肃南、肃北草地类型及草地植物物种多样性现状

赵忠，何毅，李青，杨鹏翼，金赐福，杨学兰，孙晓云，顾自林，张卫军，王军，屈勇，柴永青，泽德，那·巴特尔

（1.甘肃省草原监理站，甘肃 兰州730046；2.甘肃省外资项目办公室，甘肃 兰州730030；3.肃南县草原监理所，甘肃 肃南734400；4.肃北县草原监理站，甘肃 肃北736300）

肃南裕固族自治县和肃北蒙古族自治县位于甘肃省西北部，是甘肃省主要的牧区县。两县行政区域相连，总土地面积9.33万km2，由东南沿祁连山向西北延伸，东西跨度约720余km，南北宽500 km，包括了祁连山中、西部北麓山地，祁连山山前凹陷－河西走廊西北端绿洲边缘低平地，以及内蒙古高原西北部马鬃山低山残丘区。

肃南县是甘肃省独有的，中国唯一的裕固族自治县，主要分布在祁连山中段北麓。除县区主体外，还包括皇城、马蹄和明花3块飞地。现辖6乡2镇、9个国有林牧场、101个行政村和3个城镇社区，居住有裕固、汉、藏、蒙古等11个民族，总人口3.62万；大部分从事草地畜牧业生产，草场总面积177.87万hm2，占全县总土地面积的80.31%，占全省草原总面积的9.94%。农牧业人口占总人口的67.1%，为2.43万；少数民族人口1.96万，占54%；少数民族中裕固族近1万人，占27%。人口密度为1.5人／km2。

肃北蒙古族自治县是甘肃省唯一的边境县；也是甘肃省人均占有面积最大的县之一。全县总面积6.93万km2，约占甘肃省总面积的14%；辖5乡2镇25个村委会，总人口13 109人，其中蒙古族5 100人，占38.9%，是一个以蒙古族为主体的少数民族自治县，草地畜牧业是肃北的主要产业。该县有天然草原518.19万hm2，占全县总土地面积的81.96%，唯一分布的野马和野骆驼使肃北在全球生物多样性方面具有至关重要的意义。

调查区草地畜牧业生产历史悠久，当地的少数民族具有丰富的传统放牧畜牧业生产管理经验。饲养的家畜主要有绵羊、山羊、马、骆驼、牦牛以及少量的毛驴和黄牛。两县草地类型多样、牧草丰美，发展草地畜牧业具有得天独厚的优势条件。但近几十年来地球气候的变化，再加上人类社会经济变化引起的草地利用偏差［1－10］，对该地区的草地产生了较大的负面作用。最近一次大规模的草场资源调查是20世纪80年代根据国家农委、科委（1979）国科发四字第363号文件精神，受甘肃省农委和省农牧厅委托，由甘肃省草原工作队牵头，联合兰州大学及各地（州）、县农牧部门的相关人员依据1980－1982年《全国重点牧区草场资源调查大纲和技术规程》开展的甘肃省草地资源调查［4］。调查成果对过去相当长一段时期的草地畜牧业发展起到了重要的指导作用。那次调查距今已有30年，这期间虽然有关部门、院校和学术部门也进行过一些小型的生物多样性调查，但多限于理论基础和自然保护区研究方面［11－18］，而在草地畜牧业方面的应用研究却几乎没有。世界银行贷款甘肃畜牧发展项目的实施和GEF的资助为“草地资源和生物多样性调查”课题的实施创造了条件。

“草场类型和草地植物资源调查”课题是与世界银行贷款的甘肃省畜牧发展项目相配套的全球环境基金（GEF）赠款“草地资源和生物多样性调查”应用研究课题的部分内容。该课题于2007－2008年在甘肃省肃南裕固族自治县和肃北蒙古族自治县实施。其目的在于了解当地草地资源的现状以及对主要草地类型进行再确认；同时调查草地生物多样性的状况；以便为维护草地畜牧业的可持续发展和草原生态系统的健康提供基础信息和科学依据。

