劉思博,殷國梅,阿拉坦其其格,其格其,額日敦其木格,王曉棟,烏日娜,孟衛(wèi)軍,胡布欽,孟根其木格,華桂蘭
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070;3.西烏珠穆沁旗林業(yè)和草原工作站,內(nèi)蒙古 西烏珠穆沁旗 026200;4.錫林郭勒市草原工作總站,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000;5.內(nèi)蒙古草原勘察設(shè)計有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051;6.鄂爾多斯市農(nóng)牧業(yè)局綜合保障中心,內(nèi)蒙古 伊金霍洛 017200;7.西烏珠穆沁旗林業(yè)事業(yè)發(fā)展中心,內(nèi)蒙古 西烏珠穆沁 026200;8.通遼市草原工作站,內(nèi)蒙古 通遼 028000)
草原是我國畜牧業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和重要綠色生態(tài)屏障,近年來氣候變化與人類活動的交互作用導(dǎo)致了草原的嚴(yán)重退化,重要表現(xiàn)之一就是草原毒害草化,長期超載過牧是導(dǎo)致毒害草面積不斷擴大的重要原因之一[1-3]。目前,草原毒害草災(zāi)害的防治工作薄弱,毒害草的調(diào)查、監(jiān)測與測報體系尚未完全建立,主要原因在于毒草災(zāi)害的調(diào)查不夠系統(tǒng)。瑞香狼毒(Stellera chamaejasme L.)為多年生草本植物,以地下根莖存儲形式越冬,在我國的西北、西南以及東北地區(qū)的高山草甸、沙質(zhì)草地和退化草地上均有分布,是目前草甸草原上主要的毒害草種類,也是草甸草原退化的重要指示標(biāo)志之一[4-5]。瑞香狼毒具有較強的生命力,極強的抗旱能力和水肥競爭力,消耗土壤水分、養(yǎng)分多,與其他植物爭奪營養(yǎng)空間,從而妨礙植被群落中優(yōu)良牧草的正常生長,導(dǎo)致優(yōu)良飼用植物種類逐漸減少,覆蓋度大幅度降低,草地產(chǎn)量和質(zhì)量下降,單位面積載畜量降低,直接影響到畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[6-7]。
目前,瑞香狼毒蔓延地區(qū)對當(dāng)?shù)氐男竽翗I(yè)和生態(tài)平衡造成了重大的困擾,急需對其進行全方位研究,特別是瑞香狼毒群落的分布信息、遷移變化規(guī)律、發(fā)生地的環(huán)境要素以及潛在分布范圍等方面的問題亟須解答。為此,本研究針對西烏珠穆沁旗瑞香狼毒的分布與危害狀況進行本底調(diào)查,初步了解當(dāng)?shù)厝鹣憷嵌镜陌l(fā)生面積及分布地區(qū),通過調(diào)查結(jié)果積極防治毒害草災(zāi)害,從源頭上控制瑞香狼毒災(zāi)害,為進一步闡明瑞香狼毒的發(fā)生、蔓延規(guī)律,以及防控技術(shù)的實施提供理論依據(jù)。
西烏珠穆沁旗位于內(nèi)蒙古中部、錫林郭勒盟東部,地理坐標(biāo)為:116°21′E~119°23′E、43°52′N~45°23′N,是一個以高平原為主體的地區(qū)。東鄰草原煤城霍林郭勒市,南連紅山文化發(fā)祥地赤峰市,西接草原明珠錫林浩特市,北接?xùn)|烏珠穆沁旗。西烏珠穆沁旗土地面積22 960 km2,地勢由東南向西北傾斜,海拔在835~1 957 m。全旗轄2 個蘇木、5 個鎮(zhèn)、93 個嘎查,8.7 萬人口,是一個以畜牧業(yè)為基礎(chǔ)經(jīng)濟的純牧業(yè)旗。西烏旗草原面積為224.333 萬hm2,其中溫性典型草原占可利用草場面積59.48%,溫性草甸草原占31.89%,不同程度“三化”草原面積為123.534 萬hm2,占全旗草原總面積的55%。
