刘思博,殷国梅,阿拉坦其其格,其格其,额日敦其木格,王晓栋,乌日娜,孟卫军,胡布钦,孟根其木格,华桂兰
(1.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特 010031;2.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特 010070;3.西乌珠穆沁旗林业和草原工作站,内蒙古 西乌珠穆沁旗 026200;4.锡林郭勒市草原工作总站,内蒙古 锡林浩特 026000;5.内蒙古草原勘察设计有限公司,内蒙古 呼和浩特 010051;6.鄂尔多斯市农牧业局综合保障中心,内蒙古 伊金霍洛 017200;7.西乌珠穆沁旗林业事业发展中心,内蒙古 西乌珠穆沁 026200;8.通辽市草原工作站,内蒙古 通辽 028000)
草原是我国畜牧业发展的重要物质基础和重要绿色生态屏障,近年来气候变化与人类活动的交互作用导致了草原的严重退化,重要表现之一就是草原毒害草化,长期超载过牧是导致毒害草面积不断扩大的重要原因之一[1-3]。目前,草原毒害草灾害的防治工作薄弱,毒害草的调查、监测与测报体系尚未完全建立,主要原因在于毒草灾害的调查不够系统。瑞香狼毒(Stellera chamaejasme L.)为多年生草本植物,以地下根茎存储形式越冬,在我国的西北、西南以及东北地区的高山草甸、沙质草地和退化草地上均有分布,是目前草甸草原上主要的毒害草种类,也是草甸草原退化的重要指示标志之一[4-5]。瑞香狼毒具有较强的生命力,极强的抗旱能力和水肥竞争力,消耗土壤水分、养分多,与其他植物争夺营养空间,从而妨碍植被群落中优良牧草的正常生长,导致优良饲用植物种类逐渐减少,覆盖度大幅度降低,草地产量和质量下降,单位面积载畜量降低,直接影响到畜牧业生产的发展[6-7]。
目前,瑞香狼毒蔓延地区对当地的畜牧业和生态平衡造成了重大的困扰,急需对其进行全方位研究,特别是瑞香狼毒群落的分布信息、迁移变化规律、发生地的环境要素以及潜在分布范围等方面的问题亟须解答。为此,本研究针对西乌珠穆沁旗瑞香狼毒的分布与危害状况进行本底调查,初步了解当地瑞香狼毒的发生面积及分布地区,通过调查结果积极防治毒害草灾害,从源头上控制瑞香狼毒灾害,为进一步阐明瑞香狼毒的发生、蔓延规律,以及防控技术的实施提供理论依据。
西乌珠穆沁旗位于内蒙古中部、锡林郭勒盟东部,地理坐标为:116°21′E~119°23′E、43°52′N~45°23′N,是一个以高平原为主体的地区。东邻草原煤城霍林郭勒市,南连红山文化发祥地赤峰市,西接草原明珠锡林浩特市,北接东乌珠穆沁旗。西乌珠穆沁旗土地面积22 960 km2,地势由东南向西北倾斜,海拔在835~1 957 m。全旗辖2 个苏木、5 个镇、93 个嘎查,8.7 万人口,是一个以畜牧业为基础经济的纯牧业旗。西乌旗草原面积为224.333 万hm2,其中温性典型草原占可利用草场面积59.48%,温性草甸草原占31.89%,不同程度“三化”草原面积为123.534 万hm2,占全旗草原总面积的55%。
2021—2022 年,每年的5月底6月初在西乌珠穆沁旗进行瑞香狼毒分布调查。根据前期的调研和踏查结果,调查路线主要选择在吉仁高勒镇、浩勒图高勒镇、巴彦花镇等多个苏木和嘎查,确定瑞香狼毒的分布范围以及危害程度。危害程度分为轻度(QW)、中度(MW)和重度(HW)。在有瑞香狼毒分布的代表性调查区域各布设10 个大样地,每个大样地间隔10 km以上,样地面积为100 m×100 m。样地内随机设置4个中样方,每个中样方间隔10 m 以上,样方面积10 m×10 m。中样方中随机布设2 m×2 m 小样方,5次重复。以小样方为单位进行调查,样方调查内容包括样方内植物群落和瑞香狼毒种群特征,包括植物的高度、盖度、密度、丛幅和分枝数。
测定瑞香狼毒种群和植被群落的高度、盖度、密度和地上生物量,以及瑞香狼毒个体植株丛幅和分枝数。
高度:用盒尺随机测量草群自然高度,每个区组10 次重复,求平均值。
盖度:采用针刺法测定,每个区组3 次重复,求平均值。
密度:以自然株丛为基础进行测定,即株丛根部紧密连在一起的为1 个植物个体。密度为样方内所有自然株丛的总和。
丛幅:自然植株自然状态下最长直径与最短直径乘积。
分枝数:1 株自然植株具有的所有枝条数。
采用Excel 2016 软件对数据进行初步处理,调查数据最后转换为1 m×1 m 进行统计。采用SAS 9.21统计学软件中的One-Way ANOVA 模块对瑞香狼毒不同危害区域的瑞香狼毒种群和植被群落特征进行单因素方差分析,利用Duncan 氏多重检验比较平均值的差异显著性。P<0.05 表示差异显著,P>0.05 表示差异不显著。
