 ,鼠类已退出 ,基本看不到有效的鼠洞和鼠类
活动 。
2.3 退化高寒矮嵩草草甸剥蚀坑形成机制
  退化高寒矮嵩草草甸剥蚀坑的形成与高寒矮嵩草
草甸草毡表层的剥蚀破碎密切相关。草毡表层特别是
老化的草毡表层韧性极大 ,铁铲也不易切割 ,在 20世
纪 80年代牧民常作为草地围栏和家畜圈舍围墙材料 ,
自然状况下可保持 8 ~ 10年。
  山坡地段退化高寒矮嵩草草甸草毡表层的剥蚀是
由于其草毡表层的极度加厚 ,山坡径流水分对草毡表
层下部土壤发生潜蚀或倒钩蚀作用 ,使得草毡表层悬
空 ,同时草毡表层由于来自山坡上部径流水分的供给 ,
长期处于饱和持水状态 ,在重力作用下发生坍塌 。而
对于处于滩地部位的高寒矮嵩草草甸则是由于草毡表
层的极度发育 ,草毡表层发生老化死亡 、龟裂 ,在鼠类
的破坏和冻融作用下发生草毡表层的剥离[ 14] 。
  山坡地段草毡表层的剥蚀 ,形成剥蚀山坡 ,在坡体
表 2 退化高寒草甸残余老化草皮特征
Table 2 Features of remainder grass crust of degradation
alpine meadow
样方号 老化草皮斑块/ cm2
秃斑
/ %
菌斑面积
/ %
菌斑数
/个
菌斑大小
/cm
1 85.6×55.4 65 3 5 2.6±0.7
2 216×147  55 8 30 5.3±3.6
3 121.6×127 60 21 6 3.0±1.0
4 92.5×113.4 85 20 6 4.4±3.1
5 132.0×126.3 72 14 7 3.9±1.3
6 123.4×102.4 72 40 8 6.3±2.5
7 125.4×109.6 85 52 9 7.9±4.8
8 109.6×35.5 95 30 6 2.4±1.3
9 66.8×35.2 94 32 7 5.2±2.7
10 105.8×99.5 62 13 6 4.8±2.1
11 92.4×54.3 90 8 6 4.0±2.5
12 47.6×39.14 78 12 6 3.3±1.5
13 57.0×23.4 100 12 6 3.7±1.4
14 75.4×42.1 98 5 6 1.3±0.5
15 102.3×58.6 70 16 6 4.8±2.0
  注:样点位于青海省果洛州玛沁县大武乡格多牧委会的河
流阶地上
18       GRASSLAND AND T URF(2010)            Vol.30 No.2
基部可以明显看到大量剥离 、坍塌的草毡表层斑块。
令人不解的是处于滩地退化草地中形成了大量的剥蚀
坑 ,其如此大量的被剥蚀物质移向了何处? 其发生动
力是什么 ?为何现场观测不到其移动迁移的痕迹 ?
