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0 引言
哈密市位于新疆维吾尔自治区最东端，天山山脉横亘哈密，使其具有独特的气候特征，地跨天山南北的独特地貌及“三山夹两盆”的地形使哈密素有“新疆缩影”之称[1]。草原是我国重要的生态系统和自然系统，在维护边疆稳定、促进经济社会可持续发展和农牧民增收等方面具有基础性、战略性作用。天然草原资源作为陆地上重要的绿生态屏障，是陆地生态系 统的重要组成部分，具有防风固沙、涵养水源、净化空气等功能[2]，也是农牧民重要的生产资料，更是牧区畜牧业高质量发展的重要基础[3]。草原物候期监测是定量评价植被长势、生态状况的重要手段。通过有效开展草原返青监测，准确客观地掌握草原植被返青时间、返青面积和比例，对综合评价草原资源植被变化状况、合理安排草原和畜牧业生产活动、科学管理草原具有重要作用。 收稿日期：2022-10-09
基金项目：2022年中央林业草原生态保护恢复资金（草原生态修复治理补助）项目作者简介：刘亚君(1987-)，男，本科，助理畜牧师，从事草原技术研究推广工作。
新疆哈密市2015—2021年草原植被动态监测效果分析
刘亚君1，黎松松2，王宏洋2，买买提·阿洪西克2
（1.新疆哈密市生态修复保护中心，新疆 哈密 839000；
2.新疆哈密市草原工作站，新疆 哈密 839000）
摘要：为全面、准确掌握哈密市草原植被物候期的基本规律，及时获取草原动态变化信息，科学评价哈密草原资源与生态状况，应用地面样方和气侯资料，对新疆哈密市2015—2021年2 300多个样地，7 900多个样方天然草原资源返青率、草原植被长势、草原生产力等状况进行动态监测。结果表明：2016年平均返青率达26.21%与其他年相比返青较好，全市平均鲜草产量达462.66 万t ，平均盖度44.6％；与近7年同期相比，2015年为草原长势峰值，鲜草产量达666.71万t ，载畜量达338.6万只。2021年来盛期草原生产力在逐步回升，草地的适宜载畜量增幅较为明显，载畜能力明显增强，与近年来实施大面积休牧、轮牧、禁牧等草原保护措施，及大力推行草畜平衡制度有关。关键词：草原植被；动态监测；效果分析
中图分类号：S812 文献标识码：A doi:10.19369/jki.2095-9737.2022.12.014
Analysis on Dynamic Monitoring Effect of Grassland Vegetation in Hami, Xinjiang from 2015
to 2021
LIU Yajun 1，LI Songsong 2，WANG Hongyang 2，MAIMAITI ·Ahongxike 2
（1. Ecological Restoration and Protection Center of Hami City ，Hami Xinjiang 839000，China ；
2. Grassland Workstation of Hami ，Hami Xinjiang 839000，China ）
Abstract ：In order to comprehensively and accurately grasp the basic laws of the phenological period of the grassland vegetation in Hami City ，timely obtain information on the dynamic changes of the grassland ，scientifically evaluate the grassland resources and ecological conditions in Hami City ，and use the surface sampling and climate data to dynamically monitor the natural grassland resource rejuvenation rate ，grassland vegetation growth ，grassland productivity and other conditions of more than 2300 sample plots and 7900 samples in Hami City ，Xinjiang from 2015 to 2021．The results showed that the average green returning rate in 2016 was 26.21%，which was better than that in other years ．