肃北县草原资源调查

2010-03-31贾生福杨鹏翼金赐福蒋东芳柴永青巴特尔王保成索依拉

草业科学 2010年11期

赵忠,何毅,贾生福,李青,杨鹏翼,金赐福,蒋东芳,柴永青,泽德,那·巴特尔,王保成,索依拉

（1.甘肃省草原监理站,甘肃兰州 730046；2.甘肃省外资项目办公室,甘肃兰州 730030；3.肃北县草原监理站,甘肃肃北 736300）

肃北县是甘肃省唯一的蒙古族自治县,地处祁连山西端和马鬃山地区,是全省草原面积最大的县,草原面积占全省草原总面积的28.95%。肃北县以草原畜牧业为主体经济,是甘肃省重点牧业县。境内丰富的草原资源和大面积现代冰川孕育了疏勒河、党河两大水系共227条大小支流,是河西地区乃至我国北方重要的水源涵养区和生态屏障。然而,长期以来气候持续干旱,加之人口的不断增加,超载过牧、乱挖滥采等人为干扰活动愈加剧烈,导致草原向退化、沙化、荒漠化趋势发展[1]。因此,保护肃北县的草原资源,对于维护国家生态安全具有十分重要的意义。

甘肃省最近一次全面的草原调查完成于20世纪80年代初[2],据今已20多年,而这个时期正是草原开发利用强度最大、资源和生态变化最快的时期,直接影响草原的保护和建设。所以,甘肃省草原监理站通过实施世界银行-全球环境基金（GEF）甘肃牧业发展项目“牧区草地资源及生物多样性调查项目”,组成调查组于2007-2009年,利用遥感信息系统（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的一体化集成技术[3-7],以Landsat TM影像为数据源,通过典型区调查和路线调查,对肃北县草原资源及生物多样性进行连续3年的系统调查,查清当地草地资源及生物多样性状况,为制定符合实际、行之有效的草原资源保护利用方案提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查区概况[8-9]肃北县由两大块组成,分别为祁连山和马鬃山地区。祁连山地区处在38°13′～ 39°53′N,94°33′～ 98°59′E,地貌为高寒山地和山间盆地,海拔2 500～4 500 m,年日照时数2 841 h,年平均温度6.3℃,年降水量86～280 mm,年平均无霜期 156 d；马鬃山地区处在40°38′～ 42°08′N,95°30′～98°20′E,地貌为低山残丘、戈壁和山间盆地,海拔 1 500～2 000 m,年日照时数3 316 h,年平均温度3.9℃,年降水量85.2 mm,年平均无霜期128 d。适应祁连山地区生态环境长期形成的地带性土壤有:高山荒漠草原土、高山草甸土、亚高山草原土、山地灰棕漠土、草甸沼泽土等；马鬃山地区主要为灰棕漠土、棕漠土、盐土等。全县总土地面积663.82万hm2,草原面积占全县总土地面积的78.06%。肃北县以畜牧业为主体经济,在畜种构成上以绵羊、山羊、牦牛、骆驼和马为主。

1.2 调查研究方法

1.2.1数据源以中国科学院对地观测与数字地球科学中心遥感卫星地面站提供的2006年、2008年Landsat TM影像为数据源（图像132/34,133/32、33,134/32,135/31、32、33 、136/30、31、32、33,137/31、32、33）,接收时间 2006 年 9 月 11日、18日、20日,2008年7月 19 日、28日,2008年 8月13日、22日,分辨率 15、25、30 m,所选遥感影像纹理清晰,云量为0.5%。遥感影像时相与2007年和2008年7、8月野外实地调查时间一致。辅助资料包括肃北县1∶10万地形图和行政区划图,甘肃省草原资源图等基础图件及当地自然、社会和经济统计资料、区划资料等。

1.2.2草地分类采用与20世纪80年代全国首次草地资源调查相同的草地属性界定标准和草地分类系统《中国草地类型的划分标准和中国草地类型分类系统》[2,9],于2008年7-8月开展调查,共做样方和样线383个,现场标图约22 500 km2,调查路线18 500 km。在此基础上,借助遥感判读,按类Ⅰ ,Ⅱ,Ⅲ…及亚类（Ⅰ）,（Ⅱ）,（Ⅲ）…；组a,b,c…；型1,2,3…三级分类单位进行划分。

1.2.3遥感影像处理及分类

影像纠正以肃北县已定义地理标志的遥感影像为参照,利用ENVI软件,采用多项式几何校正模型Polynomial（2次多项式）,双线性（bilinear）重采样方法对TM影像进行几何纠正[11-12]。采用T ransverse Mercator投影,地球模型为 Krasovsky椭球体。

影像分类、判译及草地类型划分在目视判读的基础上,根据实地调查并结合土地利用现状图、甘肃省草原资源图等选取训练样本,采用最大似然法进行分类[11-12]。进一步根据植被的水平分布和垂直地带分布特点,在GIS环境下结合坡度、坡向和高程等数据,采用人机交互的方式对分类结果进行修正,提高分类精度[13-14]。分类结果采用验证样本进行精度验证,符合分类精度要求。

1.2.4植被指数提取由于草甸草原区和荒漠区的土壤背景、植被特征等具有明显差异,因此分草甸草原区和荒漠区时分别提取各自的植被指数,草甸草原区选择归一化植被指数（NDVI）,荒漠区选择修正土壤调节植被指数（MSAVI）[3-7,11-15]。

利用ENVI遥感影像处理软件直接从LANDSAT TM 第 3、4波段提取DNVI数据。

修正土壤调节植被指数（MSAVI）计算公式如下:

