趙霜紅
草原是甘肅太子山國家級自然保護(hù)區(qū)(以下簡稱太子山保護(hù)區(qū))生態(tài)系統(tǒng)組成部分,發(fā)揮著防風(fēng)固沙、保持水土、涵養(yǎng)水源、固氮儲碳、凈化空氣、調(diào)節(jié)氣候、維護(hù)生物多樣性等生態(tài)功能。為查清草原資源種類、數(shù)量、質(zhì)量和功能等詳細(xì)數(shù)據(jù)信息,太子山保護(hù)區(qū)先后開展了林草種質(zhì)資源普查和林草生態(tài)綜合監(jiān)測調(diào)查,本文立足調(diào)查結(jié)果,對保護(hù)區(qū)天然草原資源分布及生長狀況進(jìn)行評價分析。
太子山保護(hù)區(qū)位于臨夏回族自治州與甘南藏族自治州之間,地理位置介于北緯35°02′~35°36′之間,東經(jīng)102°43′~103°42′,呈狹長形,東西長約100 公里,南北寬約10 公里,總面積84700 公頃。海拔在2200 米~4332 米之間,主要由太子山脈發(fā)源而來的一系列山峰和溝谷組成。溫帶大陸性氣候,年平均氣溫5.1℃,無霜期110 天左右,年平均降雨量660 毫米,年平均相對濕度71%,年平均蒸發(fā)量為1374.8 毫米。土壤成土母質(zhì)以殘積和坡積母質(zhì)為主,受海拔高度、氣候條件和森林植被的影響,土壤垂直帶譜明顯,主要有高山寒漠土、高山草甸土、亞高山灌叢草甸土、山地棕壤土、黑土、紅土、石質(zhì)土等7 種。屬于森林生態(tài)系統(tǒng)類型保護(hù)區(qū),以天然林、人工林及高寒草甸草原為主,體現(xiàn)了青藏高原與黃土高原過渡地帶的典型植被組合特征。
依據(jù)《甘肅省草原監(jiān)測評價工作方案》和《甘肅省草原監(jiān)測評價技術(shù)細(xì)則》,在“國土三調(diào)”劃定的草地范圍界限內(nèi),結(jié)合“林地一張圖”在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)10個樣地,30 個樣方進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測。
1.樣點(diǎn)布設(shè):采用典型布設(shè)方法,樣點(diǎn)間隔不小于4 公里。溫性山地草甸、高山(高寒)草甸、亞高山(冷性山地)草甸設(shè)置大樣點(diǎn),面積為10 公頃~100 公頃;林間草地、低地草甸、沼澤草甸、暖性草叢、暖性灌草叢和部分山地草甸,設(shè)置較小樣點(diǎn),面積為0.25 公頃~10公頃。樣點(diǎn)布設(shè)要考慮位置、植被和垂直帶譜代表性。
2.樣方布設(shè):樣點(diǎn)內(nèi)設(shè)置樣方既要考慮代表性,又要有隨機(jī)性、典型性,按照植物的高度和株叢幅度樣方為草本、半灌木及矮小灌木樣方,每個樣點(diǎn)設(shè)置不少于3 個樣方,每個樣方間隔不小于150 米,面積較小、地形狹窄、草地群落結(jié)構(gòu)空間異質(zhì)性較大的草地不小于50 米。樣方面積1 平方米(1 米×1 米)。
1.樣點(diǎn)調(diào)查:調(diào)查人員選定樣點(diǎn)后,記錄樣點(diǎn)的行政區(qū)劃、地理坐標(biāo),通過目測和使用儀器調(diào)查并記載樣點(diǎn)的地形特征、立地條件、地表特征和地表侵蝕并拍照。環(huán)繞樣點(diǎn)一周,觀察并記錄樣點(diǎn)的草原類別、植被結(jié)構(gòu)、草地利用方式和利用強(qiáng)度并拍照。選擇樣點(diǎn)內(nèi)3個典型樣點(diǎn),觀察、測量、計算、記錄樣點(diǎn)的植被概貌和物種特征,查閱工具確定其草原類型,對植被概貌和優(yōu)勢物種進(jìn)行拍照。在3 個典型采樣點(diǎn)附近,用取樣深度為1 米的土鉆采取土樣,確定其土壤特征。
2.樣方調(diào)查:選擇好典型樣方,用樣方框或線繩進(jìn)行邊界固定,對樣方拍照。填寫樣方基本信息和地理坐標(biāo),用目測法(2 人~3 人估計求平均值)或針刺法測量樣方總蓋度,記錄樣方內(nèi)每一物種的中文標(biāo)準(zhǔn)名。每一樣方內(nèi)確定13 種優(yōu)勢種,估計其分蓋度,并對每一物種分別拍照。樣方中植物地上生物量用收獲法和烘干稱量法進(jìn)行測定。對每一裝袋的草樣(群落每一物種及凋落物)及時風(fēng)干,待重量穩(wěn)定后進(jìn)行稱重求其干重。
草原監(jiān)測10 個樣點(diǎn)布設(shè)在關(guān)灘、新營、東灣和紫溝4 個保護(hù)站,其中:關(guān)灘3 個、新營3 個、東灣2 個、紫溝2 個。調(diào)查顯示,除東灣2 號樣點(diǎn)屬于高山草甸外,其余樣點(diǎn)均屬山地草甸。保護(hù)區(qū)草原分為高山(高寒)草甸、溫性山地草甸和亞高山(冷性山地)草甸3 種亞類,包括披堿草草地、嵩草草地和其它草地3 種植被類型。
1.地上總生物量鮮重、干重數(shù)值對比:關(guān)灘3 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸其它草地生物量鮮重、干重數(shù)值最大,新營2 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸中的嵩草草地數(shù)值最小。不同草地亞類間比較,溫性山地草甸樣點(diǎn)間草地地上生物量總干重差別較小,亞高山(冷性山地)草甸樣點(diǎn)間差別較大。
