姚鳳軍,齊鳳林
(遼寧省彰武縣草原監(jiān)理站,遼寧 阜新 123200)
草原是重要的自然資源,是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在維護生態(tài)平衡中具有不可替代的作用。多年來,由于受人類生產(chǎn)活動及草原建設資金投入不足等諸多因素造成的重利用、輕建設的掠奪式生產(chǎn)方式的影響,草原生產(chǎn)生態(tài)功能低下,已嚴重制約著當?shù)剞r(nóng)民的生產(chǎn)和生活,嚴重影響著一個縣域經(jīng)濟的發(fā)展。彰武縣屬溫和半濕潤大陸性氣候,年均降雨量509.0mm,旱年300mm左右,年蒸發(fā)量1 800mm。全縣草原確權面積74 866hm2,有沙化、退化草原36 667hm2,主要分布于彰武的西北部。境內(nèi)的草原主要是由沙質土構成,地表為風積沙丘,地貌特點為坨甸相間,沙丘多為固定和半固定。土壤為生草風沙土,質地疏松,滲透性強,極易沙化、風蝕。土壤極其瘠薄,有機質含量在0.2%以下。草原類型為沙地草甸草原,以蒙古植物區(qū)系為主,草原植被中菊科和禾本科植物占絕對優(yōu)勢。
為篩選適合沙地草甸草原植被恢復補播的優(yōu)質牧草品種,探索最佳補播模式,尋求最佳治理途徑,以提高治理成效。采用理論分析與試驗示范相結合的技術路線進行研究,在恢復草原生態(tài)功能的前提下,達到大幅度提高天然草原牧草生產(chǎn)力水平和產(chǎn)品質量的目的。同時,以取得顯著的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。
為加速沙化草原植物群落的正向演替速度,提高牧草產(chǎn)量和植被蓋度,維護草原生態(tài)平衡,提高草原生產(chǎn)能力,有效遏制草原繼續(xù)沙化的勢頭,采用水泥桿和剌線圍欄的措施對天然草原進行圍封,實行全年封育。
根據(jù)沙化草原及當?shù)貧夂蛱攸c,選擇在本地區(qū)適應性強、耐干旱、耐瘠薄、適口性好、營養(yǎng)價值高的牧草品種混合補播,快速提高和恢復草原植被蓋度、草原生產(chǎn)力水平和草原生態(tài)功能。
選擇植物生長發(fā)育最弱的時期進行。補播時間還應根據(jù)降雨情況而定,一般在4月中旬至6月末完成。第1次播種在4月中旬~5月初;第2次播種在5月初~5月中旬;第3次播種在6月,具體補播次數(shù)根據(jù)氣候及出苗情況確定。
采用穴播、撒播和條播3種方法。對于裸露較大地塊采取平作條播,人工開溝,行距30cm。裸露較小地塊或片狀裸露采取人工撒播或穴播方法。
每公頃混播種22.5~37.5kg。牧草種子最好是草本與草本混合,灌木與灌木混合。播深:豆科牧草2~3cm,覆土1~2cm;禾本科牧草2~3cm,覆土2~3cm;灌木3~6cm,覆土2~3cm,播后踩(壓)實。
此項技術主要是應用3S技術,采用地面監(jiān)測與遙感監(jiān)測相結合的方法,對治理區(qū)和對照區(qū)進行周期性動態(tài)觀測與評價。監(jiān)測內(nèi)容主要包括:收集制作沙化草原治理工程布局圖和影像資料;獲取試驗任務量、實際完成量;監(jiān)測植被蓋度、高度、頻度、草產(chǎn)量、生產(chǎn)能力、植被組成、草原沙化、退化和鹽漬化狀況和草原自然災害情況等。準確及時掌握沙化草原生產(chǎn)力水平的變化情況,為科學合理地保護、建設和合理利用草原資源提供科學依據(jù)。
根據(jù)彰武縣天然草原現(xiàn)狀和地形地貌特點,試驗地分別選擇了3種不同類型的草地,分別為:沙化草地、重度沙化草地和嚴重退化草地。試驗地選擇在彰武縣東北部和北部的主要草原分布區(qū),選擇試驗地草原總面積為620hm2。分別為:四合城鄉(xiāng)王家村張家沙化草場300hm2;四合城鄉(xiāng)三官村尤家南坨子重度沙化草地186hm2;章古臺鎮(zhèn)新窩堡村前玻璃屯家西嚴重退化草地133hm2。張家草場和尤家南坨子兩塊沙化草地,立地條件與境內(nèi)草原相同。圍欄補播前草場沙化嚴重,草原生產(chǎn)力水平極低,草原植被蓋度不足20%,牧草產(chǎn)量不足675kg/hm2。章古臺鎮(zhèn)新窩堡村前玻璃屯家西嚴重退化草地,屬沙地草甸草原地帶,為古河流沖積沙地,沙層最低達130m,為中期發(fā)育階段的單項沙地,地表風積沙丘起伏,沙地交錯相嵌,相對高度4~15m,處于由流動沙丘向固定沙丘或半固定沙丘的過渡時期,土壤為風沙土,結構疏松、腐植質土層不明顯。地表植被稀疏,試驗區(qū)主要草種有馬唐、堿草、鐵桿蒿、少量細葉胡枝子等。
試驗時間設計為3年,具體試驗時間為2008~2010年。在草原沙化程度不同的區(qū)域均采用一個設計方案,選用優(yōu)良牧草品種及種植模式(詳見表1),觀察治理效果。
