书城科普读物草原(科学探究丛书)
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第5章 独具特色的草原类型

草原上区的各种自然植物群落,并非杂乱无章,而是有规律可循的。因为在牧草与自然环境(包括水、热、土壤、地形等因素)的关系中,自然条件起主导作用,它决定着牧草的生存,影响着不同地区牧草的种类与数量。由于长期的自然选择,在一个特定的自然条件下(特别是水热条件),形成了由一定植物种类组成的草原植物群落。人们用科学的方法,将各种各样的草原植物群落按其固有的特征,纳入一定的等级系统,使繁多的植物群落加以条理化、系统化,即按照群落本身的综合特征,归纳于一定的草原分类单位,就构成了各具特色的草原类型。

不同的自然特性和经济特性形成了不同的草原类型。自然特性包括地貌、气候、土壤和植被等;经济特性是指草原的生产力、利用特点及草原牧草的饲用价值等。科学家根据这些原则把丰富多彩的草原植被划分为许多类型,这不仅是正确认识中国草原类型及其分布规律的重要手段,而且对于草原资源的合理利用与改造也具有重要意义。

秀丽的疏林草原

在气候湿润的林缘或疏林地区,以中生或中旱生草本植物为主,并有一定数量高大的杂类草,这种植被组合,称之为疏林草原。

在森林与草原接壤的地区,地形起伏割裂,受森林与草原气候的交替影响,形成多样的植物生态环境。轻微的地形起伏,小气候的水热变化,对植被的分布和类型也会起一定作用。因而,疏散的森林,连片的草原与草甸植被,以及沼泽地的藓类等生态条件不同的植物种类,可以同时存在。在地形和缓、气候趋于干燥的地方,适于草原植被的发育,森林可以逐渐过渡为草原。

疏林草原地区属于半湿润气候,年降水量约450毫米以上,蒸发量不高,湿润系数为0.6~1.0,水分条件较好,土壤为灰棕森林土、山地棕壤、山地灰褐土及淡黑钙土,腐殖质层深厚,可达45~50厘米,肥力较高。

疏林草原的植物种类复杂,构成了多种多样的植被类型。在北京地区,一般草层高度可达60~80厘米,生长茂密,覆盖度达70%~80%,牧草产量较高,亩产青草350~500公斤,森林稀疏散生,或为岛状分布,林间发育为草地。

疏林草原分布于全国森林与草原接壤的地区,形成独特的地理景观,如内蒙古草原的东部、大兴安岭两侧山麓及沿山地丘陵向西南延伸的山地都有。大兴安岭两侧的草原以西伯利亚艾菊草原和羊草草原为主,植物种类较多,每平方米有20种以上。如西伯利亚艾菊草原的禾本科牧草主要有贝加尔针茅、羊草、早熟禾等;豆科有野豌豆、歪头菜;莎草科有苔草等;杂类草有地榆、柴胡、唐松草、篷子菜、棉团铁线莲、败酱、黄花菜等。夏秋季节,百花盛开,五彩缤纷,十分美丽。森林主要为落叶阔叶林,如栎林、桦林和杨林等。

疏林草原内良好的季节牧场和分散的割草场,一般都发育在森林的边缘地带。如大兴安岭西侧的桦林、栎林草原,东北北部平原的榆林疏林草原,西藏高原东南部河谷上游的栎林草原等都是如此。

疏林草原有蔽荫、防风和冬春御寒的条件,是发展畜牧业的重要基地,特别适于牛的放牧。

丰茂的草甸草原

在雨水适中、气候适宜的条件下,由多年生丛生禾草及根茎性禾草占优势所组成的草原植被,称为草甸草原,它比疏林草原含有更多的中旱生植物,只有少量的一年生植物混生其间。在一般情况下,阴坡可能自然成林,阳坡及平地因水分不足,不能自然成林,这是草甸草原与疏林草原的明显区别之一。

