草地退化分析
草地退化的形成受多种因素的影响,包括气候、地貌、水文、土壤、地质和生物等,这些因素是草地退化和荒漠化的客观条件。然而,人类不适当的社会经济活动是草地退化和荒漠化的重要原因。
气候因素
气候变化是草地变化的重要自然原因,尤其是降水的变化。我国温带草原大多位于半干旱和干旱地区,降水的年际和年内变化明显,从根本上决定了我国广大干旱半干旱地区草原生产力的波动。对近期中国北方降水变化的研究表明,总体趋势是干旱的,除新疆外的西北地区均表现出明显的干旱趋势。根据1950 ~ 1990的气象资料,80年代平均气温比50年代上升了1.1℃,年平均降水量减少了54毫米..而在干旱半干旱地区,由于气温升高,降水减少,蒸发量增加,湿度降低,使草原带旱情加剧。以1951 ~ 1990的年平均降水量计算,50年代中国内蒙古、新疆、青海、西藏等地的降水量在减少,内蒙古和新疆除外。60年代,除西藏外,降水都在减少。20世纪70年代,各地降水减少;80年代,有增加的趋势。为此,从20世纪60年代末到70年代,中国北方大面积发生草地退化。在我国北方,20世纪50-80年代,年平均气温呈波动上升趋势,尤其是80年代以来,气温的变暖加剧了土壤水分的流失,导致区域性干旱,加速了草地退化的进程。
一般来说,植物的生长需要空气、阳光、水和适宜的温度。温度对草地的生长发育也起着重要的作用。根据草原对温度条件的适应性,可分为冷季型和暖季型两大类。华北包括华北、东北、西北和云贵高原。气候温和,草坪草以冷季型草为主。冷季型草生长最适宜的温度为15℃ ~ 24℃。虽然耐寒性强,但不适合在温度超过30℃的高温高湿条件下长期生存。相比之下,暖季型物种分布在温暖湿润和温暖干燥的南方,适宜温度为27℃ ~ 35℃。当温度低于10℃时,常进入休眠状态。除了地表的温度,土壤这个植物生长的摇篮的温度更重要。土壤温度是地面以下土壤中的温度,主要指与花木生长发育直接相关的浅层地下的温度。
(2)地貌因素
地貌学宏观上控制着气候带的分布,从而决定了植被的发展格局。从地形上看,中国由三个不同的台阶组成。大兴安岭——太行山以东的东部平原区,海拔1000m以下,为第一级;海拔1000 ~ 4000 m的大面积为第二阶梯;青藏高原海拔4000米以上,是中国的第三阶梯。这三个台阶构成了中国现在的地球轮廓,其中青藏高原的急剧上升对中国气候和植被的影响最为重要。青藏高原的隆升阻挡了印度洋暖湿气流的东进,促进了我国干旱半干旱地区的形成,从而极大地改变了我国的植被景观。中新世,中国西北出现大面积稀树草原(树木分布下的一类草本植被)。第三纪末,稀树草原逐渐被草原和沙漠所取代。第四纪以后,出现了一系列的冰期和间冰期,引起了气候波动,促进了南北、山与山之间的植物交流。就这样,东北西部、内蒙古、陕北、青海东部的稀树草原变成了草原,从而形成了中国现代草原地区的轮廓。在随后的时间里,气候发生了波动,植被的分布也发生了一定程度的变化。如8.5 ~ 3.0 Ka B P (Ka B P)的全新世大暖期,草原植被分布的界线西移,但其基本轮廓没有变化。这个基本轮廓是分布在我国北方的大面积温带草原,从东北平原经内蒙古高原、黄土高原到新疆沙漠地区的山区。这片温带草原也是欧亚草原的东部,是地球表面最宽的。但受东亚季风、太平洋暖湿气流和地形带来的降水影响,我国北方温带草原有草甸草原、典型草原和荒漠草原三种类型。
