黄河首曲地区草地退化的人文因素分析——以甘肃省玛曲县为例，本文主要内容关键词为：玛曲县论文,甘肃省论文,黄河论文,为例论文,草地论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
修订日期：2007-04-26
自1995年“国际地圈与生物圈计划(IGBP)”和“全球环境变化人文因素计划(IHDP)”联合提出“土地利用、土地覆被变化计划(LUCC)”后，土地利用、土地覆被变化的人文因素研究就成为该研究领域的新热点[1-7]。
草地是陆地表面重要的土地覆被类型，陆地总面积中天然草地占25％～36％，疏林(草)地占16％左右[8]。我国拥有各种天然草地3.93×10[8]hm[2]，占世界草地面积的13％，占全国国土面积的41％左右。然而，由于全球环境变化与区域社会经济发展的影响，草地退化日益严重，据国家环境保护总局发布的《2005年中国环境状况公报》，目前全国90％的可利用天然草地不同程度地退化。草地退化除导致草地产量降低，使当地居民失去赖以生存的物质来源[9]以外，还引发土地沙漠化[10]、生物多样性丧失[11,12]、土壤退化[13、14]、水土流失[15]、碳汇丧失[16]等一系列环境问题。草地退化及其负面效应已经成为影响牧区良性发展的核心问题，而这些问题的诱因主要来自于牧区人文因素的迅速变化[17-21]。因此开展牧区草地退化的人文因素研究，对于探索草地退化的内在机制及其合理利用草地资源，协调牧区社会经济发展有着有重要理论价值和借鉴意义。
1研究区概况
甘肃省玛曲县位于黄河上游，青藏高原东北缘，甘、青、川三省交界处，土地面积96.05×10[4]hm[2]，海拔在3300m～4806m之间，地貌复杂多样，气候寒冷阴湿，属半湿润过渡地带，拥有8 587×10[4]hm[2]亚洲最优质的天然草地，自古以来就有“羌中畜牧甲天下”之称。境内星罗棋布的大小湖泊和沼泽草地，构成黄河上游完整的水源体系。黄河由青海久治县入境，自东、南、北三面环绕县境，形成“九曲黄河”第一湾，境内黄河干流流程433.3km，流域面积8 850km[2]，是黄河径流主要汇集区，也是黄河上游至源头的重要水源涵养区，具有特殊的生态保护功能。2005年玛曲县总人口4.49×10[4]，其中藏族人口占92.5％，是一个以藏族为主的典型纯牧业县。
在全球气候变暖的背景下，玛曲县气温呈逐年上升趋势，其中20世纪70年代年平均气温为1.19℃，80年代为1.40℃，90年代为1.64℃，2001年～2004年为2.44℃，目前气温较70年代增加了1.2℃左右，从1998年以来连续7年异常增温(图1)；与此同时，年降水量呈逐年下降趋势，其中20世纪50年代～60年代为656.3mm，70年代为614.7mm，80年代为607mm，90年代为568mm，2001年～2004年为610mm，90年代较70年代降水量减少了47mm(图2)[22]，从而致使该区气候日趋干旱、地表径流减少、地下水位下降，并随着人口的不断增长和畜牧业的迅速发展，草地退化日趋严重，草地植被涵养水源功能大为降低。而此区对气候变化与人文因素的响应非常敏感，人文因素与气候变化叠加，放大了对生态环境的胁迫作用。因此，对该区草地覆被变化的人文因素进行研究，寻求草地退化与人文因素之间的交互耦合机制迫在眉睫。
图1玛曲县气温变化趋势
Fig.1 The change trends of annual air temperatures in Maqu
Fig.2 The changing trend of annual precipitation in Maqu
图2玛曲县年降雨量变化趋势
2数据来源与研究方法
