草地退化

生物

量生物量（biomass） 是生态学术语或对植物专称植物量（phytomass），是指某一时刻

单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m2或t/ha表示。植物群落中各种群的植物量很难测定，特别是地下器官的挖掘和分离工作非常艰巨。出于经济利用和科研目的的需要常对林木和牧草的地上部分生物量进行调查统计，据此可以判断样地内各种群生物量在总生物量中所占的比例。

作者以羊草地上生物量的构成因素为依据,通过测定2000多株不同物候、不同长势的单株羊草之株高(或生殖枝高)、叶片数、叶片长、叶片宽及穗长等易测参数,分别提出了羊草营养枝、生殖枝的生物量估测方法,并在此基础上构建了单位面积羊草地上生物量

草地退化

草地退化，又称草原退化、草场退化，是草地生态系统在其演化过程中，其结构特征和能流与物质循环等功能过程的恶化，即生物群落（植物、动物、微生物群落）及其赖以生存环境的恶化。

它既包括“草”的退化，也包括“地”的退化。它不仅反映在构成草地生态系统的非生物因素上，也反映在生产者、消费者、分解者三个生物组成上。

具体来说的话，草地退化，就是指，天然草地在干旱、风沙、水蚀、盐碱、内涝、地下水位变化等不利自然因素的影响下、过度放牧与割草等不合理利用以及滥挖、滥割、樵采破坏等自然或人为原因，导致草原的草群组成和土壤性质变劣、产草量下降、草地生态环境恶化、草地牧草生物产量降低与品质下降，从而导致草地利用性能降低，甚至失去利用价值的变化过程。

其特征是:

①草群种类成分中原来的建群种和优势种逐渐减少或衰变为次要成分，而原来次要的植物逐渐增加，最后由大量非原有的侵入种变成为优势植物；

②草群中优良牧草的生长发育减弱，可食产草量下降，而不可食部分比重增加；

③草原生境条件恶化，出现沙化、旱化及盐碱化，土壤持水力变差，地面裸露；

④出现鼠害、虫害。

引起草原退化的自然原因，主要是气候变化，即温暖化与干旱化，这是整个地球表面共同的变化，人类不能够左右，只能认识这一规律，利用这一规律。

引起草原退化的主要原因是人为因素，如过度放牧、过度开垦、搂草、挖药材等。

这其中最主要的原因还是过牧，即过度放牧，过度放牧又叫草原超载。

在一定自然条件下，单位面积的草场，只能供应一定数量牲畜的活动，如果无限制过分频繁地放牧，牲畜的过度啃食，使牧草来不及生长，来不及积累有机质，势必使草丛变得越来越矮，产量越来越低。

不仅如此，那些优良的牧草，即牲畜爱采食的牧草受害最重，影响最大，而那些有毒的或者牲畜不喜采食的植物就得以保存下来。

这就是为什么退化的草地一方面表现为植物小型化，生物量低的特点，另一方面表现有毒植物相对增多的特点，在内蒙古典型草原，退化严重的草原上，狼毒大量保存下来，就是这个道理。过牧不仅对牧草会产生上述影响，而且长期的大量的过度的牲畜践踏，也会使土壤变得紧实，导致透气透水能力降低，土壤性状恶化。

接下来，引起草原退化的一个重要原因便是过度开垦。

在“以粮为纲”“牧民不吃亏心粮”等口号下，我国天然草原有几次大的开垦种粮的高潮。

一些好的草地，土壤与植被条件优越的草地被当作荒地开垦，种粮食作物。这些草地大多在半干旱地区，自然条件比较恶劣。草地一旦开垦以后，多数是粗放耕作，不施肥、不灌溉、靠天吃饭，产量很低，有时是种一葫芦收一瓢。种不了几年，多年形成的土壤结构被破坏，有机物质强烈分解，含量降低。在无覆盖条件下，冬春风蚀加剧，很快变得粗粒化而且贫瘠。

