三江源国家公园黄河源园区高寒草地健康评价

doi:10.11686/cyxb2024306

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (7): 13-27.DOI: 10.11686/cyxb2024306

三江源国家公园黄河源园区高寒草地健康评价

朱炳淑¹^,²(), 樊江文¹(), 张海燕¹, 黄麟¹, 田海静³, 王林³, 王守兴⁴, 杨明新⁴, 郭炎明¹^,²

^1.中国科学院地理科学与资源研究所，自然资源部自然资源要素耦合过程与效应重点实验室，北京 100101
^2.中国科学院大学，北京 100049
^3.国家林业和草原局林草调查规划院（国家林业和草原局草原资源监测中心），北京 100714
^4.中国地质调查局西宁自然资源综合调查中心，青海西宁 810000

收稿日期:2024-07-31 修回日期:2024-09-30 出版日期:2025-07-20 发布日期:2025-05-12
通讯作者: 樊江文
作者简介:E-mail： fanjw@igsnrr.ac.cn
朱炳淑（2001-），女，天津人，在读博士。E-mail： zhubingshu4728@igsnrr.ac.cn
基金资助:
第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0608);国家重点研发计划(2021YFD1300501);中国地质调查项目(DD20220959);中国地质调查局东北地质科技创新中心区创基金项目(QCJJ2022-9)

Grassland health assessment of alpine grassland in the Yellow River Source Park of Three-Rivers Headwaters National Park

Bing-shu ZHU¹^,²(), Jiang-wen FAN¹(), Hai-yan ZHANG¹, Lin HUANG¹, Hai-jing TIAN³, Lin WANG³, Shou-xing WANG⁴, Ming-xin YANG⁴, Yan-ming GUO¹^,²

^1.Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，Chinese Academy of Sciences，Key Laboratory of Natural Resource Coupling Process and Effects，Ministry of Natural Resources，Beijing 100101，China
^2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
^3.Academy of Forestry Inventory and Planning （Grassland Monitoring Center），National Forestry and Grassland Administration，Beijing 100714，China
^4.Xining Center of Natural Resources Comprehensive Survey，China Geological Survey，Xining 810000，China

Received:2024-07-31 Revised:2024-09-30 Online:2025-07-20 Published:2025-05-12
Contact: Jiang-wen FAN

摘要/Abstract

摘要：

草地健康是草地生态系统完整性、稳定性和可持续发展程度的关键表征，近年来三江源国家公园黄河源园区对退化草地进行恢复治理，但对当前草地健康状况仍缺乏系统评估。本研究参考生态系统健康理论，解析草地健康概念，基于高寒草地特点，运用专家经验，构建综合反映草地健康整体状况的草地健康指数（grassland healthy index， GHI），包括植被状况、地表生物特征、生物多样性和牧草生产性能特征等，分区、分类、分型评价2022年黄河源园区高寒草地健康状态和等级。结果表明：1）高寒草原类和高寒草甸类草地在植被群落特征指数、地表特征指数、生物多样性指数和牧草生产性能指数等方面存在差异，尤以生物多样性指数差异最为明显。2）黄河源园区当前草地健康指数（64.98）整体呈亚健康状态，高寒草原类GHI（66.70）略高于高寒草甸类（62.30），高寒草原类下的早熟禾型与其他两种草地型均存在显著差异，但紫花针茅型与蒿型之间的差异不显著，高寒草甸类下各型存在显著差异。3）从功能分区来看，核心保护区草地健康指数（59.30）较一般控制区（69.50）更低，可能是生态本底脆弱、历史上长期过度放牧和区划变动等因素导致高寒草地尚未完全恢复。本研究可为三江源国家公园生态保护与区域高质量发展提供新的方法视角，同时可为提升自然保护地体系空间布局提供科学参考。

关键词: 健康评价, 草地健康指数, 理想参照系, 高寒草地, 三江源国家公园

Abstract:

