全 文 ：22卷 10期 草 业 科 学 1
Vol.22 , No.10 PRAT ACULT URA L SCIENCE 10/ 2005
草地资源与利用
伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段
草地经济性状演变的分析
朱进忠 ,吴咏梅
(新疆草地资源与生态重点实验室 新疆农业大学草业工程学院 ,新疆 乌鲁木齐 830052)
摘要:对不同退化阶段伊犁绢蒿 Seriphidi um transillense 荒漠草地的主要经济性状特征进行了调查与分
析。结果表明 ,草地由未退化阶段演替至重度退化和极度退化阶段 ,草地的植物种类组成 、群落高度 、盖度 、
生产力 、营养价值均发生了一系列变化;植物种类减少 , 高度 、盖度 、生产力下降 , 饲用价值处于一个劣变过
程 , 表现出牧草的家畜适口性较差 , 利用率低 ,由良等牧场演变为中低等牧场。
关键词:退化阶段;草地经济性状;变化
中图分类号:S812.6 文献标识码:A 文章编号:1001-0629(2005)10-0001-06
伊犁绢蒿 Seriphidium transi llense 荒漠草
地属于中亚气候型荒漠 ,在新疆集中分布于北疆
地区的平原与低山 ,是当地主要的春秋放牧场。
由于长期的严重超载过牧 ,草地退化十分普遍 ,局
部地区已极度退化或完全被破坏。草地是自然与
经济的综合体 ,既是长期在一定环境下形成的自
然体 ,具有特定的自然属性;又是人类经营的自然
资源 ,具有特定的经济属性。草地的经济属性其
核心是草地生产力和利用条件 ,而经济属性基本
上是由草地植被组成结构所决定[ 1] 。通过实地调
查 ,着重对处于不同退化阶段以伊犁绢蒿为建群
种草地的植物种类组成 、生产力 、饲用价值等主要
经济性状的变化进行分析 ,为该类草地的修复与
管理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况 研究区位于天山北坡乌鲁
木齐市西部 3 km 的西山地区 , N43°48′22″,
E87°31′27″,为一山前平坦开阔台地 ,海拔 830 ～
950 m 。气候具有中亚荒漠气候的一般特征 ,年降
水量 230 ～ 274.8 mm ,集中分布于春 、夏 、秋季 ,依
次占年降水量的 31.5%, 30.7%和 24.%,年蒸发
量2 570 mm ,干燥度 4 ～ 10。年均温 6.5 ℃,无霜
期 150 d。土壤为灰漠土 ,成土母质为黄土状物
质 ,土层较厚。伊犁绢蒿荒漠是该地区的地带性
植被 ,春季有短生植物发育 ,夏季一年生植物形成
次优势层片 ,在时间序列上群落的植物组成 、生活
型结构以及某些经济性状的特征要较亚洲中部气
候型荒漠复杂 。
1.2 研究方法 选择未退化和处在不同退化
阶段草地的典型地段 ,采用并列样地法 ,分别用
1 m ×1 m 样方 10个 ,详细记载与测定草地的群
落特征和种群的地上生物量。采样分析每种植物
的营养成分 ,评定牧草饲用价值和草地生产能力。
测定时间为 2004年 6月 。
不同退化阶段草地的划分标准 ,按照草地放
牧程度判断的标准和退化草地的 5 级分级标
准[ 2] ,将退化草地划分为重度退化阶段和极度退
化阶段。
草地植物营养成分的分析 ,采用常规化学分
析方法在实验室内完成。测定项目有粗蛋白 、粗
脂肪 、粗纤维 、无氮浸出物 、粗灰分 、钙与磷。
草地牧草饲用价值的评定 ,是按照草地植物
种的质量特征划分为优 、良 、中 、低 、劣 5 类的划
分标准[ 2] ,将不同退化阶段草地中的植物分为
优类牧草 、良类牧草 、中类牧草 、低类牧草和劣
类牧草 。
草地生产力的评定 ,是在实地测定草地地上
植物生物学产量的基础上 ,依据草地管理学的要
收稿日期:2004-09-21
基金项目:国家科技攻关计划专项“草地退化鉴定与治
理技术体系的研究”资助
作者简介:朱进忠(1953-),男,河北唐县人 ,教授 ,学士。
2 PRAT ACULT URAL SCIENCE(Vol.22 , No.10) 10/ 2005
求 ,评定不同退化阶段草地植物生物学产量 、牧草
可利用产量和载畜量的变化。
2 结果分析
2.1 不同退化阶段草地植物种类组成变化
2.1.1草地植物种类成分的消长 样地调查结
果分析表明 ,不同退化阶段草地群落的植物种类
组成 ,没有发现有新的物种侵入 ,仅仅是群落原有
种群组成的数量消长变化 。在未退化的草地中植
物种数达到 8种 ,伊犁绢蒿处于绝对优势地位;随
着退化级数的增加 ,草地中植物种的多样性下降 ,
群落结构发生变化 ,伊犁绢蒿由建群种退至次要
地位乃至消失 ,原属伴生或偶见种的叉毛蓬 、角果
黎逐步增多成为建群种和主要成分 。