美国三十年代发生的黑风暴，主要就是开垦草原造成了大量沙源。

我国越来越严重的沙尘暴与草原开垦也有一定关系。2000年以来，中央决定的退耕还草还林，才使得草原开垦得到遏制，草原退化有了彻底防治保证。

另外，还有几个造成草地退化的很重要的原因。

1.采药材：草原是天然的中草药园。在草原数千种的植物中，有大量是有名的中草药，如内蒙黄芪、甘草、麻黄、柴胡、防风、知母等等，这些中草药大部分是以其根入药，因而采集它，必须挖根，要挖根就要破坏草原，而且大部分采集者都在挖根后都会留下一个深坑与一堆松土。挖的坑多了，破坏的草场就大了。这给风蚀提供了大量沙源。据估算，挖一公斤甘草就要破坏5平方米以上的草地。

2.采集经济植物：草原有许多有特殊价值的经济植物，大量的频繁的采集，不仅会破坏这一资源本身，也会给其生存的草场带来不利影响，搂发菜就是其中之一。发菜仅生长于荒漠草原地区，这一地区自然条件十分恶劣，破坏易而恢复难。搂发菜不仅会使荒漠草原植被遭到破坏，而且影响土壤结构，以至整个生态系统。

3.开矿：我国草原区蕴藏着大量的地下矿产资源，如煤、石油、矿石等，开采这些地下资源的过程中，频繁的车来车往，人类活动，以及废矿、废弃物等堆积于草原上，对草地也是一个破坏。

4.交通车辆的辗压：我国草原辽阔，在一定意义上说可能有点荒凉，硬化的等级路面很少，汽车、摩托车在草原上行驶，无固定道路，今天这么开，明天又那么走，这对草原的破坏在局部地区很严重。

草原退化使植物群落小型化，土壤性状恶化，从而使草原植物群落结构，组成有很大变化，生产力大大降低，这不仅直接影响草地载畜能力与草原生态系统生产力，使本来1公顷可以养一只羊的能力降低到几公顷才能养一只羊，而且使草原生态系统原来丰富的生物多样性降低。

研究表明，退化的草地，其植物种丰富度、均匀度都大大降低。啮齿动物在草地退化条件下，其种类组成也有简化的趋势。而草原退化，也引起土壤物理、化学、生物学性状的变化，其结果使土壤贫瘠，物理性状恶劣、粗粒化，这对草原植物的生长极其不利，植物不可能从土壤中吸取丰富的营养，从而使其矮化、生产力下降。另一方面，土壤持水保水能力下降，从而影响草原生态环境，会导致各种自然灾害发生，如草原荒漠化、沙尘暴等。

草地退化是一过程，即从不退化的草地到极度退化的草地需经历一段时间。而在这段时间内，又可根据退化的程度而将其分为几个阶段。一般讲，退化草地的等级可分为四级，亦即四个不同的程度，其指标可概括如下表：

草原生态系统不同退化程度状况比较

退化等级

退化程度

种类组成

盖度

植 物

凋落物

生物量

野生动物（鼠类）种类组成与状况

Ⅰ

轻度

无明显变化，优势种个体数量减少

Ⅱ

中度

优势种与建群种明显更替

优势种盖度下降20-50%

大量消失

优势种生物量下降20-50%

优势种盖度下降20%

明显减少

优势种生物量下降20%

顶极群落相适应的鼠种无明显变化 顶极群落相适应的鼠种明显

土壤硬度增加，有轻无明显变化 土壤状况

更替 度侵蚀，有机质降低30%

Ⅲ 重度 优势种主要为退化草地优势种

植

优势种盖度下降50-90%

基本消失

优势种生物量下降50-90%

退化草原相适应的鼠种

物，并有大量有毒植物

Ⅳ

极度

顶极群落植物的作用可以忽略为有害植物代替

以上

我国有60亿亩不同类型的草地，其中90%以上处于不同程度退化之中。草地退化已是影响我国草地生态功能发挥，生产力提高的重要限制因素。

我国的草原多分布于自然条件较差的地区，多干旱缺水、生产水平相对低下，加上人为因素的影响，近20年来草原退化日趋严重。据报道，我国已有13亿亩草地退化，占可利用草地的1/3，并继续以每年2000万亩的速度退化。