Grassland health is a key indicator of the integrity， stability， and sustainability of grassland ecosystems. In recent years， conservation efforts in the Yellow River Source Park of Three-Rivers Headwaters National Park have restored degraded grasslands. However， a systematic assessment of the current grassland health status is still lacking. This study draws on ecosystem health theory to clarify the concept of grassland health. Based on the characteristics of alpine grasslands， and application of expert experience， a comprehensive grassland health index （GHI） was developed to reflect the overall grassland health status. The GHI includes indicators such as vegetation community， land surface characteristics， biodiversity， and forage performance. The health status and grades of alpine grasslands in the Yellow River Source Park in 2022 were assessed by zone， type， and class. The results show that： 1） Alpine steppe and alpine meadow differ in their vegetation community characteristic index （VCI）， land surface characteristic index （LCI）， biodiversity index （BDI）， and forage production performance index （FPI）， with the most significant difference observed in the BDI. 2） The overall GHI （64.98） of the Yellow River Source Park indicates a sub-healthy status， with the alpine steppe GHI （66.70） slightly higher than the alpine meadow GHI （62.30）. The Poaannua alpine steppe has significant differences from other alpine steppe types， and there are also significant differences in GHI among the types of alpine meadow. 3） From the functional zoning perspective， the GHI of the core protected area （59.30） is lower than that of the general controlled area （69.50）， likely due to fragile ecological conditions， historical long-term overgrazing， and the fact that newly designated core protected areas have yet to fully recover. This study provides a new methodological perspective for the ecological protection and future improvement of the conservation status of the Three-Rivers Headwaters National Park and provides a scientific criterion for improving the spatial layout of the natural reserve system.

Key words: health assessment, grassland healthy index, ideal reference, alpine grassland, Three-Rivers Headwaters National Park

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图/表 10

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一级指标First-level indicators		二级指标Second-level indicators		方向 Direction
类别Category	权重系数 Weight coefficient	名称Name	权重系数 Weight coefficient	方向 Direction
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	0.30	1）植被覆盖度Vegetation coverage （%）	0.60	正Positive
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	0.30	2）草群平均高度Average height of grassland communities （cm）	0.40	正Positive
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	0.20	3）裸地（斑）面积比例Proportion of bare patch area （%）	0.50	负Negative
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	0.20	4）土壤侵蚀量Soil erosion amount （t·hm^-2·yr^-1）	0.50	负Negative
3.生物多样性Biodiversity	0.25	5）物种丰富度Species richness	0.50	正Positive
3.生物多样性Biodiversity	0.25	6）原生植物种数占比Proportion of native plant species （%）	0.50	正Positive
4.牧草生产性能Forage production performance	0.25	7）产草量Grassland yield （kg·hm^-2）	0.50	正Positive
		8）可食牧草比例Proportion of edible forage （%）	0.25	正Positive
		9）毒害草比例Proportion of poisonous weeds （%）	0.25	负Negative

一级指标First-level indicators		二级指标Second-level indicators		方向 Direction
类别Category	权重系数 Weight coefficient	名称Name	权重系数 Weight coefficient	方向 Direction
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	0.30	1）植被覆盖度Vegetation coverage （%）	0.60	正Positive
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	0.30	2）草群平均高度Average height of grassland communities （cm）	0.40	正Positive
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	0.20	3）裸地（斑）面积比例Proportion of bare patch area （%）	0.50	负Negative
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	0.20	4）土壤侵蚀量Soil erosion amount （t·hm^-2·yr^-1）	0.50	负Negative
3.生物多样性Biodiversity	0.25	5）物种丰富度Species richness	0.50	正Positive
3.生物多样性Biodiversity	0.25	6）原生植物种数占比Proportion of native plant species （%）	0.50	正Positive
4.牧草生产性能Forage production performance	0.25	7）产草量Grassland yield （kg·hm^-2）	0.50	正Positive
		8）可食牧草比例Proportion of edible forage （%）	0.25	正Positive
		9）毒害草比例Proportion of poisonous weeds （%）	0.25	负Negative

