全 文 :文章编号: 1007-0435( 2004) 04-0322-05
内蒙古奈曼旗草原退化机理与恢复对策
曹子龙,郑翠玲,赵廷宁* ,孙保平
(北京林业大学水土保持学院,北京 100083)
摘要:研究奈曼旗近 40 年( 1964-2003)的气候变化及近 56 年( 1947-2002)牲畜头(只)数的变化, 综合分析该地区草原退
化的根本原因。结果表明: 草原退化是气候变化和人类活动共同胁迫的结果。人类活动, 特别是不合理的畜牧业生产方
式, 是导致草原生态系统劣变的主要因素,气候变化则加剧了劣变的程度。据此, 提出了恢复退化草原生态系统的有效措
施, 即控制人口数量,加强农牧民生产技术培训, 大力推行禁牧舍饲, 促进经济与社会的全面发展。
关键词: 草原学;退化机理; 恢复对策;奈曼旗
中图分类号: S 812. 5 文献标识码: A
Derivation of Grassland Degradation and Restoration
Strategy in Naiman County of Inner Mongolia
CAO Zi-long , ZHENG Cui-ling, ZHAO Ting-ning , SUN Bao-ping
( Co lleg e of So il and Wa ter Conser vation, Bejing For est ry Univer sity , Beijing 100083, China)
Abstract: T his paper discusses the climate changes of Naiman county , Inner M ongolia Autonomous Region, in
the past fo rty years( 1964-2003) , and the increase of animals raised in the last 56 years( 1947-2002) , in addit ion
to the basic reasons that cause the grassland deg radat ion in the area. Cl imate changes and human act ivit ies,
mor e part icularly , the irrat ional animal indust ry pr oduct ion system, lead to the excessive deg radat ion of the
gr assland ecosy stem . T he paper also presents effect ive measures to restor e the reg ressiv e g rassland, such as
control ling the g row th o f populat ion, promot ing the pract ice of rest-rotat ion g razing , and raising animals in the
stockyard. Mo reover, enlightening farmers and herds people w ith advanced farming and sto ck-raising
technologies is also impor tant in promo ting the comprehensive social and economic development of the ar ea.
Key words : Grassland science; Derivat ion of gr assland degr adat ion; Resto ration st rateg y; Naiman county
内蒙古草原是我国草原的重要组成部分,据“1998
年内蒙古自治区环境公报”资料,内蒙古草原退化面积
达 2992万hm 2,占全区可利用草原面积的 44%。草原
退化, 给当地的畜牧业生产和生存环境造成了巨大危
害,严重阻碍了当地社会经济的可持续发展。因此, 研
究草原的退化机理与恢复对策,是我国顺利实施西部
大开发和西部生态环境建设的重要组成部分,对于保
障我国的生态安全和可持续发展具有至关重要的意
义。本文探讨了内蒙古奈曼旗多年来气候变化与人类
活动双重胁迫下草原退化机理,并结合奈曼旗草原退
化的具体情况,提出了相应的恢复对策。
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验区在内蒙古自治区通辽市西南部奈曼旗, 位
