安 耕，王天河

(甘肅省古浪縣草原工作站，甘肅 古浪 733100)

草地退化是指草地生態(tài)系統(tǒng)在演化過程中其結構特征和能流與物質循環(huán)等功能過程的惡化，是生物群落及其賴以生存的環(huán)境惡化。它不僅反映在構成草地生態(tài)系統(tǒng)的非生物因素上，也反映在生產者、消費者、分解者3個生物組成上，因而草地退化是整個草地生態(tài)系統(tǒng)的退化[1]。我國有4億hm2不同類型的草地，其中90%的可利用草地不同程度退化，并且還以每年120萬～130萬hm2的驚人速度擴展[2-3]。改良退化草地的方法很多，如圍欄封育、補播、施肥、松耙、除莠以及治蟲滅鼠等，其中圍欄封育已成為國內外改良天然退化草地一種行之有效的措施[4-5]。研究表明[6-7]，圍欄封育可以提高優(yōu)良牧草的重要值，可以顯著提高草地群落的地上生物量，使草地植被蓋度和優(yōu)良牧草產量比例增加，還可以提高草地質量指數和均勻度指數，并改善草地群落的微生境[8]。封育對植被蓋度的改善減少了草地的風蝕和沙化，有效控制了土壤養(yǎng)分和水分的流失。另外，草地封育可以改善植被的土壤結構和養(yǎng)分條件，進而促進優(yōu)良牧草的生長和競爭優(yōu)勢。同時草地生態(tài)環(huán)境的改善，有利于構建和諧社會，促進人與自然和諧共處，從而使草地生態(tài)系統(tǒng)進入良性循環(huán)。

地處河西走廊東端的古浪縣，天然草原面積19.387 893萬hm2。旱麻崗草地位于縣城北部騰格里沙漠南緣，是干荒漠區(qū)，該地區(qū)草原退化嚴重，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，生態(tài)系統(tǒng)在自然因素和人為活動的影響下，在由自然系統(tǒng)向人工系統(tǒng)轉變過程中不斷退化，嚴重制約了人類的生存與區(qū)域經濟的發(fā)展[9]。為了恢復草原植被，進行圍欄封育，同時觀測記載圍欄封育草地和未封育草地的高度、蓋度、多度、冠幅、地上生物量和可食牧草產量等生產性能及各類不同牧草種類比例變化，分析圍欄封育后荒漠化退化草地草群變化趨勢，旨在掌握圍欄封育措施對改良退化草地的效果，為今后荒漠區(qū)退化草地治理、重建及草地生產力的提高和持續(xù)利用提供一定的科學依據。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)概況 試驗點在甘肅省古浪縣海子灘鎮(zhèn)，地理位置103°25′ E，37°38′ N，海拔1 734 m。年均氣溫6.6℃，最低溫度-26.4℃，最高溫度37.2℃，>0℃年積溫3 253℃·d，≥10℃的有效積溫2 686℃·d，無霜期153 d。年均降水量207.7 mm，多集中在7-9月，年均蒸發(fā)量2 807 mm。平均風速3.8 m/s，最大風速130 m/s，年大風日數182 d，年沙暴日數30.5 d，多集中在冬春季節(jié)。地貌類型主要有流動沙丘、半固定沙丘和固定沙地。主要植被有沙蒿(Artemisiadesertorum)、沙米(Agriophyllumsquarrosum)、短花針茅(Stipabreviflora)、唐古特白刺(Nitrariatangutorum)和駝絨藜(Ceratoideslatens)等。土壤為風沙土。

1.2試驗方法 古浪縣海子灘鎮(zhèn)北部石峽子荒漠草地圍欄于2003年8月修建，圍欄面積1 800 hm2。在圍欄內外，地形和群落特征都較為均一的地段，各選5 m×5 m的固定樣點5個，分別為圍欄封育和未封育樣地(對照)。2004-2006年，每年8月下旬測定圍欄封育和未封育樣方內植物的高度、蓋度、多度、冠幅、可食牧草產量和地上生物量等指標，統(tǒng)計平均值。高度為自然高度，蓋度用點樣法測定，多度為單位面積株數，地上生物量為刈割鮮質量，并分成莎草、禾草、雜類草3個類群分別測產，比較研究圍欄封育措施對草地生產力的影響。

