草原退化过程的实验监测与退化演替机制的讨论
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L i n y e y u a n y i草原退化原因及生态修复建议李得鹏草原是人类赖以生存的重要环境之一,更是畜牧养殖产业发展的基础,同时也是抵御风沙,防止土壤沙漠化,荒漠化的最后一道绿色屏障,具有重要的生态功能、经济功能和社会功能。
近年来,随着青海省都兰县畜牧养殖产业不断向前发展,草地过量放牧、超载放牧的问题不断凸显,草场的生产能力逐渐下降,生态功能逐渐退化,严重制约了畜牧地区经济社会和生态环境的发展,给当地群众的正常生产生活产生了严重威胁。
一、草原退化原因1、超载放牧在广大牧区,很多农牧民群众一直沿袭着传统的养殖管理模式。
动物在草场当中采食牧草,获得营养物质,满足机体生长发育所需。
但在畜牧养殖产业不断发展壮大大背景下,放牧动物的数量已经超过了草场的生态环境承载能力。
超载放牧背景之下,使得草原生态环境逐渐恶化,草场得不到休养生息,牧草生长发育受到长时间的抑制,时间一久就会造成优质牧草的数量逐渐锐减,草原生态环境逐渐恶化。
2、蝗虫鼠害危害蝗虫鼠害危害是影响草地生态系统的常见因素,蝗虫鼠害的种类较多,危害面积较广,危害程度严重。
老鼠的繁殖周期相对较短,除了大量啃食牧草与牲畜争夺优质牧草之外,更为严重的是能够挖掘洞穴,啃食牧草的根部,造成牧草根部受到破坏,牧草死亡使得草场的覆盖度显著下降,严重的会造成寸草不生,土壤裸露,土壤沙漠化,荒漠化,使得草原完全失去放牧价值和利用价值。
草原蝗虫繁殖周期较短,每次能够产生大量的蝗虫幼虫,蝗虫主要以啃食牧草叶子为主,危害严重时所到之地寸草不生,严重威胁到草地生态系统的完整性。
3、盲目开荒开采盲目开采是人为影响草原生态环境的主要原因,受到传统生产生活方式的影响,很多农牧民群众将平整,土壤肥沃、土壤层深厚、植物生长旺盛的草原开荒用于发展农业种植产业。
不合理的开荒破土,严重破坏到草原生物多样性,使得草原的自然生态系统遭受到破坏。
再加上开垦的草原多是广种薄收,粗放式管理,草原一旦被开垦,土壤当中的有机质被很快的吸收或者分解,进入冬春季节之后,外界风吹农田无法被植被覆盖,风蚀严重,表层细碎的土壤很容易被大风吹散,从而造成土壤沙漠化。
《基于牧户的草地退化及其对生态系统服务的影响研究》篇一一、引言草地作为地球上重要的生态系统之一,对于维护生态平衡、提供生态系统服务等方面具有不可替代的作用。
然而,随着人类活动的不断加剧,草地退化问题日益严重,对生态系统和人类社会都产生了深远的影响。
本文以牧户为研究对象,探讨草地退化的现状、原因及其对生态系统服务的影响,以期为草地保护和恢复提供科学依据。
二、研究区域与数据来源本研究选取了我国某典型草原区作为研究区域,通过对该地区牧户的调查和实地考察,收集了相关数据。
同时,结合遥感影像、气象数据等资料,对研究区域的草地退化情况进行了全面分析。
三、草地退化的现状与原因1. 草地退化的现状研究区域的草地退化现象主要表现为草地面积减少、草地质量下降、植被覆盖度降低等。
通过遥感影像分析,发现研究区域内草地面积逐年减少,草地质量也呈现出逐年下降的趋势。
2. 草地退化的原因草地退化的原因主要包括自然因素和人为因素。
自然因素主要包括气候变化、自然灾害等,而人为因素则主要是过度放牧、不合理利用等。
在研究区域,人为因素对草地退化的影响更为显著。