于辽西山地北部和西辽河平原南端, 地处科尔沁沙地
南缘(北纬 42°14′40″~43°32′20″, 东经 120°19′40″~
121°35′40″) [ 1] , 属大陆性半干旱季风气候, 年均气温
6. 4℃, ≥10℃年积温 3151. 2℃,无霜期 151 d,年均降
水量 364. 6 mm , 年均蒸发量 1972. 8mm , 年均风速
3. 5 m·s- 1,春季平均风速 4. 4 m·s- 1[ 2]。
收稿日期: 2004-3-15;修回日期: 2004-6-30
基金项目:“十五”国家科技攻关项目( 2002BA517A-10)资助
作者简介: 曹子龙( 1978-) , 男,山东省郓城县人,硕士研究生,研究方向为荒漠化防治, E-mail: caoz ilong @ 126. com ; * 通讯作者 Author for
correspondence E-mail: zh tning@ bjfu. edu. cn
第 12卷 第 4期
Vo l. 12 No. 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
2004 年 12 月
Dec. 2004
该区地貌类型为风沙地貌,土壤类型以风沙土为
主,成土母质为风积物, 面积 4701. 90 km 2, 占地总面
积的 58. 14%, 主要分布在旗内西北部和中部海拔
280~380 m 地带[ 1]。原生植被为榆树( Ulmus pumila)
疏林草原, 现被差不嘎蒿( Ar temisia halodendron)杂
类草所代替[ 3]。植被以禾草为主,伴生一些豆科牧草和
杂类草。
1. 2 草原退化现状
1. 2. 1 可利用草原面积减少,生产力下降 据奈曼旗
1982 年草原普查结果, 可利用草原面积为 40. 8 万
hm
2 ,可食草产量 64. 2万 t ;到 2002年,据奈曼旗统计
局的资料,可利用草原面积减少至 10. 0万 hm 2, 仅为
1982年的 24. 5%, 可食草产量减少至 13. 2万 t , 仅为
1982年的 20. 6% [ 1]。
1. 2. 2 载畜量下降 草原理论载畜量,为可食草产量
与每羊单位年食草量的比值[ 4] , 据测算, 按每个羊单位
平均日采食牧草 5. 2 kg ,每只羊全年需鲜草 1. 9 t[ 5] ,
则 1982 年奈曼旗草原理论载畜量为 33. 8万个羊单
位;而到 2002年减少至 7. 0万个羊单位,仅为 1982年
的 20. 6%。
1. 2. 3 植被组成变化显著 奈曼旗草原植被组成变
化,主要表现为:多年生牧草种减少, 一、二年生杂类草
增加; 优良牧草减少,适口性差的植物种增加;草本植
物在草群中的比率减少,沙生灌木、半灌木比率增加。
20世纪 80年代初,优势植物中, 草本主要有麻黄
( Ephedra sp. )、白草( Pennisetum centrasiaticum)、赖
草 ( Leymus secalinus )、糙 隐 子 草 ( Cleistogenes
squar rosa)、长萼鸡眼草( K ummerow ia st ip ulacea)等;
灌木、半灌木主要为差不嘎蒿、小叶锦鸡儿( Car agana
micr op hy lla ) 等[ 1]。近 年 来, 三 芒 草 ( A ristid a
adscensinis)、沙蓬( A griop hy llum squarrosum)、猪毛菜
( Colisp ermum dilutum )等一年生植物在群落中所占
比例日益增加。
1. 3 气候特征年际变率的计算[ 6]
各气候特征(包括平均气温、降水量、地温、无霜期和
大风日数)的年际变率( V y)以%表示, 计算公式如下:
V y= ( C i- Cy) / Cy
( C i—某年某气候特征值, Cy—40年某气候特征
平均值)
V y 的正负值表示某年( i)某气候特征的增减成数
2 结果与分析
2. 1 气候变化对草原的影响
2. 1. 1 年均气温的年际变率为正值的年份主要集中
在近十几年(图 1) , 1994-2003 年 ( 10 年)的变率为
12. 2% (表 1) , 表明近 40年,年均气温呈明显上升趋
势。图 1还显示, 近 40年, 降水量呈波动状下降趋势,
且年际变率较大。除 1984-1993年( 10年)的变率为正
值,其余 30年,每 10年的变率均为负值(表 1)。
图 1 奈曼旗平均气温、降水量年际动态( 1964-2003)