2.1 数据来源
研究采用的数据主要包括两类，一是玛曲县草地遥感解译数据。由于受经费等因素的影响，获取长时间序列的草地退化数据比较困难，因此本研究利用了相关研究文献中的玛曲县草地TM遥感数据解译结果；二是玛曲县人文因素数据，主要来源于玛曲县相应年份统计年鉴和相关研究文献。
2.2研究方法
首先通过分析相关文献[24]～[27]，获取了1990年～2003年甘南藏族自治州玛曲县草地退化数据；其次对所搜集的人文因素数据进行分析对比，选取若干人文因素，并进行标准化等数据转换，获取玛曲县人文因素变化数据库；第三，在人文因素定性分析基础上，应用因子分析和回归分析等方法分析人文因子对玛曲县草地退化的影响作用。
3研究区草地退化情况
草地退化是我国草地资源利用中存在的一个十分严重的问题。《天然草地退化、沙化、盐渍化的分级标准(GB19377-2003)》规定，草地沙化是草地退化的特殊类型，可食草产草量减少11％～20％为轻度退化，减少21％～50％为中度退化，减少量超过50％为重度退化。草地退化后，不仅使涵养水源能力降低、生物多样性及牧草产量下降、水土流失加重、鼠虫害大面积发生，而且导致牧民贫困日趋严重。本研究用草地沙化面积和牧草产量反映玛曲县草地退化情况。
3.1草地沙化面积的动态变化
据文献记载，玛曲县在上世纪50年代～60年代，沙化草地仅零星分布；60年代以后草地沙化速率开始加快，面积不断增加。1985年沙化草地的面积为1 440hm[2]，1994年为4 798 hm[2]，1999年达6 080 hm[2]，2003年全县沙化草地面积已经达到7 136.77hm[2]，重度、中度退化草场已分别占全县可利用草场面积的39.84％、23.86％[23]。
张龙生[24]、袁宏波[25]、王辉[26]通过判读解译玛曲县1999年、2003年TM影像，结合1990年～1999年的3期玛曲县沙化土地调查结果，发现：
(1)沙化率加大。1985年玛曲县草地沙化率为0.39％，1990年为1.08％，1994年为1.24％；1999年沙化土地监测时，草地沙化率增加到1.57％，2003年已达1.98％。
(2)沙化区域扩展。玛曲县沙化草地涉及的黄河沿岸长度增加，1999年有沙化草地分布的黄河沿岸长为119km，2003年已扩展到186.12km，总体呈现出向源头和下游延伸的趋势。原有沙化区范围内土地沙化面积增加，沙化草地由原来主要分布在沿黄河两岸阶地、河弯滩地，扩展到部分退化草场和南部的部分湿地边缘。目前还没有被划入沙化区域的采日玛乡，已发现有小片零星的沙化土地或潜在沙化土地分布。
(3)沙化面积逐年增加，2003年比1985年增长了3.96倍，沙化面积呈指数增长态势。
(4)流动沙丘扩展速度快于固定沙丘，1985年～2003年间，流动沙丘面积增加了10.53倍，年均增加43.88％，而固定沙丘面积仅增加了2.77倍，年均增加11.54％(表1)。
3.2牧草产量的动态变化
可食牧草产量是表征草地退化程度的重要指标。分析1985年～2003年玛曲县牧草观测资料，结果表明：自1992年以来，牧草产量一直维持在低水平上[22]，牧草干重发生了剧烈的变化，干重从80年代后期的7100kg／hm[2]左右，下降到目前的1 600kg／hm[，2]左右下降了约77％(图3)
图3玛曲县牧草产量的变化趋势
Fig.3The changing trend of the pasture yield in Maqu
4草地退化的人文因素分析
4.1 定性分析
