草地退化后陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)重建模式的研究

1、草地退化后陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)重建模式的研究江立方1 陳生會(huì)2 白從義2 陳佳銘3 楊再3（1.上海農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，上海松江：201600；2.陜西省神木縣畜牧獸醫(yī)工作站，陜西：719300；3.上海農(nóng)昊生物技術(shù)研究所，上海：201611）摘 要：本文以陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶為面,以神木為點(diǎn),運(yùn)用系統(tǒng)工程理論,建起一條適合陜北地區(qū)的“草-羊生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈”，采用一種肉羊產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營模式，探索在一個(gè)生態(tài)地理區(qū)域內(nèi)（陜北）草地退化后農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)的重建模式。關(guān)鍵詞：天然草地放牧生產(chǎn)方式；草地退化；農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)1農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)的特征農(nóng)牧交錯(cuò)帶在學(xué)術(shù)上被定性為“邊際土地”，它土地瘠薄，草覆蓋度低，

2、生態(tài)系統(tǒng)脆弱，生產(chǎn)力低下，生產(chǎn)方式是自然放牧為主的草地畜牧業(yè)。研究這一類型的意義在于：我國農(nóng)牧交錯(cuò)帶的區(qū)域面積達(dá)到118萬km2，占我國土地總面積的1/9，年降水量在400500mm之間，高于草原區(qū)，但又不足以形成大片森林，區(qū)域內(nèi)地形復(fù)雜，有山地、沙地、草原、溝壑，構(gòu)成了不同的土地利用情況，可是又有一致的生產(chǎn)方式，即靠天吃飯的簡單生產(chǎn)，是一種粗放的、對生態(tài)不友好的、生產(chǎn)效益不高的生產(chǎn)方式。在以往人口與牲畜數(shù)量不多的狀況下，草原的承載力還可以承受那種粗放自然放牧的生產(chǎn)方式，可是隨著這一區(qū)域人口的大量增長，也導(dǎo)致牲畜大量增加，造成載畜量超出草原承載力（大約超載1/3），于是草原再生能力大幅降低，人

3、均占有肉、乳、皮、毛量越來越少，經(jīng)濟(jì)效益越來越低。農(nóng)戶對此直接的反應(yīng)是加大飼養(yǎng)量，延長放牧?xí)r間，有的草地連草根都被牲畜刨出來吃了，如此年復(fù)一年，結(jié)果導(dǎo)致土地裸露出來，土質(zhì)越來越砂礫化，一旦刮大風(fēng)，土地表層的細(xì)土便被大量吹起，形成沙塵暴新的來源。由此看出，草地退化是由于人類對草地不合理利用的結(jié)果，主要表現(xiàn)為過度放牧，過度開墾，水資源浪費(fèi)等方面。在農(nóng)牧交錯(cuò)帶，植被退化主要是由于氣候干旱和不合理的放牧雙重作用的結(jié)果，由于牲畜的超載過牧，草地牧草生長受到抑制，加之牲畜的踐踏作用和草地的建設(shè)投入?yún)T乏，導(dǎo)致草地退化。在草地嚴(yán)重退化的同時(shí)，牧草質(zhì)量也在大幅度的下降，草地生態(tài)系統(tǒng)受到破壞。這個(gè)區(qū)域也是我國一道

4、重要的生態(tài)屏障，但它本身非常脆弱，如不盡早治理，對我國長城以南的北方地區(qū)生態(tài)環(huán)境將造成很不利的影響。內(nèi)蒙古的渾善達(dá)爾沙地、毛烏素沙地、科爾沁沙地的今天就是很好的教訓(xùn)，這些沙地原來曾經(jīng)是很好的草原，后來由于過度放牧而退化變成了沙地，有的地方甚至形成大片光裸的流動(dòng)沙丘，因此，對于草地退化后的陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶當(dāng)前亟需生態(tài)恢復(fù)。2神木縣實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)的特征生態(tài)恢復(fù)是使一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)接近其干擾前的狀態(tài)。其主要研究對象應(yīng)是以植物為主，同時(shí)輻射到土壤、動(dòng)物和微生物等。根據(jù)不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化和生活的需要，對不同退化生態(tài)系統(tǒng)有不同的恢復(fù)目標(biāo)，特別是生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)無望的地區(qū)。首先，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底穩(wěn)定性是前提，因

