【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組成豐富，植物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但是，近些年來(lái)由于畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，草地資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)渡，草旬草原不僅退化嚴(yán)重，而且不同程度加劇了水蝕、風(fēng)蝕等水土流失。其中，水力侵蝕主要發(fā)生在小興安嶺山前沖積洪積臺(tái)地的波狀起伏區(qū)域，～，土壤侵蝕模數(shù)800t/km2～1500t/km2a。由于冬季漫長(zhǎng)寒冷、夏季炎熱少雨、春秋季節(jié)風(fēng)大沙多的氣候特點(diǎn)以及超載放牧等，超過(guò)了天然草地的生態(tài)容量和生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，草地退化，風(fēng)力、水力侵蝕加劇，風(fēng)力侵蝕是典型草原區(qū)主要的土壤侵蝕類型，局部存在風(fēng)水復(fù)合侵蝕，典型草原水土流失面積1733萬(wàn)hm2,%,尤其是近幾年沙塵暴頻發(fā),草地生態(tài)環(huán)境更加惡化。，以錫林郭勒草原為例，其中風(fēng)蝕面積占水土流失總面積的97%,水蝕面積占總面積3%，土壤侵蝕模數(shù)1500t/km2～4000t/km2a。處于草原向荒漠的過(guò)渡地帶，屬于較脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，自然條件差。由于受水、熱風(fēng)等氣候因素影響大，在超載過(guò)牧的生產(chǎn)方式下，造成草場(chǎng)大面積的沙化和礫石化。荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)也是受風(fēng)蝕影響最嚴(yán)重的類型之一，希拉穆仁草原退化、沙化面積已占該區(qū)劃場(chǎng)總面積的86%，其中，因強(qiáng)度沙漠化已失去生產(chǎn)力的面積占32%，土壤侵蝕模數(shù)每年為3000t/km2～12000t/km2。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，內(nèi)蒙古草地生態(tài)環(huán)境雖歷經(jīng)整治建設(shè)，局部地區(qū)確有改善，但總體仍有惡化趨勢(shì)。生態(tài)環(huán)境變化、水土流失加劇是許多因素相互作用的結(jié)果：氣候干旱化傾向是草地生態(tài)變化發(fā)生水土流失的重要背景條件；人口增長(zhǎng)、生產(chǎn)方式落后以及人類不合理的開(kāi)發(fā)利用草地資源和過(guò)度的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)草地資源的破壞，是引起草地生態(tài)環(huán)境變化、水土流失的外在動(dòng)因。在氣候因素中，水熱條件對(duì)草原植被生長(zhǎng)及生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)起著重要作用。當(dāng)降水較多，土壤水分充足，空氣濕度增大，溫度等氣象因素滿足草原動(dòng)植物生長(zhǎng)需求，則草原生態(tài)環(huán)境向良性循環(huán)，反之草場(chǎng)退化，生物量降低。從水土流失方面考慮，降雨產(chǎn)生的徑流是草地發(fā)生土壤侵蝕的動(dòng)力。降雨特性包括降雨量，降雨強(qiáng)度、雨型等。降雨量和降雨強(qiáng)度是判定降雨功能作用的重要指標(biāo)。除此之外常規(guī)氣象條件如氣溫、濕度，風(fēng)速、風(fēng)向、日照時(shí)數(shù)等也是影響草地生態(tài)變化和水土流失的重要因素。