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放牧利用草地植被健康评价体系的研究

更新时间:2016-07-05

草地是地球上分布最广泛的植被类型之一,目前全世界草地占有面积约为5.3×107 km2,其面积占地球陆地总面积的20%左右,是陆地生态系统的重要组成成分。草地对地球生态系统有重要作用,其中大气中有相当大一部分的CO2被草地生态系统所固定,其固定碳汇总量占陆地生态系统所固定碳汇总量的30%,同时向大气中释放大量的CO2,因此草地生态系统对全球气候变化具有重要影响。草地生态系统不仅为人类提供了许多产品,而且提供了多种生态服务,主要包括:调节区域小环境气候变化、碳蓄积与碳汇功能、提供净初级生产物质、防风固沙、改良土壤及生物多样性、保持土壤水分、减少水土流失等,促进区域生态环境平衡,它的巨大生态意义和经济效益已引起人们的高度重视。

分别回顾调查医院内收治的200例妊娠期糖尿病孕妇,根据其治疗措施不同分为对照组和实验组。其中,对照组100例患者中年龄最大者为33岁,年龄最小者为21岁,怀孕时间最长者为34周,怀孕时间最短者为18周。实验组100例患者中年龄最大者为34岁,年龄最小者为20岁,怀孕时间最长者为38周,怀孕时间最短者为34周。

青藏高原高寒草甸生态系统作为最独特的陆地生态系统类型,在在我国的水安全以及全球气候和碳收支方面起着重要的作用,同时是当地牧民赖以生存的生产资料。但是近年来由于过度放牧以及气候变化,高寒草甸退化已经成为青藏高原普遍存在的现象。因而青藏高原高寒草甸生态系统的可持续利用及其健康评价已成为维护我国生态安全以及社会稳定的当务之急。“生态系统健康”的概念来源于1942年Leopold提出的“土地健康” (Land health)概念,他认为健康的土地是被人类占领而没有受到损坏的状态。在之后相当长的一段时期,生态系统健康被认为是生态系统所具有的稳定性和可持续性,即在时间上具有维持其组织结构、自我调节和对胁迫的恢复能力。这一时期的生态系统评价工作一般选取一个,或者几个反应生态系统健康的综合指标来进行。例如,Simpson利用生物群落内期望动物区系与现实动物区系的比值来指示生态系统的健康程度;Karr用一个包含物种组成、物种多样性、敏感种、耐受种等信息在内的综合指标来反映生态系统的完整性; 1999年,被国际生态系统健康大会推荐使用的VOR 综合指数也是一个生命系统的综合指标。随着工作的深入,研究人员又将生态系统中除生命系统之外的非生命系统也加入到评价体系之中。例如任继周等在VOR指数的基础上,纳入无机环境因素(基况)提出了CVOR生态系统评价体系。Cairns指出理解生态系统的全面性与整体性应考虑把人类作为生态系统的组成部分而不是与其相分离。吴刚等认为生态系统健康应该同时包含生物学、社会经济、人类健康、社会公共政策等4方面的内涵;马克明则将生态系统健康分为系统内部(生态病毒理学、流行病学、生态系统医学等)健康与系统外部(社会经济、社会服务等)健康两个方面。因此,如今生态系统健康不仅指生态系统自身结构,功能的健康,还指生态系统对人类的社会服务功能健康。例如,最近被应用得较多的PSR系统就综合考虑了人类、生态系统以及社会等三个方面的因素。在实行家庭联产承包责任制之后牧户取得了草场的使用权。牧户对自家草地健康状况的认识程度,关系到其接下来所采取的放牧管理措施,最终会影响到其草场的质量。但是现有的生态系统健康评价体系都太过专业,不利于牧民自己用来评价自己草地的健康情况,并根据草地健康情况采取相应的放牧管理。这应该是中国西北高寒草甸持续退化的原因之一。因此如何在保证健康评价体系科学性的同时,提高其可操作性,制定出能够让牧民自己对其草场进行健康评价的评价体系,已经成为草业管理以及生态保护领域亟需解决的任务。本研究以青藏高原东缘高寒草甸为研究对象,从草地生态系统的生态功能以及生产功能出发,构建出一个适于牧民自己操作的一个综合、简单、准确、实用的草地健康评价方法。

1 研究方法

1.1 研究区概况

夏河县位于青藏高原东缘, 地理范围为 E102°00'~103°00',N34°40' ~ 35°30',平均海拔 3 250 m,年日照时间2 530~3 100 h,年均降水597.3~615.6 mm 全县土地面积50.6万hm2。全县主要草地类型为高寒草甸,草地群落的优势植物为莎草科嵩草属,禾本科披碱草属、早熟禾属植物,主要的可食性杂草有菊科风毛菊属蒲公英属蔷薇科委陵菜属植物。畜牧业是夏河县的主导产业, 是当地牧民的主要收入来源。近年来由于人口与牲畜数量的迅速增加导致草地的压力较大,草地退化现象普遍。

