免费文献传递   相关文献

Analysis of formation causes of grassland degradation in Maduo County in the source region of Yellow River

黄河源区玛多县草地退化成因分析



全 文 :黄河源区玛多县草地退化成因分析 3
摆万奇1 3 3  张镱锂1  谢高地1  沈振西2
(1 中国科学院地理科学与资源研究所 , 北京 100101 ;2 中国科学院西北高原生物研究所 , 西宁 810008)
【摘要】 对黄河源区玛多县草地退化的自然和人为因素作了深入分析. 结果表明 ,过度放牧是导致玛多县
草地退化的主要原因. 自 20 世纪 80 年代末期以来 ,玛多县温度和降水较历史平均水平均有较大幅度的提
高. 其中温度增加表现为明显的暖冬现象 ,降水增加集中在春夏两季. 水热条件的变化是向着有利于草地
恢复的方向发展的. 由于玛多县是一个纯牧业县 ,扩大畜群数量是经济增长的必然选择 ,加上人口增长压
力和当地藏族居民的传统价值观 ,驱使牲畜数量不断扩大 ,并在 70 年代末达到最大值. 此后长期维持过牧
状态 ,造成草地持续退化. 过牧在导致草地退化的同时 ,也为鼠类的侵入创造了条件 ,从而加剧了退化过
程.
关键词  黄河源区  玛多县  草地退化  气候变化  过度放牧
文章编号  1001 - 9332 (2002) 07 - 0823 - 04  中图分类号  S81211  文献标识码  A
Analysis of formation causes of grassland degradation in Maduo County in the source region of Yellow River.
BAI Wanqi1 , ZHAN G Yili1 , XIE Gaodi1 , SHEN Zhenxi2 (1 Institute of Geographical Sciences and N atural Re2
sources Research , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100101 ;2 Northwest Plateau Institute of Biology , Chi2
nese Academy of Sciences , Xining 810001) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (7) :823~826.
Natural and artificial factors of grassland degradation in Maduo County in source region of Yellow River were an2
alyzed in this paper. The results showed that overgrazing was the major reason for grassland degradation. Com2
pared with historical average , annual temperature and precipitation in Maduo had an obvious rise since the end of
1980s. Temperature rise concentrated in winter , and precipitation rise concentrated in spring and summer.
Therefore , the change in water and heat condition was advantageous to grass growth there. Maduo was a county
totally dependent on stock raising , and enlarging livestock population was the only choice for economic develop2
ment . Together with the pressure of population growth and local Tibetan’s traditional value , the number of live2
stock had been increased continuously , and finally reached summit in the end of 1970s. Since then , the grassland
had been kept in the state of overgrazing and degradation , which also created favorable condition for the invasion
of pikas , and thus sped up the process of degradation.
Key words  Source region of Yellow River , Maduo County , Grassland degradation , Climate change , Overgraz2
ing.
1)北京大学城市与环境系、教育部环境演变与自然灾害开放实验室、
北京师范大学资源研究所等. 1998. 青海省黄河、长江源头地区生态
环境建设骨干工程项目可行性研究报告 (内部资料) .3 国家重点基础研究发展规划项目 ( G1998040800) .3 3 通讯联系人.
2001 - 01 - 02 收稿 ,2001 - 06 - 20 接受.
1  引   言
过去几十年来 ,黄河源区的生态环境明显恶化.
主要表现为草场退化、土地沙化、湖泊干枯、河道断
流及生物多样性下降等方面. 这种情况已经给当地
的经济和人民生活造成严重危害 ,并影响到中下游
地区的社会经济发展. 有关黄河源区生态环境恶化
的原因 ,普遍认为是气候变化与人类活动共同作用
的结果 ,其中认为自然因素起主导作用的观点更具
代表性1) [1 ] . 本文通过对玛多县草地退化过程及其
自然与人为因素分析 , 对该问题作进一步的探
讨[8 ,10 ] .