水熱條件與草地生物量關(guān)系見(jiàn)表2表25。表24 生物量與降水量月動(dòng)態(tài)變化 (g/㎡,mm)草地類型項(xiàng)目四月五月六月七月八月九月十月草甸草原貝加爾針茅、羊草、雜類草產(chǎn)草量降水量產(chǎn)草量降水量229214典型草原大針茅、羊草、雜類草產(chǎn)草量降水量產(chǎn)草量降水量796413755荒漠草原小針茅、冷蒿、雜類草產(chǎn)草量降水量產(chǎn)草量降水量615表25 內(nèi)蒙古主要草地地上生物量年動(dòng)態(tài)變化 (g/㎡,mm)草地類型1984198519861987198819891990均值X標(biāo)準(zhǔn)差S變異系數(shù)CV%波動(dòng)幅度%草甸草原貝加爾針茅草原1605—100羊草草原2250—100典型草原線葉菊草原—100大針茅草原1482—100荒漠草原羊草草原1599—100克氏針茅草原27—100本氏針茅草原—100石生針茅草原—100短花針茅草原45933—100沙生針茅草原戈壁針茅草原170 干旱風(fēng)沙等氣象災(zāi)害對(duì)草地生態(tài)環(huán)境和水土流失的影響隨著全球變暖趨勢(shì)的加劇，近50年尤其是20世紀(jì)90年代以來(lái)極端天氣、氣候事件的增多，導(dǎo)致暴雨洪澇、干旱、雪災(zāi)、大風(fēng)、沙塵暴、冰雹等氣象災(zāi)害分布廣、頻度高、成災(zāi)率高，其中90年代發(fā)生的重大氣象災(zāi)害是50年代的4倍，以及病蟲(chóng)害等次生災(zāi)害的發(fā)生，對(duì)草地生態(tài)環(huán)境變化和水土流失起到重要作用。干旱特別是春夏連旱，其持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大、破壞力也最大，加劇草場(chǎng)退化和草原沙漠化進(jìn)程。大風(fēng)、風(fēng)沙是水土流失的主要?jiǎng)恿?。由于在蒙古高壓中心的東南緣，內(nèi)蒙古多數(shù)地區(qū)盛行西北風(fēng)，絕大部分地區(qū)的年平均風(fēng)速都在3m/s，不少地區(qū)還超過(guò)5m/s，同時(shí)大風(fēng)季節(jié)都發(fā)生在植被覆蓋度最低時(shí)，從而加劇了草原水土流失的危害和草原沙漠化進(jìn)程，造成土壤侵蝕，嚴(yán)重破壞脆弱的草原生態(tài)系統(tǒng)。 生物因素對(duì)草地生態(tài)的影響生物因素如鼠害與毒雜草，常伴隨著草地退化出現(xiàn)。危害程度在加劇，已成為草地退化中主要影響因素。據(jù)錫林郭勒盟正鑲白旗黑沙圖地區(qū)實(shí)地調(diào)查，草原退化前毒雜草僅占全部草量的19%～31%，退化后增加到30%～50%，優(yōu)質(zhì)草則由33%～51%下降到4%。 地形地貌對(duì)草原生態(tài)水土流失的影響地貌是影響土壤侵蝕和草原生態(tài)的重要下墊面因素。地貌的形態(tài)特征可以視為各種形狀和坡度的斜面在空間上的組合。正是由于坡度、坡長(zhǎng)和坡向的交互作用，使得坡面侵蝕規(guī)律十分復(fù)雜。坡度是地貌形態(tài)牲的主要要素，坡長(zhǎng)是決定坡面能量沿程變化，影響坡面徑流與水流產(chǎn)沙過(guò)程的重要地貌因素之一。坡向影響土壤侵蝕，由于坡向的不同，坡面上接受的熱量、水分不相同，在降雨過(guò)程中，不同坡向所承受的降雨量及雨滴終點(diǎn)速度也存在差異。內(nèi)蒙古草原山丘相對(duì)高度不大，10186。25186。的坡度占有很大比例，由于地形的影響，土壤使侵蝕有明顯的地帶性分布，水蝕主要集中在低山、丘陵陡坡地區(qū)。而風(fēng)蝕普遍存在，重點(diǎn)發(fā)生在平原地區(qū)及山脊丘柄和迎坡。 地面組成物質(zhì)地面組成物質(zhì)包括土壤和成土母質(zhì)。