玛曲天然草场载畜量分析及过载放牧应对策略＊

李 璇，李国军，康学红，蒲致娟，黄文亮，张建勇

（1.甘肃省合作市气象局，甘肃 合作 747000；2.甘南藏族自治州气象局，甘肃 合作 747000）

玛曲地理位置属青藏高原东端，甘南藏族自治州西南部，在100°46′～102°29′E，33°06′～34°33′N之间，地处甘青川三省交界处，海拔3 300～4 806 m[1]，气候属典型的高原大陆性气候，高寒阴湿[2]，全县土地总面积1.019 1×106hm2，拥有集中连片的天然优质草场8.586 67×105hm2，占土地面积的84.3%，是甘肃省甘南藏区纯牧业县[3]，又是甘南州重要的畜牧业生产基地，天然草场植被覆盖良好，植物种类丰富，素有“亚洲第一草场之誉”[4]。黄河自玛曲县西南进入甘南，流向东南经西北出境，形成黄河首曲，黄河干流在玛曲境内流程433 km，独特的地理环境孕育了大面积的草地和湿地资源，具有很强的水源涵养和水土保持功能，是黄河上游重要的生态屏障和水源补给区[5-6]，素有“中华水塔”之称。玛曲植被为高寒常绿革叶灌丛、草甸、草原植被类型，县境西北部以高寒灌丛草甸居多，中南部以亚高山草甸为主体，东部集中分布大面积沼泽和沼泽化草甸[7]。气候原因、过载放牧引起草地生态环境的恶化，导致大部分零星沼泽地目前基本全部干涸，年产流量急剧减少，水资源锐减，甘南境内补给黄河的水量减少了15%左右，黄河下游断流[8-10]，黄河沿岸沙化面积达5.333 3×104hm2，高寒草甸利用不充分，亚高山草甸超载过牧，草地生产力和土壤质量退化[11]，危及畜牧业的根本。文章用天然草地合理载畜量的计算公式[12]，通过数据统计分析理论载畜量和实际载畜量差异原因，提出合理的应对策略。

1 资料来源及说明

选取玛曲县气象局1994—2020年混合牧草产量农业气象观测数据、气候数据、甘南州统计局甘南统计年鉴数据，以及《甘肃草地资源》[13]中的1997年甘南玛曲相关数据为分析玛曲天然草地载畜量变化和亚高山草甸载畜量变化的基础数据（见表1）。由表1可知，玛曲高寒草甸类、沼泽类、亚高山森林灌丛草甸亚类、亚高山灌丛草甸亚类面积相比较小，草地资源有限，载畜量变化不明显，基本保持稳定数值。用玛曲历年换算折算的总羊单位数据减去高寒草甸类、沼泽类以及亚高山森林灌丛草甸亚类、亚高山灌丛草甸亚类所承载的共567 270个羊单位，得到可利用面积最大的亚高山草甸历年实际载畜量，亚高山草甸历年载畜量变化与天然草场总载畜量的变化相一致。

表1 1997年玛曲草地类型、面积、鲜草产量和载畜量

2 天然草地合理载畜量的计算标准

2.1 全年利用草地可食草产量的计算公式

式中：Yy为全年利用草地可食草产量，kg/hm2；Yym为实测的含水量14%之草地可食干草产量（取4—9月末测定之草地地上部可食草生物产量的平均值)，kg/hm2；Gc为草地牧草再生率，%；Ry为草地产草量年变率，%。

2.2 用家畜单位表示的草地年合理承载量的计算公式

式中：Aus为1 hm2放牧草地在全年放牧期内可承养的羊单位，羊单位/（hm2·a）；Y为1 hm2全年放牧草地可食草产量，kg/hm2；E为全年放牧草地的利用率%；H为全年放牧草地牧草的标准干草折算系数；Ius为羊单位日食量[1.8 kg标准干草/（羊单位·d）]；D为全年放牧草地的放牧天数，单位d。

2.3 用草地面积单位表示的草地年合理承载量的计算公式

式中：Sus为1羊单位全年放牧草地的可利用面积，hm2/（羊单位·a）；Y为1 hm2全年放牧草地可食草产量，kg/hm2；E为全年放牧草地的利用率%；H为全年放牧草地牧草的标准干草折算系数；Ius为羊单位日食量[1.8 kg标准干草/（羊单位·d）]；D为全年放牧草地的放牧天数，单位d。