四、牧户行为与草地退化的关系1. 牧户行为对草地的影响牧户行为对草地退化的影响主要体现在过度放牧和不合理利用等方面。
过度放牧导致草地植被破坏、土壤贫瘠,加速了草地的退化。
而不合理利用则包括乱砍滥伐、非法开垦等,进一步破坏了草地的生态环境。
2. 牧户行为与草地退化的关系分析通过对牧户的调查和实地考察,发现牧户的行为与草地退化密切相关。
一方面,牧户为了追求经济效益,往往过度放牧,导致草地质量下降;另一方面,部分牧户缺乏环保意识,不重视草地的保护和恢复,加剧了草地的退化。
五、草地退化对生态系统服务的影响1. 生态系统服务的定义与分类生态系统服务是指生态系统为人类提供的各种服务和产品,如水源涵养、土壤保持、气候调节等。
这些服务和产品对人类社会具有重要价值。
2. 草地退化对生态系统服务的影响草地退化对生态系统服务的影响主要表现在以下几个方面:一是降低了水源涵养能力,导致河流、湖泊等水体减少;二是加剧了土壤侵蚀和沙漠化,影响了土壤质量和生产力;三是影响了气候调节和生物多样性保护等功能。
《草原退化对土壤无机磷及其组分的影响》篇一一、引言草原作为自然生态系统中重要的一部分,不仅为众多动植物提供生存与繁衍的家园,也承载着调节气候、维持生物多样性以及保持水土等重要的生态功能。
然而,随着人类活动的加剧,草原的退化现象愈发严重,给生态系统的平衡带来了严重威胁。
草原退化过程中,土壤的理化性质和生物化学过程会受到不同程度的影响,特别是对土壤中无机磷的组分与含量有着显著的改变。
本文将重点探讨草原退化对土壤无机磷及其组分的影响。
二、研究区域与实验方法本文选择不同退化程度的草原区域进行实验研究,分别对这些区域的土壤样品进行采集。
根据土地利用方式、人为干扰强度等将草原划分为不同退化程度。
利用室内分析技术,对这些土壤样品的无机磷组分进行分离和测定。
三、草原退化对土壤无机磷总量的影响研究结果显示,随着草原的退化程度加深,土壤中的无机磷总量呈现下降趋势。
这主要是由于过度放牧、过度开垦等人为活动导致土壤结构破坏,土壤中的磷元素流失加剧。
同时,土壤的酸碱度、有机质含量等也会影响无机磷的含量和存在形态。
四、草原退化对土壤无机磷组分的影响(一)正磷酸盐正磷酸盐是土壤无机磷的主要组成部分。
随着草原的退化,正磷酸盐的含量明显降低。
这主要是由于土壤中的磷元素被植物和微生物吸收利用,同时,由于土壤结构的破坏和侵蚀,导致部分正磷酸盐流失。
(二)磷酸二氢盐和磷酸氢盐草原退化过程中,磷酸二氢盐和磷酸氢盐的含量也受到一定影响。
这些组分的含量在退化初期可能略有增加,但随着退化的进一步加剧,其含量也会逐渐降低。
这主要是因为这些组分的溶解度较高,更容易受环境变化的影响。
(三)其他无机磷组分除了上述两种主要组分外,土壤中还存在其他形式的无机磷,如磷酸钙等。
这些组分的含量在草原退化过程中也会发生变化,但其变化幅度相对较小。
五、结论草原退化对土壤无机磷及其组分有着显著的影响。
随着草原的退化程度加深,土壤中的无机磷总量及各组分含量均呈现下降趋势。
草地退化与修复的生态学研究草地是一种重要的生态系统,不仅为动物提供了栖息地和食物,还能够维持气候稳定,防止水土流失等。
然而,由于气候变化、人类活动等原因,草地面积逐渐缩小,而且面临着严重的退化问题。
草地退化将对生态系统和人类社会产生危害,因此,草地恢复和修复是非常重要的。
本文将探讨草地退化和修复的生态学研究。
一、草地退化的原因草地退化有多种原因,主要包括气候变化、过度放牧、过度开垦、污染和火灾等。