2021—2022 年,每年的5月底6月初在西烏珠穆沁旗進行瑞香狼毒分布調(diào)查。根據(jù)前期的調(diào)研和踏查結(jié)果,調(diào)查路線主要選擇在吉仁高勒鎮(zhèn)、浩勒圖高勒鎮(zhèn)、巴彥花鎮(zhèn)等多個蘇木和嘎查,確定瑞香狼毒的分布范圍以及危害程度。危害程度分為輕度(QW)、中度(MW)和重度(HW)。在有瑞香狼毒分布的代表性調(diào)查區(qū)域各布設(shè)10 個大樣地,每個大樣地間隔10 km以上,樣地面積為100 m×100 m。樣地內(nèi)隨機設(shè)置4個中樣方,每個中樣方間隔10 m 以上,樣方面積10 m×10 m。中樣方中隨機布設(shè)2 m×2 m 小樣方,5次重復(fù)。以小樣方為單位進行調(diào)查,樣方調(diào)查內(nèi)容包括樣方內(nèi)植物群落和瑞香狼毒種群特征,包括植物的高度、蓋度、密度、叢幅和分枝數(shù)。
測定瑞香狼毒種群和植被群落的高度、蓋度、密度和地上生物量,以及瑞香狼毒個體植株叢幅和分枝數(shù)。
高度:用盒尺隨機測量草群自然高度,每個區(qū)組10 次重復(fù),求平均值。
蓋度:采用針刺法測定,每個區(qū)組3 次重復(fù),求平均值。
密度:以自然株叢為基礎(chǔ)進行測定,即株叢根部緊密連在一起的為1 個植物個體。密度為樣方內(nèi)所有自然株叢的總和。
叢幅:自然植株自然狀態(tài)下最長直徑與最短直徑乘積。
分枝數(shù):1 株自然植株具有的所有枝條數(shù)。
采用Excel 2016 軟件對數(shù)據(jù)進行初步處理,調(diào)查數(shù)據(jù)最后轉(zhuǎn)換為1 m×1 m 進行統(tǒng)計。采用SAS 9.21統(tǒng)計學(xué)軟件中的One-Way ANOVA 模塊對瑞香狼毒不同危害區(qū)域的瑞香狼毒種群和植被群落特征進行單因素方差分析,利用Duncan 氏多重檢驗比較平均值的差異顯著性。P<0.05 表示差異顯著,P>0.05 表示差異不顯著。
調(diào)查涉及西烏珠穆沁旗的浩勒圖高勒鎮(zhèn)、吉仁高勒鎮(zhèn)、巴彥胡舒蘇木、高力罕鎮(zhèn)、巴彥花鎮(zhèn)和烏蘭哈拉嘎蘇木的20 個嘎查,調(diào)查面積總計40.67 萬hm2,占全旗草原面積的18.13%,占全旗草甸草原面積的56.85%。從圖1可以看出,浩勒圖高勒鎮(zhèn)瑞香狼毒發(fā)生危害面積最大,占到調(diào)查面積的47.26%,其次為巴彥胡舒蘇木,吉仁高勒鎮(zhèn)、高力罕鎮(zhèn)和烏蘭哈拉嘎蘇木危害面積相對較小。
圖1 瑞香狼毒在調(diào)查區(qū)域的發(fā)生面積
對調(diào)查的瑞香狼毒危害面積及占比數(shù)據(jù)分析可知(見圖2),由于目前國內(nèi)對于瑞香狼毒的危害程度沒有量化標(biāo)準(zhǔn),輕度、中度和重度危害通常是以人為經(jīng)驗進行劃分級。本研究中結(jié)合以往研究經(jīng)驗,以蓋度為指標(biāo)確定調(diào)查區(qū)域瑞香狼毒種群危害發(fā)生及分級狀況見圖3。由圖可知,調(diào)查區(qū)域瑞香狼毒危害總面積1.30 萬hm2,其中重度發(fā)生面積0.26 萬hm2,占危害面積的20.11%;中度發(fā)生面積0.46 萬hm2,占危害面積的35.38%;輕度發(fā)生面積0.58 萬hm2,占危害面積的44.51%。據(jù)目前不完全統(tǒng)計結(jié)果顯示,瑞香狼毒輕度危害區(qū)域占該旗危害的主要部分。
圖2 瑞香狼毒在調(diào)查區(qū)域的危害面積占比
圖3 西烏珠穆沁旗瑞香狼毒危害區(qū)域及分布示意圖
對不同危害程度的植被群落及瑞香狼毒種群蓋度監(jiān)測結(jié)果見圖4。從圖4可以看出,盡管不同危害等級區(qū)域的植被群落蓋度沒有顯著性差異(P>0.05),但不同危害程度之間的瑞香狼毒種群蓋度存在顯著性差異(P<0.05)。輕度危害區(qū)中瑞香狼毒平均蓋度為13.75%; 中度危害區(qū)瑞香狼毒平均蓋度為32.85%;重度危害區(qū)中瑞香狼毒平均蓋度為49.50%;可以看出,隨著危害程度的增加,瑞香狼毒種群蓋度增加。
圖4 不同危害程度下的植被群落及瑞香狼毒種群蓋度