表1 3個試驗地總體設計表hm2
實地調(diào)查統(tǒng)計試驗區(qū)內(nèi)的植被蓋度、高度、產(chǎn)草量及植物種數(shù)變化等情況。調(diào)查樣方面積1m×1m,3次重復,調(diào)查時間為每年4、6、8月的22~25日,每年共調(diào)查3次。
本試驗采用理論分析與試驗示范相結合的技術路線進行研究,通過對沙化草原實施有效的生態(tài)治理,在恢復草原生態(tài)功能的前提下,達到大幅度提高天然草原牧草生產(chǎn)力水平和產(chǎn)品質量的目的,以取得顯著的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。
圖1 3年試驗監(jiān)測結果對照
表2 試驗區(qū)草甸草原治理效果及土壤理化性狀監(jiān)測結果
圖2 3年試驗N、P、K及有機質含量治理前后對照
由以上圖表可以看出,沙地草甸草原經(jīng)采取6種補播模式與對照區(qū)相比,草原植被蓋度、高度和產(chǎn)草量有了明顯提高。植被蓋度由治理前的21%提高到73%,提高了2.47倍;植被高度由治理前的6.5cm提高到38.2cm,提高了4.87倍;產(chǎn)草量由治理前的305kg/hm2,提高到1 840kg/hm2,提高了5.03倍;試驗區(qū)草地載畜量比治理前增加了2 300個標準羊單位;流動沙丘數(shù)量由原來的27個減少為6個,減少了77%;風道由原來的12條減少到3條,減少了75%;沙嶺順風滾動距離由原來的1.21m下降到0.31m,下降了74%;N含量由治理前的3mg/kg提高到了95.3mg/kg,比治理前提高了51.3%;P含量由治理前的8.5mg/kg提高到了26mg/kg,比治理前提高了206%;K含量由治理前的62.7mg/kg提高到了193.6mg/kg,比治理前提高了209%;有機質含量由治理前的1.014%,提高到了1.62%,比治理前提高了60%。
從3個草地沙化程度不同區(qū)的治理效果看,6種補播模式均表現(xiàn)出了明顯的品種優(yōu)勢,但在植被恢復、牧草高度及產(chǎn)草量間效果比較,沙化區(qū)均略高于嚴重沙化區(qū)和嚴重退化區(qū)。從6種補播模式比較,各效果間差異不明顯。從生長速度觀察,草木樨為2年生草本,早期生長較沙打旺及其它牧草品種均快,在補播模式推廣中,可考慮混播適當比例,加快植被恢復速度。但在選擇的補播品種中,沙打旺表現(xiàn)的優(yōu)勢最為突出,不但根系發(fā)達固沙效果好,抗逆性強,而且飼用價值較高,非常適合本地區(qū)推廣種植。從單純以治理流動沙丘為目的,還應考慮多品種補播,這樣可利用各自的優(yōu)勢來提高恢復植被能力。在補播時間上,根據(jù)當?shù)貧夂驐l件,應在確保種子不被風剝沙壓的前提下盡可能提前播種,以延長當年生長期,確保安全越冬。從植物種數(shù)上看,試驗區(qū)補播的7種牧草(含地方原生品種)占有絕對優(yōu)勢,使主要植物種數(shù)增加到了18種。據(jù)調(diào)查,草原植被的明顯恢復,使草原鼠害明顯減少,均在防治指標以下。經(jīng)試驗總結,在實際工作中,應靈活掌握播種時間,根據(jù)地勢地貌,盡可能多補播些沙打旺等飼用價值較高的牧草,為今后走以草畜結合為主的發(fā)展模式奠定基礎,充分發(fā)揮其資源優(yōu)勢,走可持續(xù)發(fā)展之路。
經(jīng)試驗研究,密切結合草原植被恢復的實際情況,據(jù)工程成效監(jiān)測及沙地(化)草原補播牧草的品種選擇及混播模式,補播牧草及灌木恢復植被固沙的實際效果。通過圍欄封育,實現(xiàn)了持續(xù)鞏固的治理效果,確定了此技術路線能夠有效治理沙地草甸草原嚴重沙化區(qū),取得了預期效果。該技術路線對條件類似的草原沙化區(qū),具有重大的技術經(jīng)濟意義與指導意義。通過科研試驗工作,最終確定了沙打旺、草木樨、胡枝子、錦雞兒為適合沙地草甸草原沙化區(qū)的植被恢復首選牧草品種。
草原植被注重自然恢復,以增加優(yōu)質牧草比例治沙為主,提高優(yōu)質牧草生物產(chǎn)量,把沙化草原建成經(jīng)濟生態(tài)型綠地,達到人與綠色草原和諧相處。將草本與灌木混合建植,二者優(yōu)勢互補,治沙效果好且持久能力強,可以快速恢復植被效果,是提高綜合環(huán)境效益的最佳組合。在確保發(fā)揮生態(tài)效益的同時,利用優(yōu)質牧草飼喂草食家畜,延伸牧草產(chǎn)業(yè)鏈條,實現(xiàn)自然資源可持續(xù)利用的最終目標。
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