此外,地貌对植被的控制作用不仅体现在宏观层面,不同的地貌类型和微地貌单元对植被的发育和生长也起着决定性的作用。以锡林郭勒盟草原植被为例,锡林郭勒盟草原是欧亚草原区中亚亚区的组成部分,也是内蒙古自治区的主要草原之一。其植被以典型的草原旱生植物为主,地带性植被为大针茅草原,广泛分布于排水良好的平原,形成大规模群落。此外,克氏针茅也是该地区的基本群系,其分布也较为普遍。它的存在总是在经常被放牧的草原和交通线附近。此外,盟内还有草甸、沼泽、荒漠植被和半隐沙生植被。在低湿度环境中,有各种各样的草甸和沼泽植被。在多沙环境中,由于基质疏松。稳定性很差,土壤发育程度比较低,所以沙生植被比较发育,有沙生草本群落、半灌蒿群落、沙生灌木群落和沙生榆树疏林。
(3)水文因素
草地牧草生长的第一个限制因素是水。在干旱条件下,植物细胞壁延伸和生长因缺水而受到抑制,分化提前,体内ABA等生长抑制激素含量增加,导致植物小型化,如植株变矮、叶片变窄、节间变短、根系分布变浅。这是植物适应干旱环境的表现。因此,水分胁迫是草地退化的重要原因。天然牧草是放牧和畜牧业的主要物质基础,其生长动态和产量形成受地表水和地下水条件的影响和制约,很大程度上决定了植物的地理分布和生物生产力的水平。如果草地群落在整个生长期都处于严重缺水的状态,植物的生长会受到很大的抑制,种类少而单调。群落的地上生物量、高度和盖度受土壤水分的影响,呈上升→下降→上升→下降的方向变化。
几十年来,中国北方干旱半干旱地区的地表水文条件发生了巨大变化,包括河道萎缩、湖泊萎缩或干涸以及流域水的时空再分配。而且随着流域水文形势的变化,普遍存在水质恶化现象,表现为中下游自然水体持续盐碱化,部分湖泊呈现明显的盐碱化趋势。
土壤因素
草原分布区的自然条件多为干燥多风的气候条件和疏松的土壤母质。草原带的草地地表组成多由物理沙、第四纪黄土或含盐物质组成,因此在干旱多风的条件下,土壤极易被风侵蚀,造成草地退化和沙化。
(5)地质因素
主要体现在地下水对草地发展的影响。地下水,尤其是土壤包气带潜水,是牧草生长的主要水源,在很大程度上决定了牧草的生长发育。近年来,我国北方许多地区地下水位持续下降,严重影响了草原生态平衡。
在一些退化草原地区,地下水埋藏较深,往往导致土壤处于缺水状态。种植一些根系发达的豆科牧草后,会加剧水分亏缺。连续种植多年会导致土壤干燥,形成生物土壤的底层干层,影响土地水循环。这样一来,一方面牧草消耗大量的水分,另一方面土壤水分的不足进一步限制了牧草的产量,最终导致草地退化。
㈥生物因素
鼠害是促进草地退化的另一个重要因素。据统计,从1978年到1999年,我国北方11省(区)年均鼠害面积近20万km2。啮齿动物的增加加剧了草地退化。一是鼠畜争食,加剧了草畜矛盾。啮齿动物每天的食量相当于自身体重的1/3 ~ 1/2倍。布氏田鼠平均鲜草量为14.5g/只,高原鼠兔为66.7g/只。据测算,我国青藏高原上至少有6亿只高原鼠兔,每年要消耗15万吨鲜草,相当于15万只羊的食量,造成青藏高原牲畜用草严重不足。二是破坏草原。挖洞和掘洞是老鼠的习性。挖坑吃草根破坏了牧草的根系,导致牧草成片死亡。老鼠挖的土被推出洞外,形成了许多洞穴和土堆。土壤压住了草原植被,也造成了草的枯死,成为了次生裸地。青藏高原出现的黑土滩是老鼠造成的。据统计,黄河源区草原鼠害造成的黑土滩草原退化面积已达2万km2,部分草原已失去放牧价值。
㈦人为因素
人类活动对草地退化的影响是非常深远的,可以说是除了气候极端干旱以外,促进草地退化的最重要因素之一。随着草原牧区人口的增加以及频繁的过度放牧和开垦活动,我国北方草原的退化进程大大加剧。其他不合理的资源开发活动,如车辆碾压、挖沙采石、滥挖药材、不合理开采矿产资源、供热能源短缺等,也严重破坏了草原,造成草原退化。
1.草地开垦