草地退化的最主要原因是过度放牧，那合理放牧便是遏制草地退化的最重要一环。

对于退化草地，我们不能不用，关键是在用中改良。合理使用本身是一种科学管理。另外，对于退化草地的合理利用与改良是一个复杂的问题，不可能只用一种办法，要贯彻综合治理的思想，采取多种措施。其中值得重视的措施有：

①围栏封育：这是最简单易行也是成效显著的措施。在内蒙古草原退化的草地，一般围栏三年即可发生显著的变化，生产力就可有较大幅度提高。

盖度下降大于90%

消失

下降大于90%

害鼠成灾

严重侵蚀，有机质降低1倍

②松土改良：这是一种用机械的办法改善土壤的物理性状，进而改良土壤的化学状况，为植物生长创造好的条件，提高生产力的方法。

③补播：即在退化草地上补种合适的豆科或禾本科牧草。

④施肥：在某些局部地区，在可能条件下，施用化学肥料或有机肥料对提高生产力与退化草地改良也有很大好处。

草地退化是因为牲畜多了，而草地上的牧草产量少了，草与畜不能平衡。假如我们设法增加牧草的产量，就可以为多的牲畜提供多的牧草，从而实现新的畜草平衡，这就是建立人工草地与防治草原退化的辨证关系。

人工草地是一种高产的牧草生产系统。要高产就要有好的基础，就要有高的投入。

建立人工草地不是随便什么地方都能满足要求的。选择合适的地形部位与土壤条件十分重要。

在内蒙古草原，要选择山前的扇缘地带和相对低洼的地方。在这些地方，由于水热条件的分异而可能形成比较肥沃的土壤以及好的水分条件。

有了好的基础，人工草地可以说成功了一半。而另一半就是好的草种，合适的结构，精耕细作，精细管理以及收获等。

在这里，要特别强调豆科牧草的选择十分重要。因为我国目前家畜饲草缺乏，最严重的问题就是蛋白质饲料的不足，另外，在人工草种中配合一定比例的豆科牧草，不仅可解决蛋白质饲料的不足，而且豆科牧草的生物固氮，可增加系统中的氮素含量，提高土壤肥力，这是一举两得的事。

退化草地诊断与生物环境指示

1．草地是否退化：任继周院士依据土壤稳定性和流域功能、营养和能流分配、恢复机制3个指标。提出了“三阈”，即健康阈、警戒阈、不健康阈划分标准，建立了评价草地健康与功能和谐的尺度，并指出从健康阈向系统崩溃的发展就是草地退化的过程。找到从健康阈到警戒阈的分界线和从警戒阈到不健康阈的分界线这两个阈值，是研究草地是否退化的关键所在。

2．草地退化等级与生物环境指示：草地退化到什么程度?退化后有什么表现?这是我们突出关心的基本问题。世界各国草地学家从不同角度提出了退化草地等级标准以及生物环境条件在各个级别的表现。SampsonA.W.(1919)的土壤有机质诊断；HumphreyR.R．(1949)的可利用牧草产量占总产量的百分比诊断；DyketerhuisE.J.(1949)以减少种、增加种和侵入种反映植物群落的种类组成，以及它们盖度或地上部分生物量所占比重反映植物群落的结构变化，后由美国土壤保持协会制作草地退化分级图解。任继周(1961)以草地植物经济类群和特征植物、地表状况、水土流失现象、土壤有机质和酸度为指标的综合判断法。王德利(1996)在内蒙呼伦贝尔盟羊草草地不同放牧半径的研究；运用演替度即植被演替阶段背离顶级群落的程度来指示草地退化的程度。刘钟龄等(1998)对内蒙古典型草原退化序列的监测和测定，将植物群落生物产量下降率、优势植物衰减率、优质草种群产量下降率、可食植物产量下降率、退化演替指示植物增长率、株丛高度下降率、群落盖度下降率、轻质土壤侵蚀程度、中