對不同危害程度下植被群落及瑞香狼毒種群高度進行測定,分析其平均高度的差異。從圖5可以看出,植物群落其他植物平均高度沒有顯著性差異(P>0.05),重度和中度危害區(qū)瑞香狼毒種群的平均高度不存在顯著性差異(P>0.05),但與輕度危害區(qū)均存在顯著性差異(P<0.05)??梢钥闯觯p度危害區(qū)的瑞香狼毒種群相對中度或重度危害區(qū)域的平均高度相對較低,即隨著危害程度的增加,瑞香狼毒高度有增加趨勢。
圖5 不同危害程度下的植被群落及瑞香狼毒種群高度
對不同危害程度的植被群落及瑞香狼毒種群密度進行測定。從表1可以看出,不同危害程度下瑞香狼毒種群的密度存在顯著性差異(P<0.05)。瑞香狼毒輕度危害區(qū)中密度最低,為1.95 株/m2;中度危害區(qū)中瑞香狼毒密度有所增加,為3.42 株/m2;重度危害區(qū)中種群密度最高,為7.16 株/m2??梢钥闯?,隨著危害程度的增加,瑞香狼毒種群密度在單位面積上的數(shù)量也隨之增加。
表1 植被群落及瑞香狼毒種群密度
對不同危害程度下的瑞香狼毒個體分枝數(shù)測定結(jié)果見圖6。從圖6可以看出,輕度危害程度與中度、重度危害區(qū)瑞香狼毒個體的分枝數(shù)存在顯著性差異(P<0.05),但中度和重度危害下瑞香狼毒個體的分枝數(shù)無顯著差異(P>0.05)。輕度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)為6.86 條/株; 中度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)為16.12 條/株;重度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)為17.29 條/株??梢钥闯觯S著危害程度的增加,瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)在整個群落中的株數(shù)也隨之增加。
圖6 不同危害程度下瑞香狼毒個體分枝數(shù)
對不同危害程度區(qū)域內(nèi)的瑞香狼毒個體叢幅進行測定,結(jié)果見圖7。從圖7可以看出,不同危害程度下瑞香狼毒個體的平均叢幅存在顯著性差異 (P<0.05)。輕度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均叢幅最低,為177.48 cm2/株;中度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均叢幅最高,為349.48 cm2/株;重度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均叢幅較高,為303.55 cm2/株??梢钥闯觯鹣憷嵌緜€體的平均叢幅在中度危害區(qū)最高,其次為重度危害區(qū)。
圖7 不同危害程度下瑞香狼毒的平均叢幅
調(diào)查共涉及西烏珠穆沁旗6 個蘇木(鎮(zhèn))的20 個嘎查,調(diào)查面積總計40.67 萬hm2,占西烏珠穆沁旗草甸草原面積的56.85 %。截至目前,調(diào)查區(qū)域瑞香狼毒危害總面積1.30 萬hm2,其中重度發(fā)生面積占危害面積的20.10%,中度發(fā)生面積占35.37%,輕度發(fā)生面積占44.52%,輕度危害占主要分布。
瑞香狼毒種群的密度、蓋度、地上生物量、個體叢幅和分枝數(shù)均隨著危害程度的增加而增加,只有瑞香狼毒個體叢幅在中度危害區(qū)最高,其次為重度危害區(qū),但無顯著差異性,需要進一步進行研究。
從生態(tài)角度來看,瑞香狼毒作為特定草原生態(tài)群落的重要組成部分,一方面,在防風(fēng)固沙、保持水土等方面發(fā)揮著重要作用,對于防止惡劣氣候條件下的草場退化、低質(zhì)草地進一步沙化有著重要而特殊的意義[8-9];另一方面,瑞香狼毒是藥用植物,開發(fā)其藥用價值,有計劃地采挖,對提高農(nóng)牧民的經(jīng)濟收入將有重要的社會意義[10]。但是,瑞香狼毒歸根到底是一種有毒物種,其大量生長除抑制其他植物生長、降低草地物種多樣性外,被家畜采食或誤食后會引起中毒,嚴(yán)重者導(dǎo)致死亡,降低了草地的利用率[11]和生態(tài)穩(wěn)定性的同時,將會給農(nóng)牧民的生產(chǎn)和生活帶來一定的經(jīng)濟損失,處理方式有待斟酌和討論。