1 材料与方法

1.1 自然概况

肃北县由两大块组成，分别为祁连山、马鬃山2个地区。地处北纬38°13′～42°08′、东经94°33′～98°59′，海拔1 500～4 500 m，年日照时数2 841～3 316 h，年平均温度3.9～6.3℃，年降水量85～280 mm，年平均无霜期128～156 d。肃南县由三大块组成：东部皇城区为一块；中部及西部马蹄、康乐、大河及祁丰四区成一块；北部明花区为一块。地处北纬37°28′～39°49′、东经97°20′～102°13′，年日照时数2 200～3 100 h，年平均温度8～16.7℃，年降水量66～600 mm，无霜期50～140 d，年太阳辐射总量5 600～6 500 MJ／cm2。

1.2 调查方法

本次调查参照20世纪80年代调查的甘肃省草地类型图和相关资料，借助TM（thematic mapper）卫星影像，采取有选择的实地路线调查方法；运用定点观测与随机观测记载相结合的取样技术，进行常规草地样方测定，并辅以对农牧民入户访谈收集有关草场状况的基础信息。

调查路线跨越了肃南、肃北的主要草场类型，包括温性草甸草原、温性草原、温性荒漠化草原、温性草原化荒漠、温性荒漠、高寒草原、高寒草甸、高寒灌丛草甸和低平地草甸。

参照“甘肃省草地资源图”所标注的草地类型，TM影像所反映的地貌特征和植被灰度值，根据利用现状、植被变化、以及交通状况、在可代表各类草场型的典型草场选择样地，每个样地设3个重复。

草地样方测定采用1 m×1 m样方框，测定群落盖度、植物种群多度、草层高度、牧草产量和鲜干比；毒害草和不可食牧草单独称重。

灌木草地样方采用5 m×5 m样方，样方内草本和灌木分别测定，灌木产草量只测家畜可采食到的叶和当年嫩枝。荒漠草场采用步测法或样线法测定，步测距离和样线长度视植被密度而定，一般50～100步（m）。

每个样地测3个重复，记录地点、海拔、样地外情况（包括样地外植物种、生境、病虫害、鼠洞等）。采集植物标本，特别是第1次遇到的或辨别不清的植物。

2 结果与分析

2.1 草场类型

调查中共做样方和样线383个，其中草本植被样方226个，灌丛植被样方125个，草灌乔植被样方32个。现场标图约22 500 km2，调查路线18 500 km。按照《中国草地类型的划分标准和中国草地类型分类系统》确定肃南县的草地类型有9类、18个亚类、24组、29型（表1）。肃北县草原类型有9类、17个亚类、19组、29型（表2）。

2.2 草地植物资源

采集植物标本986份381种，分属53科，176属；其中牧草类植物300种，约占全省可食草场植物的14.6%［1］；在牧草植物中有112种为适口性好的优质牧草，约占全省喜食饲用植物的25.8%［1］，主要来自于禾本科、莎草科和百合科；菊科植物绝大部分可作为牧草，但牧草质量中等偏差；豆科植物中除有毒的植物外，可作为牧草的植物质量大多中等偏上，蛋白含量较高［18］；毒草和不食的植物主要来自龙胆科、玄参科、毛茛科、大戟科，但这些植物有些可作为药材，如龙胆科的麻花艽、达乌里龙胆、管花秦艽；麻黄科的中麻黄等都有较高的医用价值［12］。牧草中特别是禾本科植物中，有些是农作物的野生近缘种，如紫野麦草、冰草等。优良牧草和牧草在各科的分配见表3和表4。本次调查记载草场上分布的毒草有46种，分别来自毛茛、龙胆、玄参、罂粟等科。各科毒草的数量排序见表4。