  在对小嵩草群落草毡表层剥蚀阶段老化草毡表层
的研究发现 ,处于该阶段草地草毡表层的厚度多在 15
~ 17 cm ,其根/土体积比在 1.5 ~ 2.0∶1(表 1 , 4)。当
老化草毡表层发生剥离后 ,自然风蚀作用加速了根系
的死亡 、干燥脱水 ,形成大量的根孔 ,在放牧 、冻融交替
作用下 ,植物根系矿化分解 ,草毡表层破碎 ,残余根系
物质风蚀殆尽 ,加之部分细土物质的风蚀作用和残留
土壤的原地淀积作用 , 土壤容重由老化草皮的 0.56
g/cm3增加到 1.2 g/cm3 ,其损失的总体积应为老化草
毡表层体积的 3/4 ,与野外观测到剥蚀坑的深度基本相
当。放牧家畜的践踏是加速老化草毡表层破碎的动力
之一 ,然而这个过程将经历多长时间 ,三江源退化高寒
矮嵩草草甸现有大量的剥蚀坑形成于那个年代 ,尚无
法给予确切的回答。
2.4 高寒矮嵩草草甸剥蚀与黑土滩型退化草地关系
  高寒矮嵩草草甸的退化顶极阶段 ,形成黑土型和
剥蚀型两类退化草地 。对于地形差异较大的山坡与滩
地来说 ,山坡均为剥蚀型退化草地 ,滩地应为黑土型退
化草地 ,降水对土壤的冲刷应为二者分异的主要因素 。
然而 ,野外调查中常常发现同样处于山间滩地地形部
位的高寒小嵩草群落草地退化后 ,有的形成典型的黑
土型退化草地 ,有的则成为剥蚀型退化草地 。野外观
测表明 ,土层厚度在 60 ~ 80 cm 的滩地 ,草地退化后多
成为黑土型退化草地 ,而土层在 15 ~ 20 cm 的草地多
退化为剥蚀型退化草地。且黑土型退化草地没有残留
老化草毡表层 ,而剥蚀型退化草地老化草皮残留率
50%~ 60%。草甸退化发生分异的机理需要长期定位
观测。
表 3 退化高寒矮嵩草草甸地表特征
Table 3 Surface features of degradation alpine meadow
样方号 小嵩草 灌丛 矮火绒草 黑斑 秃斑 剥蚀坑 塌陷 裂缝/ %
1 25 60 28
2 40 42 12 3
3 10 60 26
4 48 20 3 38
5 52 12 6 21
6 60 23 5 18
7 75 7 3 4 90
8 58 100 50
9 60 11 3 34 5
10 75 3 3 20 6
11 56 8 5 7
12 22 80
13 76 7 2 3
14 40 4 9 2 6
平均 49±21 17±20 24±28 12±15 8±6 33±31 33±49 28±32
  注:样点位于青海省果洛州玛沁县优云乡北 5 km
表 4 退化高寒矮嵩草草甸草毡表层的根土体积比
Table 4 Volume ration of root and soil in Mattic epipedon on degradation alpine meadow (v/ v)
采样地点 所处阶段 0~ 10 10 ~ 20
青海省玉树州称多县清水河镇北 3 km 小嵩草草皮开裂期 1.51±0.81 0.34±0.20
青海省果洛州玛沁县大武乡格多牧委会 小嵩草群落剥蚀阶段 2.25±0.32 0.36±0.10
青海省果洛州玛沁县优云北 5 km 小嵩草群落剥蚀阶段 1.42±0.38 0.53±0.26
19第 30卷 第 2期           草 原 与 草 坪 2010年
2.5 剥蚀型退化草地与沼泽湿地“塔头”的区别
  剥蚀型退化高寒矮嵩草草甸地段 ,常常由于剥蚀
坑与残留老化草毡表层的镶嵌分布 ,形成了类似高寒
湿地“塔头”的景观 ,给人造成退化高寒矮嵩草草甸剥
蚀作用是水蚀作用所致的错觉。二者之间具有本质的
区别 ,表现在:(1)剥蚀型退化高寒矮嵩草草甸“塔头”
是以小嵩草为主要植物类群 ,植株低矮而发黄 ,草高不
足 1 cm ,植物处于半死亡状态 ,塔头上死亡黑斑约占
“塔头”的 1/3 ,且环绕于“塔头”的四周;而高寒湿地的
“塔头”发育着西藏嵩草群落 ,植株生长茂密 ,颜色碧