2.物種豐富度對比:新營2 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸中的嵩草草地物種豐富度最高,新營1 號樣點(diǎn)溫性山地草甸中的披堿草草地最低。不同分布區(qū)位間比較,關(guān)灘樣點(diǎn)間物種豐富度差別較小,新營樣點(diǎn)間物種豐富度差別較大。
3.植被蓋度對比:所有樣點(diǎn)的植被蓋度均在95.0%以上。關(guān)灘3 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸植被蓋度最高,達(dá)97.7%,關(guān)灘1 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸披堿草草地和2 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸其他草地最低,為95%。不同草地亞類間比較,溫性山地草甸樣點(diǎn)間物種豐富度差別較小,亞高山(冷性山地)草甸樣點(diǎn)間物種豐富度差別較大。不同草地結(jié)構(gòu)間比較,其他草地樣點(diǎn)間物種豐富度差別較大,嵩草草地樣點(diǎn)間物種豐富度差別較小。
4.草群平均高度對比:關(guān)灘3 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸其它草地草群平均高度最高,達(dá)67.3 厘米,新營1 號樣點(diǎn)溫性山地草甸披堿草草地最低,為23.0厘米。不同分布區(qū)位間比較,新營樣點(diǎn)間草群平均高度差別較小,關(guān)灘樣點(diǎn)間草群平均高度差別較大。不同草地亞類間比較,溫性山地草甸樣點(diǎn)間草群平均高度差別較小,亞高山(冷性山地)草甸樣點(diǎn)間草群平均高度差別較大。不同草地結(jié)構(gòu)間比較,嵩草草地樣點(diǎn)間草群平均高度差別較小,披堿草草地樣點(diǎn)間草群平均高度差別較大。
5.土壤厚度對比:關(guān)灘2 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸其它草地和新營1 號樣點(diǎn)溫性山地草甸披堿草草地土層厚度最厚,均為32 厘米,紫溝2 號樣點(diǎn)溫性山地草甸披堿草草地和關(guān)灘3 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸其它草地土層最薄,均為25 厘米。不同草地亞類間比較,亞高山(冷性山地)草甸樣點(diǎn)間土層厚度差別較小,溫性山地草甸樣點(diǎn)間土層厚度差別較大。
根據(jù)最新林地“一張圖”數(shù)據(jù),保護(hù)區(qū)草地面積2967 公頃,占總面積為84700公頃的3.5%,占比較小。
保護(hù)區(qū)內(nèi)高山(高寒)草甸約占10%,溫性山地草甸約占40%,亞高山(冷性山地)草甸約占50%。其中,高山(高寒)草甸植被蓋度為97.17%,溫性山地草甸植被蓋度為95.92%,亞高山(冷性山地)草甸植被蓋度為96.33%,則保護(hù)區(qū)綜合植被蓋度為(10%×97.17%+40%×95.92%+50%×96.33%)=96.25%。
通過對樣地實(shí)地監(jiān)測及數(shù)據(jù)匯總分析,保護(hù)區(qū)草原植被長勢良好,平均鮮草產(chǎn)量達(dá)9080.305 千克/公頃,折合干草平均產(chǎn)量3206.805 千克/公頃。保護(hù)區(qū)內(nèi)草地地上生物量在不同分布區(qū)域、草地亞類和植被結(jié)構(gòu)上差異明顯。從分布區(qū)域來看,就鮮草產(chǎn)量而言,關(guān)灘天然草地的鮮草產(chǎn)量最高,東灣、紫溝次之,新營的產(chǎn)量最低。就干草產(chǎn)量而言,關(guān)灘天然草地的干草產(chǎn)量最高,東灣、紫溝次之,新營的產(chǎn)量最低。從草地亞類來看,亞高山(冷性山地)草甸的鮮、干草產(chǎn)量最高,溫性山地草甸次之,高山(高寒)草甸最低。從不同草地植被結(jié)構(gòu)來看,其他草地鮮、干草產(chǎn)量最高,披堿草草地次之,嵩草草地最低。
綜合應(yīng)用裸斑蓋度占比和實(shí)際產(chǎn)草量產(chǎn)量與理論產(chǎn)草量比值2 種草地健康評價體系,關(guān)灘3 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸其他草地綜合健康等級為4 級,新營2 號樣點(diǎn)亞高山(冷性山地)草甸中的嵩草草地為3 級,其余的所有樣點(diǎn)草地綜合健康等級均為3.5 級,表明保護(hù)區(qū)內(nèi)樣地草地質(zhì)量處于輕度的退化水平,整體處于亞健康的狀態(tài)。
太子山保護(hù)區(qū)天然草原面積較小,但草本植物豐富度高,草原在保持土壤水分和營養(yǎng)、防風(fēng)固沙、清潔空氣和保持碳資源等生態(tài)功能和價值大。保護(hù)區(qū)草原分布呈片狀,草地類型、地生生物量、物種豐富度、生長量、蓋度及單位面積產(chǎn)量受海拔、土壤影響大,今后監(jiān)測和研究應(yīng)找準(zhǔn)重點(diǎn)。保護(hù)區(qū)草原存在輕度退化現(xiàn)象,威脅因素包括惡劣氣候、過度放牧、旅游人員踐踏、林業(yè)有害生物危害等,應(yīng)該分類施策,制定系統(tǒng)的草地管理及治理方案對保護(hù)區(qū)草原資源進(jìn)行修復(fù)、治理和保護(hù),嚴(yán)防裸斑化、荒漠化和黑土灘化。