草甸草原是疏林草原与干草原之间的过渡类型,面积约6亿亩,约占全国草原总面积的11.3%。草甸草原地区属半湿润气候,年降水量350~450毫米,≥10℃的年积温在1800℃~2000℃之间,雨水适中。这里牧草生长茂密,一般草高达60~80厘米,覆盖度60%~85%;产量高,质量好,亩产青草225~400公斤,优质牧草可占50%~80%。

草甸草原主要分布在平坦的洼地和北向的坡地上。如内蒙古东北部森林草原带的下部,东北北部广阔平坦的冲积平原、坡地、河谷低地和丘陵地的淡黑钙土、黑钙土和草甸土地区都有分布。高原上的低地、河湖遗迹以及丘陵起伏的地段,由于小地形起明显的作用,可以生成草甸草原、沼泽草甸和盐生植被等组成的草甸草原复合体。

草甸草原是中国主要的天然优良割草场,由于生态条件和优势种植物的不同,又可以分为丛生禾草、根茎性禾草及杂类草等3种草甸草原亚类。植物种类都比较丰富,例如,以丛生禾草贝加尔针茅为优势种的贝加尔针茅草甸草原,每平方米可达20种左右。主要禾草有贝加尔针茅、羊草、隐子草、野古草、拂子茅等;杂类草有柴胡、萎陵菜、麻花头、蒿类等。这些植物在不同季节开花,五颜六色,故有“五花草塘”之美名。

草甸草原的气候与土壤条件,虽不如疏林草原好,但仍有较多的雨水,而且气温较高,所以,在没有人工灌溉的条件下,也能生长多种优良牧草,是良好的天然放牧场和割草场,适于发展大牲畜,尤其适于养牛业。

广阔的干草原

在半干旱气候条件下,以旱生的多年生草本植物占优势所组成的草原植被,称为干草原。干草原没有自然成林现象,即使在阴坡,也只能生长一些灌木。另外,干草原地区每年春季酷旱,常刮旱风,旱风过处,草木焦枯。这是干草原与草甸草原在生境方面的最大区别。

干草原是草甸草原与荒漠草原之间的过渡类型,面积最大,约15亿亩,占全国草原总面积的28.3%。这些地区气候干旱,热量充足,≥10℃的年积温在2000℃~3000℃之间,年降水量250~400毫米,并且多集中在夏季;春旱比较严重,影响牧草的发育;湿润系数在0.3~0.6之间(湿润系数0.3为半干旱气候与干旱气候的分界)。土壤以暗栗钙土、栗钙土和淡栗钙土为主,腐殖质层深达35厘米,自然肥力较高。

中国的干草原在内蒙古丘陵起伏的高原上有广泛地发育,并向西南延伸到黄土高原;向西北进入广阔的荒漠境内,受干燥气候的影响,只出现在一定高度的山地上;在中国东北广泛分布于黑土平原上;在西藏高原的东北部则成带状分布。根据不同草原的植物组成情况,干草原可以划分为丛生禾草、根茎性禾草和杂类草干草原3个亚类。

丛生禾草干草原是以多年生的旱生、丛生禾草为优势种植物,混生着其他旱生或中旱生草类,或一部分中旱生的灌丛,主要优势种植物有大针茅、克氏针茅、贝加尔针茅。鄂尔多斯草原为短花针茅;黄土高原草原地区为本氏针茅等。伴生种有糙隐子草、硬质早熟禾等。中旱生禾草有羊草、冰草等,旱生小半灌木为冷篙。杂类草相对减少,主要有紫苑、柴胡、萎陵菜等。豆科植物有兴安胡枝子、草木栖状黄芪、多叶棘豆,在土质疏松的地区混生一些灌木锦鸡儿等。

丛生禾草干草原每平方米有植物10~20种,草层高60~80厘米,结构层次分明,覆盖度50%~60%,生产力较高,亩产鲜草125~250公斤,为中国优良的天然牧场,适于牧养各种牲畜,最宜细毛羊和马的放牧。