其中过度放牧是最主要的原因之一。
过度放牧会导致草地植被的破坏和土地的退化,因为牛羊过多会踩踏土壤,导致土壤质量下降,影响草地植被的生长,最终导致土地的荒漠化。
二、草地退化的影响草地的退化对生态系统和人类社会都会产生负面影响。
首先,草地植被的破坏和土地的退化会导致水土流失,造成沙漠化和风沙暴等自然灾害。
其次,由于草地植被是全球生态系统的重要组成部分,草地退化会导致生态系统的失衡和生物多样性的下降,进而危及人类。
此外,草地退化还会导致草场经济的萎缩,对当地居民的生计造成影响。
三、草地修复的方法草地修复是一项综合性的工程,需要采取多种手段。
目前,常用的方法主要包括改善土壤条件、种植抗旱性植物、合理利用草地资源等。
改善土壤条件是修复草地的首要任务,可以采用多种方法,例如增加土壤有机质、细菌和土壤水分。
另外,采用种植抗旱性植物的方法也是比较常见的修复手段。
这些植物能够生长在干旱环境下,对于草地的修复非常有帮助。
此外,合理利用草地资源,包括合理放牧、种植混合草种等,也是有效的草地修复手段。
四、草地修复的生态学研究草地修复是一项很新颖的研究领域,涉及到许多生态学问题。
首先,草地修复需要考虑如何平衡土壤、植被和气候等要素之间的相互关系。
其次,草地修复需要考虑不同修复方法对生物多样性和生态系统功能的影响。
最后,草地修复还需要考虑如何将修复技术与当地社区和农民的利益相结合,实现生态和经济的可持续发展。
总之,草地退化和修复是一个复杂的生态学问题,需要采用综合的方法进行研究和解决。
典型草原退化演替分析【摘要】草原退化是严重困扰草原地区生态、经济和社会生活的问题,通过多年对草地资源退化规律的分析研究,结合前辈的研究成果,尝试对锡林郭勒草原退化演替进行分析,从中找到规律,提高草地资源的利用效益。
【关键词】草原;退化;分析一、草原退化演替的诊断1、草原生物生产量的衰减根据在内蒙古典型草原带中部锡林河台地退化草地样地的监测,自1983年至今的监测数据,结合内蒙古全区草原退化的调查与测定,概括提出草原退化程度的分级标准。
内蒙古草原退化演替的生产力衰减分级退化指标Ⅰ度退化Ⅱ度退化Ⅲ度退化Ⅳ度退化植物群落生物产量下降率% 20-35 36-60 61-80 >80优势植物种群衰减率% 15-30 31-50 51-75 >75优质草种群产量下降率% 30-45 46-70 71-90 >90可食植物产量下降率% 10-25 26-40 41-60 >60退化演替指示植物增长率% 10-20 21-45 46-65 >65株丛高度下降(矮化)率% 20-30 31-50 51-70 >70植物群落盖度下降率% 20-30 31-45 46-60 >60轻质土壤侵蚀程度% 10-20 21-30 31-40 >40中、重度土壤容重、硬度增高% 5-10 11-15 16-20 >20可恢复年限(年)2-5 5-10 10-15 >152、以优势植物种群的更替为表征内蒙古典型草原与荒漠草原的地带性群落优势植物种:羊草、大针茅、小针茅等在放牧退化演替过程中趋于衰退。
糙隐子草、无芒隐子草在退化过程中则趋于增长,但在严重退化阶段同样趋于衰退。
冷蒿、小亚菊在退化过程中则处于增长长趋势中。
