馬玉明

摘要對(duì)圍欄封育及補(bǔ)播3年后,披堿草、異針茅、短柄草及嵩草等不同類型草地的主要經(jīng)濟(jì)類群及地上生物量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,圍欄封育對(duì)恢復(fù)披堿草、異針茅、短柄草及嵩草等類型草地的植物經(jīng)濟(jì)類群發(fā)生明顯變化,各類型草地的地上生物量顯著增加。莎草科、禾本科和豆科牧草的生物量分別較對(duì)照提高165.63%、119.33%、56.23%,雜類草的生物量分別下降22.1%、49.33%。

關(guān)鍵詞圍欄封育;補(bǔ)播;退化草地;改良效果;甘肅碌曲

中圖分類號(hào) S812.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)15-0328-03

ImprovementAnalysisofEffectofFensandResowingonDegradedRangelandinLuquCounty

MA Yu-ming

(Grassland Station ofLuqu County,Luqu Gansu 747200)

AbstractThe economic groups and biomass aboveground of Elymus adhuricus, stipa aliena Keng and kobresia were studied after fens and resowing for three years. The results showed that remarkablerestoration effect were made after fens were used in degradedgrassland in Elymus adhuricus,stipa aliena keng,kobresia willd types. After fens were constructed,the biomass of all kinds of benefit grasses were remarkably increased,and the composition of grassland changed greatly.The biomass of Cyperus Linn.,Leguminosea and Gramineae were increased by 165.63%,119.33% and 56.23%,respectively. The types and production of forbs were decreased by 22.1% and 49.33% respectively.

Key wordsfens; resowing;degraded rangeland;improvement effect;Luqu in Gansu

草原是地球最主要的生態(tài)系統(tǒng)之一,對(duì)全球生態(tài)環(huán)境和生物多樣性保護(hù)具有重要作用。我國(guó)是草地大國(guó),擁有各類天然草地近4億公頃,居世界第2位,天然草地面積占國(guó)土面積的41.7%,是我國(guó)面積最大的綠色生態(tài)屏障。我國(guó)90%的天然草原正在不同程度地退化,中度到重度退化面積近1.8億公頃[1]。

碌曲縣是甘肅省的重要牧區(qū)之一,全縣天然草原面積39.4萬(wàn)公頃,其中75%的天然草原存在不同程度地退化[2]。亞高山灌叢草甸、亞高山草甸、沼澤化草甸等草地類型是碌曲縣草地的精華,不僅具有極高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值,而且是維護(hù)黃河、長(zhǎng)江源頭地區(qū)生態(tài)安全的重要屏障[3]。近幾十年來(lái),由于對(duì)生態(tài)環(huán)境的掠奪性開發(fā)和全球變暖的雙重影響,使草地原有生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞[4],碌曲草地出現(xiàn)了嚴(yán)重退化,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了沙化的趨勢(shì),從根本上制約了碌曲社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)給依賴于碌曲縣草地植被而存在發(fā)展的自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的安全埋下隱患[5]。因此,研究圍欄封育對(duì)天然退化草地恢復(fù)改良和重建的積極效應(yīng)在國(guó)家西部大開發(fā)政策指引下和天保工程實(shí)施中具有舉足輕重的作用。

在碌曲縣3個(gè)有代表性的退化草地類型上連續(xù)3年開展了圍欄封育及補(bǔ)播對(duì)植被恢復(fù)和草類變化的研究,以期為草原工作者治理草原、合理利用草原和如何退牧還草提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地區(qū)域概況

碌曲縣地處甘、青、川3省交界處,青藏高原東部,甘肅省西南部,境內(nèi)大部分地區(qū)海拔為2 900~4 483m,年均氣溫為2.3℃,氣候特征表現(xiàn)為高寒濕潤(rùn),降溫頻繁,災(zāi)害性天氣多、強(qiáng)度大;年平均降雨量為650mm,時(shí)空分布上集中于6~8月[6]。牧草生長(zhǎng)期約155d,枯黃期210d,境內(nèi)花格村、尕秀村和秀哇3個(gè)自然村地處洮河源頭,主要草地類型有垂穗披堿草—矮生嵩草型、異針茅—四川嵩草型、短柄草—密生苔草型、藏嵩草—裸果扁穗苔草和金露梅—線葉嵩草型,構(gòu)成了亞高山草甸草原的主體,是良好的天然牧場(chǎng)[7]。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1圍欄設(shè)計(jì)。圍欄封育從2001年10月開始,在圍欄的基礎(chǔ)上根據(jù)其地形地貌、草地類型、植被狀況、質(zhì)量等級(jí)、水源條件、草地生產(chǎn)能力以及利用季節(jié)等諸多因素將草地劃分為4個(gè)區(qū)。每個(gè)封育區(qū)里面各設(shè)有代表性的試驗(yàn)小區(qū)3 個(gè),小區(qū)面積為10m ×10m。每個(gè)封育區(qū)用鐵絲圍欄,試驗(yàn)小區(qū)用標(biāo)記或用鐵絲隔離。

1.2.2補(bǔ)播。開春牧草剛開始萌發(fā)時(shí),用圓盤耙將堅(jiān)實(shí)而富有彈性的草皮劃破切割,改變土壤通氣、透水性,劃破的深度為10~15cm,行距20～30cm為宜。用人工撒播的方法播種多年生禾本科優(yōu)良牧草—垂穗披堿草。圍欄外正常放牧作為對(duì)照區(qū)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn) 。