1.2 样地设置与数据收集

夏河县桑科乡选取五个样区,在每个样区的不同草场(阳坡草场、阴坡草场以及滩地草场)中,选择植被总盖度不同的草场(优良草场:C>95%;一般草场:95%>C≥80%;轻度退化草场:80%>C≥70%;中度退化草场:70%>C≥60%;重度退化草场C<60%,其中C为植被盖度),于各盖度梯度的草场中按照对角线法设置五个0.5×0.5 m的样方,统计样方中的物种丰富度和各物种的盖度、多度、高度以及生物量。通过观察牲畜的采食频率和文献调查植物的毒性来确定样方中主要植物的适口性。

1.3 草地健康评价模型的构建

Ci为第i个物种的盖度;

Y=∑ni=0CiPi+∑ni=0AiPi

其中:Y为生态系统健康指数;

利用以上指标我们构建了以下模型用来评价生态系统健康。

通过ANOVA分析发现植被总盖度对草地健康指数具有显著的影响(表2)。且通过两两比较发现在任意一类草场中,总盖度不同的草地的健康指数都有显著的差异(图2~图4)。说明我们建立的草地健康评价指标模型能够很好地反映草地健康状况。具有灵敏度高的特性。

Ai为第i个物种的生物量与总生物量的比值;

Pi为第i个物种的适口性;

通过观察牲畜采食频率、文献调查牧草毒性等方法确定样方中主要植物的适口性(表1)。结合样方数据和植物适口性数据可以由上述草地健康模型计算出夏河县草地生态系统的平均健康指数为4.53。阶地、阳坡以及阴坡三类草场中生态体系的平均指数分别为4.74、4.70和4.16(图1)。

观点4:思政课教师职责定位的“人生导师”说。重庆交通大学的姚国星认为,在立德树人视域下,高校思政课教师应扮演学生“人生导师”的角色,即就人生面临的实际问题对大学生传道授业解惑[6]86。

2 结果分析

n为样方内的物种数。

根据表1中数据可知,随着反应温度的升高,CHSOS的环氧值逐渐降低,CHSOS的产率逐渐升高。通过表1可明显看到,温度在75~85 ℃时,CHSOS的产率增高趋势大,当温度高于85 ℃后,产率随着温度升高变化趋势减缓,因此选择最佳反应温度为85 ℃。

1 夏河县高寒草甸植被常见植物及其适口性*

植物类别 物种名及其适口性(括号内数)莎草科矮嵩草(3),藏嵩草(3),大花嵩草(3),华扁穗草(3),线叶嵩草(3),干生苔草(2),青藏苔草(2)禾本科草地早熟禾(3),冷地早熟禾(3),溚草,发草(3),甘青(3)剪股颖(3),芒剪股颖(3),异针茅(3),羊茅(3),紫羊茅(3),中华羊茅(3),垂穗鹅冠草(3),垂穗披碱草(3)可食豆科高山豆(3),青海苜蓿(3),多枝黄芪(3),斜茎黄芪(3)可食杂草矮金莲花(0),矮泽芹(2),钝裂银莲花(0),高山唐松草(1),花葶驴蹄草(2),芸香叶唐松草(1),展毛翠雀(0),条叶银莲花(0),小叶草玉梅(0),三脉梅华草(1),车前(3),甘青老鹳草(1),甘肃黄芩(1),高山韭(3),锐果鸢尾(1),珠芽蓼(3),圆穗蓼(3),圆叶堇菜(2),湿生萹蕾(0),椭圆叶花锚(0),四数獐牙菜(0),女娄菜(2),卷耳(2),柴胡(1),裂叶独活(1),短腺小米草(2),毛果婆婆纳(2),兰石草(1),阿拉善马先蒿(1),多齿马先蒿(1),甘肃马先蒿(1),碎米蕨叶马先蒿(1),钉柱委陵菜(2),鹅绒委陵菜(3),二裂委陵菜(2),矮地榆(2),甘肃风毛菊(3),美丽风毛菊(3),星状风毛菊(3),瑞苓草(3),灰苞蒿(2),银叶火绒草(1),拉萨狗娃花(3),飞廉(1),蒲公英(3),柔软紫菀(1),乳白香青(2),条叶垂头菊(2),重冠紫菀(1),细叶亚菊(3)毒草阿坝龙胆(-1),大花肋柱花(-1),反折花龙胆(-1),高原毛茛(-1),甘肃棘豆(-1),黄帚橐吾(-1),鳞龙胆(-1),麻花艽(-1),毛茛(-1),乳浆大戟(-1),匙叶龙胆(-1),丝叶毛茛(-1),条纹龙胆(-1),线叶龙胆(-1)适口性说明:有毒,-1;劣,0;低,1;较好,2;优良,3。