三种草原群落退化过程中优势种的消长率草原群落优势植物Ⅰ度退化种群±% Ⅱ度退化种群±% Ⅲ度退化种群±% Ⅳ度退化种群±%羊草草原羊草-28.3 -48.2 -68.6 -94.5大针茅 -32.2 -55.0 -77.6 -96.0糙隐子草+5.5 +6.3 +1.8 -2.6冷蒿+21.5 +37.2 +66.4 +68.7大针茅草原大针茅-30.5 -52.6 -75.8 -95.4糙隐子草+8.8 +10.5 +6.2 -5.4冷蒿+22.8 +33.3 +61.4 +67.1小针茅草原小针茅-31.0 -49.6 -72.2 -81.7无芒隐子草+10.6 +8.2 -7.7 -20.4小亚菊 +24.0 +411.4 +64.2 +68.23、退化演替指标植物的出现率根据内蒙古草原区的广泛调查,并在演替实验样地进行多年监测。
草地退化与草原生态恢复的研究现状草地对于人类来说是非常重要的生态系统,它们不仅提供牧草资源,还能维持土地的水文循环和保持生态平衡。
但是,由于过度放牧、气候变化、地表覆盖和疾病等因素的影响,草地面临严重的退化问题。
草地退化的程度可从轻微到完全丧失植被覆盖度不等,其退化程度对生物多样性保护、气候变化和金融业都有很大的影响。
草地退化的原因可以分为人为因素和自然因素。
人为因素是指人类活动对草地的影响,包括过度放牧、过度开垦、人为火灾、草地污染等。
自然因素包括气候变化、土地水分的变化、气候异常和天气灾害等。
草原生态的恢复一直是研究的焦点。
近年来,国内外学者对草原生态恢复的研究取得了很大进展。
本文将从四个方面探讨草地的退化和草原生态的恢复研究现状。
一、草地恢复方法草地恢复的方法传统的方法主要是梭形切割、人工辅助播种和修建护林带等方法。
然而,这些方法在营养条件不足的草原上具有一定的局限性,并且很难实现长期的生态效益。
近年来,新的草地恢复方法已经出现,并取得了很好的效果。
包括农家乐种草、草地积水等自然恢复,新型播种机播种、植物研究、化学治理荒漠化及微喷灌溉等技术的运用。
其中,草地积水是一种非常有前途的方法。
它将水分直接输送到草地的根部,实现了草地的恢复和改善水分循环的双重效果。
二、草地退化机理草地的退化是一种复杂的环境问题,包括土地利用变化、气候变化、植物、动物和微生物的相互作用等多种因素。
研究草地退化机理对于制定草地保护政策至关重要。
目前,草地退化的机理主要有几个方面:1、过度放牧和过度开垦过度放牧和过度开垦导致了草地生态系统的失衡。
这样的土地利用使得植物的再生能力受到限制,同时加速了土壤侵蚀的程度。
2、土地利用变化土地利用的变化对地表覆盖度和种植物由很大的影响。
人类活动的扰动通常会导致草地覆盖度的减少,这样的变化会对生态系统的稳定性和功能产生一定的影响。
3、气候变化气候变化对草地生态系统的水分平衡和生物体适应性有很大的影响。
草原退化原因及其治理的探析摘要:草原是陆地生态系统的重要组成部分,更是畜牧业赖以生存和发展的基础,一旦遭受破坏将很难恢复,同时也会影响畜牧养殖产业的可持续发展。
基于此,本文概述了草地退化,对草原退化的主要原因及其治理措施进行了探讨分析。
关键词:草原退化;原因;治理;措施;目前我国拥有各类天然草原,且草原多集中于西北部地区,由于地势高亢,土壤多呈沙性,沙源丰富,易成为沙尘暴的发源地。
从环境保护的角度上来看,草原生态建设与可持续发展非常重要,因此必须加强对草原退化进行有效治理。
一、草地退化的概述诸多专家学者从不同角度对草地退化给出了不同的释义。
