围封禁牧对草场植被群落恢复作用分析
都乐+张真+阿立
摘要：通过采用遥感与地面监测相结合以及入户访问调查为辅助手段的方法，对阿巴嘎旗一片过度放牧导致严重退化的草场进行跟踪调查。对比围封禁牧前后的草场植被变化情况得出以下结论：因为过度放牧导致的退化草原，在三年的全封闭禁牧修养以及一定降水的辅助作用下，可以恢复到中、轻度退化程度，其中禁牧的作用大于雨水的影响；通过调查还可知： NDVI数据的使用需要结合地面调查数据才更加科学客观。
关键词：植被退化、围封禁牧、NDVI、群落恢复
中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0211-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.102
Abstract：Based on the combination of remote sensing and ground monitoring， with the aid of household interview survey method， we conducted a tracking investigation about excessive grazing pastures in Abaga. We draw the following conclusions bycontrast the changes before forbidding grazing and after . Under these conditions that forbidding grazing for three years abaundant precipitations， grassland degradation caused by overgrazing can be restored to the medium， mild degradation degree， of which the effect of grazing prohibition is greater than the influence of rain； And the use of NDVI data need combined with the ground survey data to more scientific and objective.
Key words： Grassland degradation； Forbidding grazing； NDVI； Community recovery
1 區域及草场概况
阿巴嘎旗地处内蒙古锡林郭勒盟中北部，东经113°27′-116°11′，北纬43°04′-45°26′。地势由东北向西南倾斜，平均海拔1127m。气候属中温带半干旱大陆性气候，冷暖剧变，昼夜温差大，降水量少，蒸发量大，春秋两季多寒潮大风，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促。年平均温度0.7℃，年平均降水量244.7mm[1]。
调查草场面积8000亩，位于巴彦查干苏木额尔敦宝力格嘎查（见图1），属于蒙古高原寒温带典型草原。据草场主人介绍，2012年之前由于长期（5年以上）出租给外地商人，过度放牧极为严重，使这片草原严重退化。雨水不好的年份，土地基本裸露，只有雨水好的年份才会有一、二年生植被生长。自2012年接手草场后，牧民采取了轻度利用基本禁牧的方式恢复草场。
2 研究方法与分析处理
2.1 研究方法
本次调查采用遥感与地面监测相结合的方法，并以入户访问调查为辅助手段，对比由草场主自主经营以来的几年内草场植被发生的变化，从而反应出过度利用对草场所带来的危害。
遥感影像使用2011-2015年度modis影像数据，数据时相8-9月份，利用arcgis、envi等遥感软件对该草场范围内ndvi值进行计算，生成影像图以直观的反映出研究区域内各个年度的植被覆盖度。
地面监测现场调查分别于2013、2015年7月底进行，调查方法以频度样方为主，使用直径25cm的圆形钢圈于样地随机选取50个样方，记录样方内各物种并统计优势种。
2.2 调查数据分析
据草场主人介绍，在他们接管这片草场时，在雨水条件较差的年份，草场基本裸露，植被覆盖度极低。遂于2012年围封禁牧。