5、為地表基底是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育與存在的載體，基底不穩(wěn)定就不可能保證生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)演替與發(fā)展；其次，恢復(fù)植被和土壤，保證一定的植被覆蓋率和土壤肥力；然后，再增加種類組成和生物多樣性，以實(shí)現(xiàn)生物群落的恢復(fù)，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和自我維持能力1。國家于根據(jù)生態(tài)適應(yīng)性原則，春季至夏初有透雨，降水量在500mm以上的地區(qū)以“還林”為主；400500mm地區(qū)應(yīng)以“還灌”為主；400mm以下應(yīng)以“還草”為主；300400mm、濕潤度為0.91.2的典型草原帶應(yīng)走草灌結(jié)合的路子2。但具體問題還要具體對待。首先，該種草還是種樹，必須符合自然生態(tài)進(jìn)展演替的規(guī)律，做到適地適草或適地適樹。西北地區(qū)降水量較少，生境條件極為嚴(yán)

6、酷，在這種生境條件下進(jìn)行植被恢復(fù)建設(shè)，一定要做到以水定草或以水定樹。從植物的耐旱能力來比較，草本比灌木強(qiáng)，灌木比喬木強(qiáng)，針葉樹比闊葉樹強(qiáng)。樹種蒸騰強(qiáng)度大的一般不耐旱，故在西部的廣大干旱和半干旱區(qū)營造闊葉林是不適宜的。西部地區(qū)蒸發(fā)量普遍大于降水量，樹木耗水量大，根系深而廣，它吸干地表和深層土壤中的水分，使林下和林緣的草類和灌木因得不到足夠的水分而枯死。在土地失去草類和灌木的蔽護(hù)，特別是在干旱年份或季節(jié)，林木耗盡地表層和深層地下水而缺水枯死的現(xiàn)象很多4。另外，在水土流失地區(qū)，造林初期林木郁閉度很小，如無工程整地來配合，基本上沒有水土保持作用，造林又在局部破壞地表，使地表失去了賴以蔽護(hù)的植被，就會(huì)促

7、進(jìn)風(fēng)蝕或荒漠化進(jìn)程。所以在干旱地區(qū)或降水量稀少的陡坡地造林，不僅會(huì)破壞原有植被，還會(huì)加劇土壤侵蝕和荒漠化進(jìn)程。5西部開發(fā)幾年來的實(shí)踐證明：退耕還林還草要貫徹因地制宜的方針，把恢復(fù)植被作為主攻方向，在水土流失嚴(yán)重的陡坡地應(yīng)以營造灌、草植被為主，不可發(fā)展經(jīng)濟(jì)林；在降水稀少、蒸發(fā)量大的山地或高海拔地區(qū)實(shí)行退耕還草、封山等措施；在沙漠地區(qū)不宜種植喬木，否則會(huì)加劇土壤水分的蒸發(fā)。5甘肅省提出，在降水量400mm以下的地方，切不可圖省事一步到位而種樹，否則將導(dǎo)致浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)金錢，不得不走回頭路。2通過對神木縣西北部的多年試驗(yàn)證實(shí)，較之喬木，耐旱的草灌耗水少，覆蓋迅速，可快速防止水土流失，投入低；還能與種

8、草養(yǎng)羊、調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入結(jié)合；還能在退化土地重建中發(fā)揮自我生態(tài)修復(fù)的功能。在神木縣及陜北其他一些干旱半干旱地區(qū)，水土流失及荒漠化程度嚴(yán)重，很多地方形成了地表“潰瘍”。在這些地區(qū)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)工程時(shí)，就不能建造以喬木為主的林分，而應(yīng)以抗旱性強(qiáng)的草或灌木為第一期工程，因?yàn)樵谕瑯咏邓畻l件下，草地比林地有更好的保水保肥能力。據(jù)測定，3年草地蓄水為96t/hm2，高于農(nóng)作物及部分林地。對于氣候干燥、土壤瘠薄、坡度較大的發(fā)生“潰瘍”的地段，宜先種上草覆蓋地表，穩(wěn)住地基，防止土肥流失，然后栽種灌木或喬木，這是被實(shí)踐所證明的一種良好治理形式，否則會(huì)形成“小老頭樹”的情形，砍又不能砍,長又長不快，使土地