解放以来,由于片面强调粮食生产,违反自然规律,盲目开垦草原,在没有保护措施和灌溉条件的情况下种植粮食,并将开垦区推广到降水量小于250毫米的地区。50年来,中国开垦的草原已达6万平方公里。以内蒙古为例,新中国成立以来,有过三次垦荒浪潮。1958 ~ 1962和1966 ~ 1976两次开垦的草地面积达到20,670 km2。20世纪80年代末至90年代,东部5个盟34个县的耕地面积仅达到9708 km2,大部分耕地为山地草甸、草甸草原、低湿草甸和条件较好的典型草原。随着大规模开垦草地,土地风蚀加剧,沙化面积扩大。近30年来,内蒙古草原沙化面积扩大了1万km2。
新中国成立后,中国人口急剧增加,为了解决粮食问题,大规模开垦草原。《全国退耕还草规划(2001 ~ 2010)》中指出,我国已开垦草地约193000 km2,占目前我国草地总面积的近5%,即我国现有耕地的18.2%来自草地。新中国成立后,新疆先后开垦了33333平方公里的草原。目前实际耕种的只有1.80 km2,近一半的土地因次生盐渍化而荒废。青海省草地开垦面积3800km2,其中2125km2集中在青海湖一带。目前青海湖周边可耕地面积仅为1060 km2,仅为耕地面积的50%。草地过度开发是草地退化和荒漠化的重要原因。
2.牲畜超载和过度放牧
20世纪60年代,内蒙古天然草地暖季载畜量为9303.87万只羊。80年代后期,草原暖季载畜量下降到5475.05万羊单位。2000年全区暖季载畜量为4297.57万羊单位,比60年代同期减少1177.48万羊单位。目前,在典型草原区,每羊单位可利用草原面积从20世纪80年代的0.033 km2下降到2001年的0.0084 km2。
过度放牧草地的行程主要来源于两个因素。第一,草原面积的减少,减少了草原面积的绝对量。第二,牲畜数量的增加,减少了牲畜所占的相对面积。多年来,畜牧业的发展是建立在牲畜数量的增加上,而不是建立在畜产品上。在这些政策和观点的影响下,中国的牲畜数量比解放初期大大增加。内蒙古1947期间,有19258万个羊单位,平均每个羊单位占用草地0.041km2,利用强度很低。此后,牲畜数量逐年增加,1965年达到7327.8万羊单位,是1947年的3.8倍,每头牲畜平均占用草地0.009km2,已超过天然草地的承载能力。此后牲畜数量随气候波动而大幅波动,始终徘徊在7000万羊单位左右。目前,中国几乎所有的天然草原都不同程度地超载。20世纪80年代末,新疆草地载畜量超载1倍。自1978以来,青海省草食家畜数量始终保持在3500万羊单位以上,而草地理论载畜量约为2500万羊单位,超载率达40%。目前青海湖以北地区超载140%。
3.人类和动物的成长
据联合国专家估计,北方干旱半干旱地区每平方公里居住的人数为5人,而中国干旱半干旱地区的人口密度远远超过这个标准。内蒙古自治区人口密度为18.7人/km2,新疆为9人/km2,青海为6人/km2。人口增长是牲畜和草地开垦持续增长的直接因素和关键。据统计,内蒙古牧区人口1949年为26.3万人,2000年增加到192.92万人,增长633.54%。
二,中国草地退化的区域特征
根据我国自然地理格局和草原分布的区域特征,结合草原退化的严重程度、形式和原因等因素,将我国草原划分为东北牧区、内蒙古和华北牧区、西北牧区、青藏牧区、西南牧区和南方草原六个区域(表4-5)。其中,前五区几乎囊括了我国所有重要牧区,草地资源利用较为充分,同时退化也较为严重;而南方草地利用率小,草地退化不明显,其退化仅表现在曹珊草坡水土流失问题上,因此将南方13省(区)草地划为一区。
(一)区域草地退化现状