2  研究地区与研究方法
211  玛多县概况及草地退化过程
玛多县位于 33°50′~35°40′N ,96°55′~99°20′E ,面积
26267. 29km2 ,大部分地区海拔在 4200m 以上. 气候寒冷、干
燥.多年平均温度 - 3. 98 ℃,多年平均降水量 309. 63mm. 牧
草生长期 70~ 90d. 主要分布着以小嵩草 ( Kobresia pyg2
m aea) 、禾叶嵩草 ( K. capillif olia) 、发草属 ( Descham psis) 、早
熟禾属 ( Poa) 等为主的高寒草甸 ,退化后形成的次生植被以
嵩属 ( A rtemisia) 、风毛菊 ( S aussurea) 等为主. 以紫花针茅
( S tipapurpurea) 为主的高寒草原类型 ,退化后形成以披针叶
黄花 ( Thermopsis salsula) 、沙生蒿 ( A rtemisa arenaria) 、马先
蒿 ( Pedicularis) 、委陵菜 ( Potentilla)等为主的次生植被.
玛多县是黄河源区草地退化最为严重的区域之一. 目
前 ,在全县 2299093hm2 天然草场中 ,退化面积 1609553hm2 ,
占 70 %. 其中重度退化面积 920680hm2 ,中度退化面积
应 用 生 态 学 报  2002 年 7 月  第 13 卷  第 7 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J ul. 2002 ,13 (7)∶823~826
556667hm2 ,轻度退化面积 132667hm2 ,分别占草地面积的
40. 1 %、24. 2 %和 5. 7 %. 退化草地以冬、春季草场最为严
重.与 60 年代末相比 ,不同区域单位面积产草量下降 30 %
~80 %. 综合判断 ,玛多县的草地处于由高寒草甸向高寒草
原化草甸的退化演替过程中 [2 ,3 ,6 ,7 ,9 ] .
212  数据来源
本研究的气候数据来自国家气象局 ,时间范围为 1960
~1998 年. 有关草地面积和畜牧业的数据来自玛多县农业
和统计部门. 其它数据以作者的实地调查和牧户访问结果为
主.
213  分析方法
通过对主要气候因子变化的长期趋势及季节变化分析 ,
判断水热条件的变化是否有利于植被生长 ,再结合对人类活
动和鼠害的分析 ,确定导致草地退化的主要因素.
3  结果与分析
311  气候因素分析
31111 温度  玛多县多年平均温度 (1960~1998)为
- 3. 98 ℃. 自 1960~1998 年 ,年平均温度的变化是
一种升高的趋势 (图 1) . 尤其是近十几年来 ,大多数
年份的平均温度高于多年平均值. 从 1987~1998 年
间 ,除个别年份 (1990、1992、1997) 温度与多年平均
值持平或略低外 ,其它年份均高于多年平均值. 这
12 年的年平均温度累计高出多年平均值 517 ℃, 平
均每年高出 0. 475 ℃. 其中 1988 年和 1998 年分别
以 - 2. 7 ℃和 - 2. 6 ℃两次创历史最高记录. 而此前
27 年的年平均温度累计低于多年平均值 517 ℃. 可
见 ,自 1987 以来 ,玛多县的年平均温度具有明显的
升高趋势. 解析到具体月份 ,以 11、12 和 1、2 月份升
幅最高 , 12 年间分别累计增加 18. 3 ℃、15. 8 ℃、
6. 3 ℃和 9. 5 ℃. 其它月份除 4 月份略有降低外 ,均
有不同程度的增加 (表 1) 由此可以看出 ,自 80 年代
后期以来 ,玛多县四季温度均在上升 ,尤其以暖冬现
象最为明显.
31112降水  自1960~1998年39年中 ,玛多县的
多年平均降水量为309 . 63mm. 降水量的长期变化
图 1  玛多县年平均温度变化趋势
Fig. 1 Change of annual mean temperature in Maduo county.