式中,ρnir为近红外光波段反射率,ρred为红光波段反射率。

1.2.5草地生产力评价根据草甸草原区和荒漠区鲜草（或风干）产量的实测数据,结合相应点植被指数采样值,建立草甸草原区和荒漠区产草量估算模型,估测肃北县天然草地产草量及载畜能力[2-3,5,16-19]。

草地可食鲜草产量计算公式如下:

草地载畜量计算公式:

2 结果与分析

根据调查,经过归纳[19-20],将肃北县天然草原植被划分为9个类,17个亚类、19个组,29个型。采集各类植物标本986份749种,分属61科,基本涵盖了调查区域的主要植物种群。肃北县南部祁连山地区分布的植物有210种,分属42科129属,其中中低等以下的牧草有185种,占植物群落的88%；中等以上的牧草有25种,占植物群落的12%。马鬃山区分布的植物种有86种,分属23科、54属。其中优良牧草有70种,占植物群落的81%。不同草原类型面积、产草量及载畜能力见表1。

表1 肃北县各类草原面积、产草量及载畜能力

肃北县草地类型分布见图1,肃北县草地动植物分布见图2。

Ⅴ温性草原类在肃北主要分布于石包城乡龚岔、哈什哈尔、大雪山一线。主要有长芒草（Stipa bungeana）、克氏针茅（S.krylovii）、冰草（Agropyron cristatum）、丛生隐子草（Cleistogenescaespitosa）、糙隐子草（C.squarrosa）、冷蒿（Artemisiaf rigida）、青海固沙草（Orinus kokonorica）等。本类下分 1个亚类、1个组、1个草地型。

Ⅴ（Ⅱ）山地丘陵温性草原亚类

Ⅴ（Ⅱ）b禾草草地组

Ⅴ（Ⅱ）b 26扁穗冰草+冷蒿草地型多分布于丘陵山坡,短根茎疏丛型扁穗冰草为特有,有时也进入荒漠草原区,通常为伴生种,只有在低洼覆沙地段形成优势。从石包城乡大雪山一线向西沿祁连山地直伸入阿克塞境内,与小叶金露梅（Potentilla parvi folia）灌木草原相接。在种群组成中除广布的冷蒿、苔草（Carexsp.）、紫菀（Astersp.）、翻白草（P.discolor）外,还有温度因子差异较大的一些种,如暖温型长芒草、白草（Pennisetum centrasiaticum）、艾（A.argyi）、早熟禾（Poasp.）、茵陈蒿（A.capillaris）、胡枝子（Lespedezasp.）等,向西小叶棘豆（Oxytropis microphylla）、万年蓬（A.vestita）、鹅观草（Roegneria kamoji）逐渐替代东部喜温种。随着海拔升高,细叶鸢尾（Iristenui folia）、针茅（S.capillata）、克氏针茅、勃氏针茅（S.przewalskyi）在群落中数量渐增,甚至耐寒,高山种紫花针茅（S.purpurea）也侵入该型。目前,主要为四季放牧草地。扁穗冰草和冷蒿结合的草地,在本地优势度不甚显著,群落结构也不典型,但分布范围较广,只是草群高度较低,平均只有12 cm,盖度只有56%,在草群组成中,禾草占44%,豆草占11%,可食性杂草占37%,毒草占4%,裸地率高,该型总盖度在90%以上,草层高度 30～65 cm,平均产草量鲜质量 760 kg/hm2,风干草产量296 kg/hm2。当前退化严重,急需采取保护改良措施,提高生产能力。

图1 肃北县草地类型分布图

图2 肃北县草地动植物分布图

Ⅵ温性荒漠化草原类本草地类是草原向荒漠过渡的一个类型,地处半干旱向干旱区的过渡地带,属草原类组中最干旱的一个草地类。草地建群种由旱生丛生小禾草组成,亦有强旱生小半灌木混生。主要分布在祁连山山前海拔2 300～2 450 m的浅山地带或山前倾斜平原,野马滩,野马河南侧乱山子和下游干河床,石包城乡的石板墩沟、大红沟、大井泉、白石头沟、边墙沟、大沙沟河坝,别盖乡的那任西勒沟脑、清水沟梁等地的山前倾斜面,残丘、干河床一带,马鬓山地区。气候温凉,且干旱缺水。土壤以亚高山草原土类为主,有机质含量低,植被覆盖度为10%～50%,草层高1～25 cm,植物种类 4～7种,多为旱生小半灌木、蒿类及一些禾草。适应山羊群的放牧。平均产草量鲜质量1 665 kg/hm2,风干草产量595 kg/hm2。指示性草种主要是短花针茅（S.brevi f lora）和垫状驼绒藜（Ceratoides compacta）,建群种植物有戈壁针茅（S.tianschanicavar.gobica）、沙生针茅（S.glareosa）、紫花针茅、茵陈蒿、蒙古韭（Allium mongolicum）、中麻黄（Ephedra intermedia）、合头草（Sympegma regelii）、红砂（Reaumuria songarica）、细叶亚菊（Ajania tenui folia）等。草地总面积2 152 hm2,占草地总面积的0.04%。本草地类有1个亚类、1个组、1个草地型。