孟林等从草地承载力的角度定义“草地退化是指草地承载牲畜的能力下降,进而引起畜产品生产力下降的过程”;马志广等从物质与能量守恒的角度定义“草地退化就是草地生态系统中能量流动与物质循环的输入与输出之间的失调,它们的规模缩小,系统的稳定与平衡受到破坏,表现在产量降低,草群变矮、变稀以及种类成分的改变和饲用价值的变劣”;刘钟龄等从草地经营利用的角度定义“草地退化是与经营利用密切相关的一种生态演替过程,即草地有效生产力衰退”等。
无论是从哪个角度定义,都反映出草地退化将使草地生态系统稳定性和功能下降,表现在草地生产力、草群结构及功能等多个方面。
二、草原退化的主要原因分析1、超载过牧。
超载过牧主要是盲目加大畜群规模和放牧频率,使牲畜的采食量长期超过牧草再生量,实行掠夺式经营所造成的。
在草原退化的情况下继续增加牲畜数量,形成了牲畜增加→草原退化→牲畜继续增加→草原加剧退化的恶性循环。
所以,没有不良的草原,只有不合理的利用制度和方式。
2、乱采滥挖。
草原牧区、半农半牧区由于缺少燃料,农牧民群众烧茶做饭,主要依靠拾粪捡柴,在人口不断增长的情况下,为生活用能的需要,大量铲草皮、砍伐草原上的乔木、灌木、半灌木作薪柴,对原生植被造成严重破坏。
青海省大部分高寒阴湿草原生长有中药材,如冬虫夏草、羌活、秦艽、赤芍、柴胡、黄芪等,而且品质优良,市场需求量大。
内蒙古乌兰察布草原退化严重生态系统恢复迫在眉睫内蒙古乌兰察布草原的退化问题已经日益严重,生态系统的恢复已经变得迫在眉睫。
本文将从草原退化的原因、影响以及生态系统恢复的重要性和措施等方面进行探讨。
一、草原退化的原因草原退化是多种因素综合作用的结果。
首先,过度放牧是导致草原退化的主要原因之一。
大量的牲畜过度利用了草原的资源,使土壤无法得到有效的修复,导致土壤质量下降。
其次,过度使用化肥和农药也是导致草原退化的重要原因之一。
过度使用化肥和农药会破坏土壤的生态平衡,从而影响了植被的生长和土壤的肥力。
最后,气候变化也是导致草原退化的重要因素之一。
全球气候变暖导致降雨不均匀,草原生态系统无法适应气候变化的速度,从而加速了草原退化的进程。
二、草原退化的影响草原退化对生态环境和人类生活带来了巨大的影响。
首先,草原退化导致植被减少,土壤质量下降,影响了水源的供给和水土保持能力。
这不仅威胁到了当地居民的用水和灌溉需求,也加剧了水土流失等自然灾害的发生。
其次,草原退化对草食动物的生存和繁衍造成了威胁。
草原是很多草食动物的重要栖息地和食物来源,草场退化意味着它们失去了生存环境和足够的食物供应,加速了物种灭绝的进程。
最后,草原退化也对本地经济和社会发展带来了不利影响。
草原是牧区的重要资源,影响了草原的生态系统也就直接影响了牧民的收入和生活质量。
此外,草原退化还会导致生态旅游业的衰退,影响当地的经济发展。
三、生态系统恢复的重要性草原生态系统的恢复对于保护环境和促进可持续发展具有重要意义。
生态系统恢复可以增强生态系统的稳定性和抗干扰能力,提高草原的生产力和植被覆盖率,降低水土流失的风险。
生态系统恢复还可以改善当地居民的生活环境,提高水源的供给能力和水质,保护生物多样性,提高生态旅游业的发展潜力,促进当地经济的可持续发展。
四、生态系统恢复的措施为了实现草原生态系统的恢复,需要采取一系列综合措施。
首先,加强草原生态保护意识,普及生态文明理念,提高人们对草原生态系统的重视程度。
草原退化过程的实验监测与退化演替机制的讨论1 草原退化的含义及动力因素草原退化是指不合理的管理与超限度的利用在不利的生态地理条件下所造成的草原生产力衰退与环境恶化的过程。
从生态学规律来认识,草原退化属于逆行生态演替。
草地退化又往往是多因素叠加耦合作用的复杂过程。
