黑河上游近30年牧户畜牧活动分异特征对草地植物功能性状的影响

黑河上游是多民族聚居的草原牧区，自然环境严酷、社会经济发展缓慢、草畜矛盾和林牧矛盾十分突出。政府不断完善牧区社会经济发展和生态环境管理政策、实施草地生态恢复工程的努力未能阻止草地生态环境退化趋势。鉴于学界对牧户畜牧活动分异特征，以及牧户满足生存需求的自然和政策响应机制探究不够，无法深入剖析牧户畜牧活动形成的微观生态经济学成因及其潜在的草地植被群落学后果，成为牧区发展政策实施有效调控的瓶颈和理论研究的盲区。本项目拟以黑河上游的牧户为研究对象，采用访谈调查、室外实验、模拟分析方法，分析近30年牧户畜牧活动的空间分异规律，把握牧户畜牧活动与牧区发展政策、牧户消费行为和社会行为之间的因果关系，揭示牧户畜牧业活动异质性格局的形成机制与调控机理。研究草地植物应对干扰的功能性状异质性格局和环境可塑性，揭示草地植物功能性状多样性与牧户畜牧活动的相互作用机制。为牧区社会经济可持续发展决策和管理提供借鉴依据。

黑河上游是多民族聚居的草原牧区，自然环境严酷，社会经济发展缓慢，草畜矛盾和林牧矛盾十分突出，草地畜牧业处于无序发展状态。牧户畜牧活动分异特征及其对草地植物功能性状的影响研究，有助于认识人类活动的历史演变过程、形成机理和作用方式与强度，对构建生态良好、生产发展和牧民生活富裕的新牧区具有重要的理论和实践意义。在参与式访谈、查阅文档资料、野外调查和室内分析的基础上，研究了近30年黑河上游牧户畜牧活动异质性格局的形成机制、草地资源过度利用的微观生态经济学成因，以及放牧干扰下草地群落及主要植物的生物量分配模式、不同功能群植物茎叶功能性状和根系构型构建的环境可塑性机制。结果表明：①多年来牧户家庭牧场的畜群结构和出栏率日益优化、科学养畜技术和冷季补饲措施得到普及，牧户家庭畜牧业经济收入的波动性下降、稳定性增加。②随着牧区城镇化建设和社会保障体系的完善，购买房屋、汽车和支付城镇生活费用已替代吃饭、就医成为牧户家庭最大的开支需求。③牧区草畜分配不均衡和大规模基础设施建设分别是1980年代和近期草地过度放牧的主要驱动力，近10年以来牧区实施的系列生态补偿政策取得了阶段性生态效益，但是由于资金和劳动流向草原畜牧业，家畜规模呈现增加趋势。④随着放牧强度的增加，草地群落的地上生物量逐步降低，植物将更多的光合产物分配给地下用于形成密集的根系网络。⑤放牧干扰下，多年生杂类草逐步增大茎生物量的投入，选择了增加茎高度、减少叶数量的构型构建策略，多年生禾草逐步减少茎叶生物量投入比例，选择了降低茎高度和减小叶面积的植株小型化策略。⑥随着放牧压力增大，西北针茅等多年生禾草根系分支能力和根长密度增加，根系构型由大范围的扩散分布（鱼尾形）转变为聚集分布（分叉形），狼毒等毒杂草根系总长度和连接长度增加，增强了根系的空间拓展能力。研究成果明晰了30年黑河上游牧户畜牧活动的空间分异规律，揭示了牧户畜牧活动与牧区发展政策、牧户生产资料禀赋、牧户消费行为和社会行为之间的因果关系，以及不同放牧梯度草地群落及主要植物的生物量分配模式、功能性状的变异规律和生境依赖特征。对于进一步探讨退化草地植物应对干扰的适应性策略具有重要意义，可为黑河流域经济—水—生态系统的可持续发展与研究提供科学基础。在项目资助下，完成论文38篇；获得专利1项；形成行业标准规范2项，目前正在申报；培养硕士研究生12人。