据2013年与2015年群落调查结果显示，围封禁牧效果显著。
2.2.1 群落高度和群落盖度
2013年，草场20cm以上层片中黄蒿占较大优势，群落高度为60-70cm，群落盖度为65%。2015年，黄蒿在群落中的优势度被较矮的羊草所取代，群落高度变为20-30cm，群落盖度也下降到了45%，见表1。
2.2.2 群落结构
由于2013年是该草场实施禁牧的第二年，加上水分条件较好，据调查，以一、二年生先锋植物群落为主。
群落优势种为黄蒿、画眉草、银灰旋花。由于牲畜不喜食用，所以没有饲用价值。而银灰旋花、黄蒿均属于严重退化草原植被的指示种。可见，生物量的大小并不一定能够代表群落的健康程度。
频度样方出现次数居前十的物种中一、二年生植物共有6种，占60%，详见表2。
到了2015年再次调查时，羊草和黄囊苔草在该群落中已经占据了优势地位，见表3。羊草占优势说明短短几年内出现了恢复的迹象，且群落恢复速度较快。频度样方出现次数为前十的物种中，一、二年生草本植物比重下降到了40%，该群落从严重退化群落恢复到轻度退化，详见表4。
2.3 研究区域NDVI五年变化
NDVI又称归一化植被指数，与植被覆盖度和生物量存在显著的线性相关关系，能够直观反应出植被覆盖度和生物量信息[2]。因此，本次以归一化植被指数NDVI从一个侧面反映该草场的植被覆盖度及生物量信息。
利用遥感影像处理软件，对2011-2015年的modis影像数据（影像数据时相为8-9月份，且云覆盖度为0。）得到了阿巴嘎旗归一化植被指数NDVI灰度图，见图2。
经計算，2011年至2015年该草场区域NDVI均值依次分别为0.2324、0.3702、0.3806、0.3760和0.3172，见图3。
结合五个年度的降雨量信息和NDVI值来看（见图3、图4），2011年降雨量在五个年度中最低，且草场还未开始围封禁牧，处于严重退化状态导致NDVI值也较低；2012年雨水陡增，加上草场开始围封禁牧，在雨水充足并且没有牲畜啃食践踏的条件下，一、二年生植物疯长，使得NDVI值有了很大的增涨；2013年降水虽然较2012年减有所少，但对围封禁牧的草场恢复演替没有造成影响，禁牧恢复第二年，草场植被覆盖度大增，主要取决于多种一、二年生植物群聚大量发育， NDVI值在2013年达到了五年中的峰值；2014、2015年，由于一、二年生先锋植被逐渐被多年生物种取代，NDVI出现下降趋势。
可见，草场围封禁牧及降雨量足够多的共同作用会使草场NDVI值增高明显。
3 结论与展望
3.1 结论
（1）超强度利用草场会导致草场植被的严重退化，通常发生在草场外租进行经营商业畜牧活动的地区，租户为了短时间内追求高的经济利益，在有限的草场上放养超出草场承载力的牲畜，草场在长期过度践踏和啃食的作用下得不到修养的机会，从而发生了严重的退化，群落原生种被低矮、牲畜不喜食用、耐践踏的草种所代替，加上地表土的坚硬化，使得最耐践踏的多年生植物都变得很少。只有在降雨稍好的年份，一、二年生植物才可以生长并且呈现出严重退化的程度。（2）严重退化草本群落在五年的全封闭禁牧休养以及一定的降水辅助作用下，结构逐渐优化，一、二年生先锋植被逐渐被多年生原生物种取代，但外貌特征缺逐渐从高大、稠密变为了低矮、疏化，生物量也会降低。植被退化状态从严 重退化恢复到中、轻度退化程度。（3）NDVI指数越高并不代表植被质量越好。所以NDVI数据的使用需要结合地面调查数据，以避免一、二年生植物对NDVI数据带来的盲目提升，才更加科学客观。
3.2 展望
区域性轮牧是畜牧业可持续发展的必要条件。在一定的土地资源条件约束下，如何充分认识草场资源现状，如何合理分配与利用畜牧草场资源是摆在牧民和所有草地生态环境保护者面前的重要问题。因此，根据植被种类、盖度、分布及其生态功能的分布形势，应进一步优化分配和利用草场资源并力争有所改善。随着经济社会快速发展，畜牧经济的发展与草地生态保护的矛盾依然存在[3]。同时，各种自然灾害依然不同程度威胁着草地生态环境。
因此，内蒙古草地生态环境保护与建设工作依然任重而道远。
参考文献
[1] 陈飞. 内蒙古阿巴嘎旗土地利用总体规划的编制[D].内蒙古农业大学，2013.
[2] 何霜. 基于MOSDIS数据的植被指数与植被覆盖度关系研究[J].农林科技，2015，（28）.
[3] 张泽飞.锡林郭勒盟生态灾害风险评价[D].内蒙古师范大学，2010.