草地资源是牧区发展的基础，任何忽视草地资源承载能力的发展模式都将使牧区陷入无序化与非持续性。许多学者总结了影响草地退化的人文因素，认为人口、经济、城市化和制度等是其中的主要因素。具体而言，人口是人文因素中最主要因素之一，也是影响草地退化最有活力的因素，它从草地利用的数量结构、方式和产品需求等方面引起草地利用强度、空间变化[27]；经济发展是草地利用强度变化的重要因素，主要通过牧民经营行为、牧业劳动力转移、牧业内部结构调整等方面影响草地利用数量及强度的变化[28,29]；城市化因素是影响草地利用格局的重要因素；制度因素是草地退化人文因素发挥作用的基础和保障，对草地利用变化有着强制性的现实影响，是引起草地退化的根本因素[20]。
(1)人口急剧增加。2005年玛曲县人口达4.49×104，人口自然增长率高达12.62‰，比甘肃省人口自然增长率高6.71个千分点。1980年代～2005年间玛曲县人口年均增长2.28％，比同期甘肃省人口年均增长率高1.13个百分点。
(2)牧业劳动力转移缓慢。由于地处青藏高原区，而且牧业劳动力文化素质较低、生产技能以放牧为主，难以向区外和其他产业转移，2005年仅有210人由于聘用、投靠亲属、落户小城镇等原因转为非农业人口，仅占全年非农人口增加量的18.36％。城市化进程缓慢，2005年城市化率为15.37％，比甘肃省低14.65个百分点，与1995年相比，仅提高了2.62个百分点，而同期甘肃省城市化水平却提高了6.3个百分点。
(3)过牧严重。玛曲县1950年代牲畜仅有24×10[4]头(只、匹)，1960年代也仅为33×10[4]头(只、匹)左右，自1974年超过60×10[4]头(只、匹)后，牲畜数量缓慢增加，1999年牧区全部完成草场承包后，养畜量猛增，2000年达到最高值68.29×10[4]头(只、匹)，为1950年代的2.85倍，之后，牲畜数量在波动中下降。这是因为，当牲畜数量持续增加达到草地承载极限时，草地开始退化，牲畜数量随之下降，但此后若牲畜数量仍然维持在退化草地的承载极限之上，将致使退化过程一直持续，牲畜数量也将随之不断下降。
(4)牧民经营行为封闭，收入渠道较为单一。个体牧户是我国草地资源利用最基本、最直接的单元，牧民行为成为草地资源可持续利用的内因与微观基础。在造成草地退化的原因中，过度放牧只是一个表象，牧民生产单一而封闭，没有替代收入来源，则是最主要的原因[30]。玛曲县作为一个牧业县，牧民人均收入的97.12％来自于畜牧业。由于市场波动、自然灾害等因素的影响，牧民预期收入具有较大的不固定性，而牧民的预期支出却呈刚性增加。据玛曲县牧民人均收支抽样调查，发现牧民人均支出增长幅度高于人均收入增长幅度，1995年～2005年人均收入增长了56.847％，人均支出却增长了86.22％。另外，人均支出增幅持续上升，1995年～2000年间年均增加4.9％，2000年～2005年间该比例达到7.31％，但人均收入增幅却呈下降趋势，1995年～2000年间年均增加9.66％，2000年～2005年却年均下降0.12％。为了增强应对经济收入变动的能力，保证即使在灾年也能使生活水平不下降并能应付各种支出，牧民别无选择，只能增加牲畜养殖数量，于是加大了草原生态压力，加速了草原退化。
(5)制度低效。玛曲县草地资源经营方式经历了由草地资源和牲畜都为大集体所有，到草地资源大集体所有但牲畜承包制，再到草地资源和牲畜完全家庭承包的演变过程。产权的明晰化引起了玛曲县牧民行为的明显变化，部分个体牧场因投入增加使草地生产力提高，生产方式的改进使牲畜成活率、出膘率提高，甚至还出现了少数草场流转现象。但由于草地资源的特殊性，细碎的人为分割既影响了产权的真正明晰，又给规模化经营增大了交易成本，在人口压力和粗放经营的前提下，个体牧场产权明晰下的动力机制反而转化为加剧生态恶化的力量，致使这种制度安排被锁定在低效状态下。