东北牧区主要包括黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古部分地区。草地面积196 280.44 km2,退化严重,占该区草地面积的33.58%。
内蒙古和华北牧区包括河北、宁夏、山西、河南、天津、北京等6个省(区、市)以及内蒙古、陕西、甘肃的大部分地区。* * *草地面积847317.33 km2,其中退化草地面积已达310,168+0。
包括新疆全境和甘肃、内蒙古、青海部分地区在内的西北牧区是我国重要的牧区之一,天然草地面积924 390.87 km2,退化面积217 882.49 km2,占该地区草地面积的23.57%。
青藏牧区主要由西藏全境、青海大部和甘肃、四川、云南部分地区组成,草地面积1280 424.63 km2,退化草地面积203328.0438+0km2,退化率15.88%。
中国西南牧区包括贵州、四川、云南、广西、陕西和湖南部分地区,草原面积314089.30 km2,是中国重要的牧区之一,但退化问题也同样存在,且更为严重。退化草地已达47,458.02km2,占该区草地总面积的15,438+05,438+0%。
中国南方草地分布涉及河南、云南、广西、琼、广东、福建、江西、江苏、浙江、安徽、湖北、湖南等省(区),面积365,823.75km2,退化草地面积25,393.66km2,退化率6.94%。
表4-5不同地区退化草地面积对比
(2)草地退化的区域规律
1.东北牧区
东北牧区水热条件好,是我国植被覆盖率高、天然草地质量好、产量高的地区。但同时又是大面积开垦草原的地区;东北和东部沿海地区草原盐碱化和沙化严重;一些城市周边的草原污染越来越严重,对草原生态系统构成严重威胁;牲畜的急剧增加造成了过度放牧和超载,使一些地区的草地资源利用进入了恶性循环阶段。此外,鼠害和虫害的危害以及大量药材破坏的草地面积也在增加。
2.内蒙古和华北牧区
该地区草地退化的原因很多,但主要原因是管理不善和对草地的不合理利用。这一地区包括黄土高原,水土流失面积占70%,是河流泥沙的主要来源。但是陡坡开荒的现象一直没有被禁止,所以草原破坏的面积不断扩大。黄河滩区风沙土较多,极易受到水蚀和风蚀的破坏。有的地区草原土层较浅,保水能力差,水土流失也很严重;当地草原严重超载过牧,掠夺式经营造成草原退化。由于居民点越来越集中在公路沿线和河流沿线,附近放牧现象十分严重,不给草原休养生息的机会,导致附近的草场日益沙化、退化和盐碱化;滥采滥挖使草原荒漠化和退化越来越严重。比如在内蒙古阿拉善盟草原上乱采发菜,直接导致草原沙化,成为周边地区沙尘暴的源头。
3.西北牧区
该区草地类型多样,资源丰富,为发展草地畜牧业提供了得天独厚的物质基础。但由于西北地处干旱地区,大部分是贫瘠的海滩和沙漠,生态系统非常脆弱。长期以来,一些不合理的人为因素和一些自然原因使得草原退化相当严重。该区草地退化的主要特点是:气候干燥多风,降水少,部分内河断流或改道加剧了草地沙化趋势;大量草原被开垦,导致土地沙化和盐碱化。被开垦后,水源地附近的大面积草地因各种原因被抛荒,彻底破坏了草地生态系统,甚至变成了不毛之地。西北牧区一直存在严重的超载过牧问题,鼠虫害频发,导致草原植被覆盖度明显下降,水土流失和风沙危害严重,生态环境恶化。草原退化的主要形式是草原荒漠化。
4.西藏牧区
该地区大部分地区海拔在3000米以上,气候寒冷,人口稀少。70%的草地为高寒草地,草地生态系统脆弱,生长期短,产草量低。长期以来,由于过度放牧、不合理利用、干旱、鼠害和人为影响,一些传统牧区草地退化十分严重。据农业部门初步估计,近10年来,牧草产量减少了50%以上。尤其是在这个牧区,鼠害带来的危害尤为严重。如青海省草原上,每年因鼠害损失牧草78.26亿公斤,占全省牧草总产量的65.438+065.438+0.8%,一年可养活536万只羊。