3 历年草地总载畜量和亚高山草甸载畜量变化

根据天然草地合理载畜量家畜换算折算系数计算标准，结合历年甘南统计年鉴各类牲畜及幼畜年度存栏数得到玛曲1994—2020年历年载畜量数据如图1所示。统计得出玛曲1994—2020年天然草场平均承载202.59万个羊单位，占全州所承载羊单位的32.7%。2007年以前载畜量在200万个羊单位以下，2008年以后载畜量在200万个羊单位以上。2008年载畜量271.91万个羊单位为最大。1994—2005年载畜量呈较平稳的波动起伏变化；2005—2008年载畜量呈线性递增变化，2007—2008年载畜量增量71.97万个羊单位为最大；2008—2020年载畜量呈线性递减，平均每年减少5.46万个羊单位。统计得出玛曲1994—2020年亚高山草甸平均载畜量144.08万个羊单位，占草地总载畜量的71.1%。

图1 1994—2020年玛曲县放牧草地实际总载畜量和亚高山草甸实际载畜量变化

4 结论分析

4.1 草地类型年单位载畜量

由《甘肃草地资源》甘南玛曲相关调查数据统计数据，通过计算载畜量与可利用面积之比得出用家畜单位表示的草地年载畜量高寒草甸类为1.68羊单位/hm2·a，沼泽类为3.19羊单位/hm2·a，高寒灌丛草甸类为2.03羊单位/hm2·a，计算可利用面积与载畜量之比得出用草地面积单位表示的草地年载畜量高寒草甸类为0.6 hm2/羊单位·a，沼泽类为0.31 hm2/羊单位·a，高山灌丛草甸类为0.49羊单位/hm2·a。高寒灌丛草甸类的亚类草甸单位载畜量见表2。

4.2 草地资源年代际尺度变化对比

《甘南统计年鉴》显示，1997—2010年天然草场面积和可利用草场面积无明显变化，2011年天然草场面积和可利用草场面积发生明显变化，2011—2020年天然草场面积和可利用草场面积无明显变化，2011年可作为分界点。由表3计算得到1997年和2011年用家畜单位表示的草地年载畜量分别为1.98羊单位/hm2·a、3.08羊单位/hm2·a，用草地面积单位表示的草地年载畜量分别为0.51 hm2/羊单位·a、0.33 hm2/羊单位·a。14年变化表明天然草场总面积减少了3.165×104hm2，是沼泽类面积的3.5倍，占高寒草甸类面积的19%；可利用草场面积减少了2.835×104hm2，是沼泽类可利用面积的3.3倍，占高寒草甸类可利用面积的18%；用家畜单位表示的草地年载畜量增加了1.1羊单位/hm2·a，用草地面积单位表示的草地年载畜量减少了0.18 hm2/羊单位·a，载畜量增加了1.5倍。

表3 1997年和2011年玛曲草地面积和载畜量对比

4.3 草地年总载畜量对比分析

由图1可知历年草地总载畜量与1997年玛曲载畜量1 696 779羊单位作比较，1994—1998年、2000—2005年有11个年份小于此载畜量平均8.89万个羊单位；1999年、2006—2020年有16个年份大于此载畜量，1999年大于此载畜量4.36万个羊单位，2006—2020年有15个年份大于此载畜量平均61.66万个羊单位，载畜量保持高负载。

4.4 亚高山草甸年单位载畜量变化与对比分析

把亚高山草甸混合牧草干物质产量观测数据、年降水量和本地化参数代入公式（1）、（2）计算得到亚高山草甸历年用家畜单位表示的草地年理论载畜量，代入公式（1）、（3）计算得到亚高山草甸用草地面积单位表示的草地年理论载畜量。由图2可知：1995年、1998—2001年、2018—2020年有8个年单位实际载畜量小于单位理论载畜量平均1.59羊单位/hm2·a；1994年、1996—1997年、2002—2017年有19个年单位实际载畜量大于单位理论载畜量平均1.26羊单位/hm2·a。玛曲1994—2020年亚高山草甸平均年单位载畜量2.82羊单位/hm2·a或0.35 hm2/羊单位·a，比1997年增加0.61羊单位/hm2·a或减少0.1 hm2/羊单位·a。1997年亚高山草甸用家畜单位表示的草地年单位实际载畜量2.07羊单位/hm2·a，是牧草产量观测得出的年单位理论载畜量0.67羊单位/hm2·a的3.09倍，为最大比值，其原因是气候突变导致的牧草产量突变形成的结果[14]。2008年亚高山草甸单位实际载畜量与单位理论载畜量相差2.61羊单位/hm2·a，为最大差值，2008年亚高山草甸超载最多。