调查涉及西乌珠穆沁旗的浩勒图高勒镇、吉仁高勒镇、巴彦胡舒苏木、高力罕镇、巴彦花镇和乌兰哈拉嘎苏木的20 个嘎查,调查面积总计40.67 万hm2,占全旗草原面积的18.13%,占全旗草甸草原面积的56.85%。从图1可以看出,浩勒图高勒镇瑞香狼毒发生危害面积最大,占到调查面积的47.26%,其次为巴彦胡舒苏木,吉仁高勒镇、高力罕镇和乌兰哈拉嘎苏木危害面积相对较小。
图1 瑞香狼毒在调查区域的发生面积
对调查的瑞香狼毒危害面积及占比数据分析可知(见图2),由于目前国内对于瑞香狼毒的危害程度没有量化标准,轻度、中度和重度危害通常是以人为经验进行划分级。本研究中结合以往研究经验,以盖度为指标确定调查区域瑞香狼毒种群危害发生及分级状况见图3。由图可知,调查区域瑞香狼毒危害总面积1.30 万hm2,其中重度发生面积0.26 万hm2,占危害面积的20.11%;中度发生面积0.46 万hm2,占危害面积的35.38%;轻度发生面积0.58 万hm2,占危害面积的44.51%。据目前不完全统计结果显示,瑞香狼毒轻度危害区域占该旗危害的主要部分。
图2 瑞香狼毒在调查区域的危害面积占比
图3 西乌珠穆沁旗瑞香狼毒危害区域及分布示意图
对不同危害程度的植被群落及瑞香狼毒种群盖度监测结果见图4。从图4可以看出,尽管不同危害等级区域的植被群落盖度没有显著性差异(P>0.05),但不同危害程度之间的瑞香狼毒种群盖度存在显著性差异(P<0.05)。轻度危害区中瑞香狼毒平均盖度为13.75%; 中度危害区瑞香狼毒平均盖度为32.85%;重度危害区中瑞香狼毒平均盖度为49.50%;可以看出,随着危害程度的增加,瑞香狼毒种群盖度增加。
图4 不同危害程度下的植被群落及瑞香狼毒种群盖度
对不同危害程度下植被群落及瑞香狼毒种群高度进行测定,分析其平均高度的差异。从图5可以看出,植物群落其他植物平均高度没有显著性差异(P>0.05),重度和中度危害区瑞香狼毒种群的平均高度不存在显著性差异(P>0.05),但与轻度危害区均存在显著性差异(P<0.05)。可以看出,轻度危害区的瑞香狼毒种群相对中度或重度危害区域的平均高度相对较低,即随着危害程度的增加,瑞香狼毒高度有增加趋势。
图5 不同危害程度下的植被群落及瑞香狼毒种群高度
对不同危害程度的植被群落及瑞香狼毒种群密度进行测定。从表1可以看出,不同危害程度下瑞香狼毒种群的密度存在显著性差异(P<0.05)。瑞香狼毒轻度危害区中密度最低,为1.95 株/m2;中度危害区中瑞香狼毒密度有所增加,为3.42 株/m2;重度危害区中种群密度最高,为7.16 株/m2。可以看出,随着危害程度的增加,瑞香狼毒种群密度在单位面积上的数量也随之增加。
表1 植被群落及瑞香狼毒种群密度
对不同危害程度下的瑞香狼毒个体分枝数测定结果见图6。从图6可以看出,轻度危害程度与中度、重度危害区瑞香狼毒个体的分枝数存在显著性差异(P<0.05),但中度和重度危害下瑞香狼毒个体的分枝数无显著差异(P>0.05)。轻度危害区中瑞香狼毒个体的平均分枝数为6.86 条/株; 中度危害区中瑞香狼毒个体的平均分枝数为16.12 条/株;重度危害区中瑞香狼毒个体的平均分枝数为17.29 条/株。可以看出,随着危害程度的增加,瑞香狼毒个体的平均分枝数在整个群落中的株数也随之增加。
图6 不同危害程度下瑞香狼毒个体分枝数
对不同危害程度区域内的瑞香狼毒个体丛幅进行测定,结果见图7。从图7可以看出,不同危害程度下瑞香狼毒个体的平均丛幅存在显著性差异 (P<0.05)。轻度危害区中瑞香狼毒个体的平均丛幅最低,为177.48 cm2/株;中度危害区中瑞香狼毒个体的平均丛幅最高,为349.48 cm2/株;重度危害区中瑞香狼毒个体的平均丛幅较高,为303.55 cm2/株。可以看出,瑞香狼毒个体的平均丛幅在中度危害区最高,其次为重度危害区。
图7 不同危害程度下瑞香狼毒的平均丛幅
调查共涉及西乌珠穆沁旗6 个苏木(镇)的20 个嘎查,调查面积总计40.67 万hm2,占西乌珠穆沁旗草甸草原面积的56.85 %。截至目前,调查区域瑞香狼毒危害总面积1.30 万hm2,其中重度发生面积占危害面积的20.10%,中度发生面积占35.37%,轻度发生面积占44.52%,轻度危害占主要分布。
瑞香狼毒种群的密度、盖度、地上生物量、个体丛幅和分枝数均随着危害程度的增加而增加,只有瑞香狼毒个体丛幅在中度危害区最高,其次为重度危害区,但无显著差异性,需要进一步进行研究。
从生态角度来看,瑞香狼毒作为特定草原生态群落的重要组成部分,一方面,在防风固沙、保持水土等方面发挥着重要作用,对于防止恶劣气候条件下的草场退化、低质草地进一步沙化有着重要而特殊的意义[8-9];另一方面,瑞香狼毒是药用植物,开发其药用价值,有计划地采挖,对提高农牧民的经济收入将有重要的社会意义[10]。但是,瑞香狼毒归根到底是一种有毒物种,其大量生长除抑制其他植物生长、降低草地物种多样性外,被家畜采食或误食后会引起中毒,严重者导致死亡,降低了草地的利用率[11]和生态稳定性的同时,将会给农牧民的生产和生活带来一定的经济损失,处理方式有待斟酌和讨论。