干草原水分条件较差,在没有灌溉的条件下,多数人工栽培牧草不能良好生长,改良草原要比前两种类型困难,尤其是大面积开垦,很容易引起草原的沙化。

荒漠草原

在干旱气候条件下,由非常稀疏的真旱生的多年生草本植物为主,并混生有大量旱生小半灌木所组成的植被类型,称为荒漠草原。

荒漠草原是干草原和沙漠之间的过渡类型,面积约12亿亩,占全国草原总面积的22.6%。这里属典型的大陆性气候,热量比较丰富,≥10℃的年积温为2000℃~3000℃之间;年降水量为150~200毫米,蒸发量超过降水量的数十倍,湿润系数在0.15~0.30之间。土壤主要为栗钙土、棕钙土和灰钙土,腐殖质层较薄,一般只有15~25厘米,肥力较低。

中国的荒漠草原主要分布在内蒙古高原的中北部和鄂尔多斯高原的中西部,宁夏的中部,甘肃的东部,黄土高原的北部及西部,新疆的低山坡麓等地区。牧草生长条件比干草原更差,如果没有地下水的补给,往往成为不毛之地。只有当地面有细沙覆盖,使微量雨水不被立即蒸发失散时,才可能有一些生长期短、耐旱和喜生于沙石之间的草本植物和灌木生长。它们具有明显的旱生性,叶子极度弱化,变成棒状或针状。很多植物为了减少蒸发而气孔下陷,角质层加厚;还有一些植物的营养器官变为肉质,能自身储存水分。大部分植物的叶片上密生灰白色绒毛,以节状的新枝进行光合作用。

荒漠草原的植物种类单调,每平方米内只有5~10种,牧草稀疏、矮小,产量低,一般草高20~30厘米,覆盖度不足30%,亩产青草40~60公斤,适于放牧小牲畜,对骆驼更为适宜。

在内蒙古西部的荒漠草原内,丛生小禾草,主要是克氏针茅、沙生针茅、戈壁针茅,伴生的禾草有无芒隐子草等,蒿类有旱蒿、篦齿蒿,灌木有狭叶锦鸡儿等,还有一定数量的葱类,如多根葱、蒙古葱等,其他荒漠性的小半灌木有珍珠、红砂、优若藜和蓍叶艾菊等。在一些低湿滩地上有芨芨草、小芦草、苔草和水沙葱等,生长比较茂密,成为荒漠中的“绿洲”。

荒漠草原因气候干旱,不能旱作,改良条件差。如果积极采取有效措施,开发地下水源,进行培育,发展畜牧业生产的潜力还是很大的。

奇特的山地草原

在一定海拔高度的山谷和山坡上,由各种类型的多年生草本植物所组成的植被,称为山地草原。

干旱地区高大的山脉能截留较多的水汽,凝结成雨雪,往往形成“地形雨”;加之山顶积雪的融化,使得山地水分充足,给牧草提供了生长条件,形成了荒漠地区的山地草原。

山地草原气温较低,年降水量稍高,可达300~500毫米,但蒸发量低,湿润系数较高,为0.4~0.6。土壤主要为山地暗栗钙土和栗钙土。地势倾斜,土壤中丰富的盐类易于淋溶和流失,土层薄,基质多石砾质,肥力中等。由于地形割裂,自然条件复杂,山地草原植被具有混合的性质,兼有高山、森林和干草原等各种类型所特有的植物。强烈干旱气候的影响,使山地草原还带有荒漠植被的特征。在山地垂直带上亦可出现草甸化和荒漠化草原,但界限不明显。