其主要表现是草原生物组成与植被退化、土壤退化、水文循环系统的恶化、近地表小气候环境的恶化等。
过大的牧压和超负荷的收割,突破了草地一些植物的再生能力和群落组织力,使植被的生物量减少,群落稀疏矮化,利用价值优良的草群衰减,劣质草种增生。
伴随着植被的退化,动物种群(如鼠类、昆虫、土壤动物等)也发生消长。
总之,草原退化是土地荒漠化的重要表现形式和类型,也是草原生态系统健康阈值的衰退。
水分因素是温带的干旱、半干旱区以及半湿润地区的偏干旱区(以下简略统称“广义干旱区”)生物生产的限制因素。
因此某地区的气候干燥度往往决定该地区草原生物群落自我维持的阈限,超越这一阈限必然打破草原的再生能力,导致退化。
风力是广义干旱区频率与强度很高的自然地理营力,地表植被的衰退(稀疏矮化)往往使风力侵蚀作用增强,引起土壤养分、水分流失和土壤结构恶化。
这种土壤退化过程又会加剧植物与生态系统的退化。
水热组合的季节差异与年际波动是草原生产力的制约因素,草地利用与管理必须适应或设法弥补这一波动效应的限制作用,一旦突破其限度,也会引入草原退化过程。
过度地、不合理地利用草地资源,使草原第一性生产者—绿色植物的生物量减少,饲用品质恶化,以致丧失利用价值。
这是草原生态系统自我调控功能和机制的受损,是利用方式对系统进行扰动的反馈与响应。
过度放牧利用往往使家畜不可食、不喜食的植物比例增加;割草导致低矮的植物种占优势等都体现了这种反馈调节。
因此,退化草地所处的系统状态尚处于系统调节阈限之内。
但是随着退化程度的加剧,系统的稳定性尤其对系统内部环境的适应能力将下降。
强烈的地理营力可能导致系统的结构与功能受损,以至系统的崩溃(System breakdown)。
草原生态系统的退化最终将趋向于崩溃的系统。
从草原植物群落演替趋势来讨论草地退化,可以看出:草原利用方式,利用强度不同,生境不同,退化演替的方向,退化群落的性质和特征各有所不同。
即沿着不同的轨迹发生演替,成为不同的群落。
例如,地带性典型草原过度放牧可形成以冷蒿(Artemisia frigida)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)占优势的退化群落;长期持续割草,导致洽草(Koeleria cristata)等矮小禾草的相对生物量明显增长;在地下水埋深较浅的草甸上,过度放牧往往向盐生群落发生退化演替。
在相似的生境和相同利用方式下,因利用频率和每次利用强度的差异也会导致演替趋势的不同,例如典型草原群落的退化可能分别形成以冰草(Agropyron michnoi)、冷蒿、星毛萎陵菜(Patentilla acaulis)、双齿葱(Allium bidentaum)、瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)等物种占优势的不同群落。
总之,草原生态系统退化,使其物质与能量流程及收支平衡失调,打破了系统自我调控的相对稳态,下降到低一级能量效率的系统状态,是草原退化的生态学实质。
2 草原退化中生态条件的变化与效应随着草原退化的加剧,植被盖度、高度、密度都将减低,使得地面裸露度加大。
随之,在大风季节,近地面风力作用增强,使物理性粘粒甚至砂粒的搬运量增大;地面长波幅射增强,近地表气温升高,水汽通量增大。
这些变化的生态效应主要包括:地表风蚀加强将导致表土粗质化:地表辐射热升高使植物呼吸消耗增加;地表蒸发加大会使土壤水分减少;地表温度升高能加速死地被物的分解等。