表 1  玛多县 1987~1998 年温度与多年平均温度的比较
Table 1 Comparison of temperature during 1987~1998 and the aver2
age temperature in 1960~1998
月份
Month
多年平均温度
Average ( ℃)
12 年累计增高
Cumulative
rise in 12 years( ℃)
平均每年增高
Annual mean
rise ( ℃)
1 - 16. 91 6. 26 0. 52
2 - 13. 59 9. 48 0. 79
3 - 8. 47 3. 26 0. 27
4 - 3. 01 - 1. 55 - 0. 13
5 1. 67 2. 37 0. 20
6 5. 02 5. 92 0. 49
7 7. 47 2. 30 0. 19
8 7. 12 0. 15 0. 01
9 3. 32 2. 82 0. 23
10 - 3. 05 3. 45 0. 29
11 - 11. 24 18. 26 1. 52
12 - 16. 04 15. 79 1. 32
全年 Year - 3. 98 5. 71 0. 48
规律是一种升高趋势 (图 2) . 将逐年的降水量与多
年平均值进行比较发现 ,自 1960~1988 年间 ,降水
量累计减少 346mm , 而 1989~1998 年 10 年间 ,则
累计增加 346mm ,平均每年增加 34. 6mm. 此期间 ,
除 1990 和 1995 年降水量较多年平均值略有下降
外 ,其它年份均高于多年平均值. 可见 ,近 10 年来 ,
玛多县的降水量具有明显的增加趋势. 解析到季节 ,
除秋季降水有所减少外 ,冬、春、夏均有较大幅度增
加. 从绝对值看 ,以春夏两季增加最多 ,从相对值看 ,
则以冬春增加最多. 具体到月份 ,以 7、8 月和 3、4、5
月增加最多 ,平均每年增加 9. 88、9. 05、5. 45、4. 06
和 6127mm. 在所有月份中 ,只有 9 月份平均每年减
少 8141mm ,其它月份均不同程度增加 (表 2) . 显然 ,
春夏生长季节降水增加 ,对于植被生长和草地恢复
具有十分重要的作用. 冬季降水的增加 ,则有可能造
成雪灾.
31113 蒸发量  玛多县蒸发量的多年平均值 (1961
~1998)为 1318. 86mm. 长期变化规律是在基本稳
定的情况下略有下降 (图 3) . 相对于年平均温度高
于多年平均值的 1987~1998 年 ,这期间蒸发量累计
较多年平均值高出124 . 7 mm . 但在这12年中 ,仅
图 2  玛多县年降水量变化趋势
Fig. 2 Change of annual rainfall in Maduo county.
428 应  用  生  态  学  报                   13 卷
表 2  玛多县 1989~1998 年降水与多年平均降水的比较
Table 2 Comparison of annual rainfall during 1989~1998 and the av2
erage in 1960~1998
月份
Month
多年平
均降水
Average
(mm)
10 年累
计增加
Cumulative
increase
(mm)
平均每
年增加
Annual mean
increase
(mm)
平均每年
比多年平均
降水增加
Annual mean
increase ( %)
1 3. 17 22. 18 2. 22 69. 94
2 4. 27 27. 98 2. 80 65. 50
3 7. 80 54. 50 5. 45 69. 87
4 10. 42 40. 60 4. 06 38. 96
5 30. 06 62. 71 6. 27 20. 86
6 55. 87 4. 73 0. 47 0. 85
7 70. 19 98. 78 9. 88 14. 07
8 60. 99 90. 53 9. 05 14. 84
9 44. 19 - 84. 07 - 8. 41 - 19. 03
10 17. 72 15. 17 1. 52 8. 56
11 2. 89 1. 75 0. 18 6. 05
12 2. 06 11. 24 1. 12 54. 64
全年 Year 309. 63 346. 09 34. 61 11. 18
1987、1988、1991 和 1994 年蒸发量高出多年平均 ,
其它 8 年则均较多年平均值为低. 而温度升幅最高
的 1998 年 ,蒸发量非但没有增加 ,反而较多年平均
值下降了 9. 6mm. 蒸发量总体表现为个别年份明显
增大 ,大多数年份则略有降低. 可见 ,蒸发量并未随
平均温度的稳定升高而表现出较强的增高趋势. 这
种现象可以解释为 ,玛多县的温度增高主要表现为
冬季增温 ,而此时的平均温度仍在零下 16 ℃,因此 ,
温度升高对于蒸发量的增加作用并不大.
图 3  玛多县年蒸发量变化趋势
Fig. 3 Change of annual evaporation in Maduo county.