土壤是侵蝕過(guò)程作用的對(duì)象，可蝕性是地面物質(zhì)對(duì)降雨徑流侵蝕代作用影響的體現(xiàn)，是土壤遭受侵蝕的敏感程度的反映，與多種粒度、結(jié)構(gòu)、孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、土壤水分含量和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等有關(guān)。地面物質(zhì)的抗蝕性與粒度組成、顆粒的膠結(jié)程度、結(jié)構(gòu)及其遇水后的變化特點(diǎn)，與有機(jī)質(zhì)含量、根系含量、土壤水分含量、土地利用方式等多種因素有關(guān)。內(nèi)蒙古草原地區(qū)的土壤是在干旱、半干旱氣候條件下形成的地帶性土壤，多為栗鈣土、黑鈣土、黑壚土和砂土，這些土壤質(zhì)地疏松，內(nèi)聚力小，抗蝕能力低，遭到強(qiáng)度較大的風(fēng)和雨的侵蝕，極易造成水土流失和草原沙化、退化。 植被因素植被是抑制侵蝕的主要自然因子。植被的防蝕效能包括植物枝葉對(duì)降雨侵蝕力的削弱和調(diào)節(jié)徑流、緩和洪水過(guò)程，降低徑流沖惻力，以及植物根系固結(jié)土壤，改良土壤理化性質(zhì)，提高土壤抗蝕力等綜合作用。植被的截留作用可以攔截雨滴，截留能力受植被種類、郁閉度等因素影響，除此之外還有降雨量、降雨強(qiáng)度、氣溫、風(fēng)、降雨雨滴直徑以及植被本身干燥程度有關(guān)。植被還對(duì)徑流沖刷力有重要影響，同時(shí)植被通過(guò)對(duì)土壤物理化學(xué)性質(zhì)的改善，改變了土壤抗蝕力和滲透性，從而間接的改變了侵蝕作用。因此，植被可以對(duì)降雨產(chǎn)生阻滯作用和固土作用，也可以消減風(fēng)力，降低風(fēng)速，保護(hù)地表，調(diào)節(jié)氣候，植被蓋度是控制草原生態(tài)和水土流失的重要因素。據(jù)資料顯示，北方草原100%超載放牧，超載率50%以上，過(guò)度放牧影響牧草的正常生長(zhǎng)發(fā)育，使牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量下降，草地初級(jí)生產(chǎn)固定的碳素的降低，誘導(dǎo)植物群落組成、結(jié)構(gòu)以及生物多樣性都相應(yīng)發(fā)生改變，促使草原生態(tài)惡化、水土流失發(fā)生。在放牧過(guò)程中家畜不僅對(duì)草地有采食作用，而且還對(duì)草地具有踐踏作用。放牧強(qiáng)度低，家畜數(shù)量相對(duì)較少，畜蹄的踐踏具有疏松草地土壤，增加土壤表層的孔隙度，從而增強(qiáng)土壤的透水透氣能力。放牧強(qiáng)度大，家畜的踐踏作用就會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，土壤隨之變得越來(lái)越緊實(shí)，土壤機(jī)械組成也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方草原放牧強(qiáng)度大，超過(guò)適宜放牧強(qiáng)度50%以上，不僅使草地生態(tài)發(fā)生變化，同進(jìn)引起草地水土流失。不合理的土地利用，盲目開(kāi)墾、開(kāi)礦、探礦、采石、挖沙、無(wú)節(jié)制無(wú)計(jì)劃的打草、摟草、濫挖發(fā)菜等活動(dòng)，以及各種車輛的任意行駛引起的對(duì)草場(chǎng)植被和土壤結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的破壞。不僅破壞了天然草地的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，植物根系和土壤結(jié)構(gòu)而且使草原抗風(fēng)蝕水蝕能力降低，造成土壤被侵蝕，引發(fā)水土流失。