表1 肃南县草场类型Table 1 Grassland classification in Sunan county

续表1 Continued

表2 肃北县草场类型Table 2 Grassland classification in Subei county

续表2 Continued

3 讨论

3.1 肃南、肃北草场状况

直观印象是肃南、肃北两县的草场和甘肃省大部分草场一样在退化［11］，草场产草量的测定对草场退化做了诠释。本次调查中，肃南县高山灌丛草甸类的亚高山草甸亚类草场鲜草产量平均2 387 kg／hm2，而20世纪80年代草场普查时为2 805 kg／hm2［3］，平均减少了418 kg／hm2；温性草原类的产草量减少的更多，由3 405 kg／hm2［3］鲜草减少到553 kg／hm2，除了气候变化的原因外，与冬春场长期的放牧压力过重不无关系；低平地草甸类的盐化草甸20世纪80年代平均鲜草产量1 965 kg／hm2［3］，如今只有889 kg／hm2。高寒草原是肃北县主要的草地类型，20世纪80年代这类草原每hm2平均产鲜草3 915 kg［3］，本次调查测得的结果为1 020 kg／hm2，这是十多个测定数据的平均；亚高山草甸20世纪80年代鲜草产量为3 660 kg／hm2［3］，如今为2 100 kg／hm2，不但产量减少了1 560 kg／hm2，这个类群常见的珠芽蓼群落也几乎消失殆尽。

表3 肃北、肃南草场优良牧草Table 3 Good quanlity forage grass in Sunan and Subei congties

续表3 Continued

续表3 Continued

表4 草场常见毒草在各科的分配Table 4 Distribution of grassland common poisonous plants in the plant families

续表4 Continued

马鬃山的草场植被除采矿造成的破坏外，都保护得比较好。其原因：作为牧场，植被中不可食植物和灌木的比例较大，如膜果麻黄、中麻黄（Ephedraintermedia）、短叶假木贼、准格尔铁线莲（Clematissongarica）、白皮锦鸡儿、梭梭等，对家畜的采食行为具有较大程度的限制作用；水源的制约，该地区人畜稀少且高度分散，对植被的干预较轻；政府对环境的重视。课题人员在麻黄＋合头草草地型测定的1组样方，平均地面植物鲜重（仅幼嫩部分）为2 870 kg／hm2，可食性植物只占了总重量1.5%。马鬃山地区的低平地草甸（芦苇），平均鲜草产量也较肃南的高，前者为2 120 kg／hm2，后者为1 750 kg／hm2。

沼泽化草甸开始被普遍关注，因其在生态系统中具有重要意义，且产草量高，草质也优良；但面积小，而且还在缩小。如肃北县党河流域平草湖一带，20世纪70年代河水溢出河床，在沿河两岸形成了大大小小的沼泽，人畜难以靠近［7］；目前沼泽已大部分消失，演变为沼泽化草甸。

草场退化的表现状况据本次调查的资料整理，主要是毒害草型和鼠害型［11］。毒害草（包括不食草）在种的数量上与牧草种的比约为1∶3.9，而且侵袭的范围较广，亚高山灌丛草甸和亚高山草甸比较严重，有些地段瑞香科的狼毒或豆科的披针叶黄华几乎成为亚优势种，有些样方毒害草的重量几乎达总产量的1／3，如肃南的一个亚高山草甸样方总产草量为3 252 g，其中毒害草的重量达到1 100 g。鼠害是草地生态失衡的表象，在肃北县鱼儿红平达坂运矿车通行道路两旁目测的草地鼠洞达到每667 m2约300个，但这种情况不多，近些年的防治起到了一定的效果。

就地处沙漠边缘而论，沙化对两县草场的危害相对来说不为严重，草场植物种对沙地的适应性和它们的固沙防风作用部分抵消了沙化对它们的危害。盐渍化的现象肃北县没有，在肃南县有3.52万hm2［2］，占可利用草场面积的2.64%。

病虫型退化的草场2009年肃北有2万hm2，肃南多达27.95万hm2［2］。主要是蝗虫危害，肃南的牧民每年都在业务部门的指导和支持下进行灭蝗，目前使用的是一种含苦根碱的生物杀虫剂。蝗虫啃食了大量的牧草，造成了草场植物盖度和高度的减小，家畜可食牧草的锐减［2］。但蝗虫和某些食草昆虫不是造成草场植被退化的原因。食草昆虫和食草家畜在生态位上相近，草场产草量的降低，实际上只不过是一种牧草消费者部分地替代了另一种人类所需的牧草消费者，而后者却是人类所需要的，也许，比起长期过度放牧活动对草场的负面影响，一般的蝗虫对草场的危害还要低一些。灭蝗是生产上的需要。