312  人类活动分析
玛多县是一个纯牧业县 ,绝大部分经济收入依
赖畜牧业 ,扩大牲畜数量是经济增长的主要方式. 另
一方面 ,在当地藏族居民的传统价值观念中 ,一直把
拥有众多牲畜作为财富的主要象征 ,片面追求数量
而并不看重真正体现经济效益的出栏率. 此外 ,再加
上人口增长的压力 ,构成了玛多县牲畜数量不断扩
大的主要动力. 藏族居民世代以游牧为生 ,逐水草而
居 ,从不考虑草地承载力的问题 ,因此 ,牲畜数量一
直处于自然增长过程中. 这种增长遵循一种近似抛
物线的变化规律. 当牲畜数量持续增加达到草地所
能承载的极限值而出现超载过牧 ,草地开始退化 ,牲
畜数量随之下降 ,但此后的牲畜数量仍然维持在退
化草地的承载极限之上 ,因此退化过程一直持续 ,除
非人们采取措施大幅度减少牲畜数量 ,草地才有可
能得以恢复. 在此变化过程中 ,自然因素所发挥的作
用只是加速或延缓该进程 ,但不会改变其基本形式.
玛多县牲畜数量的变化正是遵循这样的规律.
统计数据表明 ,在 80 年代以前 ,牲畜数量一直处于
增长过程中. 全县大牲畜 (牛、马、羊)数量从 1960 年
的 147408 头增加到 1979 年的 677647 头 ,增长了
4. 6 倍 ,达到最高值. 随后 ,由于数量一直维持在草
地承载能力之上 ,草地不断退化 ,牲畜数量也随之不
断下降 (图 4) ,这种情况延续至今仍没有根本的改
变. 对图 4 的分析可以得出这样的结论 ,自 70 年代
末以来 ,玛多县的草地一直处于超载过牧状态 ,并导
致草地处于持续退化过程中. 目前 ,个别地方实施了
封育措施 ,封育后的退化植被能够迅速恢复. 这种情
况进一步说明 ,超载过牧是造成玛多县草地退化的
主要原因.
图 4  玛多县牲畜数量变化
Fig. 4 Change of livestock numbers in Maduo county.
313  鼠害
啮齿类动物的破坏作用是黄河源区草地退化的
重要原因之一. 该地区的啮齿动物主要有高原鼠兔
( Ochotona curzoniae) 、高原鼢鼠 ( M yospalax bailey2
i) 和青海田鼠 ( M icrot us f uscus) 等. 其中高原鼠兔数
量最多 ,也是最先侵入草地的鼠类 ,因此对草地的破
坏作 用 最 大. 玛 多 县 有 鼠 害 的 草 地 面 积 达
1499533hm2 ,占全部草地面积的 65. 2 %. 根据我们
的调查 ,在鼠类危害的草地上 ,平均鼠洞密度达
3750~7050 个·hm - 2 ,最高可达 19860 个·hm - 2 .
鼠害加剧既有自然原因 ,也有人为因素. 气候变
暖后地温升高 ,有可能使鼠类冬眠期缩短 ,繁殖加
快 ,从而危害更加频繁. 但鼠害与人类活动的关系更
5287 期                摆万奇等 :黄河源区玛多县草地退化成因分析       
为密切. 超载过牧所导致的草地退化 ,相应地引起鼠
害猖獗[5 ] . 对不同退化草地上鼠类危害的研究表
明 ,中度退化草地上鼠害最为严重 ,其次是轻度退化
草地和重度退化草地 ,原生植被上鼠害最轻[4 ] . 此
外 ,藏族居民“不杀生”的宗教信条 ,对灭鼠所持的消
极抵制态度 ,以及人类活动造成的鼠类天敌减少等 ,
都是鼠害猖獗的重要原因.
4  结   论
411  自 20 世纪 80 年代末期以来 ,玛多县气候条件
发生了明显变化 ,温度和降水量较历史平均水平均
都有较大幅度的提高 ,而蒸发量并未随温度稳定升
高而表现出稳定增加的规律. 其中温度增加主要表
现为暖冬现象 ,降水增加主要集中在春夏两季. 因
此 ,从气候变化的角度看 ,玛多县的水热条件是向着
有利于草木生长的方向发展的 ,特别是生长期降水
的大幅度增加对草地的恢复十分有利. 因此 ,气候条
件的变化不是玛多县草地退化的主要原因 ,而是有
利于草地恢复的.