5.西南牧区
该地区草地退化的原因主要是受传统农耕思想和人口压力的影响,如乱砍滥伐、粗放种植、歉收等,进一步加剧了水土流失,自然灾害频发,草地植被破坏严重。此外,大量滥采药材、滥杀野生动物,也导致草原鼠害、虫害、有毒有害草害蔓延。
6.南方草原
我国南方草地利用率低,分布分散。退化问题主要是草山和草坡的水土流失问题。目前,我国南方草地的主要危害来自于各种基础设施建设造成的人为破坏和水土流失,以及人口增长压力造成的大量荒山荒坡的盲目开发。
三、主要危害
草地退化会导致草地生态环境恶化,草地生物量减少,优良牧草品质下降,适口性差、营养价值低的有毒有害植物增多,草地利用性能和质量下降。但它的危害还不止于此。草地退化也与土壤性质的变化密切相关。
众所周知,草地植物和土壤之间有着非常密切的关系。不同植被类型直接影响土壤有机质积累的数量和深度,对土壤钙积累的位置、厚度和板结程度有非常明显的影响。人类过度放牧容易使草地退化,更严重的过度放牧会破坏地表结构,侵蚀土壤,使土壤逐渐增厚。随着天然草地面积的减少和牲畜的增加,牧区的天然草地将进一步退化,逐渐成为沙地、裸地或盐碱地。
第四,发展趋势
总的来说,中国的草地有不同程度退化的趋势,尤其是在中国北方的干旱半干旱地区。从气候因素来看,我国北方部分农牧交错带是生态脆弱区,气候趋于偏暖,降水变率大,这将是这些地区草地退化和荒漠化的主要原因;从土壤方面来说,北方传统牧区的土壤主要是栗钙土和风沙土,结构疏松,成土性差。过度开垦或放牧会直接破坏土壤结构,使松散的沙质沉积物暴露于地表,从而为土壤风蚀和土地荒漠化提供机会;此外,人口的快速增长、资源的过度开发和利用以及其他高强度的不合理的草地开发将导致草地的进一步退化和荒漠化。
动词 (verb的缩写)预防和控制措施
退化草地经过围栏封育、轮牧等措施后,可以得到一定程度的恢复。然而,仅仅依靠自然来恢复退化的草地需要很长的时间。只有采取一些恢复措施,改善草地复壮的水分和土壤条件,才能加快退化草地的恢复。
(一)草原水分条件的改善措施
主要包括草原灌溉和消除草原积水。
1.草地灌溉
草地灌溉要因地制宜,在不同的地区和条件下采用不同的方法,主要有漫灌、沟灌和喷灌。
2.草地积水的排除
草地水分过多,通风条件恶化,使土壤中的减少占优势,积累对植物有害的物质。它削弱土壤微生物活动,积累大量有机质,引起草层组成变化,减少优良饲草,降低草地质量。草原积水的排除一般采用明沟或暗沟的排水方法。明沟排水不仅可以排除地下水,还可以排除地下水。地下沟渠排水效率高,不妨碍牲畜放牧和机械作业,能改善土壤的通风和营养。
(2)改善草地土壤条件的措施
主要包括给草地松土和给草地施肥。
1.草坪松土
经过长期的自然演变和人类生产活动,土壤表层板结,土壤的通气透水性减弱,微生物和生化过程的活动减少,优良饲草从草层下降,草地生产力降低。草原松土的目的是改善土壤空气状况,增加土壤微生物活性,促进土壤有机质分解。
2.草地施肥
施肥是提高牧草产量和质量的重要技术措施。不仅要考虑肥料对牧草产量的影响,还要注意施肥对牧草组成的影响。合理施肥可以促进优良牧草在草群中的发展。草原施肥通常使用有机肥和无机肥。有机肥是一种完全肥料,不仅含有氮、磷、钾三种元素,还含有其他微量元素。有机肥还可以改善土壤的物理性质,有助于土壤团粒结构的形成。主要包括绿肥等。无机肥料不含有机质,肥料成分丰富,被植被吸收利用。主要包括氮化肥、磷化肥、钾化肥、石灰、石膏、微量元素肥料等。