这些效应又将引起一部分敏感植物种群衰减。
可以看出:草原退化出现的小环境变化将对草原植被发生影响,使过度利用而退化的草原植被适应变化了的小环境。
在水平空间上,随着退化草原面积的增大,由岛状分布向网状,乃至向大片连续分布扩展,地面环境的作用得以加强,将产生更为广泛的影响。
如风力对地表作用的增强,大气中粉尘量的增加,区域性地表辐射热增高和气温变幅增大等区域性气候变化趋势往往与地表裸露程度的增加相关联。
土壤是草原生态系统的重要资源库,一些作为限制性因子的资源均在土壤中进行分配和周转。
由于土壤在草地生态系统中的稳定性高于植被,尚未退化到土壤结构发生明显变化,资源储备与周转功能尚未明显衰退的条件下,土壤中的资源对于草原生物生产力大幅度下降的植被而言是充裕的。
即显著减少了生物量的植物群落不能充分利用土壤中现有的全部资源。
植被的退化,生物生产力下降,饲用价值降低,植物对土壤养分的消耗量会趋于减少,所以土壤退化常常滞后于植被的退化。
土壤中的水资源量通常与大气降水相关,植被退化不足以影响区域大气降水,因而并不减少大气降水对土壤水分的补给,但随着植被退化,地表裸露度的增大,土壤水分蒸发强度趋于增高。
在地下水位较高的地段,草原退化可能会导致土壤盐渍化,盐化的土壤对植物产生的胁迫可使不耐盐的植物种群衰退。
沙质草地的退化则使基质流动性增强,沙生植物可能逐渐侵入。
长期放牧的退化草原,因牲畜的活动往往会引起表层土壤结构的变化,使表土的紧实及容重增大,从而也会影响到土壤蒸发作用及植物生长。
3 草原退化过程中生物组成的变化退化草原的植物组成取决于利用方式和强度,并受生境条件的制约,退化草原植物组成的变化趋势总是适应于一定的放牧压力。
例如在典型草原区,在过度放牧的条件下,家畜选择性采食使饲用品质差的物种种群逐渐扩大,以至成为群落中的主要成员,而饲用品质好的牧草日益减少,乃至消失;在割草利用方式下,由于割草作业必须保持一定高度的留茬,连年割草的结果使高大的牧草衰减,低矮的禾草增加,从而使割草效率降低,单位面积收割量减少。
在沙质土地、盐碱化土地上过度利用的后果是沙生、盐生植物的增长和繁殖。
这些植物是在过度利用和特定生境因素的胁迫条件下发生的,往往饲用价值降低。
退化草原土壤库中资源尚未枯竭,退化植物群落又不能充分利用这些资源,致使一、二年生植物与先锋植物得以侵入或大量发生。
例如典型草原放牧场、割草场上出现的黄蒿(Artemisia scoparia)、猪毛菜(Salsola collina)、刺穗藜(Chenopodium aristatum);荒漠草原中出现的栉叶蒿(Neopallasia pectinata)、冠芒草(Enneapogon borealis)、画眉草(Eragrostis pilosa)、三芒草(Aristida adscenionis);沙地草场出现的沙竹(Psammochloa villosa)、沙蒿(Artemisiaspp);碱化草地上的虎尾草(Chloris virgata)等。
植物组成的变化是草原退化的明显标志,也是草原生态系统反馈调节的途径。
退化草原植物的饲用品质下降对草原生产性能的影响是深刻的。
例如以狼毒为主的退化草地,尽管其生物产量下降不十分显著,但利用价值明显改变。
草原退化对野生动物种群也有明显影响,随草丛变矮、隐蔽性下降、枯落物减少等因素影响到草原鼠类种群的消长,在退化草原上布氏田鼠明显增多,取代了黄鼠和鼠兔的地位。