图2 1994—2020年玛曲亚高山草甸年单位实际载畜量和单位理论载畜量变化

4.5 亚高山草甸资源变化

天然草场总载畜量超载与否主要由亚高山草甸载畜量所决定。亚高山草甸载畜量在27年统计中有19年超载，超载率达70.4%，由于高寒草甸牧草生长期短，只在7—8月放牧利用，普遍存在利用不充分，沼泽面积锐减，使得亚高山草甸的超载率实际上高于70.4%。2008年以来亚高山草甸实际载畜量每年平均减少的趋势与天然草场总载畜量的减少相一致，2008—2020年总共减少了65.531 2万个羊单位（平均每年减少5.46万个羊单位），相当于65.531 2万只成年羊或14.56万头成年牛（平均每年减少5.46万只成年羊或1.21万头成年牛）。2008—2012年《甘南统计年鉴》数据表明亚高山草甸天然草场面积和可利用面积基本保持稳定不变，由于气候原因导致牧草生产力急剧减少，使得2008—2012年实际载畜量比理论载畜量超2倍多。

4.6 可利用高产量牧草资源

通过玛曲牧草观测资料计算得出牧草平均干鲜比为1：2.5，经27年样本统计得到亚高山草甸平均全年可食干牧草产量为2 944.6 kg/hm2（鲜草产量为7 361.5 kg/hm2），要满足亚高山草甸现存载畜量，平均全年可食干牧草产量应达到3 507.2 kg/hm2（鲜草产 量 应 达 到8 768 kg/hm2），1998—1999 年、2018—2020年牧草产量达到此产量。由表4可知，玛曲可利用高产量牧草有亚高山草甸垂穗披碱草、亚高山草甸蒿草+密生苔草鲜草、沼泽裸果扁穗苔+甘肃蒿草、高寒沼泽化草甸华扁穗草和异穗苔草+针蔺+展苞灯芯草，并且依据草场资源技术规程的等级标准[15]，可利用高产量牧草的产量评定级别为2～3级。

表4 玛曲可利用高产量牧草平均最大鲜草产量和产量评定级别

4.7 亚高山草甸载畜量合理规划

玛曲2008—2020年亚高山草甸载畜量数据统计，如果实际载畜量等于理论载畜量，实际载畜量由平均3.61羊单位/hm2·a减少到平均2.95羊单位/hm2·a，即平均减少0.66羊单位/hm2·a，那么亚高山草甸载畜量应保持在150.53万个羊单位，并且2020年以后在保持载畜量不变的情况下应减少33.678万个羊单位，用5年时间达到合理载畜量，平均每年出栏数应为6.736万个羊单位，相当于7万只成年羊或1.5万头成年牛。

5 应对策略

5.1 开发草地资源

牧草生产力的波动变化和牲畜载畜量的线性变化两者不平衡，导致理论载畜量和实际载畜量的长期不同步是畜牧业生产的主要矛盾，也是生态环境恶化的主要人为因素[16]。加快草地沙漠化、荒漠化治理进程，恢复已破坏的草原生态，可增加天然草场的可利用面积。沼泽、湿地牧草生产力高，保护和开发湿地资源有重要意义。

5.2 合理利用资源

实施退牧还草政策，人工种植和培育高产牧草，增加牲畜出栏数，减少存栏数相当于反向增加草地利用面积。充分利用高寒草甸放牧，林区和农区的高海拔草地放牧。统筹规划合理调配充裕饲草料。这些措施是提高畜牧业生产效率的有效途径。

5.3 发展生态旅游经济

甘肃省玛曲县因独特的自然风光与人文景观,具有极大的旅游开发价值。对玛曲草原来说既要实施生态保护又要开发旅游经济，那么共同的切入点就是发展生态旅游经济。同时应当看到旅游开发可能给玛曲县脆弱的生态环境带来不利影响[17]，因此应当重视生态旅游经济的可持续发展。

5.4 以生态系统服务价值为导向

玛曲县由于人口的增长，环境压力呈持续增大趋势，草地和湿地退化导致该区域生态系统服务价值减少[18]。应当运用GIS和遥感技术，利用生态价值系数模型对草原生态系统服务价值进行全面科学的评估，使草地资源利用效率最优化，经济价值最大化。