2.1.2植物高度 、盖度 、密度的变化 草地植物
的高度 、盖度与密度均是表示一个群落种的数量
特征 ,反映每种植物在群落中作用的大小[ 3] 。由
表 1可以看出 ,处于重度退化与极度退化的群落 ,
在草群的高度和盖度上与未退化群落相比均大幅
度下降。在高度上 ,退化与未退化群落主要优势
种的高度相差 2 ～ 4.5倍 ,而 2种退化群落中的每
种植物在高度上没有明显差别 。
从群落的总盖度和每种植物的分盖度来看 ,未
退化草地群落的总盖度可达到 65%,而重度退化
和极度退化草地群落的盖度只有 33.1%和29.8%,
退化与未退化草地之间差别显著 ,退化草地之间差
异不大。群落中每种植物分盖度的变化 ,与草地植
物种类成分的消长变化规律相一致 ,随着退化程度
的加重 ,在未退化草地群落中的伊犁绢蒿盖度由
38%下降至重度退化群落中的7.6%,而在极度退
化的草地群落中该种被其他植物完全替代。原属
伴生和偶见种的角果黎和叉毛蓬的盖度由 3.0%
和2.0%逐步增到 7.9%和16.0%。
表 1 伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地植物种类的组成与变化
草地退化阶段 植物种类组成 优势度(%) 高度(cm) 盖度(%) 密度(株/ m2)
极度退化阶段
叉毛蓬 Petrosimonia sibirica 61.0 7.7 16.0 1 222
涩荠 Malcolmia a f rcana 23.0 8.2 7.3 26
角果黎 Ceratocar pus arenarius 15.5 3.0 6.5 182
弯果胡芦巴 Trigone lla arcuata 0.5 1.5 6
重度退化阶段
角果黎 28.5 5.5 7.9 371
伊犁绢蒿 Seriphidium transillense 18.0 16.0 7.6 36
涩荠 16.0 8.0 4.1 68
叉毛蓬 15.0 9.0 4.1 260
木地肤 Kochia postrata 14.0 8.5 5.9 13
散枝猪毛菜 Salsola brachiata 4.0 3.6 1.9 20
舟果荠 Tauscheria laceocarpa 3.5 3.5 1.2
弯果胡芦巴 1.0 1.5 0.4 5
未退化阶段
伊犁绢蒿 68.0 35.0 38.0 44
涩荠 9.5 15.0 6.0 74
独行菜 Lepi dium sp. 6.0 11.0 6.0 38
旱麦草 Eremopyrum triticeum 5.5 15.0 5.0 46
木地肤 3.0 15.2 3.0 6
角果黎 3.0 7.0 3.0 6
蒲公英 Tara xacum sp. 3.0 25.0 2.0
叉毛蓬 2.0 6.0 2.0 15
注:优势度=(C+Y)÷ 2 , C为草地植物的相对盖度 , Y 为相对生物学鲜重产量。
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2.1.3草地植物生态经济类群的组成与变化 草
地植物生态经济类群是根据草地植物在生态 、生
态生物学特性和饲用价值上的趋同性划分的植物
类群 ,由它们所组成的草地可体现自然经济特性
的差异性。按照草地植物生态经济类群的分
类[ 1] ,组成三类草地的植物分属于半灌木 、一年生
长营养期草本和短生草本类群。在未退化草地
中 ,群落是由半灌木 、一年生长营养期草本和短生
草本组成 。半灌木的优势度达到 71.0%,占据优
势地位 ,对群落内的环境起着建造作用;其次为短
生草本植物 ,优势度占 18.5%;一年生长营养期
草本植物只占 11.0%(表 2)。
重度退化草地 ,在群落生态经济类群组成的
类型上与未退化草地没有差别 ,但在类群组合结
构与比例上存在较大差异 ,一年生长营养期草本
植物的优势度由未退化群落中的 11.0%上升到
47.5%,跃居于优势种的地位;而半灌木则由建群
种退至伴生成分 ,优势度下降至 32.0%;短生草
本的优势度占 20.5%,略有上升 。在极度退化的
草地中 ,群落由一年生长营养期草本和短生草本
组成 ,一年生长营养期草本植物的优势度高达
76.5%,占到了绝对优势地位 ,其余为短生草本植
物。从以上分析结果可看出 ,如果说未退化草地
是一个处于“健康态”的群落 ,那么重度退化草地
应属于“非健康态” 的群落 ,而极度退化草地则是
一个原系统完全受损且稳态极弱的群落 ,自然修
复已极为困难。
2.2 不同退化阶段草地生产力的变化
2.2.1草地植物生物学产量与牧草可利用产量的
变化 草地的生物学产量是指单位面积的草地 ,
在一定时间内积累的地上 、地下的净初级产量[ 3] ;
草地牧草可利用产量是指单位面积的草地 ,在一