1.3數據分析 所得數據進行了t檢驗，用Excel制圖。

2 結果與分析

2.1圍欄封育對退化草地牧草冠幅、產量和比例的影響 圍欄封育1、2和3年都顯著增加了封育草地的產草量(P<0.05)，莎草科和禾本科牧草產量和比例逐年增加，且顯著高于對照，尤其是禾本科牧草，其所占比例由2004年的3.9%增加到2006年的14.2%；雜類草所占比例顯著減少，圍欄內2006年的雜類草產量與對照差異不顯著(P>0.05)，但比例逐年降低，2005和2006年均顯著低于對照；同時由于減少人畜干擾，牧草冠幅也逐年增大，顯著大于對照(P<0.05)，防風固沙和草地生產能力明顯增強(表1)。

表1 圍欄封育荒漠草地的產草量及不同牧草種類比例比較

2.2圍欄封育后植物群落特征變化 植物群落特征是評價草地生態(tài)系統(tǒng)恢復和重建工作的重要指標。通過對圍欄封育草地不同年份監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)植物群落特征與對照草地有明顯變化(表2)，圍欄封育對退化草地的植被蓋度、多度、植物平均高度、地上生物量、可食牧草產量等生產性能有著很大的提高和改善，并且與未封育地的增長率之間差異顯著(P<0.05)。未封育草地的植被蓋度、多度、植物平均高度、地上生物量、可食牧草產量等生產性能提高不明顯，且年度間的增長率差異不明顯。圍欄封育3年，植被蓋度由33%提高到61%，提高了約84.8%；多度由6.9株/m2增加到9.8株/m2；植物平均高度由30.1 cm提高到45.8 cm，增高約52.2%，平均每年增高約5.2 cm；地上生物量增加了534 kg/hm2；可食牧草增加了546 kg/hm2。

2.3圍欄封育對環(huán)境因子的影響 通過對古浪縣旱麻崗草場荒漠化草原圍欄封育區(qū)和放牧區(qū)主要植被類群的監(jiān)測及其對環(huán)境的影響對比分析發(fā)現(xiàn)，2005年7月12-25日圍欄封育區(qū)與放牧區(qū)氣溫、空氣相對濕度和地表溫度等環(huán)境因子明顯不同。圍欄內氣溫為36.3℃，低于放牧區(qū)的37.6℃，圍欄封育區(qū)內地表溫度為32.2℃，明顯低于放牧區(qū)的33.4℃，這樣有利于植株在適宜的溫度下進行光合作用，積累干物質。該試驗中圍欄封育區(qū)空氣濕度為14.3%，放牧區(qū)為13.7%，前者高于后者。

表2 圍欄封育草地與對照草地植被群落特征變化

3 討論與結論

生物多樣性是評價草地生態(tài)系統(tǒng)恢復和重建工作的重要指標[10-12]，生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性建立在植物多樣性的基礎上[13]。對由于超載過牧等人為原因造成退化的天然草原實施圍欄封育措施，以自然的力量對天然草原進行修復，是保護和建設草原最直接、最經濟且效果顯著的方法之一[14]。本研究表明,圍欄封育后，退化草地蓋度、多度、草層高度、植物種類、冠幅、可食牧草產量和地上生物量等草地生產性能明顯提高，生物多樣性明顯增加，群落特征發(fā)生顯著變化。草群結構和局域生態(tài)環(huán)境得到明顯改善，退化草地得到休養(yǎng)生息和自然恢復[15-17]。但封育期的長短只能依牧草生長環(huán)境條件和恢復狀況而定，并非封育時間越長越好。適度放牧能夠使草產量增加和植物多樣性增加。

重度和極度退化的草地，由于草地植物群落中優(yōu)良牧草幾乎消失，已基本失去了使用價值，生態(tài)功能嚴重下降，原生植被短期內自然恢復的物質基礎幾乎不存在，其自然繁殖更新的能力較低，在封育狀態(tài)下，短期內不可能恢復為原生植被，也不可能大幅度提高可食牧草產量。因此，此類草地的恢復治理，必須通過建植栽培草地，人工補播、施肥、毒害草防除、病蟲害防治等綜合措施進行改良。對于大面積嚴重退化草地，在無力進行農業(yè)改良措施的情況下，采用保護性的禁牧封育措施，是一種投資少，見效快，可以大面積推廣使用的改良措施。

中輕度退化草地進行圍欄封育可達到事半功倍的效果，應大力推廣。但是中度退化草地要靠圍欄封育的時間可能更長一些。輕度退化草地封育2～3年后，群落發(fā)生恢復性演替，草地的優(yōu)良牧草及可食牧草不論是蓋度還是地上生物量均占絕對優(yōu)勢，草地即可得到恢復[18]?；哪郝渚S持較高生產力的關鍵在于保持較高的植被蓋度。

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