大部草原區(qū)域降雨量少，蒸發(fā)量大，水資源總體貧乏，特別是位于內(nèi)阱干旱區(qū)草原面積大，草地廣闊，但缺水現(xiàn)象十分嚴(yán)重，同時(shí)地下水起采現(xiàn)象嚴(yán)重，地下水位下降，加速草地蒸漠化和氣候干旱化趨勢(shì)也引發(fā)新的草地水土流失現(xiàn)象。5 初選影響因子與補(bǔ)充監(jiān)測(cè)根據(jù)草地生態(tài)變化水土流失自然因素和人為因素綜合分析，參照草原生態(tài)環(huán)境和水土流失影響因素研究已取得的成果和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本項(xiàng)研究典型區(qū)的草原生態(tài)水土流失現(xiàn)狀，以及經(jīng)專家賦分評(píng)估，初步選擇內(nèi)蒙古不同類型草地水土流失及生態(tài)變化的影響因子共10大類，122個(gè)。其中氣象因素類有18個(gè)因子。地貌類有8個(gè)因子，土壤類有23個(gè)因子，植被類有19個(gè)因子，水蝕因素類有16個(gè)因子，風(fēng)蝕及人為因素類各有10個(gè)因子，動(dòng)物微生物、景觀生態(tài)、自然災(zāi)害類各有6個(gè)因子。各類影響因子詳見(jiàn)表26。對(duì)初選影響因子經(jīng)專家打分評(píng)估，賦分差異較大的影響因子有：地貌因子類中的坡向；氣象因子類中的氣溫、濕度、蒸發(fā)量、CO2濃度；土壤因子類中的含水量、有機(jī)質(zhì)含量、顆粒組成、土壤粘聚力；植被因子類中的蒸騰強(qiáng)度、土壤種子庫(kù)；人為因子類中的地下水利用。為了進(jìn)一步確定這些影響因子，對(duì)草地生態(tài)變化和水土流失的影響程度，本項(xiàng)研究針對(duì)上述影響因子，在繼續(xù)收集補(bǔ)充有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，并進(jìn)行野外實(shí)地試驗(yàn)監(jiān)測(cè)或調(diào)查。為使草地生態(tài)水土流失監(jiān)測(cè)指標(biāo)更加符合實(shí)際，選擇內(nèi)蒙古赤峰市克特克騰旗東部草甸草原、錫林郭勒盟正鑲白旗和碩廟典型草原、包頭市達(dá)茂旗希拉穆仁北部荒漠草原三種類型草地為代表區(qū)。坡向：在上述不同草地類型，利用風(fēng)蝕橋法對(duì)不同坡向部位監(jiān)測(cè)風(fēng)力侵蝕、調(diào)查水力侵蝕及草地植被生長(zhǎng)狀況，坡向?qū)Σ莸仫L(fēng)力侵蝕有一定影響，對(duì)水力侵蝕及生態(tài)變化影響不大。氣溫、空氣濕度、CO2濃度：通過(guò)對(duì)不同類型區(qū)的測(cè)定及多年資料收集分析，氣溫高低受地理位置及生態(tài)系統(tǒng)小氣候的影響較大，對(duì)草地水土流失無(wú)直接影響?？諝鉂穸?、CO2濃度與草地生態(tài)系統(tǒng)小氣候之間關(guān)系較大，植被蓋度為80%的地區(qū)空氣濕度是植被蓋度30%，但對(duì)草地水土流失影響微弱，通過(guò)試驗(yàn)難以找到直接關(guān)系。蒸發(fā)量：利用蒸發(fā)皿試驗(yàn)測(cè)試，蒸發(fā)量、土層疏松，表層含水量低的地區(qū)，較容易引起風(fēng)蝕，蒸發(fā)量對(duì)風(fēng)蝕有一定影響。含水量：利用積沙儀對(duì)荒漠草地4個(gè)樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)風(fēng)蝕積沙量，測(cè)定相應(yīng)表層土壤含水量，見(jiàn)圖21。分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)含水量對(duì)草地風(fēng)蝕影響較大，土壤風(fēng)蝕量與含水量之間存在負(fù)冪函數(shù)關(guān)系，草地土壤表層含水量超過(guò)9%幾乎不發(fā)生風(fēng)蝕。土壤含水量對(duì)水蝕的影響微弱。