定时间内可为家畜提供的可食牧草的产量[ 4] 。试
验针对草地生物学产量的变化 ,仅对 3 种草地地
上的现存量进行了分析。
由表 3可知 ,未退化与重度退化草地的地上
净初级产量相差 60.0%,但与极度退化草地之
间只相差 13.9%,而极度退化草地与重度退化
草地之间则相差 53.5%。究其原因 ,重度退化
草地虽然受损严重 ,但在演替的过程中 ,群落种
类组成的基本成分并没有发生根本性的变化 ,只
是在种类组成数量 、发育强度上的消长变化;而
极度退化草地群落物种的多样性显著减少[ 5] ,由
生长密度较大 、可利用性很低的一年生植物形成
新的群落 ,草地的一些经济性状也随之发生了根
本性的变化 。
表 2 伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地植物
生态经济类群组成与结构变化 %
草地退
化阶段
草地植物生态
经济类群与种类 优势度 盖度
极度退化阶段
一年生长营养期草本 76.5 22.5
叉毛蓬 61.0 16.0
角果黎 15.5 6.5
短生草本 23.5 7.3
涩荠 23.0 7.3
弯果胡芦巴 0.5
重度退化阶段
一年生长营养期草本 47.5 13.9
角果黎 28.5 7.9
叉毛蓬 15.0 4.1
散枝猪毛菜 4.0 1.9
半灌木 32.0 13.5
伊犁绢蒿 18.0 7.6
木地肤 14.0 5.9
短生草本 20.5 5.7
涩荠 16.0 4.1
舟果荠 3.5 1.2
弯果胡芦巴 1.0 0.4
未退化阶段
半灌木 71.0 41.0
伊犁绢蒿 68.0 38.0
木地肤 3.0 3.0
短生草本 18.0 13.0
涩荠 9.5 6.0
旱麦草 5.5 5.0
蒲公英 3.0 2.0
一年生长营养期草本 11.0 11.0
独行菜 6.0 6.0
角果黎 3.0 3.0
叉毛蓬 2.0 2.0
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草地牧草可利用产量是针对放牧家畜的利
用而言 。其经济价值除了决定于草地能够提供
多少生物产量之外 ,而更重要的是可为家畜提供
多少允许和可利用的牧草产量 。根据以往的研
究 ,本类草地中的伊犁绢蒿 、木地肤与旱麦草的
牧草可利用率确定为 60%,其他种均按 40%计
算 ,未退化草地可提供 214.4 g/m2 的可利用牧
草产量 ,而重度退化草地只能提供 67.6 g/m2 ,
相差 68.5%;极度退化草地为 130.2 g/m2 ,与未
退化草地相差 39.3%。说明极度退化草地尽管
生物产量较高 ,但作为牧用的经济利用价值明显
降低 。
表 3 伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地生产力的变化
草地退化阶
段及植物
种类组成
鲜草产量(g/ m2)
生物学
产量
可利用
产量
理论载畜
量(个羊
单位/hm2)
极度退化阶段 325.6 130.2 1.65
叉毛蓬 223.6 89.4
涩荠 72.0 28.8
角果黎 30.0 12.0
重度退化阶段 151.5 67.6 0.84
角果黎 50.0 20.0
涩荠 30.0 12.0
叉毛蓬 27.5 11.0
伊犁绢蒿 19.5 11.7
木地肤 15.5 9.3
舟果荠 4.0 1.6
散枝猪毛菜 3.0 1.2
弯果胡芦巴 2.0 0.8
未退化阶段 378.0 214.4 2.68
伊犁绢蒿 300 180.0
涩荠 36.0 14.4
旱麦草 10.0 6.0
独行菜 10.0 4.0
蒲公英 10.0 4.0
木地肤 6.0 3.6
叉毛蓬 4.0 1.6
角果黎 2.0 0.8
2.2.2 草地载畜量的变化 按照当地草地利用
习惯 ,春季利用时间(3 月中旬 —6 月下旬)以
87 d计 ,秋季利用时间(9 月上旬 —11 月中旬 )
以 73 d 计 ,两季在该草地上的放牧时间共为
160 d;以每个羊单位每天采食鲜草按 5 kg 计
算 , 在未退化草地上可放牧家畜 2.68 个羊单
位/hm 2 ,而重度退化与极度退化草地只可放牧
0.84和 1.65 个羊单位/hm2 ,草地生产力的衰
退尤为显著 。
2.3 不同退化阶段草地饲用价值的变化
2.3.1 草地植物营养的变化 表 4的分析结果表
明 ,草地植物营养的变化与草地退化并非完全呈
线形关系 ,营养的高低主要与组成群落植物所含
营养成分和草地生产力有关 。在未退化的草地
中 ,可生产 11.09 g/m2 的粗蛋白 ,重度退化草地只
生产 7.56 g/m2 ,而极度退化草地生产15.16 g/m2 ,
分别相差 26.9%和 50.1%。一是因为极度退化
草地中的一年生植物粗蛋白含量普遍较高 ,平均