The average fresh grass output in the city reached 4.6266 million tons ，with an average coverage of 44.6%；Compared with the same period in recent 7 years ，2015 was the peak of grassland growth ，with fresh grass output reaching 6.6671 million tons and livestock carrying capacity reaching 3.386 million.，In the peak period since 2021，the grassland productivity is gradually rising ，and the suitable livestock carrying capacity of the grassland has incr
eased significantly ．It is related to the implementation of grassland protection measures such as large-scale rest grazing ，rotational grazing and grazing prohibition in recent years ，and the vigorous implementation of the grass livestock balance system ．Keywords ：grassland vegetation ，dynamic monitoring ，effect analysis
1 研究背景
天然草原是比较脆弱的生态系统，产草量和盖度等自然状况是发展草原畜牧业的基础，也是诊断草原健康的重要指标[4]。根据80年代草地调查显示，哈密市地域内有天然草地6 290.3万亩（419.35万公顷），占全市土地总面积的29.4%，其中，可利用天然草地面积5 851万亩（390.07万公顷），占天然草地总面积的93%。具有典型温带大陆性气候，草原山南山北依次为：温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠、温性荒漠、低地草甸。垂直分布依次为：高寒草甸、山地草甸、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠、温性荒漠、低地草甸等不同生态系统类。自20世纪90年代以来，由于夏草场超载过牧现象，草中原有优势植物的生长发育减弱，数量减少，杂类草数量增加，草原退化指示植物明显增加，毒害草蔓延迅速等现象致使草原退化、沙化及草畜矛盾突出。由于天然草原植被生长情况与季节性及年际间存在较大差异，所以，及时准确地掌握植被长势的时空配置变化状况，通过建立切实有效的草原植被生态监测系统[5]，建立健全草原资源与生态监测评价体系，增加无人机遥感技术、物联感知自动监测等新技术的应用，通过影像即可提取草原植被盖 度、返青时间、鼠洞等信息[6-7]，提高外业工作效率，提升天然草原监测和防控能力。对推出禁牧、轮牧、休牧，确定合理载畜量、推行草畜平衡、加强草原的科学管理、动态监测生态环境的变化具有重要意义。
2 材料与方法
2.1 草原监测点布设时间与分布
监测时间：2015—2021年，3月10日—9月30日。
监测地点：哈密市草原植被返青监测样地分为两类，国家级固定监测点分别位于伊州区、巴里坤县、伊吾县；草原检测样地类型有温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠、温性荒漠、低地草甸6类；垂直带动态监测样地有：高寒草甸、山地草甸、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原、温性草原化荒漠、温性荒漠、低地草甸8个类型。
2.2 监测技术方法
通过哈密市近5年对2 300多个样地，7 900多个样方地面调查样本数据。内容包括：草组成成份、植被高度及盖度、草原生产力、家畜载畜量等信息。地面调查国家固定监测点以区县为单元，垂直带监测点以带状草原类型为单元，选择有代表性草原类型及利用程度的地段为样方采集点。记录草原植被
生长条件、落种类组成、落结构、草原生产力等，野外数据通过室内整理、计算、汇总、编辑、分析，并根据要求录入全国草原监测信息报送管理系统。2.2.1 草原返青期监测
痉挛药渍
草原返青期监测，每年3月开始，4月底结束，监测频次为7 ~ 10 d/次，共计监测8 ~ 10次，技术规程参照《全国草原监测技术操作手册》进行。
2.2.2 草原动态监测
草原动态监测包括盛期监测，每年7月进行；东天山垂直带监测，每年6—9月，每月中旬监测1次。监测内容参照《全国草原监测技术操作手册》进行。
2.3 数据分析
采用Excel软件统计分析和制图，叠加、提取有关信息。
3 结果与分析
3.1 草原植被返青期监测情况
当春季的温度、雨水达到牧草生长所需的适宜条件时，牧草开始逐渐发芽、变绿、生长，此时期被称