1 夏河县三种主要草场类型的生态系统健康指数误差线:±SE。 2 滩地不同退化退化程度草场的健康指数误差线:±SE。误差线上不同字母表示不同退化程度草地的健康指数有显著差异(P<0.05)。

3 阳坡不同退化退化程度草场的健康指数误差线:±SE。误差线上不同字母表示不同退化程度草地的健康指数有显著差异(P<0.05)。 4 阴坡不同退化退化程度草场的健康指数误差线:±SE。误差线上不同字母表示不同退化程度草地的健康指数有显著差异(P<0.05)。

3 讨论

3.1 实用性

目前将草地基况以及社会经济因素纳入到草地健康评价体系的整体思路是正确的,它能够保证草地生态系统健康评价体系的科学性。但是在将上述因素纳入到草地健康评价体系的过程中,不宜考虑得内容过于广泛。因为考虑得内容越多该草地健康评价体系的可操作性就越低。因此,在制定草地健康评价体系时,要抓住主要矛盾,忽略一些不十分重要的因素。当前天然草地生态系统面临的主要问题是放牧利用的可持续性问题,主要矛盾为草畜矛盾。因而,只有围绕草地放牧利用的可持续性,而忽略其它因素来建立草地健康评价系统才能够很好地兼顾评价体系的科学性和可操作性,制定出适于基层以及牧民自身的草地健康评价体系。本研究所构建的草地健康指数由植物盖度、生物量以及适口性三部分组成。其中植被盖度和植物生物量是地上植物群落的主要特征,在很大程度上反映了草地生态系统的生态学特性,而植物生物量与植物适口性的结合则可以反映出草地的生产功能,是草地生态系统与社会经济的链接纽带。因而本模型非常有针对性地将社会经济的因素纳入草地健康评价体系,是基于放牧生产活动的草地健康评价体系。另外,本系统仅仅涉及到植物盖度、生物量以及适口性等三个指标,且这三个指标是在放牧活动和草地管理的过程中经常接触和测量的指标。所以该草地健康评价体系具有简单、易操作的特点,非常适于牧民自身以及基层草地管理工作者应用。

这样支撑背后的压力和心酸,我也有过切身体会。他坦言,也有撑不住的时候。2014到2015年间,因为太过忙碌,他一度感觉到崩溃。“有段时间我喝什么酒都没味道,喝什么酒都不开心,再好的酒也觉得提不起来兴奋点,身边的人能明显感受到。那段时间该做的工作还是在做,该进行的课也还在讲。很多东西比较得心应手了,不会做得太差,但当时状态是不好的。明显感觉到自己学习状态不够好,精神不够集中,喝酒也有点食肉不知其味那种感觉。”幸好,他都撑过来了。不对!可以说,你发现所有厉害的牛人,在赢得掌声之后,永远都还觉得自己不够努力。他们把这归结为不够上进,其实是谦逊使然。

2 植被总盖度对健康指数的影响

草场类型 植被总盖度(C)健康指数dFP滩地草场C>95%7.31470.04<0.00195%>C≥80%5.4080%>C≥70%4.3970%>C≥60%3.52C<60%2.52阳坡草场C>95%7.49457.11<0.00195%>C≥80%5.8280%>C≥70%4.2770%>C≥60%3.48C<60%2.41阴坡草场C>95%6.584140.99<0.00195%>C≥80%4.9580%>C≥70%3.8770%>C≥60%3.04C<60%2.20

3.2 灵敏性

本研究分别在阳坡、阴坡以及滩地等三类生境中测量了不同盖度(>95%、95%~80%、80%~70%、70%~60%、<60%)草地的草地健康指数。然后通过方差分析发现无论在那种生境中不同盖度等级的草场的草地健康指数均有显著差异(图2-4)。这说明我们建立的草地健康指标体系具有很好的灵敏性,能够非常客观地反映草地的健康程度。这也是本草地健康指标体系科学性的一种反映。

3.3 可比性

由于我们在草地健康指数的构建过程中没有考虑任何与草地基况相关的因素,所以我们的草地健康指数的可比性就受到了影响。所以我们的草地健康指数只能反映特定地区、特定类型草地的健康状况,不可仅仅根据该健康指数来比较不同地区,不同类型草地的健康程度。牧民和基层草地工作者在运用该草地健康评价体系时首先要针对特定的草地类型建参照体系,可简单地以待评定的草地类型中的优良草场为参照,来评价其它草场的退化程度。我们的草地健康评价指标体系很适合基础草地管理人员对某草场的健康状况进行长期监测,也比较适用于牧民对自家草场进行长期的监测。

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陈昕
《畜牧兽医杂志》 2018年第3期
《畜牧兽医杂志》2018年第3期文献

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