Ⅵ（Ⅰ）浅山平原温性荒漠化草原亚类

Ⅵ（Ⅰ）c半灌木杂类草草地组

Ⅵ（Ⅰ）c 30甘草草地型优势种为胀果甘草（Glycyrrhiza inf late）,形成盐生草甸群落。因其伴生种有短花针茅、猪毛蒿（A.scoparia）、莳萝蒿（A.anethoides）、蒙古冰草（A.mongolicum）、蒙古韭等草原种,故将其划入草原类。它是一种退化群落,由于采药人为影响,分布面积越来越小,是一种放牧型草地。甘草是豆科的一种药用小灌木,根入药,因而常遭到毁灭性的采挖,目前大范围的退化。该型草层高仅11 cm,盖度32%。甘草占21%,禾草占 25%,杂类草占 45%,毒害草占9%。平均产草量鲜质量1 665 kg/hm2,风干草产量595 kg/hm2。由于裸地率高、风蚀、水蚀严重,急需采取人工补种保护措施。

Ⅶ温性草原化荒漠类分布于马鬃山地区东西至西北部。气候极干旱,蒸发量大,土壤以棕漠土为主。植被稀疏,种类2～7种,草层高5～320 cm,植被覆盖度8%～30%。本类下分2个亚类、2个组、4个草地型。

Ⅶ（Ⅰ）沙砾质温性草原化荒漠亚类

Ⅶ（Ⅰ）b具乔、灌木杂类草草地组

Ⅶ（Ⅰ）b 34杨树（Populussp.）+柽柳（Tamari x chinensis）-杂类草草地型面积小,分布于马鬃山公婆泉东北侧的红柳沟。主要植物有柽柳、细枝盐爪爪（Kalidium gracile）、红砂、木本猪毛菜（Salsola arbuscula）等,适应放牧骆驼。柽柳在河岸较多见。在柽柳灌丛中有无芒隐子草（C.songorica）、芦苇（Phragmites australis）、赖草（Leymus secalinus）等草本植物。草群中稀少的无芒隐子草等小禾草草层高只有2 cm,而灌木高度不同地段有所不同,可从90 cm到200 cm不等,可食草基本为灌木的嫩枝鲜叶,可占地上生物总量的99%,平均鲜草产量1 990 kg/hm2,风干草产量853 kg/hm2。

Ⅶ（Ⅰ）b 35梭梭+红砂-杂类草草地型分布于马鬃山地区东西至西北部明水、梭梭泉、坡子泉、骆驼泉,植物有梭梭（Haloxylon ammodendron）、红砂,并且梭梭滩河坝一带密度较大,伴生种有木本猪毛菜,还稀疏夹杂有胡杨（P.euphratica）等。构成草群的层片变化较大,其中以超旱生半灌木和小半灌木构成的层片较为普遍,如红砂、合头草、多种猪毛菜、几种盐爪爪（Kalidiumspp.）、假木贼（Anabasissp.）、沙蒿（A.desertorum）等。偶有芦苇、沙竹（Phyllostachys propinque）、沙生针茅等多年生禾草散生其间,而盐生草、猪毛菜及其他一年生草在降水较多年份也可形成主要伴生种。次优种红砂分布范围比梭梭还广。属放牧型荒漠类草地,除骆驼喜食灌木外,沙竹、沙米（Agriophyllum squarrosum）、沙蒿、绵蓬（Corispermumsp.）、猪毛菜（Salsola collina）、柽柳、泡泡刺（Nitraria sphaerocarpa）、小果白刺（N.sibirica）均为羊所乐食或采食。梭梭根上寄生的肉苁蓉（Cistanche deserticola）是一种药材。梭梭在群落中属上层,高度可达500 cm,红砂和其他灌木高度在70 cm左右,猪毛菜等只有15 cm,平均总盖度为45%。在草群组成中,全属杂草类,是个劣质型草地。平均鲜草产量 6 050 kg/hm2,风干草产量2 016 kg/hm2。该群落的防风固沙效益远大于生产效益,应予重视、保护和培育。

Ⅶ（Ⅱ）土质温性草原化荒漠亚类

Ⅶ（Ⅱ）a具灌木杂类草草地组

Ⅶ（Ⅱ）a 36白皮锦鸡儿-沙生针茅草地型分布于马鬃山地区。主要植物种除少量沙生针茅外,以膜果麻黄（E.przewalskii）、白刺、红砂、合头草、霸王（Zygophyllum xanthoxylum）、灌木亚菊（A.f ruticulosa）、灰叶铁线莲（Clematis canescens）等灌木为主。平均鲜草产量3 600 kg/hm2,风干草产量1 200 kg/hm2。

Ⅶ（Ⅱ）a 38红砂-沙生针茅草地型分布于马鬃山地区。主要植物种除少量沙生针茅外,以白刺、红砂、合头草、霸王等灌木为主。平均鲜草产量736 kg/hm2,风干草产量215 kg/hm2。

Ⅷ温性荒漠类分布广,面积大,占全县草地总面积的60.65%。主要分布在党河以北,大道尔吉、平大板、疏勒河两岸、鱼儿红乡的妖魔山、荒田地、鹰嘴山、一百四戈壁等地的低山,砾质和复沙戈壁,马鬃山地区的大部。气温高、蒸发量大,干旱。土壤以山地灰棕漠土、灰棕漠土、棕漠土为多,其次有风沙土类,极少腐殖质积累。植被稀疏,种类 1～8种,草层高 2～48 cm,植被覆盖度10%～30%或更高些。植物主要以深根,肉质叶、耐盐碱的旱生超旱生半灌木形成层片,产量较高,但变幅较大。这类草场因缺水、草质低劣,主要适应骆驼的四季牧场及羊的冬春场。下分4个亚类、4个组、10个草地型。