为植被的返青期。返青期是草原生态系统对气候变化响应的敏感指示器，代表着陆地上光合作用的开始，对陆地生态系统有着重要意义[8]。
3.1.1 国家固定监测点监测草原植被返青状况
伊州区国家级固定监测点为温性草原化荒漠类草原锦鸡儿+合头草+短叶假木贼+沙生针茅型草地，根据2015—2021年监测数据显示（见表1），植被在3月30日的返青率略有不同，2021年返青率总体相对较低在10%左右，相同时间段内，若监测区域降水、降雪较多，地表水分充足，土壤墒情较好，则植被返青率较高，2016年固定点监测返青率最高为43%，2018年围栏外辅助返青监测点返青率最高达到34.3%。相比各年间国家级草原固定监测点围栏内外返青监测样地发现，2018年以前围栏内返青监测样地比围栏外返青率高，而2018年以后则出现围栏外比围栏内返青率高。
巴里坤县国家级固定监测点为温性荒漠草原类沙生针茅+银灰旋花型草地与温性草原化荒漠类高枝假木贼+裴氏细柄茅型草地，根据2015—2021年实地监测植被返青率数据显示（见表1），2017年、2020年由于监测区域降水、降雪较少，地表干燥缺水，土壤墒情较差，温度回升较慢，致使大部分牧草返青时间有所推迟，3月30日监测数据显示返青率在4% ~ 9%，相比之下，围栏外辅助返青监测样地返青率均低于围栏内监测点。
伊吾县国家级固定监测点为温性草原类西北针茅+冰草+杂类草型草地，根据2015—2021年实地监测植
返青率数据显示（见表1），2019年相较其他年份同期气温回升慢，风大干旱，返青率较往年有所推迟，在3月30日监测时返青率为0。同期相比2018年春季植被返青较早达到10%以上。相比各年间围栏内外返青率发现，围栏内的返青率均高于围栏外。
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3.1.2 垂直带监测点监测状况
垂直带返青期前期一般在3月10日—4月2日，由于此时期气温偏低，并伴有降温、降雪等天气过程，山北以苔草为代表的草种常有受冻死亡现象，导致低地草甸类油柴柳＋苔草＋禾草型、温性草原类针茅＋苔草＋冰草型返青缓慢。而温性草甸草原羊茅＋早熟禾＋草原苔草型平均返青率达59.74%、温性草原西北针茅＋羊茅+杂类草型平均返青率达39.54%，究其原因在于该区域积雪覆盖面积较大，气温上升底层积雪开始融化，土壤墒情好，遇到冷空气时积雪也起到了保温的作用，所以轻微天气变化对该区域的影响不大，加之羊茅、苔草相对而言比较耐寒，在土壤墒情和积雪保温的双重作用下温性草甸草原返青最快。各年间垂直带监测点返青率对比情况，见表2。
表1 2015—2021年国家固定监测点返青期监测对比分析情况
草原类型样方编号主要牧草名称
3月30日返青率（%）2015201620172018201920202021
温性草原化荒漠类草原锦鸡儿+合头草+短叶假木贼+沙生针茅型新疆哈密市伊州区-01
（固）
草原锦鸡儿、合头草、
短叶假木贼、沙生针茅
25.94323.138.527.722.911
温性草原化荒漠类草原锦鸡儿+合头草+短叶假木贼+沙生针茅型新疆哈密市伊州区-02
（非）
草原锦鸡儿、合头草、
短叶假木贼、沙生针茅
14.32314.334.331.426.714
温性荒漠草原类沙生针茅+银灰旋花型新疆巴里坤县-返-03
（固）
沙生针茅、银灰旋花21.738.3529.3308.733.8
温性草原化荒漠类高枝假木贼+裴氏细
柄茅型新疆巴里坤县-返-04
（非）
高枝假木贼、裴氏细柄茅18.926.7442.126.7 6.333.1
温性草原类西北针茅+冰草+杂类草型新疆伊吾县-01（固）西北针茅、冰草、杂类草 4.3121014.70 6.6718温性草原类西北针茅+冰草+杂类草型新疆伊吾县-02（非）西北针茅、冰草、杂类草 3.78 3.710.3000注：固为伊州区国家级草原固定监测点围栏内返青监测样地，非为围栏外辅助返青监测样地，下同。
表2 2015—2021年哈密市垂直带监测点返青期监测对比分析情况
草原类型样方编号主要牧草名称
3月30日返青率（%）2015201620172018201920202021
低地草甸类
油柴柳+苔草+禾草型
新疆哈密市-01苔草、禾草油柴柳、10.5101011.2107.14 5.1
温性草原化荒漠类
刺旋花+短叶假木贼+沙生针茅型新疆哈密市-02
刺旋花、短叶假木贼、
沙生针茅
2.22925////
西乡县卫生局
温性草甸草原类
羊茅+早熟禾+草原苔草型
新疆哈密市-03羊茅、早熟禾、草原苔草18.736.281.782.157.570.271.8温性草原类
西北针茅+羊茅+杂类草型
新疆哈密市-04西北针茅、羊茅、杂类草29.324.728.352.351.537.353.4温性草原类
针茅+苔草+冰草+赖草型
新疆哈密市-05针茅、苔草、冰草/12.3 6.715.730.1 3.89.4
温性草原化类
荒漠合头草+中亚细柄茅型新疆哈密市-06
合头草、中亚细柄茅、
沙生针茅
/
271012 4.3150.3