Fig. 1 Annual var iabilit y o f mean temperatur e and precipit ation during 1964-2003, Naiman count y
表 1 1964- 2003 年奈曼旗各气候特征每 10年的变率( % )
Table 1 Var iability per 10 year s of climate char acterist ics during 1964~2003, Naiman county ( % )
时间段
T ime
平均气温
Mean
temper ature
降水量
Precipitat ion
0 cm 地温
Earth temperatu re of
ground su rface
10 cm 地温
E arth tem perature
of 10 cm depth
20 cm 地温
Earth temperatu re of
20 cm depth
无霜期
Fr os t-free
days
大风日数
St rong
w ind y days
1964- 1973 - 9. 6 - 4. 2 1. 1 - 4. 2 - 6. 0 5. 8 - 10. 8
1974- 1983 - 3. 9 - 8. 0 - 1. 9 0. 6 - 0. 1 1. 6 - 20. 5
1984- 1993 1. 4 16. 8 - 2. 4 - 0. 4 - 0. 2 - 2. 6 42. 1
1994- 2003 12. 2 - 4. 6 3. 1 4. 0 6. 2 - 4. 8 - 10. 8
注:资料由内蒙古自治区奈曼旗气象局提供
Note: Data are suppl ied by meteorology b ureau of Naiman cou nty, Inner Mongolia Au tonom ou s region
323第 4期 曹子龙等:内蒙古奈曼旗草原退化机理与恢复对策
2. 1. 2 气候变化对草原的影响十分复杂,气温升高,
一方面可使草原面积显著减少;另一方面可使草原生
产力明显下降 [ 7]。温度和降水量是决定某个地区湿润
程度的主要因子。降水量与湿润度呈正相关,而温度与
湿润度则呈负相关[ 8]。对奈曼旗而言, 40年来气温的
持续上升与降水量的波动状下降,共同导致了该地区
湿润程度的下降。
2. 1. 3 奈曼旗近 40年,不同深度土层、生长季( 4~10
月)平均地温的年际变率为正值的年份, 主要集中在
20世纪 80年代以后, 说明近 40年该地区的地温呈不
同程度的上升趋势(图 2)。由表1可见, 地表、10 cm 和
20 cm 生长季( 4~10月)地温,近 10年的变率分别为
3. 1%、4. 0%和6. 2%。经进一步分析, 4月份地温在近
40年增长明显。植物的根系活动与 0~20 cm 地温有
直接关系,在牧草生育期间,地温与草产量大多处于较
高的负相关[ 9]。尤其 4月份,地温的高低,显示了土壤
含水量的高低。由于 4月份地温与冬季地温呈显著正
相关[ 9] ,春季气温偏高,导致冬春土壤过早解冻, 蒸发
力增强,致使土壤贮水散失严重。春季干旱天气的胁
迫,对牧草的萌动发芽与返青极为不利。
图 2 奈曼旗生长季( 4~10月)平均地温的年际动态( 1964-2003)
Fig. 2 Annual var iability o f mean earth tem perature in g r ow ing season( Apr-Oct) during 1964-2003, Naiman County
图 3 奈曼旗无霜期、大风日数的年际变率( 1964-2003)
Fig . 3 Annual v ariability o f fro st-fr ee day s and str ong w indy days dur ing 1964-2003, Naim an county
图 3示出,近 40年无霜期呈下降趋势。1964-2003
年,前 20年每 10年的变率为正值,后 20年每 10年的
变率为负值(表 1)。无霜期是植物正常生长的时期, 无
霜期的减少, 标志着草原植物生活周期的缩短。图 3还
显示, 近 40 年, 奈曼旗大风日数的年际变率极大,
1984-1993年, 大风日数的 10 年变率高达42. 1% , 但
1994-2003年, 大风日数的 10年变率为- 10. 8% ,大风
日数低于 40年平均值, 这与近年来, 人类在该地所进
行的植被建设密切相关,自 1978年“三北”防护林工程
开始实施以来, 奈曼旗的森林覆盖率由 1978年的 12.