达到 12.84%,而未退化和重度退化草地中伊犁
绢蒿的粗蛋白含量只有 7.08%;二是重度退化草
地的单位面积生物产量较低 ,而未退化草地单位
面积生物产量虽然高于极度退化草地 ,但群落中
一年生植物的比重小。其他营养成分的变化 ,包
括粗脂肪 、无氮浸出物的产量 ,重度退化草地也因
单位面积生物产量较低 ,显著低于未退化与极度
退化草地;粗纤维的含量 ,由于未退化草地中伊犁
绢蒿(粗纤维含量 37.95%)所占比重大 ,因而表
现出含量最高。
2.3.2 植物饲用价值的变化 由表 5 的分析说
明 ,伊犁绢蒿荒漠草地在未退化之前 ,牧草饲用
品质的结构以良类牧草占绝对优势 , 所占比例
高达 86.3%,中类和低类牧草所占比例小 ,分别
为1.6%和 12.1%;随着草地退化的加重 ,牧草
组成的饲用品质趋于劣化 ,在重度退化草地中 ,
良类牧草只占 23.1%,而中类与低类牧草所占
比例分别达到 55.8%和 19.8%,已居于优势地
位;极度退化草地几乎是完全由中低类牧草所组
成 ,中类和低类牧草所占比例分别为 77.9%和
22.1%。
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3 结论
3.1 伊犁绢蒿荒漠草地由未退化阶段演替至重度
退化和极度退化阶段 ,草地的各项经济性状均发
生了一系列的演变 。在草地植物种类的组成上 ,
随着退化程度的加剧 ,群落中的减少种逐渐在增
加(没有侵入种的迁入),主要种群的地位也相应
发生了显著变化 。未退化群落中的伊犁绢蒿由建
群种减少为伴生种和消失种 ,叉毛蓬 、角果黎由少
见种成为建群种和主要伴生种 。
3.2 草地植物的盖度和高度在重度退化和极度退
化草地之间没多大差别 ,但它们与未退化草地比较
相差 1 ～ 5倍 ,说明重度退化和极度退化草地在群
落资源的利用和适应牧压的程度上已趋于一致。
3.3 退化草地的生产力均表现出一定幅度的下
降 。重度退化草地的生产力衰退最大;极度退化
草地由于适春 、夏雨型的一年生植物大量滋生 ,植
物生物学产量显著提高 ,牧草可利用产量和载畜
量也随之增加 , 但它是一个生产力极欠稳定的
群落。
3.4 草地的退化过程是一个植物饲用价值的劣变
过程 ,尽管退化草地中的植物在营养成分上与未
退化草地没有多大差别 ,有时甚至还比较高 ,但它
们所表现出的生产力衰退和家畜食口性往往较
差 ,利用率较低 ,影响了草地的饲用价值。
表 4 伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地植物营养物质产量的变化 g/ m2
退化阶段 植物名称 鲜质量 干质量 营 养 物 质 产 量水分 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维 无氮浸出物 粗灰份 钙 磷
极度退化阶段
叉毛蓬 223.6 90.96 9.66 10.42 3.84 13.14 28.88 25.04 0.51 0.120
角果藜 30.0 14.40 0.68 1.97 0.25 3.85 6.14 1.49 0.27 0.020
涩芥 72.0 20.63 2.38 2.77 0.53 4.27 8.55 2.13 0.36 0.040
合计 325.6 125.99 12.72 15.16 4.62 21.26 43.57 28.66 1.14 0.180
重度退化阶段
伊犁绢蒿 19.5 7.13 0.67 0.51 0.38 2.75 2.62 0.03 0.03 0.010
木地肤 15.5 6.82 0.55 0.95 0.12 2.03 2.31 0.86 0.10 0.010
角果藜 50.0 24.0 1.31 3.28 0.43 6.42 10.25 2.48 0.46 0.040
散枝猪毛菜 3.0 1.09 0.09 0.12 0.01 0.11 0.47 0.29 0.01 0.002
涩芥 30.0 8.60 0.99 1.15 0.22 1.78 3.56 0.89 0.15 0.020
弯果葫芦巴 2.0 0.76 0.08 0.11 0.02 0.08 0.41 0.07 0.01 0.002
舟果芥 4.0 1.01 0.13 0.16 0.02 0.19 0.41 0.10 0.02 0.003
叉毛蓬 27.5 11.19 1.19 1.28 0.47 1.62 3.55 3.08 0.06 0.010
合计 151.5 60.60 5.00 7.56 1.67 14.98 23.59 7.80 0.84 0.100
未退化阶段
伊犁绢蒿 300.0 111.81 10.19 7.92 5.98 42.43 40.41 4.76 0.47 0.120