412  玛多县草地退化的主要原因在于畜牧业的超
载过牧 ,属人为因素. 牧业生产是玛多县的主要经济
支柱 ,扩大畜群数量是经济增长的必然选择. 加上人
口增长压力和藏族居民的传统价值观 ,驱使牲畜数
量不断扩大 ,并在 70 年代末达到最大值. 此后长期
维持过牧状态 ,造成草地持续退化. 过牧在导致草地
退化的同时 ,也为鼠类的侵入创造了条件 ,从而加剧
了退化过程.
413  草地退化后植被盖度下降 ,生物量减少 ,涵养
水源和保持水土的能力下降 ,再加上其它自然因素
的作用 ,从而出现土地沙化和湖泊干枯等现象. 因
此 ,对于玛多县生态环境的恶化 ,超载过牧发挥着主
要作用.
414  有研究者认为气候变化、冻土及冰川积雪的冻
融过程改变以及区域所具有的高寒与干旱多风等自
然环境特征是生态环境变化的主要原因. 而本文对
玛多县的分析结果表明 ,黄河源区生态环境恶化的
主导因素不能简单地概括为自然因素 ,而是存在着
明显的区域差异. 重视这种差异对于全面认识该地
区生态环境演变和采取相应的治理措施十分必要.
参考文献
1  Cheng G2D(程国栋) ,Wang G2X(王根绪) ,Wang X2D (王学定) ,
et al . 1998. Some understandings about the eco2environmental pro2
tection and buildings in the source region of Yangtze and Yellow
rivers. A dv Earth Sci (地球科学进展) , 13 ( supp . ) : 24~30 (in
Chinese)
2  Deng H2P (邓慧平) ,Liu H2F (刘厚风) . 2000. Impacts of global
climate changes on the water and heat factors in the Songnen
steppe. Acta Ecol S in (生态学报) ,20 (6) :958~963 (in Chinese)
3  Division Office on Agricultural Resources of Qinghai Province (青海
省农业区划办公室) . 1998. Dynamics Analysis of Agricultural Re2
sources of Qinghai Province. Xi’ning : Qinghai People’s Press. 48
~58 (in Chinese)
4  Liu W (刘  伟) , Wang Q2J (王启基) , Wang X(王  溪) , et al .
1999. Ecological process of forming“Black2Soil2Type”degraded
grassland. Acta A grestia S in (草地学报) ,7 (4) :300~307 (in Chi2
nese)
5  Liu W(刘 伟) ,Zhou L (周  立) ,Wang X(王  溪) . 1999. Re2
sponses of Plant and rodents to different grazing intensity. Acta
Ecol S in (生态学报) ,19 (3) : 376~382 (in Chinese)
6  Luo T2X(罗天祥) ,Li W2H(李文华) ,Leng Y2F (冷允法) , et al .
1998. Estimation of total biomass and potential distribution of net
primary productivity in the Tibetan plateau. Geogra Res (地理研
究) ,17 (3) :337~334 (in Chinese)
7  Niu J2M (牛建明) . 2000. Relationship between main vegetation
types and climatic factors in Inner Mongolia. Chin J A ppl Ecol (应
用生态学报) ,11 (1) :47~52 (in Chinese)
8  Richard DA ,James KD ,Daniel GM. 1999. Grassland vegetation changes
and nocturnal global warming. Science ,283 (8) :229~231
9  Luo T2X(罗天祥) ,Li W2H (李文华) ,Luo J (罗  辑) , et al .
1999. A comparative study on biological production of major vegeta2
tion types on the Tibetan Plateau. Acta Ecol S in (生态学报) ,19
(6) : 823~831 (in Chinese)
10  Webb WL , et al . 1983. Primary production and abiotic controls in
forests ,grasslands ,and desert ecosystems in the United States. E2
cology ,64 (1) : 134~151
作者简介  摆万奇 ,男 ,1963 年 ,博士 ,副研究员. 主要从事
土地利用/ 土地覆被变化研究 ,发表论文 30 多篇. E2mail :
wqbai @igsnrr. ac. cn
628 应  用  生  态  学  报                   13 卷