Ⅷ（Ⅰ）沙质温性荒漠亚类

Ⅷ（Ⅰ）a灌木草地组

Ⅷ（Ⅰ）a 39白刺+紫苑木草地型白刺与荒漠广布的红砂组成的群落,主要分布在马鬃山地区,分布区为覆沙地或盐渍化地段。在不同基质地段伴生种也有变化。伴生灌木通常有红砂、霸王、细枝盐爪爪和沙蒿等；除红砂外,细枝盐爪爪频度较大；覆沙地沙蒿植丛较显著。草本层有多根葱（A.polyrhizum）、戈壁针茅（S.tianschanicavar.gobica）、沙生针茅、蒙古韭和一年生的盐生草（Halogetonsp.）、猪毛蒿（A.scoparia）、猪毛菜、阿尔泰狗哇花（Heteropappusaltaicus）等,在盐渍化湿土地段有沙蓬,骆驼蓬（Peganum harmala）等。是一种植被盖度小,生产量低的植物群落。白刺具刺,叶量也少,牧用价值较低,只有伴生种可为骆驼、山羊提供牧草,为该区的劣质薪柴,但白刺耐沙埋,是一种较好的固沙植物。平均草层高15 cm,总盖度17%,在草群组成中,禾草占15%,可食性杂类草占 85%。平均鲜草产量 2 500 kg/hm2,风干草产量 833 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅱ）砾沙质温性荒漠亚类

Ⅷ（Ⅱ）a灌木草地组

Ⅷ（Ⅱ）a 43合头草+珍珠猪毛菜（S.passerina）草地型合头草在砾沙荒漠地段均可见到,北到马鬃山,南到鱼儿红、石包城、别盖均有分布。在马鬃山石质山沟伴生有松叶猪毛菜、大花驼蹄瓣（Zygophyllum potaninii）、短舌菊（Brachanthemumsp.）、短叶假木贼（Anabasisbrevi f olia）、泡泡刺、中亚紫菀木（Asterothamnus centrali-asiaticus）、刺旋花（Convolvulus tragacanthoides）、蒿叶猪毛菜（S.abrotanoides）、珍珠猪毛菜、拐轴鸦葱（Scorzonera divaricata）等。合头草为骆驼所喜食,是秋季骆驼抓膘放牧草地。平均草层高9 cm,总盖度20%,在草群组成中可食性杂类草占97%,禾草仅占3%。平均鲜草产量659 kg/hm2,风干草产量220 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅱ）a 44红砂+合头草草地型红砂是肃北荒漠区分布最广的超旱生盐生矮半灌木,再生能力很强,沙埋后,遇到降水又可生出不定根,茎裂还可以进行无性繁殖。红砂多为单优群落,植被稀疏,结构简单,主要分布于石包城西戈壁、干河、平草湖南戈壁、贾公台、鱼儿红、独山子东戈壁、大龚岔西滩、平达板、土达板戈壁、大道尔吉戈壁、大沙沟、查干陶勒盖、大泉河滩、西滩、月牙湖、疏勒河两岸、一百四戈壁,马鬃山音凹峡一带、将军台、公婆泉梭梭滩、夏尔马票、红柳河、钢矿山、明水公路以东的桥海头、梭梭井、坡子泉、云母头、巴乌林口布以及跃进山南北的砾质戈壁滩上。主要以红砂、珍珠猪毛菜、合头草、细枝盐爪爪、沙生针茅、戈壁针茅、蒙古韭、小果、亚菊（A.pallasiana）、优若藜（C.latens）、蒿属、紫草科等植物为优势种,种类 3～12种,较为单一,适于放牧骆驼和山羊。总盖度20%,草层高15～25 cm,在草群组成中可食性杂类草占98%,平均鲜草产量844 kg/hm2,风干草产量 247 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅲ）砾石质温性荒漠亚类

Ⅷ（Ⅲ）a灌木草地组

Ⅷ（Ⅲ）a 45膜果麻黄+合头草草地型膜果麻黄是亚洲中部的广布稀疏灌木植物,多分布于洪积、冲积扇及卵石质干河床。土壤为砾石质、卵石质的石膏棕色荒漠土。麻黄主要生长在马鬃山区径流冲沟或浅河床岸旁,常以稀疏群聚构成简单纯群落,总盖度约 16%,麻黄盖度不超过10%,在草群种类组成中有合头草、短叶假木贼、沙蒿、驼绒藜（C.latens）、戈壁针茅、早熟禾等。麻黄家畜不食,为中草药。平均鲜草产量2 160 kg/hm2,风干草产量863 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅲ）a 46短叶假木贼+红砂草地型短叶假木贼是中亚的典型荒漠种,在肃北县马鬃山剥蚀干旱山地山麓形成纯群落,伴生种极为贫乏。有稀疏的霸王、膜果麻黄、红砂等,在走廊南部山麓形成草原化荒漠,伴生着白刺、猪毛菜、戈壁针茅、沙生针茅等,它与广布的荒漠灌木红砂、霸王组成了一种低劣质放牧草地。平均草层高36 cm,总盖度13%,在草群质量组成中可食性杂类草占98%,平均鲜草产量368 kg/hm2,风干草产量121 kg/hm2。由于优势种假木贼含有生物碱,系非饲用植物,载牧量极低。