1.3研究方法

利用植物群落學(xué)方法,分別測(cè)定圍欄封育區(qū)及各個(gè)對(duì)照區(qū)草群高度、蓋度,測(cè)定類草的種類和地上生物量,分別裝入樣品袋帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定分類,風(fēng)干后稱重保存。

2結(jié)果與分析

2.1植物群落特征變化

圍欄封育后的草場(chǎng)雖然組成草地植物群落的種類成分基本沒(méi)有改變,但牧草高度、密度、蓋度和頻度各項(xiàng)指標(biāo)分別高于對(duì)照區(qū)(見(jiàn)表1)。

2.1.1植被蓋度的變化。草地植被主要種的蓋度變化可以反映該草地的類型、植物同化面積的大小、生物量積累情況等[10]。隨著封育措施的實(shí)施,牧草自然更新的速度加快,種子成熟飽滿,自繁能力增強(qiáng)。未封育草地,地上部分不斷被啃食,牧草不能完成發(fā)育周期,自然更新不良。封育和未封育草地相比,植被總蓋度由75.7%提高到97.2%。由此可見(jiàn),圍欄封育后,牧草均能夠迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。

2.1.2草群平均高度的變化。在圍欄禁牧后,各物種高度增加比較明顯。在不同的封育條件下,牧草受牧畜啃食踐踏的程度不同,因而生長(zhǎng)發(fā)育不同。草地封育之后,牧草由于避免了牲畜的過(guò)度采食和踐踏,植株顯著增高,而且雜類草的高度與未封育相比降低了30.9%。

2.2地上生物量變化

2.2.1披堿草型草地。披堿草型圍欄改良草地地上總生物量為1 179.6g/m²,未圍欄草地地上總生物量為678.4g/m²,地上總生物量增加了73.9%,其中禾本科、莎草科、豆科牧草分別提高194.0%、132.9%、45.1%,而雜類草和毒害草分別下降6.3%和70.4%,t檢驗(yàn)結(jié)果表明差異極顯著(P<0.01)(如圖1)。

2.2.2異針茅型草地。異針茅型圍欄改良草地地上總生物量為728.8g/m²,未圍欄草地地上總生物量為371.6g/m²,地上總生物量平均提高96.1%。其中禾本科、莎草科、豆科分別提高194.7%、124.9%、71.3%,而雜類草和毒害草分別下降16.7%和52.1%,t檢驗(yàn)結(jié)果表明差異極顯著(P<0.01)(如圖2)。

2.2.3短柄草型草地。短柄草型圍欄改良草地地上總生物量為929.1g/m²,未圍草地地上總生物量為580.6g/m²,地上總生物量平均提高60.0%,其中禾本科、莎草科、豆科牧草分別提高149.2%、69.4%、47.1%,而雜類草和毒害草分別下降4.2%和48.1%,t檢驗(yàn)結(jié)果表明,差異極顯著(P<0.01)(如圖3)。

2.2.4嵩草型草地。嵩草型圍欄改良草地地上總生物量為690.1g/m²,未圍欄草地地上總生物量為379.0g/m²,地上總生物量平均提高82.1%。其中禾本科、莎草科和豆科牧草分別提高124.6%、150.1%和61.4%,而雜類草和毒害草分別下降61.2%和26.7%,t檢驗(yàn)結(jié)果表明處理和對(duì)照之間差異極顯著(P<0.05)(如圖4)。

2.3圍欄封育+補(bǔ)播對(duì)草地草產(chǎn)量的影響

圍欄封育+補(bǔ)播后草地?zé)o論在植物的個(gè)體性狀和植被群體性狀上都有明顯的變化。其主要表現(xiàn)在植物種類組成及高度、密度均發(fā)生明顯的變化,圍欄補(bǔ)播后草地鮮草產(chǎn)量第3年達(dá)到1 025.3g/m²,較對(duì)照提高65.5%,同時(shí)植被經(jīng)濟(jì)類群也發(fā)生了明顯的變化,禾本科、莎草科、豆科牧草3年平均草量分別提高96.1%、92.1%和48.3%,雜類草和毒草分別下降了31.1%和15.1%。

3結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明,圍欄改良3年后可顯著提高草地有益草類地上生物量,植物覆蓋度明顯增加,提高了草地生產(chǎn)能力,改善了草地的質(zhì)量,使草地向良性方向發(fā)展,且隨著圍欄年限的增加,圍欄樣地的地上生物量愈大。

天然草地進(jìn)行補(bǔ)播措施簡(jiǎn)單易行,見(jiàn)效快,牧草補(bǔ)播技術(shù)能夠使草地的植被種類成分、草地的覆蓋度和牧草的產(chǎn)量等指標(biāo)大幅度提高。利用補(bǔ)播的方式是提高草場(chǎng)生產(chǎn)力水平的有效措施[8]。補(bǔ)播對(duì)植物地上及地下生物量都有明顯的提高,補(bǔ)播草地比天然草地產(chǎn)草量均有明顯的提高[9]。

通過(guò)禁牧封育改良退化草地,能使嚴(yán)重退化的草地得以休養(yǎng)生息,使其能夠進(jìn)行自然恢復(fù)。就整體而言,圍欄內(nèi)植被恢復(fù)效果比圍欄外要好。

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