山地草原的植物种类丰富,每平方米约有15种左右,常有耐寒性强、适于冰雪的种类。灌木的种类亦不少,如绣线菊、栒子木、蔷薇类等,并有一些山地特有种,一年生植物较少。草层不高,一般为20~30厘米左右,由于组成植被的优势种不同,草层较高的亦可达50~70厘米,覆盖度为25%~50%。山地草原主要分布在西北荒漠地区的各大山地,针茅、狐茅草原在新疆山地有广泛的发育。特别在阿尔泰山、准噶尔界山、天山等分布普遍。植被主要是由密丛型小禾草和喜冰雪的杂类草所组成。针茅主要有长芒针茅、东方针茅、吉尔吉斯针茅等;狐茅有棱狐茅和羊狐茅等。高山区常有多种细柄茅以及一些蒿类,如博乐蒿等,其他还有一些细草、苔草和萎陵菜等。草层高度为15~25厘米,覆盖度30%~50%,每亩产草量40~75公斤,草质良好,主要为春秋牧场,适于放牧各种牲畜。

四季常青的山地草丛

在亚热带和热带海拔500~700米以下的低山及和缓起伏的丘陵上,由喜温热的中生或旱中生的多年生草本植物和杂类草,以及少量稀疏散生的乔木所组成的植被,称为山地草丛,即南方的草山草坡。

山地草丛在中国南方分布广,面积约7亿亩,占全国草原总面积的13.2%。长江以南水热条件较好,年降水量为800~1500毫米,≥10℃的年积温为4500℃~8000℃。由于雨水充沛,气温高,所以南方山地草丛牧草覆盖度大,除部分石山外,一般都在80%~90%左右。牧草再生力强,产草量高,一般亩产青草250~500公斤,有的高达1000多公斤。青草期长,枯草期短,大部分地区青草期为9~10个月,不少地区无绝对枯草期。冬季牧草上部茎叶枯萎,山谷背风向阳处牧草依然长青,甚至在湘、桂交界处海拔1400~2000米的高山地区,如越城岭、都庞岭等地,青草期亦有6个多月,而且冬季还有一些常绿灌丛或竹类可供饲用。气候、土壤条件是决定草丛组成的重要因素,禾草草丛多适应于酸性的黄壤、红壤和棕壤,部分适应于碱性土,都是次生植被,植物群落相对稳定,常有镶嵌交错的现象。

山地草丛的群落结构比较简单,优势种明显,常有混合生长的灌木层和草本层,灌林层居于草本层之上,由禾草组成的中草层高约0.5~1.5米,低草层在0.5米以下。

野古草等禾本科草丛广泛分布于亚热带和热带的山地,如湖南的南部、西部,南岭南北都很普遍,山地草丛植物种属的分布是有规律的,如金茅属、鸭嘴草属、香茅属和鹧鸪草属等多分布于亚热带南部。穗序野古草多见于云贵高原山地,白茅、野古草等为广域性植物,在亚热带、热带海拔不同的山地都有分布。灌木种类也很多,如栎属、面栎、桃金娘、杜鹃、金刚刺等等。少数散生的树种有马尾松或常绿阔叶树,草本层下常有伏地植物,如铺地龙、小二仙和一些苔藓植物。

由于南方山地草丛的自然条件比北方优越,特别是水、热、土壤的变化,为灌木草丛的发育提供了条件。山地草丛一般都可以放牧或割草,为中国南方良好的天然饲草地,有些地区可以昼夜放牧,不需棚圈。

耐寒的高寒草原

在海拔4500米以上的高原上,由寒旱生的多年生丛生禾草为主,并有不同数量的垫状植物和高原灌丛所组成的植被,称为高寒草原。

高寒草原的气候寒冷干燥,冬季多风。夏季受西风气流的影响,比较湿润。年降水量为100~300毫米。土壤为山地草原土,有强烈的石灰质反应,钙积层显著,土质粗松,含碎石砾质。

高寒草原主要分布在青藏高原的北部、东北部,新疆和青海高山的顶部。主要优势植物为紫花针茅。在藏北羌塘高原上分布有羽柱针茅等,并有几种羊茅属植物。垫状植物如蚤缀、点地梅等成片状分布。伴生种有蒿类、锦鸡儿、葶苈、大蒜芥、虎儿草和风毛菊等。结构稀疏简单,草层低矮。一般草高15~20厘米,覆盖度30%~50%。草场利用的季节性明显,适于夏秋短期放牧。