Ⅷ（Ⅲ）a 49星毛短舌菊（Brachanthemum pulvinatum）+垫状驼绒藜草地型星毛短舌菊为旱生半灌木,主要分布在肃北盐池湾等地的石质山地,其种类组成中刺旋花、绵刺比较显著,其次有驼绒藜、刺叶柄棘豆（O.aciphylla）、合头草（Sympegma regelii）、狭叶锦鸡儿（Caragana stenophylla）等。在草群中草本植物很稀疏,不能形成层片,有多根葱、骆驼蓬、沙生针茅。其中刺旋花多在石山裂隙生长指示干旱石质生境,可作为骆驼放牧地。草层高9 cm,盖度可达25%,在草群组成中禾草约占 25%,可食性杂类草占65%。平均鲜草产量850 kg/hm2,风干草产量302 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅲ）a 50刺叶柄棘豆+中亚紫菀木草地型刺叶柄棘豆又叫猫头刺,是一种具刺丛生小灌木。多生长在马鬃山、盐池湾等地荒漠区的干河谷,也见于沙化较重的覆沙地。与沙生针茅结合的草地,草群平均高度 9～15 m,盖度 15%～35%,平均不到29%。在覆沙地段,灌丛基部形成沙包。伴生植物有紫菀木、合头草等灌木,由于驼绒藜、蒙古韭、沙生针茅等强旱生草原牧草的侵入,是山羊和骆驼的一种放牧草地。在草群组成中,禾本科占7%,豆科占30%,可食性杂类草占53%,毒草占10%。平均鲜草产量750 kg/hm2,风干草产量300 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅲ）a 51珍珠猪毛菜+合头草+沙生针茅草地型主要分布在马鬓山区的红砂梁、石板墩、驼马滩、土鲁滩、牛圈子北山一带,是羊和骆驼的天然放牧地。主要植物有珍珠猪毛菜、合头草、红砂、沙生针茅、木本猪毛菜等,其中珍珠猪毛菜为亚洲中部的特有种。平均高度10 cm,盖度27%,种类组成中99%为灌木和杂类草,平均鲜草产量2 615 kg/hm2,风干草产量669 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅳ）土质温性荒漠亚类

Ⅷ（Ⅳ）a灌木草地组

Ⅷ（Ⅳ）a 52蒿叶猪毛菜+沙生针茅草地型蒿叶猪毛菜与驼绒藜在马鬃山海拔2 000 m左右的山间盆地、残丘低地、洪积倾斜平原形成一种耐旱能力极强的小半灌木草地。在祁连山西段山麓从肃南、肃北到阿克塞海拔3 100 m以上的洪积、冲积扇,前山丘陵,丘间低地和哈尔腾谷地,亚高山带也有该型草地的分布。随着水分条件、土壤基质的变化,局部地段分布有沙生针茅、多根葱、蒙古韭、冠毛草（Stephanachne pappophorea）等草原成分和戈壁针茅及一年生的独行菜（Lepidium apetalum）、蝎虎霸王（Z.mucroantum）、滨藜（Atriplex patens）等。该型可作为放牧草地,但大部分为缺水草地,利用率较低。草层高13 cm,盖度平均23%,在草群质量组成中禾草占10%,可食性杂类草占88%,平均鲜草产量736 kg/hm2,风干草产量 215 kg/hm2。

Ⅷ（Ⅳ）a 53盐爪爪+红砂草地型细枝盐爪瓜是甘肃荒漠区的常见耐盐小灌木。此型面积较小,分布于马鬃山公婆泉西侧的大白石山戈壁有水井和泉水露头的地方。主要植物有细枝盐爪爪、红砂、芦苇、芨芨草（Achnatherum splendens）,是可供羊和骆驼采食的放牧草地。平均草层高24 cm,盖度25%,在草群组成中,100%的为可食性杂类草。平均鲜草产量351 kg/hm2,风干草产量113 kg/hm2。

Ⅸ高寒荒漠类由耐寒、干旱垫状小半灌木组成的一种植被。甘肃这一类型被认为是随着青藏高原、祁连山地隆起和大陆性气候加强过程中的形成物,是温带荒漠高寒气候条件下的一种变体。主要分布在祁连山高山带和阿尔金山高山带,其代表性草种是垫状驼绒藜。该类只有1个组、1个草地型。

Ⅸa杂类草草地组

Ⅸa 54垫状驼绒藜草地型在大小哈尔腾、党河、疏勒河上游碎石质或沙砾质干旱山坡连片分布。在盐池湾野马河、大沙沟一带优为典型。垫状驼绒藜为垫状小半灌木,高8～15 cm,株丛直径20～40 cm,基部形成小土丘,极耐高寒干旱气候,往往形成简单的单优群落。总盖度8%～25%,在湿度条件较好的地段,伴生有猪毛菜、黄花补血草（Limonium aureum）、戈壁针茅、沙生针茅、高山蚤缀（Arenaria musci formis）、矮亚菊（A.trilobata）、腺风毛菊（Saussurea glandulosa）等。垫状驼绒藜是高寒荒漠区具有较高饲用价值的主要牧草之一,为羊暖季主要放牧草地。平均鲜草产量1 822 kg/hm2,风干草产量693 kg/hm2。

Ⅹ高寒草原类主要分布在盐池湾野马滩,野马河南侧乱山子和下游干河床,石包城乡的石板墩沟、大红沟、大井泉、白石头沟、边墙沟、大沙沟河坝,鱼儿红部分地区,别盖乡的那任西勒沟脑,清水沟梁等地的山前倾斜面,残丘、干河床一带。气候温凉,且干旱缺水,土壤以亚高山草原土类为主,有机质含量低,植被覆盖度为10%～50%,草层高 1～25 cm,植物种类 4～7种,多为旱生小半灌木、蒿类及一些禾草。该类有2个亚类、2个组、2个草地型。