重质土壤容重硬度增高、可恢复年限10个指标作为退化程度的鉴定指标，并提出草地退化分级标准和体系。任继周院士(1998)根据放牧过程中草地植物的负荷对策的表现提出了草地退化的5个级别，即轻度退化、明显退化、严重退化、极度退化、彻底破坏，以及判断草地退化等级的标准和系统。这些退化草地的等级标准及其生物环境指示在退化草地理论研究和实践应用上发挥着重要作用。

3．退化草地地理空间格局：昭和斯图等(1987)在内蒙古短花针茅草原以饮水点放牧半径为例进行放牧退化演替系列的研究表明，草地退化程度与饮水点的远近呈正相关关系，离饮水点越近草地利用强度越大，退化越严重。孟林等（1998）对新疆蒿类荒漠春秋场草地退化研究，结果表明，在空间上呈现出一定的放牧梯度演替规律，即越靠近畜群点退化越严重，随着距离的增加，退化逐渐减轻，特征由篙类半灌木占优势向一年生草本和篙类半灌木混生直至一年生草本居多逐渐过渡。 退化草地恢复方略

退化草地恢复是一个庞大复杂的系统工程，不仅涉及草地学、农作物牧草栽培学、土壤学、生态学等实用技术，而且要求具有强大的科学理论作指导，如恢复生态学、草地资源学和草业生产系统理论，特别是恢复生态学是20世纪80年代兴起的一门新兴科学，它是研究生态系统退化的原因，退化生态系统恢复与重建的技术与方法，生态学过程与机理的科学。退化草地恢复的首要条件是排除施加给草地的超负荷利用压力，使之降低到草地生态系统恢复功能的阈限。这就是说草地退化具有可逆性，一般情况下当消除过度的利用压力后，退化草地都具有恢复的潜在功能，但有些恢复过程是非常漫长的。

1．完善衡量畜牧业生产指标。传统上讲，政府部门多以牲畜年末存栏头数来衡量畜牧业生产的发展，这不仅在政府制定的规划纲要、工作总结、统计报表中而且在考核乡镇干部工作绩效时均有一定程度的体现。多年的实践证明、仅以牲畜头数来衡量畜牧业的发展，虽然是一个容易理解和操作简单的考核指标，但往往造成片面追求牲畜头数，忽视牲畜个体生产性能和商品畜产品生产量，陷入草地退化和牲畜生产性能低下之间的恶性循环。据调查，某些地方制定短期或长期规划时，均要求在某年新增奶牛头数若干，

绵羊存栏头数若干等等，造成牲畜头数连年翻番，从而加剧了草地的退化。简单的计算如下，一牧户饲养一头高产奶牛，年产奶量达8000公斤，而另一牧户饲养4头低产奶牛，每头每年生产奶2000公斤，才能抵得上前一户的奶产量，但两户消耗的饲草料、人力、物力等却非常悬殊。在种植业生产方面，衡量其生产能力往往有单产，而畜牧业生产方面，就没有将衡量牲畜个体生产性能的指标列入衡量体系。

2．封育禁牧是退化草地恢复最经济的技术方法。解除放牧压力，使草地自然恢复，作为一种低投入、经济的措施在退化草地恢复中得到广泛应用。如内蒙古典型草原，冷蒿、针茅、羊草为主的退化草地，经过7年封育后，地上生物量由每公顷1100提高到1900公斤，羊草比例由9%增加到35.7%，冷蒿等为主的菊科比例由31%下降到9%。

3．农业改良措施人工促进恢复。利用农业措施进行人工促进恢复退化草地是较为普遍的，包括松土、轻耙、浅耕翻、补播等，均能取得很好的效果。如在羊草退化草地进行的松土试验结果显示，羊草地上生物量增加了49%，其他禾草比例由43%上升到57.2%，豆科比例由6.2%上升到12.3%，而菊科由41.14%下降到16.6%。在退化羊草草地上补播羊草能使其生产力在二三年内达到与自然恢复的羊草草原一样，是实现快速恢复的有力措施。