9、多年處于裸露狀態(tài)。許多教訓(xùn)說明，陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶上先種草再種樹的做法雖然慢了些，但卻是一個(gè)穩(wěn)妥有效的方法。3草地退化后陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)重建的試驗(yàn)研究3.1區(qū)域?qū)用嫔弦躁兾魇∩衲究h畜牧獸醫(yī)工作站為主持單位于20022005年完成了“陜北草-羊一體化生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)示范與推廣”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的技術(shù)路線是：建立草-羊生產(chǎn)基地，種草和養(yǎng)羊同步發(fā)展，培植龍頭企業(yè)，在完成七大科技服務(wù)體系（優(yōu)質(zhì)飼草生產(chǎn)技術(shù)推廣體系、肉羊品種改良技術(shù)推廣體系、高效飼養(yǎng)管理技術(shù)推廣體系、高效繁殖管理技術(shù)推廣體系、獸醫(yī)綜合保健技術(shù)推廣體系、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)技術(shù)服務(wù)體系和可持續(xù)發(fā)展技術(shù)服務(wù)體系）的基礎(chǔ)上，建起一條適合陜北地區(qū)的草-羊生態(tài)產(chǎn)

10、業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)我國西部地區(qū)一個(gè)生態(tài)地理區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益“三贏”6。這條生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈為： 在實(shí)施這條生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈過程中，項(xiàng)目組著重探討農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地退化的機(jī)制是什么？通過觀測水土保持和流失、土壤水份和土壤有機(jī)質(zhì)動(dòng)態(tài)規(guī)律,來確定農(nóng)牧交錯(cuò)帶在退耕后是還林，是還草，是還灌和草？草地退化后，農(nóng)牧交錯(cuò)帶上農(nóng)戶層面重建的生產(chǎn)方式應(yīng)該是什么樣的？理論上講，1畝人工草地的生產(chǎn)力至少等于10畝天然草地，也就是說培植10%面積的人工草地就能避免90%的天然草地退化。但是，天然草地的保護(hù)、改造、更新、持續(xù)發(fā)展是一項(xiàng)巨大的工程，需要大量的投資，但投資就要有回報(bào)。目前之所以沒有人愿意投資，主要原因是天然草地產(chǎn)業(yè)化程度低

11、，產(chǎn)業(yè)鏈沒有串起來，這樣投資人看不到回報(bào)前景，也就下不了決心。天然草地的產(chǎn)業(yè)有草產(chǎn)業(yè)、乳產(chǎn)業(yè)、肉產(chǎn)業(yè)、皮產(chǎn)業(yè)和毛產(chǎn)業(yè)五個(gè)鏈條，其中皮和毛是一次性消耗，毛也有季節(jié)性的限制，草的產(chǎn)值低、體積大、質(zhì)量差（不包括人工栽培牧草），而最有發(fā)展前景的是乳和肉。所以說，不是當(dāng)?shù)氐念I(lǐng)導(dǎo)和農(nóng)牧民不懂得天然草地要保護(hù)，要改造，要發(fā)展，而是各級政府和個(gè)體牧民目前手頭的錢還沒有力量把“生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈”串起來。伊利、蒙牛、世界奶都（呼市）的興起都證實(shí)了這樣一個(gè)結(jié)論：只有把天然草地的一根或幾根產(chǎn)業(yè)鏈條串起來，農(nóng)牧民的收入增加了，農(nóng)牧民改造天然草地的積極性也調(diào)動(dòng)起來了，天然草地良好的收益同樣會(huì)吸引更多的企業(yè)參與到天然草地改造的行

12、動(dòng)中去，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。草業(yè)企業(yè)應(yīng)制定并保持一個(gè)或多個(gè)旨在實(shí)現(xiàn)環(huán)境目標(biāo)和指標(biāo)的環(huán)境管理方案。對于輕度退化的草地，可以通過幾年的禁牧（休閑），即可達(dá)到逐年自然恢復(fù)的目的；中度退化的草地，必須對草群結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，并綜合采用改善土壤水分狀況、改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力等措施，才能獲得恢復(fù)的效果；極度退化的草地，除采用上述治理措施外，多采用開墾種草的措施。在西北干旱和半干旱地區(qū)，應(yīng)明確提出以草灌為主的草灌喬路線。培育建設(shè)人工灌叢草場應(yīng)成為這一地區(qū)人工草地和半人工草地建設(shè)的主要形式，以灌木作為骨干植被，其次是旱生、中旱生的多年生牧草。灌木對惡劣的自然環(huán)境具有較強(qiáng)的抗性和耐性，并具有生態(tài)適應(yīng)幅