4.2定量分析
4.2.1指标选择基于上述分析，从影响草地退化的人文因素中选择人口因素、经济发展水平、牧民经营行为、产业结构、城市化等14个指标(因制度因子不好定量，故未纳入)和4个表征草地退化程度的指标(表2)，利用前述相关文献研究结果提取1985年、1990年、1994年、1999年、2003年的草地退化数据；根据《甘肃年鉴》、《甘南统计年鉴》提取1985年、1990年、1994年、1999年、2003年的人文因素指标值，共同构成原始数据矩阵。利用SPSS13.0统计分析软件，采用因子分析法和多元回归分析法从定量的角度解释人文因素对草地退化的影响。
4.2.2 数据标准化 为消除不同量纲的影响，对1985年、1990年、1994年、1999年、2003年玛曲县18个指标数据进行标准化，将其作为草地退化人文因素定量分析数据源。数据标准化采用标准差标准化法，计算公式如下：
4.2.4人文因素因子得分计算 根据因子载荷矩阵，将各因子表达为变量表达式，把1985年、1990年、1994年、1999年、2003年玛曲县人文因素标准化数据矩阵代入各因子表达式，计算出各年份玛曲县人文因素主因子得分数据矩阵。
4.2.5人文因素回归分析应用上述计算结果，分别对人文因子与草地沙化面积、固定沙丘面积、流动沙丘面积、草地沙化率进行多元回归分析，得到标准化方程如下：
从上述回归方程的R[2]可知，3个主因子分别可解释91.2％的草地沙化面积、97.1％的固定沙丘面积、80.7％的流动沙丘面积、88.4％的沙化率变化信息。从回归方程各人文因子的系数大小来看，3个主因子对草地沙化的作用大小不同，牧民家庭支出因子的作用最大，其每提高一个单位，草地沙化面积、固定沙丘面积、流动沙丘面积、沙化率分别增加0.869、0.765、0.809、0.883个单位；载畜因子的作用次之，其每提高一个单位，草地沙化面积、固定沙丘面积、流动沙丘面积、沙化率分别增加0.362、0.574、0.301、0.304个单位；结构调整因子的贡献率最小，其每提高一个单位，草地沙化面积、固定沙丘面积、流动沙丘面积、沙化率分别降低0.160、0.237、0.248、0.111个单位。从回归方程各人文因子系数符号来看，3个因子对草地沙化的作用方向不同，牧民家庭支出因子、载畜因子与草地沙化呈正相关，而牧业结构调整因子与草地沙化呈负相关。
5结论与讨论
本文从定量角度构建了人文因素对草地退化的影响作用模型，得出以下结论：
(1)引起草地退化的人文因子可以归纳为牧民家庭支出因子、载畜因子和牧业结构调整因子等3个因子。
(2)牧民家庭支出因子、载畜因子具有加快草地退化的作用，其中牧民家庭支出因子的贡献率最大、载畜因子次之，这与定性分析的结果一致。说明，牧民家庭收入渠道较为单一、支出刚性增加而收入不稳才是草地退化的关键人文因素，过牧只是表象。
(3)牧业结构调整因子具有减弱草地退化的作用，但其减弱作用远低于牧民家庭支出因子、载畜因子对草地退化的加速作用。说明仅靠牧业结构调整改善草地资源质量收效甚微，遏制草地退化的关键在于拓宽牧民家庭收入渠道，提高牧民收入。
(4)本研究确定的引起草地退化的3个主因子及其影响作用大小，与玛曲县实际情况基本吻合，能够为玛曲县草地退化人文因素影响机制的定量化、模式化阐释提供一种简单框架，对玛曲县草地利用、保护和管理具有一定的政策启示意义，针对上述一些影响作用较大的主要因子进行适当地调控将缓解草地退化程度。但这项研究是以因子的确定性、因子与草地退化之间是线性关系等假设为前提的，没有顾及人文因子指向的非确定性及其因子之间纵横交错的相互影响，这些都给本研究的分析带来一定的偏差和困难，有待进一步深入研究。