7% ,提高到 1998年的 25. 1% ,增加了近一倍 [ 1]。
2. 2 人类活动与草原退化的关系
据对奈曼旗 40年来气候变化分析表明: 气温、生
长季( 4~10月份)地温的增加和降水量、无霜期的减
少,均在一定程度上造成了该地区生态环境的劣变, 但
如果没有人为的干扰,这种变化绝不会像目前这样剧
烈。人类不适当地利用,是导致草原退化的根源。
2. 2. 1 人口失控 20世纪初期, 奈曼旗人口仅 6. 75
万人。1953 年第一次人口普查时为 16. 40 万人, 到
2000年第五次人口普查时增至 42. 87 万, 是 1953 年
的 2. 6倍,是 20世纪初期的 6. 4倍(表 2)。奈曼旗人
口的大幅度增加,主要发生在 20世纪 50-60年代。人
口增长失控及后来一系列不合理的社会经济活动, 包
括盲目垦荒、无计划地扩大牲畜头(只)数, 导致草原生
态系统严重失衡。
324 草 地 学 报 第 12卷
表 2 奈曼旗人口变化状况( 1935-2002)
T able 2 Variation o f population in Naiman county during 1935-2002
时间段
T ime
1935-1982
1935 1938 1940 1950 1953 1964 1982
1983-1992
年平均
Yearly aver age
1993-2002
年平均
Yearly average
人口(万人)
Populat ion ( 10, 000)
11. 21 13. 52 17. 31 15. 63 16. 40 22. 92 35. 84 38. 48 41. 66
注:资料由内蒙古自治区奈曼旗统计局提供。Note: Data ar e suppl ied by stat ist ics department of naiman county, Inner M ongolia Au tonomou s
region
2. 2. 2 过度放牧 不合理的畜牧业生产方式导致食
草家畜头(只)数的迅猛增加。20世纪 50年代初至 60
年代初,是牲畜头(只)数迅猛增长的主要时期(图 4)。
据奈曼旗畜牧局统计资料, 1947- 1963 年 16 年间牲
畜总头数增加了 45. 6万头(只) , 折合羊单位 99. 4万
只,是 1947年的 4. 5倍。其中大牲畜增加 13. 4万头,
羊增加了 32. 2万只。分别是 1947年的 3. 9倍和 7. 1
倍。
长期超载过牧, 是导致奈曼旗草原退化的主要原
因。1982年,奈曼旗可利用草原理论载畜量为 33. 8万
个羊单位实际家畜为 117. 4万个羊单位, 是理论载畜
量的 3. 5倍; 到 2002年,可利用草原理论载畜量为7. 0
万个羊单位, 实际家畜为 88. 7万个羊单位,是理论载
畜量的 12. 7倍。因此, 尽管从20世纪60年代后期, 牲
畜头(只)的增长趋势有了明显的减缓,乃至到 21世纪
初期出现了下降趋势(图 4) ,但总体而言, 近 40 年该
地区草原超载现象日趋严重。
此外,由于家畜放牧过程中不仅啃食牧草, 而且践
踏土壤,踏伤草丛,超载过牧对于原本就很脆弱的草原
生态系统来说,无疑是一种毁灭性的破坏。
图 4 年奈曼旗牲畜头(只 )数(羊单位)发展情况( 1947-2002)
Fig . 4 T he development o f animals interms o f 10000-sheep unit dur ing 1947-2002 Naiman county
2. 2. 3 人类其他的活动影响 草原植被被破坏,在风
的作用下,很快沙化,治理和恢复难度极大。尽管这些
不合理的人类活动, 包括草原垦荒, 乱开乱伐,采挖治
沙植物和药材等, 仅局限于人类居住的地区,其规模相
对于放牧家畜对草原的破坏也很有限, 但它已对草原
生态系统构成严重威胁。
草原上的绿色植物是草原生态系统的生产者, 它
提供给放牧家畜以物质和能量,是草原生态系统中物
质循环和能量流动的物质基础[ 10]。当草原生产力与放
牧家畜间的供需平衡遭到破坏时,草原生态系统将会
自动反馈调节,但当这种自我调节超出了一定限度时,
生态系统将会逆行演替, 甚至瓦解[ 11]。对于奈曼旗来
讲, 20 世纪 50 年代初为该地区的草畜平衡年,此后,