作者简介：都乐（1987-），男，蒙古族，学士，助理工程师，主要从事生态环境遥感监测及地面植被监测工作。
摘要：通过采用遥感与地面监测相结合以及入户访问调查为辅助手段的方法，对阿巴嘎旗一片过度放牧导致严重退化的草场进行跟踪调查。对比围封禁牧前后的草场植被变化情况得出以下结论：因为过度放牧导致的退化草原，在三年的全封闭禁牧修养以及一定降水的辅助作用下，可以恢复到中、轻度退化程度，其中禁牧的作用大于雨水的影响；通过调查还可知： NDVI数据的使用需要结合地面调查数据才更加科学客观。
关键词：植被退化、围封禁牧、NDVI、群落恢复
中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0211-03
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.102
Abstract：Based on the combination of remote sensing and ground monitoring， with the aid of household interview survey method， we conducted a tracking investigation about excessive grazing pastures in Abaga. We draw the following conclusions bycontrast the changes before forbidding grazing and after . Under these conditions that forbidding grazing for three years abaundant precipitations， grassland degradation caused by overgrazing can be restored to the medium， mild degradation degree， of which the effect of grazing prohibition is greater than the influence of rain； And the use of NDVI data need combined with the ground survey data to more scientific and objective.
Key words： Grassland degradation； Forbidding grazing； NDVI； Community recovery
1 區域及草场概况
阿巴嘎旗地处内蒙古锡林郭勒盟中北部，东经113°27′-116°11′，北纬43°04′-45°26′。地势由东北向西南倾斜，平均海拔1127m。气候属中温带半干旱大陆性气候，冷暖剧变，昼夜温差大，降水量少，蒸发量大，春秋两季多寒潮大风，冬季寒冷漫长，夏季温凉短促。年平均温度0.7℃，年平均降水量244.7mm[1]。
调查草场面积8000亩，位于巴彦查干苏木额尔敦宝力格嘎查（见图1），属于蒙古高原寒温带典型草原。据草场主人介绍，2012年之前由于长期（5年以上）出租给外地商人，过度放牧极为严重，使这片草原严重退化。雨水不好的年份，土地基本裸露，只有雨水好的年份才会有一、二年生植被生长。自2012年接手草场后，牧民采取了轻度利用基本禁牧的方式恢复草场。
2 研究方法与分析处理
2.1 研究方法
本次调查采用遥感与地面监测相结合的方法，并以入户访问调查为辅助手段，对比由草场主自主经营以来的几年内草场植被发生的变化，从而反应出过度利用对草场所带来的危害。
遥感影像使用2011-2015年度modis影像数据，数据时相8-9月份，利用arcgis、envi等遥感软件对该草场范围内ndvi值进行计算，生成影像图以直观的反映出研究区域内各个年度的植被覆盖度。
地面监测现场调查分别于2013、2015年7月底进行，调查方法以频度样方为主，使用直径25cm的圆形钢圈于样地随机选取50个样方，记录样方内各物种并统计优势种。
2.2 调查数据分析
据草场主人介绍，在他们接管这片草场时，在雨水条件较差的年份，草场基本裸露，植被覆盖度极低。遂于2012年围封禁牧。
据2013年与2015年群落调查结果显示，围封禁牧效果显著。