序号Order	草地健康指数分级Grassland healthy index classification （GHI）	健康状况 Health status	说明Description
I	70≤GHI≤100	健康 Healthy	草地植被覆盖度高，植被群落状况优；无明显土壤侵蚀，地表特征完整；原生植物物种丰富度高，生物多样性丰富；可食牧草产量高，毒害草极少，牧草生产性能强。Grassland vegetation coverage is high， and vegetation communities are in excellent condition； No significant soil erosion and surface features are intact； Native plant species richness and biodiversity are high； Edible forage yield is high， with minimal poisonous grasses and strong forage production performance.
II	55≤GHI<70	亚健康 Sub-healthy	草地植被覆盖度较高，植被群落状况良好；轻度土壤侵蚀，地表特征较完整；原生植物物种丰富度较高，生物多样性较高；可食牧草产量较高，毒害草少，牧草生产性能较强。Grassland vegetation coverage is relatively high， and vegetation communities are in good condition； Slight soil erosion with relatively intact surface features； Native plant species richness and biodiversity are relatively high； Edible forage yield is relatively high， with a low proportion of poisonous grasses and strong forage production performance.
III	35≤GHI<55	不健康 Unhealthy	草地植被覆盖度低，植被群落状况差；裸斑面积大，中度土壤侵蚀，地表破碎；原生植物物种较不丰富，生物多样性贫乏；可食牧草产量低，毒害草多，牧草生产性能弱。Grassland vegetation coverage is low， and vegetation communities are in poor condition； Large areas of bare patches with moderate soil erosion and fragmented surface； Native plant species are less abundant and biodiversity is poor； Edible forage yield is low， with a high proportion of poisonous grasses and weak forage production performance.
IV	0<GHI<35	极不健康 Extremely unhealthy	草地植被覆盖度极低，植被群落状况极差；裸斑面积极大，土壤侵蚀处于重度及以上状态；原生植物物种极不丰富，生物多样性极为贫乏；可食牧草产量极低，毒害草比例极高，牧草生产性能差。Grassland vegetation coverage is extremely low， and vegetation communities are in extremely poor condition； Extremely large areas of bare patches with severe soil erosion； Native plant species are extremely sparse， and biodiversity is extremely poor； Edible forage yield is extremely low， with an extremely high proportion of poisonous grasses and very weak forage production performance.

序号Order	草地健康指数分级Grassland healthy index classification （GHI）	健康状况 Health status	说明Description
I	70≤GHI≤100	健康 Healthy	草地植被覆盖度高，植被群落状况优；无明显土壤侵蚀，地表特征完整；原生植物物种丰富度高，生物多样性丰富；可食牧草产量高，毒害草极少，牧草生产性能强。Grassland vegetation coverage is high， and vegetation communities are in excellent condition； No significant soil erosion and surface features are intact； Native plant species richness and biodiversity are high； Edible forage yield is high， with minimal poisonous grasses and strong forage production performance.
II	55≤GHI<70	亚健康 Sub-healthy	草地植被覆盖度较高，植被群落状况良好；轻度土壤侵蚀，地表特征较完整；原生植物物种丰富度较高，生物多样性较高；可食牧草产量较高，毒害草少，牧草生产性能较强。Grassland vegetation coverage is relatively high， and vegetation communities are in good condition； Slight soil erosion with relatively intact surface features； Native plant species richness and biodiversity are relatively high； Edible forage yield is relatively high， with a low proportion of poisonous grasses and strong forage production performance.
III	35≤GHI<55	不健康 Unhealthy	草地植被覆盖度低，植被群落状况差；裸斑面积大，中度土壤侵蚀，地表破碎；原生植物物种较不丰富，生物多样性贫乏；可食牧草产量低，毒害草多，牧草生产性能弱。Grassland vegetation coverage is low， and vegetation communities are in poor condition； Large areas of bare patches with moderate soil erosion and fragmented surface； Native plant species are less abundant and biodiversity is poor； Edible forage yield is low， with a high proportion of poisonous grasses and weak forage production performance.
IV	0<GHI<35	极不健康 Extremely unhealthy	草地植被覆盖度极低，植被群落状况极差；裸斑面积极大，土壤侵蚀处于重度及以上状态；原生植物物种极不丰富，生物多样性极为贫乏；可食牧草产量极低，毒害草比例极高，牧草生产性能差。Grassland vegetation coverage is extremely low， and vegetation communities are in extremely poor condition； Extremely large areas of bare patches with severe soil erosion； Native plant species are extremely sparse， and biodiversity is extremely poor； Edible forage yield is extremely low， with an extremely high proportion of poisonous grasses and very weak forage production performance.