绿 ,茎杆粗壮而刺手;(2)在剥蚀型退化高寒矮嵩草草
甸剥蚀坑内 ,底土裸露 ,植物稀疏 ,矮火绒草 、香青多为
丛状分布;而高寒湿地的剥蚀坑 ,多为季节性或常年性
积水 ,裸露土壤呈青灰色;(3)在剥蚀型退化草地残留
老化草皮基部 ,鼠穴密布 ,常常使草毡表层悬空;而湿
地塔头基部 ,很少有鼠类活动;(4)剥蚀型高寒矮嵩草
草甸剥蚀坑的形成是老化草皮内根系死亡分解和细土
物质的风蚀所致 ,而湿地剥蚀坑为水分冲刷侵蚀所致。
3 讨论
  草毡表层是高寒矮嵩草草甸稳定性得以维持的物
质基础 ,保持适宜厚度的草毡表层是高寒矮嵩草草甸
可持续发展的关键 ,典型的高寒矮嵩草草甸 ,在人为活
动干扰增加背景下 ,发生由禾草-矮嵩草群落 、矮嵩草
群落 、小嵩草群落 、小嵩草群落草毡表层加厚 、小嵩草
群落草毡表层开裂 、小嵩草群落草毡表层剥蚀 、杂类草
黑土型退化草地的演替过程 ,在这个阶段中 ,草毡表层
逐渐加厚 、死亡 、剥蚀 、消失(表 5)。从草原害鼠类群与
数量变化来看 ,在禾草-矮嵩草群落-矮嵩草群落时
期 ,高寒矮嵩草草甸害鼠以高原鼢鼠为主 ,其破坏行为
为地下挖掘和鼠丘土对草皮的覆盖 ,危害面积大而破
坏强烈 。当草地进入小嵩草群落阶段以后 ,草地害鼠
以甘肃鼠兔和高原鼠兔为主 ,在处于小嵩草群落草毡
表层开裂期之前 ,其破坏能力很弱;进入小嵩草群落草
毡表层剥蚀期 ,甘肃鼠兔和高原鼠兔进入高爆发期 ,几
乎每块老化草皮的底部 ,都可见鼠类的挖掘痕迹 ,鼠洞
密布 ,纵横交错。但当草地形成大量的剥蚀坑或进入
杂类草黑土型草地后 ,鼠类密度就会大幅度下降 。因
此 ,保持适当厚度的草毡表层 ,也许是高寒矮嵩草草甸
维持其稳定性采取的策略之一 。进入小嵩草群落草毡
表层阶段开裂气后的鼠类活动的加剧 ,也许是草地进
行老化草毡表层破解的自我调控措施 。
表 5 高寒矮嵩草草甸退化演替过程中的草毡表层厚度
Table 5 Depth of Mattic epipedon during degradation succession in alpine meadow cm
禾草-嵩草群落 矮嵩草群落 小嵩草群落 小嵩草加厚期 小嵩草群落开裂期 小嵩草群落剥蚀期 黑土滩
2.2 3.1 3.8 4.6 12.0 14.6 微弱
  剥蚀坑的发生 ,不仅使得高寒矮嵩草草甸呈现景
观破碎化 ,草地生产性能的降低 ,同时造成草地碳贮蓄
和水分涵养功能的减弱 。随人类活动干扰的增加 ,高
寒矮嵩草草地植物有机碳地下/地上分配比发生巨大
改变 ,植物群落地上部分有机碳储量逐渐降低 ,由禾草
-矮嵩草群落的 134.7±17.3 g C/m2逐渐降低到杂类
草-黑土滩次生裸地 18.96±6.18 g C/m2 。土壤 、植
物地下部分有机碳在草地处于小嵩草群落草毡表层开
裂期最高 ,分别为 49.7±0.83 g C/kg1和 3 596.7±
179.8 g C/m2 。当草地草毡表层厚度为 4 cm 是草地
生产与生态服功能最优时期[ 13] 。
  随着人类活动干扰的增加 ,高寒矮嵩草草甸发生
从矮嵩草-小嵩草群落 、小嵩草群落 、小嵩草群落草毡
表层开裂期的演替 ,植物根系急剧增加 ,草毡表层不断
加厚 ,可大大提高草地土壤的持水能力 。然而 ,在这个
过程中 ,土壤水分渗透性能却大幅度减弱 ,特别是处于
小嵩草群落草毡表层开裂期的草地 ,土壤草毡表层致
密而深厚 ,死亡的黑褐色生物结皮对降水形成了极大
的阻滞作用 ,使得降水发生径流或从土壤裂隙直接入
渗到土体下部。当草地退化到顶极杂类草黑土型退化
草地 ,土壤水分入渗速率极强 ,而土壤的保水能力却最
弱 ,降水渗漏到土体底部 ,成为无效水分(图 3)。因此 ,
保持一定厚度的草毡表层 ,是维持高寒矮嵩草草甸贮
水功能 ,减少土壤流失的关键。
参考文献:
[ 1]  星学军.三江源区高寒草甸不同退化程度草地特征的调查
与分析[ J] .饲草与饲料 , 2009(9):50-51.