草原生态系统开始逆行演替。
2. 3 退化草原恢复措施
2. 3. 1 控制人口数量,加强农牧民生产技术培训 将
人口数量严格控制在合理的范围内, 是保证该地区生
态环境向良性方向发展的先决条件。因为新增加的人
口要吃饭、要消费,当正常的农牧业生产不能满足他们
的需求时,他们就会通过不合理的社会活动来达到自
己的目的, 因此,要想从根本上恢复奈曼旗退化的草
原,首先要控制住人口的增加, 从表 2和图 4 中可看
出,牲畜头(只)数同人口数量相伴增加,二者的迅猛增
长均开始于 20世纪 50年代初期。此前,奈曼旗牲畜较
少,加之人口少, 对草原破坏程度较轻, 畜草矛盾基本
显示不出来。此后,随着人口的增加,牲畜头(只)数迅
速增长,畜草矛盾日益尖锐,因此,该地区将人口控制
在 20世纪 50~60年代的数量, 即 20 万人左右为宜。
另外,加强农牧民生产技术培训,是防止人类进行不合
理社会活动的关键,因此应与控制人口同时进行。
2. 3. 2 大力推行禁牧舍饲,促进经济社会全面发展
根据奈曼旗草原退化现状, 结合该地区草原退化的主
要原因,实践证明,大力推行禁牧舍饲, 是恢复其生态
环境最现实的选择。
2. 3. 2. 1 注重引导,提高人民群众的思想认识 由于
以放牧为主的传统畜牧业生产方式在人们的思想观念
中根深蒂固, 实行禁牧舍饲是畜牧业生产方式的一次
325第 4期 曹子龙等:内蒙古奈曼旗草原退化机理与恢复对策
革命,是对传统观念的一次重大变革,同时也是修复退
化草原生态系统的一次机遇。可根据当地的具体情况,
充分利用广播、电视等媒体,向人民群众宣传禁牧舍饲
的必要性、重要性和紧迫性。
2. 3. 2. 2 搞好规划,积极稳妥地推行禁牧舍饲 在奈
曼旗,一步到位地全面实行禁牧舍饲是不现实的,应根
据当地农民思想认识和草原立地条件的差异,本着先
易后难的原则,先在草原面积小、牲畜数量少和舍饲养
畜基础较好的乡镇进行禁牧,然后逐渐扩大推广。针对
目前该地区的牲畜头(只)数,在近几年内应将 70%牲
畜舍饲,以缓解草原过度超载的现状。
2. 3. 2. 3 强化基础建设,为禁牧舍饲创造条件 舍饲
养畜是实施全面禁牧的关键环节,应根据可利用秸杆
饲草贮量确定各乡镇全年饲养量,畜多秸少的乡镇可
采取“以畜换草”的模式,以草定畜,搞好畜草调剂。同
时,根据各户所承包的草场,按计划饲养牲畜数量确定
人工种草面积,建设高产优质的人工草地, 做到以畜定
草,为舍饲家畜的饲料来源打下提供坚实的基础,以保
持畜草平衡。
2. 3. 2. 4 完善机制,调动群众禁牧舍饲积极性 人民
群众自觉参与,是禁牧舍饲顺利实施的基础,建立一个
能够充分调动群众积极性的机制,是保证禁牧舍饲工
作得以实施的根本保证。一方面,要把草场承包到户,
落实使用权, 明确治理标准,并严格检查验收,大大提
高农牧民种灌种草的积极性和加强生态保护与管理的
自觉性;另一方面,应加大资金投入, 建立稳产高产的
牧草基地,因地制宜地制定一些优惠政策, 鼓励农牧民
群众禁牧舍饲。
2. 3. 2. 5 搞好服务,确保禁牧舍饲稳步推进 在禁牧
舍饲起步阶段,广大农牧民群众更需要引导和服务。既
要加强科技服务, 又要搞好畜产品销售,还要积极扶持
养殖示范户, 使其充分发挥典型带动作用。
2. 3. 2. 6 加强管护,推进禁牧走上法制化轨道 为保
证禁牧工作顺利实施, 可由畜牧、林业、水保、公安等部
门组成专门的执法队,对禁牧工作进行专项查禁和定
期检查,加大执法力度,切实增强广大群众的生态保护
意识。同时,还应制定相关民约, 使群众进行自我约束,
自我管理。
3 结 论
3. 1 人类不合理的社会经济活动,特别是不合理的畜
牧业生产方式,是导致奈曼旗草原退化的主要原因。同
时,在不断恶化的气候条件下,草原生态系统变得更为
脆弱,地表稳定性更差。总之,人类活动与气候因素共
同胁迫,导致了奈曼旗草原退化现状。
3. 2 奈曼旗退化草原的植被恢复, 应在控制人口数
量、加强农牧民生产技术培训的基础上,大力推行禁牧
舍饲,促进经济社会全面发展,只有将控制人类活动作
为重点,才能彻底扭转草原退化的趋势,并使其向良性
循环方向发展。
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326 草 地 学 报 第 12卷