4．建植人工草料地，提高人工饲草料生产能力是退化草地恢复和重建的强有力支撑超载过牧、草畜不平衡是引起草地退化的主要动因。矛盾的焦点是草少畜多且严重失衡。只有通过人工草料生产能力的扩大，增强家畜生产的物质基础，才有可能提高牲畜个体生产性能，加快牲畜周转，才能实现“退牧还草”，以修养生息，才能促进草原畜牧业从传统的粗放经营

向集约、半集约化经营转变。特别是，任继周院土提出的系统耦合与荒漠——绿洲草地农业系统的理论与试验成果，在我国草地生态治理实践中具有先导性。中国科学院植物所在内蒙古浑善达克试验示范研究，提出“1/10递减治理模式”，即种1亩人工草地，可使10亩天然草地得以合理利用，从而使100亩沙化退化草地得以恢复重建；许鹏教授在新疆荒漠草地生态优化调控原则和总体模式研究中提出的“三带三季一改模式”与“生态置换”理念都具有创新性和指导性。这些理论和技术对于解决草地修复具有相当的科学性和前瞻性。

5．退化草地恢复与重建的法律政策保障：1985年颁布实施的《草原法》，在近20年来对草地建设和经营管理发挥了重要作用。但随着市场经济的发展，草地资源管理建设方面出现了许多新情况，现行《草原法》已不能完全适应当前畜牧业生产发展和生态环境保护建设的新需要，修订和完善《草原法》已经非常迫切。应继续推行“草畜双承包责任制”，加强草原监理队伍建设和监理的力度和效率。

围封、浅耕翻改良技术对退化羊草草地植被恢复的影响

张洪生邵新庆刘贵河韩建国

【摘要】：为探求华北农牧交错带地区退化草地适宜的改良技术,于2005年在中国农业大学河北沽源草地生态野外试验站研究了围封、浅耕翻改良处理对退化天然羊草(Leymus chinensis (Trin.) Tzvel.)草地地上植被恢复的影响。结果表明:与过度放牧相比,围封、浅耕翻改良均能有效地改善退化羊草草甸草地地上植被的物种组成结构和群落结构,显著提高退化羊草草甸草地地上植被盖度、高度和地上生物产量(P0.05),其中以浅耕翻改良的效果最为明显;围封、浅耕翻改良导致退化羊草草地植被物种饱和度、物种均匀性指数、物种丰富度指数和物种多样性指数显著下降(P0.05),其中以浅耕翻的影响效果最明显。从利用的角度看,围封、浅耕翻改良4年后,羊草已占绝对优势,地上植被得到一定程度的恢复,地上生产量也显著提高(P0.05),草地可以开始有计划地加以利用,其中,浅耕翻改良对促进退化羊草草甸草地地上植被生产力的恢复,尤其是羊草种群的恢复较围封改良效果更好。

【作者单位】： 青岛农业大学农学与植物保护学院;中国农业大学草地研究所; 【关键词】： 围封 浅耕翻 羊草草地 植被恢复

【基金】：国家“十一五”科技攻关课题(2004B528B01)资助

退化草原封育改良过程中植物种的多样性变化的研究

宝音陶格涛陈敏

【摘要】：以冷蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ）为建群种的退化羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）草原变型封育过程中植物群落多样性特征及其变化趋势，１２年的研究结果如下：以冷蒿为建群种的退化羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）草原变型尽管单位面积上的物种丰富度较低，但由于原有优势种群的生长受到抑制，因而比原生羊草草原具有较高的均匀性和多样性．退化草原１２年的封育过程中，多样性指数表现为具有峰值的总体下降趋势，其中峰值产生在群落组合发生根本变化的封育后第７年．物种分布的均匀度是影响多样性变化的主要因素，而物种丰富度对多样性指数的影响不大．羊草、冷蒿、冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｍｉｃｈｎｏｉ）、变蒿（

【作者单位】： 内蒙古大学生态与环境科学系 中国科学院草原生态系统定位研究站 【关键词】： 退化草原变型 植物种群 多样性的变化 【基金】：国家自然科学基金,内蒙古大学青年科学基金