类别 Category	具体指标 Specific indicator	高寒草甸类Alpine meadow		高寒草原类Alpine steppe
类别 Category	具体指标 Specific indicator	西藏嵩草型C. tibetikobresia type	高山嵩草型K. pygmaea type	紫花针茅型S. purpurea type	蒿型Artemisia type	早熟禾型P. annua type
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	植被覆盖度Vegetation coverage （%）	100.00	90.38	100.00	64.25	62.17
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	草群平均高度Average height of grassland communities （cm）	10.07	5.67	9.60	7.13	14.07
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	裸斑面积比例Proportion of bare patch area （%）	1.75	0.85	1.75	5.89	5.13
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	土壤侵蚀量Soil erosion amount （t·hm^-2·yr^-1）	0.28	0.01	0.13	0.05	0.10
3.生物多样性Biodiversity	物种丰富度Species richness	12	12	9	7	10
3.生物多样性Biodiversity	原生植物占比Proportion of native plant species （%）	61.69	54.11	49.30	54.94	39.00
4.牧草生产性能Forage production performance	产草量Grassland yield （kg·hm^-2）	845.87	688.17	611.32	719.55	375.85
	可食牧草比例Proportion of edible forage （%）	99.31	97.44	99.37	93.84	99.76
	毒害草比例Proportion of poisonous weeds （%）	0.80	0.11	0.35	0.20	1.18

三江源国家公园黄河源园区高寒草地健康评价

Grassland health assessment of alpine grassland in the Yellow River Source Park of Three-Rivers Headwaters National Park

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类别 Category	名称 Name	高寒草甸类Alpine meadow		高寒草原类Alpine steppe
类别 Category	名称 Name	西藏嵩草型C. tibetikobresia type	高山嵩草型K. pygmaea type	紫花针茅型S. purpurea type	蒿型 Artemisia type	早熟禾型P. annua type
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	植被覆盖度Vegetation coverage （%）	82.22	68.87	72.52	57.04	57.28
1.植被群落特征Vegetation community characteristic	草群平均高度Average height of grassland communities （cm）	7.46	3.77	6.39	4.51	8.93
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	裸斑面积比例Proportion of bare patch area （%）	3.90	11.68	3.20	15.05	2.08
2.地表（土壤）特征Land surface （soil） characteristic	土壤侵蚀量Soil erosion amount （t·hm^-2·yr^-1）	0.56	0.99	1.54	0.95	0.42
3.生物多样性Biodiversity	物种丰富度Species richness	8	9	8	5	8
3.生物多样性Biodiversity	原生植物占比Proportion of native plant species （%）	30.47	33.80	29.97	41.87	32.16
4.牧草生产性能Forage production performance	产草量Grassland yield （kg·hm^-2）	502.25	471.03	396.65	430.77	288.16
	可食牧草比例Proportion of edible forage （%）	89.89	78.05	88.08	66.73	93.95
	毒害草比例Proportion of poisonous weeds （%）	8.66	6.61	9.00	8.93	5.47