Ⅹ（Ⅰ）高寒草甸草原亚类

Ⅹ（Ⅰ）a丛生禾草草地组

Ⅹ（Ⅰ）a 55紫花针茅+高山早熟禾（P.alpina）草地型紫花针茅是高寒草原中最重要、最具代表性的牧草。肃北主要分布在海拔2 800～3 400 m的宽谷滩地和山坡。土壤为淡粟钙土,该型盖度较大,通常为60%～70%,伴生牧草有长稃早熟禾（P.psilopis）、扁穗冰草、郦氏溚草（Koeleria litwinowii）、中华羊茅（Festuca sinensis）、异针茅（S.aliena）、黑药鹅观草（Roegneria kamoji）、克氏针茅等禾草以及嵩草（Kobresia bellardii）、苔草、阿尔泰狗哇花、二裂委陵菜（Potentilla bi f urca）、多茎委陵菜（P.multicaulis）等。它是与嵩草草甸相临的一个型,具有线叶嵩草（K.capilli folia）、粗壮嵩草（K.robusta）类型中的伴生成分,故为草甸草原。紫花针茅草质比较柔软,适口性强,营养比较丰富,是一种较好的夏季放牧场。平均草层高8 cm,总盖度50%,禾莎草占 51%,豆科占 13%,可食性杂类草占34%,毒草占2%。平均鲜草产量1 420 kg/hm2,风干草产量511 kg/hm2。

Ⅹ（Ⅱ）高寒荒漠草原亚类

Ⅹ（Ⅱ）a杂类草草地组

Ⅹ（Ⅱ）a 56紫花针茅+垫状驼绒藜草地型主要分布于肃北县境内的西祁连山党河河谷,盐池湾边墙沟、白石头沟、大井泉、大红沟、石板墩、那任西勒及野马滩等地的山前倾斜面上,向西到大小哈勒腾,垫状驼绒藜逐渐上升为次优种,与高寒荒漠相接。其伴生成分有红砂、茵陈蒿、蒙古韭、中麻黄、合头草、高山棘豆、矮麻黄（E.minuta）、细叶鸢尾、高山紫菀（A.asteroides）及个别的莎草科植物,在阿尔金山该型下接亚高山甘青金露梅（小叶金露梅）灌丛草原。该型平均草层高7 cm,总盖度27%,草群组成中禾草占18%,豆科占13%,杂类草占67%,平均鲜草产量865 kg/hm2,风干草产量308 kg/hm2。

Ⅺ高寒草甸类指以冷中生多年生草本植物为优势形成的植物群落。在祁连山山地是以密丛短根茎地下芽嵩草属植物为主组成的该类草地。该类草地主要分布在党河南山北麓的亚高山地段的大小河脑,大小克腾郭勒河流域。海拔在3 400～4 000 m的鱼儿红、白獭拉沟、吊大板、湖洞沟,盐池湾乡的尧勒特,别盖乡的牛圈子、那任西里沟、北沟、三道沟等海拔3 100～3 400 m的宽谷、山坡地一带,气候高寒,降水量少,但地处阳坡宽谷地段,蒸发量较小,气温低,且较湿润,土壤以高山草甸土和亚高山草原土类为主,腐殖层10～20 cm,植被覆盖度40%～80%,草层高度5～36 cm,植物种2～11种。本类下分2个亚类、2个组、4个草地型。

Ⅺ（Ⅰ）高寒草甸亚类

Ⅺ（Ⅰ）a小莎草草地组

Ⅺ（Ⅰ）a 57高山嵩草+杂类草草地型主要分布在党河南山北麓的亚高山地段的大小河脑,大小克腾郭勒河流域。海拔在3 400～4 000 m的鱼儿红、白獭拉沟、吊大板、湖洞沟,盐池湾乡的尧勒特,别盖乡的牛圈子、那任西里沟、北沟、三道沟等海拔3 100～3 400 m的宽谷、山坡地一带。平均鲜草产量 1 580 kg/hm2,风干草产量 632 kg/hm2。

Ⅺ（Ⅰ）a 58线叶嵩草+高山嵩草草地型主要分布在党河南山北麓的亚高山地段的大小河脑、鱼儿红、盐池湾乡。平均鲜草产量 1 680 kg/hm2,风干草产量577 kg/hm2。

Ⅺ（Ⅰ）a 59矮嵩草（K.humilis）+线叶嵩草草地型矮嵩草是比较典型的冷中生植物,以其为建群种的草地通常分布海拔相对较低的地方。此型草地分布在党河南山北麓的大小河脑、大小克腾河、吊达板、湖洞沟、白獭拉沟、牛圈子及那任西里沟、北沟、三道沟一带。主要植物有矮嵩草、线叶嵩草、紫花针茅、冰草、苔草、大花嵩草（K.macrantha）、山地早熟禾（P.orinosa）、羊茅（F.ovina）、垂穗披碱草（Elymus nutans）、紫云英（Astragalussp.）、小花棘豆（O.glabra）、风毛菊（Saussureasp.）、蒿属、马先蒿（Pedicularissp.）、尖叶龙胆（Gentiana aristata）等。该型总盖度在90%以上,中生禾草参与度较大,占到33%,莎草科占17%,可食性杂类草占37%,具有亚高山五花草甸的一些特点,外貌和种类组成都显示着嵩草向禾草草甸下延的趋势。平均鲜草产量1 850 kg/hm2,风干草产量740 kg/hm2,是一种较好的四季放牧草地,也是退化程度较大的草地。

Ⅺ（Ⅱ）高寒沼泽化草甸亚类

Ⅺ（Ⅱ）b小莎草草地组

Ⅺ（Ⅱ）b 62华扁穗草（Blysmus sinocompressus）草地型主要分布在党河边的尖嘴子滩、大泉湖、盐池湾乡附近月牙湖,石包城乡周围等地,气候湿润,水分充足,土壤为沼泽草甸土,植物生长茂盛,覆盖度为60%～90%,草层高度为2～25 cm,种类5～10种。主要有华扁穗草、大花嵩草、紫果蔺（Heleocharis atropurpurea）、海韭菜（Triglochin maritimum）、拂子茅（Clamagrostis epigeios）、独行菜、杉叶藻（Hippuris vulgaris）、芦苇、甘肃嵩草（K.kansuensis）、早熟禾、风毛菊、无脉苔草（C.enervis）、赖草等。平均鲜草产量5 135 kg/hm2,风干草产量1 777 kg/hm2。