内蒙古羊草草原退化系列上群落生物量组成特征的研究

王静宝音陶格涛

【摘要】：通过对羊草草原退化系列上四个退化梯度植物种类组成、不同生活型和水分生态型的绝对和相对生物量以及群落的多样性指数的比较发现,随着退化程度的增强,物种的数量逐渐减少.禾本科在群落中的作用逐渐下降,而其它科,尤其是菊科的作用逐渐增大.群落科组成的多样性随着群落的退化先降后增,水分生态类型的多样性则逐渐下降.旱生植物的生物量逐渐增加,其作用随着群落的退化也逐渐增强,整个群落逐渐向旱生方向发展.多年生根茎禾草在群落中的生物量逐渐降低.群落生活型组成的多样性先降后增.在重度退化群落,多年生根茎禾草和多年生丛生禾草的相对生物量均有所下降,小半灌木和多年生草本的相对生物量有所升高,四种植物在群落中优势度较为平

【作者单位】： 内蒙古大学生态与环境科学系 内蒙古大学生态与环境科学系 【关键词】： 退化系列 生活型 水分生态型 绝对生物量 相对生物量

【基金】：国家自然科学基金重点项目(30460086)内蒙古自然科学基金项目(200408020509)国家自然科学基金重点项目(30330120) 【分类号】：S812

围封对草地的影响研究进展

闫玉春唐海萍辛晓平王旭

【摘要】：围封是草地管理的重要手段。围封通过排除家畜的践踏、采食及排便等干扰,从而使其群落向着一定方向演替。由于草地生态系统本身的复杂性和放牧历史、环境因子等的迭加作用导致退化草地群落围封后出现3种可能的演替模式,即单稳态模式、多稳态模式和滞后模式。由于围封后种群的消长、某些种群的消失及新种的进入导致草地在围封后的植物多样性也发生变化。从\"中度干扰\"理论、对放牧敏感性植物种消失、以及特殊环境因子下群落恢复缓慢等方面总结了草地围封后植物多样性的3种可能变化方向。总结了围封对土壤种子库的影响及其在草地恢复中的作用。阐述了围封对草地土壤理化性质的作用机制。总之,围封对草地的作用具有两面性。对围封作用要有全面的科学认识,把握好围封的时间尺度,以充分发挥其在退化草地恢复中的作用,避免由于利用不当而对草地产生的负面影响。建议加强对已有相关研究成果的总结与分析,对不明确和有争议的课题进一步深入研究,并建立长期的围封研究项目,增加围封研究的站点建设。 【作者单位】： 农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站;地表过程与资源生态国家重点实验室;

【关键词】： 围封 群落演替 多样性 生产力 种子库 土壤 时间尺度

【基金】：国家973计划课题资助项目(2007CB106806)国家自然科学基金面上资助项目(40571057)国家863专题课题资助项目(2007AA10Z230)国家科技支撑计划课题子课题资助项目(2006BAD16B05-2;2006BAC01A12)

1 呼伦贝尔草甸草原不同退化程度羊草群落指标研究

2围封对草地的影响研究进展

3不同改良措施下退化羊草草原群落恢复演替规律研究 4围栏封育措施对退化羊草植物群落特征影响研究 5呼伦贝尔羊草草甸草原植物多样性与退化程度的关系 6内蒙古羊草草原退化系列上群落生物量组成特征的研究 7羊草改良的生态学研究

8羊草退化的原因及退化草地改良的研究 9草地改良的理论方法与趋势

10退化草原封育过程中植物种的多样性变化的研究

11羊草种群生态场理论的研究

12呼伦贝尔草甸草原羊草群落不同退化程度土壤理化指标 13退化和恢复中的植物群落

14中国北方草地退化及其防治对策 15退化羊草草地生态恢复技术的研究 16不同改良措施对退化草地草原的影响

17过牧深翻及封育三种方式对退化羊草草地的影响

18围封，浅耕翻改良技术对退化羊草草地植被恢复的影响