温性荒漠草原类
郭氏旋花+沙生针茅型新疆哈密市-08
郭氏旋花、沙生针茅、
短叶假木贼
36.753.755//8.770
温性荒漠类
戈壁藜型
新疆哈密市-09戈壁藜、白刺0250/00/
3.2 草原植被长势状况
3.2.1 草原综合植被盖度
车轮上的中国
草原综合植被盖度是反映草原生态状况的一个重要生态指标，能够直观体现较大区域内草原牧草生长的疏密程度和生态状况[9]。从2015—2021年综合植被盖度来看，见表3，2020年由于干旱原因草原植被盖度最低为29.6%，2017年、2018年、2021年在相同时间段内综合植被盖度变化不大，2015年、2016年、2019年由于降雪和降雨较多，水分充足、气温适宜，因此，在相同时间段综合植被盖度明显高于其他年份。
3.2.2 草原植被平均高度
草原植被平均高度又称草平均高度，是衡量牧草长势的重要指标，从2015—2021年草原植被平均高度来看，从2015年开始草原植被平均高度有不同程度的下降，在2019年降到了最低值14 cm，下降幅度达到36%，2020年、2021年草原植被平均高度均有所回升。各年间草原植被生长对比情况，见表3。
表3 2015—2021年哈密市草原植被生长对比分析情况
项目2015201620172018201920202021综合植被盖度
（%）
4844.641.740.443.829.640.2植被平均高度
（cm）
21.81720.415.61414.818.74
3.3 草原生产力监测状况
3.3.1 盛期草原生产力
通过连续不间断的监测，发现哈密市天然草原鲜草
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产量总体呈下降趋势，见表4，2015年为鲜草产量峰值666.71万t，2016—2019年虽然鲜草产量有所下降，但下降幅度不大。2020年由于全年干旱少雨雪，导致鲜草产量显著下降达到近几年最低值261.85万t，在2021年产量有所回升达到385.72万t。
根据监测数据表明，家畜可利用鲜草产量在持续减少，见表4，2015年可利用鲜草产量达268.54万t，从2016年开始可利用鲜草逐渐下降，在2020年达到最低111.24万t，2021年有所回升168.18万t。综合近些年的调查监测，退化主要表现为天然草原优良牧草占比降低，草的植物多样性减少，种类结构简单化，草中原有优势植物的生长发育减弱，数量减少，杂类草数量增加，毒害草蔓延迅速，夏草场超载过牧现象严重。
3.3.2 草原载畜量
水样女人各年间草原生产力对比分析见表4。草原载畜量在2015年达到近几年的峰值338.6万只羊单位，数据显示2016—2019年间草原载畜量虽然有所降低，但降低幅度不大，基本处于持平阶段。2020年由于旱情致使当年载畜量明显下降只有60.96万只羊单位，通过2021年载畜量有所增加，相较于2020年增加31.19万只羊单位，增幅为51.16%，与2015年的峰值相比减少246.45万只羊单位，降幅为72.78%。总体来说，2021年哈密市不同草地大类的草原生产能力都呈上升趋势，草地的适宜载畜量增幅都较为明显，载畜能力明显增强。
表4 2015—2021年哈密市草原生产力对比分析情况
后退跑项目2015201620172018201920202021鲜草产量
（万t）
666.71462.66429.65409.47419.54261.85385.72可利用鲜草
产量（万t）
268.54201.01190.1175.65181.08111.24168.18载畜量
（万只）
338.6253.51235.42224.36229.8860.9692.15 4 结论
通过对哈密市二县一区样地测定，分析2015—2021年哈密市6290.3万亩草原，春季长势及休牧区植被状况，及时掌握牧草长势状况和休牧草地恢复效果，为当地深入实施天然草原退牧还草、退耕还草、人工草地建设、草原虫鼠害防治、草原畜牧业转型、游牧民定居等草原生态保护建设工程和两轮草原生态保护补助奖励机制的实施，草原禁牧、休牧、草畜平衡制度得到有效落实，对草原生态保护起到重要作用，为改善天然草原生态环境，科学管理提供基础依据。总体上来说，草原植被盖度和草原产草量的波动与当年的气温、降水量及降雪量等因素有关，气候的变化仍是草地生产力变化的主要因素，各季节草场生产力变化与降水量显著正相关，2016年平均返青率达26.21%与其他年相比返青较好，全市平均鲜草产量达462.66 万t，平均盖度44.6％；与近7年同期相比，2015年为草原长势峰值，鲜草产量达666.71万t，载畜量达338.6万只。2021年来盛期草原生产力在逐步回升，草地的适宜载畜量增幅都较为明显，载畜能力明显增强，草原建种的优势度普遍提高，草中珠芽蓼作为先锋植物率先“登陆”禁牧区裸斑，表明哈密市草原近7年草向稳定恢复趋势发展。
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