因草原退化发生的东亚飞蝗又为草原百灵等鸟类育雏提供了丰富的食物来源。
4 退化草原初级生产力的衰退在内蒙古典型草原带未退化的草原在正常的年份,地上现存量可达到300g/m2,条件较差的年份可下降到200g/m2左右,平均为250g/m2左右。
退化群落恢复8-10年以后,生产力已接近未退化群落,据测定,4年平均224g/m2。
而Ⅲ度退化群落的测值仅达到74g/m2,大约是未退化群落的30%。
适口性差、嗜食率低的植物在退化草原群落中占了较大比例。
在夏季家畜不喜食的冷蒿、变蒿占群落地上现存量的38%;利用价值较低的糙隐子草占12%,带刺的小叶锦鸡儿占4%,而饲用品质较好的羊草、大针茅和冰草仅占15%。
以冷蒿为主要优势种的退化群落中至少有50%的地上生物量是由家畜不喜食、不可食或难以采食的植物所组成。
而在未退化群落中这些植物仅占4%。
当草原退化成冷蒿群落时,其生产性能约为未退化群落的1/3×50%=16.7%。
可见,退化群落处于可利用性很低的状态。
退化草原继续放牧利用,可维持在当前利用强度下退化群落的相对稳定状态。
当然,减轻放牧利用强度,群落的恢复使退化草原的可用性增强。
在退化草原上放牧,家畜采食强度与恢复进程处于动态平衡中,群落保持相对稳态。
初级生产力的衰退是草原退化的基本特征,也是草原生态系统以反馈方式调节过度利用强度的调控机制,生产力下降包含着植物产量下降和植物饲用品质恶化。
草原初级生产力衰退的原因是过度利用,目前对草地资源的利用方式均有一定的选择性,例如家畜的选择性采食,割草因留茬而选择刈割高大草本植物等。
群落中高大的草本植物通常既是优势植物又是草地中利用价值最优的植物。
或者说草原与家畜协同进化过程中,作为优势种出现的高大禾草成为家畜最丰富和适口性良好的食物源,但过度放牧使高大禾草最容易衰退。
高大草本植物是构成草原初级生产力的主体。
在地上,高大草本植物在单位面积上光能利用率最高;在地下,高大草本植物可以利用较深土壤层次中的资源。
例如在未退化的羊草及大针茅群落中,羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)和西伯利亚羽茅(Achnatherum sibiricum)三个种的生物量就占了群落生物量的75%,由此可见,高大草本植物的衰退使群落中的可利用资源空间显著缩小,主要利用浅层土壤资源的低矮植物的繁盛,则不能扩大利用资源空间,也是草原初级生产力衰退的机制。
随着草原退化出现的小环境变化和土壤状况的变化对草原初级生产力衰退也是相关的制约因素,在沙质草地、盐化草地上更为突出。
小环境和土壤状况构成胁迫使一些不适应的种群消退,促进了生产力衰退。
5 草原生态系统的物质与能量流程及收支平衡的失调草原植被是系统中的能量固定源,土壤是物质运转的营养库。
当草原生态系统在原生状态时,系统内各单元间物质能量贮量设为一常数,即各单元的瞬时变化量dv/dt=dl/dt=dm/dt=ds/dt=0当经济收益的因素纳入草原生态系统,并刺激家畜数量扩大,即d1/dt>0时,植被也随之发生变化,将使能流的流速增大,进而导致dv/dt<0,即植物生物量减少。
此时能流以负反馈方式作用于植被固定太阳能的能量输入流,其光合面积减少。
因植株矮化,优势种群更替,迫使能流变小,抑制d1/dt的增大,否则家畜将处于饥饿状态。
在土壤库未受破坏的条件下,退化的草原植被具有一定的恢复能力CR。
当dv/dt=dcr/dt,即家畜取食量等于草地植被的恢复时,新的草畜平衡关系确立。