圖21 土壤水分與土壤抗風(fēng)蝕能力的關(guān)系有機(jī)質(zhì)含量：在希拉穆仁荒漠草地對(duì)土壤取樣，通過(guò)分析土壤有機(jī)質(zhì)含量、粒度組成以及土壤風(fēng)蝕相對(duì)強(qiáng)弱指數(shù)（表27），發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量對(duì)草地水土流失直接影響程度微弱，但是草地施入有機(jī)肥增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)而改善土壤物理性狀，可以增加土壤抗蝕性。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量高，相應(yīng)草地植被長(zhǎng)勢(shì)良好，可見(jiàn)與草地生態(tài)系統(tǒng)有較大關(guān)系。土壤粒度組成直接影響土壤風(fēng)蝕相對(duì)強(qiáng)弱指數(shù)大小，可見(jiàn)對(duì)風(fēng)蝕有較大影響。表27 土壤有機(jī)質(zhì)、粒度組成與土壤風(fēng)蝕相對(duì)強(qiáng)弱指數(shù)采樣地點(diǎn)粒度組成占%有機(jī)質(zhì)含量（%）土壤風(fēng)蝕相對(duì)強(qiáng)弱指數(shù)～3mm～1234土壤粘聚力：利用三頭剪切儀測(cè)定土壤抗剪強(qiáng)度，得出土壤粘聚力大，不易造成水土流失，但土壤粘聚力大對(duì)草地植被生長(zhǎng)存在一定的反作用。蒸騰強(qiáng)度、土壤種子庫(kù)：收集資料分析，得出二者對(duì)草地水土流失的直接影響微弱，對(duì)草地生態(tài)影響較大。地下水利用：通過(guò)對(duì)井水深度觀測(cè)及多年資料分析，地下水利用情況影響草地生態(tài)系統(tǒng)及草地小氣候，間接影響草地水土流失，直接影響性弱。6小結(jié)內(nèi)蒙古草原地域遼闊，有草甸草原、典型草原、荒漠草原、濕性荒漠化草原和溫性荒漠等五大類，生態(tài)系統(tǒng)類型分化明顯。草甸草原生態(tài)系統(tǒng)處于森林向草原的過(guò)渡地帶，該類草原土質(zhì)良好，植物種類豐富，群落高度35～55cm，蓋度50%以上，地上生物量較高，是內(nèi)蒙古重要的天然草場(chǎng)和放牧地，典型草原生態(tài)系統(tǒng)是內(nèi)蒙古草原的主體類型，由大針茅、克氏針茅、糙隱子草等叢生禾草建群組成的草地類型是典型草原的主體，典型草原群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，群落高度15～35cm，蓋度20～40%。荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)處于草原向荒漠的過(guò)渡地帶。由于受水、熱風(fēng)等氣候因素影響大，屬于較脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，荒漠草原植物群落高度8～12cm，蓋度10～30%，生產(chǎn)力較低。由于自然條件及人類活動(dòng)的干預(yù)使內(nèi)蒙古草原荒漠化和水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。90%草原發(fā)生退化和水土流失，輕、中、%、%、%。嚴(yán)重影響草原畜牧業(yè)發(fā)展和草原生態(tài)環(huán)境保護(hù)。主要有自然因素包括地形地貌、地面物質(zhì)、氣象條件、生物結(jié)構(gòu)等，人為因素包括草場(chǎng)過(guò)度放牧、嚴(yán)重超載、對(duì)資源的不合理利用以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等因素。經(jīng)現(xiàn)有科技成果和資料篩選和試驗(yàn)實(shí)測(cè)等技術(shù)手段以及專家評(píng)估等