2.2.1 群落高度和群落盖度
2013年，草场20cm以上层片中黄蒿占较大优势，群落高度为60-70cm，群落盖度为65%。2015年，黄蒿在群落中的优势度被较矮的羊草所取代，群落高度变为20-30cm，群落盖度也下降到了45%，见表1。
2.2.2 群落结构
由于2013年是该草场实施禁牧的第二年，加上水分条件较好，据调查，以一、二年生先锋植物群落为主。
群落优势种为黄蒿、画眉草、银灰旋花。由于牲畜不喜食用，所以没有饲用价值。而银灰旋花、黄蒿均属于严重退化草原植被的指示种。可见，生物量的大小并不一定能够代表群落的健康程度。
频度样方出现次数居前十的物种中一、二年生植物共有6种，占60%，详见表2。
到了2015年再次调查时，羊草和黄囊苔草在该群落中已经占据了优势地位，见表3。羊草占优势说明短短几年内出现了恢复的迹象，且群落恢复速度较快。频度样方出现次数为前十的物种中，一、二年生草本植物比重下降到了40%，该群落从严重退化群落恢复到轻度退化，详见表4。
2.3 研究区域NDVI五年变化
NDVI又称归一化植被指数，与植被覆盖度和生物量存在显著的线性相关关系，能够直观反应出植被覆盖度和生物量信息[2]。因此，本次以归一化植被指数NDVI从一个侧面反映该草场的植被覆盖度及生物量信息。
利用遥感影像处理软件，对2011-2015年的modis影像数据（影像数据时相为8-9月份，且云覆盖度为0。）得到了阿巴嘎旗归一化植被指数NDVI灰度图，见图2。
经計算，2011年至2015年该草场区域NDVI均值依次分别为0.2324、0.3702、0.3806、0.3760和0.3172，见图3。
结合五个年度的降雨量信息和NDVI值来看（见图3、图4），2011年降雨量在五个年度中最低，且草场还未开始围封禁牧，处于严重退化状态导致NDVI值也较低；2012年雨水陡增，加上草场开始围封禁牧，在雨水充足并且没有牲畜啃食践踏的条件下，一、二年生植物疯长，使得NDVI值有了很大的增涨；2013年降水虽然较2012年减有所少，但对围封禁牧的草场恢复演替没有造成影响，禁牧恢复第二年，草场植被覆盖度大增，主要取决于多种一、二年生植物群聚大量发育， NDVI值在2013年达到了五年中的峰值；2014、2015年，由于一、二年生先锋植被逐渐被多年生物种取代，NDVI出现下降趋势。
可见，草场围封禁牧及降雨量足够多的共同作用会使草场NDVI值增高明显。
3 结论与展望
3.1 结论
（1）超强度利用草场会导致草场植被的严重退化，通常发生在草场外租进行经营商业畜牧活动的地区，租户为了短时间内追求高的经济利益，在有限的草场上放养超出草场承载力的牲畜，草场在长期过度践踏和啃食的作用下得不到修养的机会，从而发生了严重的退化，群落原生种被低矮、牲畜不喜食用、耐践踏的草种所代替，加上地表土的坚硬化，使得最耐践踏的多年生植物都变得很少。只有在降雨稍好的年份，一、二年生植物才可以生长并且呈现出严重退化的程度。（2）严重退化草本群落在五年的全封闭禁牧休养以及一定的降水辅助作用下，结构逐渐优化，一、二年生先锋植被逐渐被多年生原生物种取代，但外貌特征缺逐渐从高大、稠密变为了低矮、疏化，生物量也会降低。植被退化状态从严 重退化恢复到中、轻度退化程度。（3）NDVI指数越高并不代表植被质量越好。所以NDVI数据的使用需要结合地面调查数据，以避免一、二年生植物对NDVI数据带来的盲目提升，才更加科学客观。
3.2 展望
区域性轮牧是畜牧业可持续发展的必要条件。在一定的土地资源条件约束下，如何充分认识草场资源现状，如何合理分配与利用畜牧草场资源是摆在牧民和所有草地生态环境保护者面前的重要问题。因此，根据植被种类、盖度、分布及其生态功能的分布形势，应进一步优化分配和利用草场资源并力争有所改善。随着经济社会快速发展，畜牧经济的发展与草地生态保护的矛盾依然存在[3]。同时，各种自然灾害依然不同程度威胁着草地生态环境。
因此，内蒙古草地生态环境保护与建设工作依然任重而道远。
参考文献
[1] 陈飞. 内蒙古阿巴嘎旗土地利用总体规划的编制[D].内蒙古农业大学，2013.
[2] 何霜. 基于MOSDIS数据的植被指数与植被覆盖度关系研究[J].农林科技，2015，（28）.
[3] 张泽飞.锡林郭勒盟生态灾害风险评价[D].内蒙古师范大学，2010.
作者简介：都乐（1987-），男，蒙古族，学士，助理工程师，主要从事生态环境遥感监测及地面植被监测工作。