3.2 草地生物多样性

对植物群落组成的分析表明：以西北针茅为优势种的温性草原每m2种的饱和度为6～18种，青海固沙草草地型为8～12种，短花针茅草地型为13～15种，高寒草原类的紫花针茅草地型为7～14种，与20世纪80年代相比均无明显变化［4］。但冰草植被型的草地每m2种的饱和度只有6～10种，与以前约16种［1］相比有所减少。高寒草甸以珠芽蓼为优势种的草地是这2个县的主要放牧场，利用较重，该草地型的种的饱和度为每m218～25种，平均减少了约9种［4］；线叶嵩草型草地由31种［4］减少到此次调查的19～28种；温性荒漠类的珍珠猪毛菜草场型和低平地草甸的赖草型草场植物种的饱和度略有下降分别为3～9和5～11种［4］。

与上一次大规模的草地资源调查相比，草场类变化不大，各草地型的群落成分基本存在，只是各种群的优势度变化较大，以致引起草地型的改变，如80年代肃南皇城分布的西北针茅＋甘青针茅草地型［3］，如今甘青针茅的亚优势种地位已被银灰旋花取代；又如，马蹄南城子分布的西北针茅＋甘青针茅草地型［3］，如今已成为以长芒草为优势种，扁穗冰草为亚优势种的长芒草草地型。这表明虽然草场植物的物种多样性没有遭到大的破坏，但群落中种群的关系已经发生了变化，生物多样性已受到威胁，湿地，特别是沼泽面积的缩小，更是为植物种质资源的流失亮起了红灯。

此次调查的374种草地种子植物中，有9种是农业部颁布的第2批二级以上保护植物，其中裸果木（Gymnocarposprzewalskii）为推荐的一级保护植物。裸果木是渐危种，在肃北别盖乡有成片的分布［7］；梭梭在肃北马鬃山有大片的保护完好的栖息地；中麻黄在肃北马鬃山和盐池湾都有大面积分布；青海固沙草草地型分布在肃南县皇城镇。另有受国家保护的2种野生植物，寄生在梭梭根上的肉苁蓉和藻类植物发菜在肃北、肃南也有分布，只是这次没能采到标本。有些植物种虽没被国家列为保护对象，但由于它们的特殊经济价值而被大量采集，如分布于祁连山海拔3 000 m的镰荚棘豆（Oxytropisfalcata），据说具有较好地治疗风湿性关节炎的作用，当地民众大量采挖；又因其为家畜不食的毒害草，在草场上列为被铲除的名单之内，若无任何节制采挖的意识，在不久的将来也许就会从被铲除的名单内转到被保护的名单内。

4 结论

肃北、肃南草场的总体状况仍在退化，局部地方如禁牧区、马鬃山地区保护较好，除气候因素外，超载过牧是加速草场退化的主要原因，其次为鼠害，蝗虫不是造成草场植被退化的原因。要区分造成草场退化的原因和表现，采取综合防治和管理的措施，即目前所提倡的“综合生态系统管理（IEM）”的理念和方法，才有望达到生态环境表本兼治的防治效果［5］。

肃南、肃北两县草地植物的物种多样性还没有遭到大的破坏，这是草地植被恢复的基础条件；但各种群的优势度变化较大，表明群落中种群的关系已经发生了变化，生物多样性已受到威胁。近几年围栏的建立起到了好的效果，但除了工程措施之外，人的环境意识的提高也是不可忽视的，只有广大牧民和所有利益相关者主动、积极地参与到生态环境保护的工作中来，草地资源才能得到有效的保护和合理地利用。

生态脆弱的地区并不一定是生态保护的热点地区［5］，肃北马鬃山的荒漠植被，群落中种群关系单纯，但植被并未发生明显退化；而祁连山区的高寒草甸植物群落，虽群落结构复杂，种群关系多元，但退化却较为严重。人们应转变一下观念，脆弱的生态系统固然应该保护，牢固的生态系统也不可以掉以轻心。分析人类生产和生活活动的规律和后果，以生态平衡的观点对待自然生态，已成为当前一项十分重要的工作和科研任务［9］。

肃南和肃北特殊的地理条件，为一些稀有和特有种创造了良好的栖息地，这片区域是特殊的天然生物种质资源库，应给以重视，加以保护。

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