[ 2]  边多 ,李春 , 杨秀海 ,等.藏西北高寒牧区草地退化现状与
机理分析[ J] .自然资源学报 , 2008 , 123(12):254-262.
[ 3]  王宝山 ,尕玛加 , 张玉.青藏高原“黑土滩”退化高寒草甸
草原的形成机制和治理方法的研究进展[ J] .草原与草
坪 , 2007(2):72-77.
20       GRASSLAND AND T URF(2010)            Vol.30 No.2
[ 4]  周华坤 , 周立 ,赵新全.江河源区“黑土滩”型退化草场的
形成过程与综合治理[ J] .生态学杂志 , 2003 , 22(5):51-
55.
[ 5]  刘伟 , 王启基 ,王溪 , 等.高寒“黑土型”退化草地的成因及
生态过程[ J] .草地学报 , 1999 , 7(4):300-307.
[ 6]  刘伟 ,王溪 , 周立 ,等.高原鼠兔对小嵩草草甸的破坏及其
防治[ J] .兽类学报 , 2003 , 23(3):214-219.
[ 7]  张静 , 李希来 ,于海.青海高原不同退化程度小嵩草草甸
群落结构特征与土壤理化特征分析[ J] .草原与草坪 ,
2008(4):5-9.
[ 8]  曹广民 , 龙瑞军.三江源区“黑土滩”型退化草地自然恢
复的瓶颈及解决途径[ J] .草地学报 , 2009 , 17(1):4-9.
[ 9]  曹广民 ,龙瑞军.放牧高寒矮嵩草草甸的稳定性及自我维
持机制[ J] .中国农业气象 , 2009 , 30(4):553-560.
[ 10]  曹广民 , 杜岩功 , 梁东营 , 等.高寒嵩草草旬的被动与主
动退化分异特征及其发生机理[ J] .山地学报 , 2007 , 25
(6):641-648.
[ 11]  杜岩功 , 梁东营 , 曹广民 , 等.放牧强度对嵩草草甸草毡
表层及营养和水分利用的影响[ J] .草业学报 , 2008 , 17
(3):146-150.
[ 12]  杜岩功 , 曹广民 , 王启兰 , 等.放牧对高寒草甸地表特征
和土壤物理性状的影响[ J] .山地学报 , 2008 , 25(3):338
-343.
Mechanism of denuded pits developing in degraded
alpine Kobresia humilis meadow in the Three
Rivers Source Region
CAO Guang-min1 , 2 ,LONG Rui-jun1 ,ZHANg Fa-wei2 , LIN Li2 ,
LI Yi-kang2 ,LIANG Dong-ying2
(1.College of Pratacul tural Science ,Gansu Agricultural University , Lanz hou 730070 , China;
2.Northwest I nst itute o f P lateau Biolog y ,Chinese Academy of Sciences , X ining 810001 ,China)
  Abstract:Occurrence of denuded pi ts in larg e area is a typical surface feature of the degraded alpine grass-
lands in the Three Rive rs Source Region.The alpine Kobresia hum il is meadow w as selected as the resea rch ob-
ject to analysis the characterist ics , developing process , occurrence mechanism of denuded pi ts in research area
and discuss i ts impacts on the productivi ty and ecological service function.I t indicated that the denuded pits take
place in cracking pe riod of Kobresia pygmaea meadow phrases , and w idely developing in source reg ion of the
Yellow River than in the Yangtze River;Denuded pits forming is the synthesized resul t of dead plant ro ot de-
composi tion , clay ero sion and co llapse.It t remendously reduced the po tential of w ater ho lding and carbon storage
of alpine meadow ecosy stem.It i s the key fo r maintaining the stabi li ty of alpine Kobresia hum il is meadow to
keep a suitable thickness of Matt ic epipedon.
Key words:denuded pi ts;Three River s Source Region;alpine meadow;Matt ic epipedon
21第 30卷 第 2期           草 原 与 草 坪 2010年