旱麦草 10.0 4.10 0.34 0.37 0.15 0.76 2.06 0.41 0.01 0.010
独行菜 10.0 3.50 0.33 0.29 0.09 0.94 1.66 0.18 0.02 0.010
涩芥 36.0 10.32 1.19 1.38 0.26 2.14 4.28 1.07 0.18 0.020
角果藜 2.0 0.96 0.05 0.13 0.02 0.26 0.41 0.10 0.02 0.002
蒲公英 10.0 2.27 0.21 0.44 0.08 0.22 0.97 0.35 0.03 0.010
木地肤 6.0 2.64 0.21 0.37 0.05 0.79 1.00 0.33 0.04 0.004
叉毛蓬 4.0 1.63 0.17 0.19 0.07 0.24 0.52 0.45 0.01 0.002
合计 378.0 137.23 12.69 11.09 6.71 47.79 51.03 7.66 0.78 0.170
6 PRAT ACULT URAL SCIENCE(Vol.22 , No.10) 10/ 2005
表 5 伊犁绢蒿荒漠不同退化阶段草地植物饲用价值的评定
草地退化阶段
及植物种类组成
优类
产量(g/m2)盖度(%)
良类
产量(g/m2)盖度(%)
中类
产量(g/ m2)盖度(%)
低类
产量(g/ m2)盖度(%)
极度退化阶段 253.6 77.9 72.0 22.1
叉毛蓬 223.6 68.3
涩荠 72.0 22.1
角果黎 30.0 9.1
重度退化阶段 2.0 1.3 35.0 23.1 84.5 55.8 30.0 19.8
角果黎 50.0 33.0
叉毛蓬 27.5 18.2
涩荠 30.0 19.8
舟果荠 4.0 2.6
散枝猪毛菜 3.0 2.0
伊犁绢蒿 19.5 12.9
木地肤 15.5 10.2
弯果胡芦巴 2.0 1.3
未退化阶段 326.0 86.3 6.0 1.6 46.0 12.1
伊犁绢蒿 300.0 79.5
旱麦草 10.0 2.6
涩荠 36.0 9.5
独行菜 10.0 2.6
叉毛蓬 4.0 1.1
角果黎 2.0 0.5
蒲公英 10.0 2.6
木地肤 6.0 1.6
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Analysis of economic character evolvement of the desert grassland of Seriphidium transillense in
different degenerate stages
ZHU Jin-zhong , WU Yong-mei
(Xinjiang Key Labo rato ry o f G rassland Resources and Ecolo gy ,Co lleg e of Grassland Science
of Xinjiang Ag riculture University , Urumqi ,830052 ,China)
Abstract:Main economic character of the desert grassland of Seriphidium transillense is investigated and ana-
lyzed under dif ferent degenerate stages , result show s that the Seriphidium transillense desert grassland evolves
from undegenerate stage to serious degenerate stage , extremely degenerate stage;a series of changes in com-
position of plant species , community height , coverage , yield of grassland has taken place;plant species de-
creased , the plant height , coverage , yield declined , value of feeding is descended;showing w orse forage rat-
ing , lower utilization and the evolvement f rom good pasture to middle-low pasture.
key words:degenerate stage;economic character of g rassland;change