[1]	罗顺华, 刘新宇, 孟宝平, 陈璇黎, 胡仁杰, 于红妍, 王贤颖, 张勃, 秦彧. 祁连山国家公园高寒草地功能群多样性与生产力研究[J]. 草业学报, 2025, 34(6): 14-26.
[2]	徐玲玲, 牛犇, 张宪洲, 何永涛, 石培礼, 宗宁, 武建双, 王向涛. 藏北两个临近不同高寒草地碳通量对气候条件的响应[J]. 草业学报, 2024, 33(6): 1-16.
[3]	石昊, 杨彩红, 夏菲, 王军强, 魏巍, 王敬龙, 薛云尹, 郑晒坤, 吴皓阳, 冉林灵, 严双, 姜晓敏. 短期增温对修复过程中藏北高寒退化草地生产力的初期影响[J]. 草业学报, 2024, 33(11): 30-45.
[4]	田晴华, 刘丹, 廖小琴, 宋小艳, 胡雷, 王长庭. 施氮对高寒草地土壤团聚体生物胶结物质及稳定性的影响[J]. 草业学报, 2024, 33(11): 46-57.
[5]	张东, 侯晨, 马文明, 王长庭, 邓增卓玛, 张婷. 高寒草地不同灌丛化梯度下土壤酶活性研究[J]. 草业学报, 2023, 32(9): 79-92.
[6]	雷石龙, 廖李容, 王杰, 张路, 叶振城, 刘国彬, 张超. 高寒草地植物多样性与Godron群落稳定性关系及其环境驱动因素[J]. 草业学报, 2023, 32(3): 1-12.
[7]	王亚妮, 胡宜刚, 王增如, 李以康, 张振华, 周华坤. 沙化和人工植被重建对高寒草地土壤细菌群落特征的影响[J]. 草业学报, 2022, 31(5): 26-39.
[8]	周磊, 魏雪, 王长庭, 吴鹏飞. 高寒草地小型土壤节肢动物群落特征及其对草地退化的指示作用[J]. 草业学报, 2022, 31(3): 34-46.
[9]	孙彩彩, 董全民, 刘文亭, 冯斌, 时光, 刘玉祯, 俞旸, 张春平, 张小芳, 李彩弟, 杨增增, 杨晓霞. 放牧方式对青藏高原高寒草地土壤节肢动物群落结构和多样性的影响[J]. 草业学报, 2022, 31(2): 62-75.
[10]	郭碧花, 张雪梅, 刘金平, 游明鸿, 甘小洪, 羊勇. 坡度对高寒草甸公路护坡土壤性状及沙化表现的影响[J]. 草业学报, 2022, 31(11): 15-24.
[11]	刘佳丽, 范建容, 张茜彧, 杨超, 徐富宝, 张晓雪, 梁博. 高寒草地生长季/非生长季植被盖度遥感反演[J]. 草业学报, 2021, 30(9): 15-26.
[12]	宋梅玲, 王玉琴, 王宏生, 鲍根生. 内生真菌对高寒草地紫花针茅凋落物分解的影响[J]. 草业学报, 2021, 30(9): 150-158.
[13]	石明明, 王晓敏, 陈奇, 韩炳宏, 周秉荣, 肖建设, 肖宏斌. 高寒草地干湿生态系统土壤水分及入渗对降水的响应[J]. 草业学报, 2021, 30(12): 49-58.
[14]	李聪聪, 周亚星, 谷强, 杨明新, 朱传鲁, 彭子原, 薛凯, 赵新全, 王艳芬, 纪宝明, 张静. 三江源区典型高寒草地丛枝菌根真菌多样性及构建机制[J]. 草业学报, 2021, 30(1): 46-58.
[15]	陈红, 马文明, 周青平, 杨智, 刘超文, 刘金秋, 杜中曼. 高寒草地灌丛化对土壤团聚体稳定性及其铁铝氧化物分异的研究[J]. 草业学报, 2020, 29(9): 73-84.