Ⅻ高寒灌丛草甸类主要分布在鱼儿红一带的大黑沟、红窑子达板、龚岔大坂、沿蓬沟、昌头山、黑刺沟达板,石包城老虎沟口,别盖乡的豹子沟、清水沟,盐池湾乡部分地区等。海拔为2 800～3 300 m的山体坡地,冲沟河床,呈镶嵌状分布,地势起伏较大,阳坡气温高、地表干燥,阴坡气温低、湿度稍高,土壤含水量因坡向而异。以亚高山草原土和灰棕漠土类为主,腐殖层10～20 cm,有机质含量低。下分 3个亚类、3个组、3个草地型。

Ⅻ（Ⅰ）亚高山森林灌丛草甸亚类

Ⅻ（Ⅰ）b具乔木莎草草地组

Ⅻ（Ⅰ）b 67沙棘-杂类草草地型主要分布在鱼儿红、石包城、别盖乡、盐池湾乡部分地区等。平均鲜草产量 1 690 kg/hm2,风干草产量 600 kg/hm2。

Ⅻ（Ⅱ）亚高山灌丛草甸亚类

Ⅻ（Ⅱ）a具灌木杂类草草地组

Ⅻ（Ⅱ）a 70金露梅（P.f ruticosa）-珠芽蓼（Polygonum viviparum）草地型主要分布在鱼儿红、石包城、党城湾乡部分地区等。主要植物种类4～11种,有金露梅、银露梅（P.glabra）、灌木亚菊、冰草、早熟禾、披碱草（Elymussp.）、藏异燕麦（Helictotrichon tibeticum）、羊茅、嵩草、秦艽（G.macrophylla）、湿生扁蕾（Gentianopsis palodusaa）、蒿属等。草层高度2～20 cm,灌丛2～52 cm,植被覆盖度30%左右,平均鲜草产量2 100 kg/hm2,风干草产量 677 kg/hm2。

Ⅻ（Ⅲ）亚高山草甸亚类

Ⅻ（Ⅲ）b小莎草草地组

Ⅻ（Ⅲ）b 79红棕苔草（C.digyne）+藏异燕麦（H.tibeticum）草地型以红棕苔草为主的草甸草地是个偏湿类型,主要分布在鱼儿红荒田地、盐池湾部分地区低山丘陵东西坡,或避风的沟台,以沟谷灌丛草甸向嵩草草甸过渡地段较为多见。在祁连山地,有黑褐苔（C.atrofuscoides）、黑花苔（C.melanantha）形成优势不同的苔草草地。以高山植物为主,除嵩草外,还有高山龙胆（G.algida）、高山紫菀、马先蒿（Pedicularissp.）、点地梅（Androsacesp.）等,是一种天然放牧草地。黑褐苔草和藏异燕麦叶层高度平均17 cm,其中藏异燕麦生殖枝较高,约在80 cm左右。草地总盖度85%,种类组成中莎草比例较高,占79%,禾草和杂类草各占10%,该型中苔草适口性低,在家畜自由放牧中,由于禾莎草采食频次不同,紫羊茅、细柄茅（Ptilagrostismongholica）等喜食种,发育受抑。平均鲜草产量1 735 kg/hm2,风干草产量581 kg/hm2。

ⅩⅢ低平地草甸类低平地草甸是草原、荒漠区或高原低洼、排水不畅,地下水接近地面或泉水溢出、外露地段的湿土群落,包括沼泽化草甸和盐生草甸2个较典型的隐（泛）域植被,因分布区同属低湿地并称为低平地草甸类。肃北以盐化草甸为主,分布在县城以东沿党河至平草湖,盐池湾乡南至大小河脑的湖盆,芨芨墩台子、查干土鲁、别盖滩地,石包城乡公岔口、白石头沟、鱼儿红乡背后沟谷及乱山子、鱼儿红牧场以东的河沟及别盖乡的豹子沟、清水沟口子、老虎沟口子、北沟口子和牙马图口子,水脑北侧的新月形沙丘一带,气候温暖,水分条件比较好。土壤以旱盐土为主,植被覆盖度为20%～50%,草层高度为4～70 cm,牧草种类1～8种。下分2个亚类、3个组、3个草地型。

ⅩⅢ（Ⅰ）盐化草甸亚类

ⅩⅢ（Ⅰ）a根茎禾草草地组

ⅩⅢ（Ⅰ）a 83赖草+芦苇草地型赖草草地在肃北沿党河至平草湖,盐池湾乡南至大小河脑,石包城乡周围的湖盆呈片状分布,湖盆外围也有分布。群落总盖度50%～90%,种类组成也较丰富。伴生成分中的碱茅（Puccinellia distans）、拂子茅、早熟禾、针茅等,优良牧草有被西伯利亚蓼（Polygonum sibiricum）、小叶棘豆、独行菜、苦荬菜（Ixerispolycephala）、驼绒藜等杂草侵入替代的趋势,大大降低了草地的经济价值。赖草草地是一种良好的刈牧兼用型草地,芦苇也是一种适宜刈割的高草。因此,赖草、芦苇共建的草地型是产草量最高的草地之一,由于草高平均28 cm,平均鲜草产量4 013 kg/hm2,风干草产量1 423 kg/hm2。