13、度廣泛的特點(diǎn)，在400mm以下降水量的地區(qū)均可建植。選用旱生、中旱生多年生牧草對提高灌叢草場土地利用率，提高草場產(chǎn)量和質(zhì)量，增加草地耐牧性，特別是在彌補(bǔ)灌叢草場建設(shè)初期的低產(chǎn)性具有重要的作用。73.2農(nóng)戶層面上項(xiàng)目組探索在農(nóng)戶層面上如何進(jìn)行技術(shù)組裝，如退耕還林還草技術(shù)、山地地膜種草技術(shù)、水澆地種植飼料作物技術(shù)、肉用綿羊改良、飼養(yǎng)、繁殖、肥羔生產(chǎn)技術(shù)等。山地地膜種草使出苗率提高10.1個(gè)百分點(diǎn)，保苗率提高11.3個(gè)百分點(diǎn),當(dāng)年產(chǎn)草1942V.g/畝，比傳統(tǒng)種植法提高30.7%;推廣退耕還林地種草，提高了“貼地有效植被”對土地的保護(hù)，同時(shí)可使每畝林地每年增加產(chǎn)草3360kg（504元）的效益;推廣

14、水澆地種植飼料作物,與傳統(tǒng)糧作玉米相比每畝增收272.8元(29.3%),為陜北農(nóng)牧交錯(cuò)帶農(nóng)戶實(shí)施退耕還林(草)提供了一種新思路和模式。64結(jié)論我國目前在農(nóng)牧交錯(cuò)帶上傳統(tǒng)、粗放、落后的天然草地自然放牧的生產(chǎn)方式必須改變，必須向種植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的人工草地和發(fā)展現(xiàn)代草地畜牧業(yè)轉(zhuǎn)變。這個(gè)轉(zhuǎn)變，歐洲和美國都花了近百年的時(shí)間，可見完成這個(gè)過程并不容易，我們越早動(dòng)手越好。應(yīng)該由企業(yè)牽頭來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，企業(yè)發(fā)展乳業(yè)、肉業(yè)、皮業(yè)、毛絨業(yè)、需要高品質(zhì)的牲畜，但是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的畜牧業(yè)，都不是天然放牧所能達(dá)到的，哪個(gè)企業(yè)要生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品，它就必須要帶動(dòng)農(nóng)民（牧民）發(fā)展現(xiàn)代畜牧業(yè)，建立人工草地。國家應(yīng)在此基礎(chǔ)上給予政策引

15、導(dǎo)和技術(shù)支持。參考文獻(xiàn)1任海,彭少麟恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論北京：科學(xué)出版社，2001。2甘肅省科學(xué)技術(shù)廳主編退耕還林與林木培育技術(shù)蘭州：甘肅人民出版社，2001。3沈國舫植被建設(shè)是我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)的主題中國環(huán)境問題院士談北京：中國紡織出版社，2001：215224。4文東新干旱區(qū)和半干旱區(qū)造林不當(dāng)會(huì)加速荒漠化的進(jìn)程世界林業(yè)研究2002（4）：7679。5田福平，張自和西部地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)要重視草草原與草坪2004.1：2224。6陳生會(huì)，白從義等.陜北草-羊一體化生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)示范與推廣技術(shù)報(bào)告(未發(fā)表),2006.3。7王棟,敬曉棋,呼天明.西北地區(qū)草地的環(huán)境管理,家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2006,1(27):1

16、04108。Study on Ecological System Recovery Model of Farming-pasturing Interlocked Areas in Northern Shanxi after Degradation of Grass LandsJiang Lifang1 Chen Shenghui 2 Bai Congyi 2 Chen Jiaming 3 Yang Zai3(1.Shanghai Vocational Technical College of Agriculture & Forestry, Songjiang,Shanghai,2016

17、00；2.Shengmu Animal Husbandry & Veterinary Station, Shanxi, 719300；3.Shanghai Nonghao Biotechnology Institute, Shanghai,201611)Abstract：This paper tries to set up an ecological industry chain of sheep and grass suitable for Shanxi northern area by using systems engineering theory, which takes farming-pasturing interlocked areas of Shanxi northern area as sphere and Shenmu county as a point, and to bring out a recovery model of ecological system in farming-pasturing interlocked areas a