ⅩⅢ（Ⅰ）b丛生禾草草地组

ⅩⅢ（Ⅰ）b 84芨芨草+赖草草地型芨芨草与赖草有相似生境,也是分布于半干旱、干旱区湿土地段的一种耐盐密丛草种,分布广,主要分布在党河两岸草湖、水脑、芨芨墩台子、查干土鲁、白石头沟、龚岔口、鱼儿红及鱼儿红牧场以东的沟谷,滩地,豹子沟,清水沟,老虎沟,北沟等地,马鬃山区的河漫滩、河流阶地、山前冲积扇扇缘低地呈不连续的片状分布。芨芨草有时与赖草形成群落,有时与杂类草形成群落,其伴生成分很不稳定。此草地型以芨芨草、赖草和蒿类为主,伴生有西伯利亚白刺、灰绿藜（Chenopodium glaucum）、披针叶黄花（Theimopsis lanceolata）、紫云英、小花棘豆等。在荒漠湖盆处在芦苇沼泽外围。芨芨草幼嫩期草质较好,花期以后纤维增加,草质变劣。但芨芨草的越冬保存率高,特别是冬春缺草期的牧用价值显得尤为重要。该型总盖度小,只有40%,其中芨芨草占总生物量的58%,杂类草占37%。平均叶层高24 cm,生殖枝1 m以上或更高。在其茎部可形成丘墩,这种丘墩具有栏积风雪、土壤,蓄水保墒之功能。平均鲜草产量 5 700 kg/hm2,风干草产量 2 186 kg/hm2。

ⅩⅢ（Ⅱ）低湿地沼泽化草甸亚类

ⅩⅢ（Ⅱ）a根茎禾草草地组

ⅩⅢ（Ⅱ）a 86拂予茅+芦苇草地型是低湿地沼泽化草甸类型,主要分布在石包城乡周围的湖盆湿地,含拂子茅、芦苇的杂类草草地,拂子茅一般不形成优势群落,只在局部浸水湿土地段占建群位置。它是芦苇草地的一个退化类型（或替代类型）,在芦苇矮化地段拂子茅、假苇拂子茅明显增加,它的天然分布面积相当小,伴生有海韭菜、独行菜、水葫芦苗（Halerpestescymbalaria）、披碱草、灯心草（Juncus ef fusus）、老鹳草（Geranium wilfordii）等。平均草层高36～65 cm,平均鲜草产量5 565 kg/hm2,风干草产量1 855 kg/hm2。

3 讨论与结论

根据调查,肃北县有天然草原 5 181 889 hm2,归类划分为 9类、17个亚类、19组、29型。在甘肃14个草地类中,肃北草地类型的构成占草地类数的64%,类型多样。形成草地类型多样的主导因素除总体上受地理景观区的控制和影响而形成各具特点的草丛、草原、草甸和荒漠四大块外,还由于位于河西走廊之南的祁连山地,从东到西随着东南季风影响的减弱和西北部极端干旱荒漠气候影响的增强,山体垂直草地类型的分异有着明显的差异。其中中东段从低海拔到高海拔依次分布着半荒漠、山地荒漠化草原、草原、草甸草原、亚高山草甸、亚高山灌丛草甸及高山草甸；西段山体则依次为山地半荒漠、山地草原和高寒草原。

肃北县目前没有一、二、三级草原；四级草原为低平地草甸一类,草原总面积247 895 hm2,占全县草原总面积的4.78%,鲜草产量达到5 093 kg/hm2；五级草原为温性草原化荒漠一类,草原总面积 646 703 hm2,占全县草原总面积的12.48%,顷鲜草产量达到3 094 kg/hm2；六级草原为高寒草甸、高寒灌丛草甸、高寒荒漠、温性荒漠化草原四类,草原总面积551 230 hm2,占全县草原总面积的10.64%,鲜草产量分别达2 561、1 933、1 822和1 665 kg/hm2；七级草原为温性草原、温性荒漠、高寒草原三类,草原总面积3 736 057 hm2,占全县草原总面积的72.10%,鲜草产量分别达760、1 183、1 143 kg/hm2。

肃北县天然草原年总产鲜草886 091.71万kg,折合干草（风干）304 763.85万kg。根据各类草地牧草合理利用率和每羊单位日食2 kg干草计算,肃北天然草原理论载畜量为135.42万羊单位,目前全县各类牲畜折羊单位40.75万,从理论上看天然草原还有很大的载畜空间,但对肃北这样一个绝大部分天然草原为产草量很低的荒漠草原来说,大部分地区已经不适合放牧利用,只能作为维护国家生态安全的天然屏障重点保护。因此,目前的载畜量对于肃北适于放牧利用的天然草原已经是满负荷了。

草原超载过牧,可食牧草和优质牧草比例明显减少,产草量大幅下降,草原等级降低,草原退化面积逐年增加[19-22]。肃北县1950年建县时,全县草原上各类放牧牲畜折合36 679羊单位,每羊单位占有草原90 hm2；到2000年,全县各类牲畜折合281 105羊单位,每羊单位占有草原11.8 hm2,草原上各类放牧牲畜数量50年间增长了6.7倍,大大增加了草原的承载负荷；目前,全县各类牲畜折合 407 500羊单位,比 2000年增长了45%,每羊单位占有草原8.1 hm2,比 2000年减少了31%。由于草原持续退化,造成虫鼠害猖獗。每年鼠害发生面积为233万hm2（合3 500万亩）,占全县草原总面积的45%,其中草原鼠害达到危害临界密度的为120万hm2（合1 800万亩）,每年因鼠害使全县退化草原面积达 167万hm2（合2 500万亩）。

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