劉曉芳 ,孫宗玖
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境工程學(xué)院 830000;2.新疆裕民縣草原工作站 830000)
封育的期限可以根據(jù)草木的年限、草地沙化程度及預(yù)期恢復(fù)程度來確定,可以分為1~2年、3~5年,時(shí)間跨度大的可以達(dá)到8~10年。全封的封育模式廣泛應(yīng)用于具有30%以上裸露巖石的山地、半荒草場(chǎng)和自然保護(hù)區(qū)等特殊的地方。此外,特殊河流上游的防風(fēng)固沙草地、風(fēng)沙危害嚴(yán)重水土流失顯著地區(qū)的防風(fēng)固沙、水土保持草場(chǎng)等地也會(huì)采取全封的育種模式[1]。半封主要是在每年的3~9月份期間,在草木生長(zhǎng)最旺盛的季節(jié)實(shí)施的封育。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)禁止人為進(jìn)行砍伐、割草等行為,但是在其他時(shí)間,可以有組織、有計(jì)劃的適度進(jìn)行割草、放牧、采摘、施肥等人為參與活動(dòng),但是要嚴(yán)格遵循保護(hù)幼苗的原則,決不可破壞新生力量的保養(yǎng)[2]。在人口密集的農(nóng)牧區(qū)、有居民活動(dòng)的山區(qū)及半育草場(chǎng)等地區(qū)適合此種模式。輪封是根據(jù)封育期的具體情況,在不影響草地和水土保持的前提下,將具備封育條件的封育區(qū)進(jìn)行劃片分段,劃出一定的范圍,滿足當(dāng)?shù)厝罕姺拍梁透畈莸壬a(chǎn)生活需要,其余地區(qū)一律進(jìn)行全封或者半封。輪封在兼顧群眾生活需要的同時(shí)也達(dá)到植被恢復(fù)的目的,在新疆的牧區(qū)應(yīng)用特別廣泛,政府每年均對(duì)草場(chǎng)進(jìn)行輪封管理,實(shí)現(xiàn)草場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。輪封時(shí)間一般根據(jù)實(shí)際情況而定,不同地域、不同需要的輪封時(shí)間也不一樣。
封育實(shí)施后,自然狀態(tài)沒有人為因素參與,草地群落結(jié)構(gòu)能夠得到較好的維持和修復(fù)。以群落生態(tài)學(xué)原理為依據(jù),高保嘉等人采用4種類型的封育措施進(jìn)行研究,一定時(shí)間后觀察草地植物群落的群落結(jié)構(gòu)、物種構(gòu)成和生物多樣性的變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,發(fā)生明顯變化的是群落的垂直結(jié)構(gòu),封育實(shí)施后,植物群落的層次性明顯提高,群落的垂直結(jié)構(gòu)也明顯提高。陳林武等人在2002年研究了某天然草地保護(hù)區(qū)采取封育措施后的成效,一定時(shí)間后,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明:封育措施實(shí)施后,植物群落結(jié)構(gòu)變得越來越穩(wěn)定,且毒草數(shù)量變得越來越少。
草地生物量與蓋度和植被高度呈現(xiàn)正相關(guān),采取封育措施后,在初期呈明顯增加趨勢(shì),一定時(shí)間后,增加趨勢(shì)逐步下降,一般在7~9年達(dá)到峰值,最后緩慢降低??挡┪牡热?003~2005年研究了封育措施對(duì)蒙古某草原生物量的效果,結(jié)果顯示,這3年時(shí)間封育地區(qū)比對(duì)照組地區(qū)(自然放牧)草地地上生物總量分別高34.6%、156.1%和117.1%,均存在極顯著差異;干友民等人研究了封育對(duì)沙化草地植被群落的影響,結(jié)果顯示,該草地生態(tài)系統(tǒng)不斷恢復(fù),地上生物量不斷增加,在封育的第5年干質(zhì)量和鮮質(zhì)量達(dá)到峰值,干質(zhì)量是開始時(shí)的1.6倍,鮮質(zhì)量是開始時(shí)的4倍,說明封育對(duì)沙化草場(chǎng)生態(tài)恢復(fù)效果明顯。
封育對(duì)物種多樣性的作用較為復(fù)雜,在初期一般會(huì)出現(xiàn)3種情況:物種多樣性不變、物種多樣性減少、物種多樣性增加。封育將一片區(qū)域交給大自然生態(tài),為各種植被提供天然的生長(zhǎng)環(huán)境,沒有人為成分的參與,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),能不斷增加物種,快速促進(jìn)恢復(fù)植被,最終在采取措施地區(qū)的生物多樣性恢復(fù)到天然水平,生物多樣性顯著得到提高,生態(tài)系統(tǒng)建立不斷趨于完善平衡。周國(guó)英等人在青海湖地區(qū)研究了封育對(duì)草地的作用,結(jié)果顯示,封育區(qū)內(nèi)物種豐富度指數(shù)小于封育區(qū)外,多樣性指數(shù)也是如此;但是均勻度指數(shù)和Simpson指數(shù)則是封育區(qū)內(nèi)大于封育區(qū)外,并且封育區(qū)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)牧草的種類和數(shù)量相對(duì)較多,毒草相對(duì)減少。2005年,李鐵華等人研究了封育措施實(shí)施后草地植物生產(chǎn)變化及生態(tài)效益的變化,結(jié)果顯示,隨著實(shí)施時(shí)間的不斷延長(zhǎng),草地草本植物的數(shù)量和種類不斷呈現(xiàn)上升趨勢(shì),區(qū)域內(nèi)的生物物種也不斷增加,生物多樣性變化明顯,群落的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越來越強(qiáng)。2007年,在云南金沙江流域草地實(shí)施封育措施后,李貴祥等人進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,措施效果明顯,與非封育措施地區(qū)相比較,封育地區(qū)草地物種多樣性得到了很大提高,豐富度指數(shù)顯著增強(qiáng)。
草本植物自身蓄積的營(yíng)養(yǎng)成分及物質(zhì)蘊(yùn)藏的植物體內(nèi),最終變成枯落物,回歸土地。封育后,枯落物得以固定在其生長(zhǎng)區(qū)域范圍內(nèi),并在土地上不斷積累,分解腐爛后變成有機(jī)質(zhì),回歸到土壤中,用以提升土壤的肥力。在對(duì)滇東南巖溶地區(qū)山地草地采取封育措施后,李品榮等人于2001年對(duì)其效果進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,封育措施對(duì)改善土壤的營(yíng)養(yǎng)成分效果顯著,速效磷、水解氮、有機(jī)質(zhì)及速效鉀分別增加了95.3%、6.3%、12.9%和10.9%??ψ罂h采取封育措施后,朱仁東等人于1987年對(duì)其效益進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,封育明顯改善了草地的土壤肥力,在10cm以內(nèi)的土層內(nèi),對(duì)照組地區(qū)(未采取封育措施)全N含量、有機(jī)質(zhì)含量及全P含量分別為0.08、1.49及0.06,實(shí)驗(yàn)組地區(qū)(采取封育措施)相應(yīng)成分含量則提升到0.23%、4.05%及0.09%。
封育使得草地的植被不斷恢復(fù),植物的群落結(jié)構(gòu)得到完善,枯落層和苔蘚層的厚度不斷增加。同時(shí),采取封育措施后,土壤的毛細(xì)管孔隙度、土壤總孔隙和最大持水量不斷增大,最終使得土壤的通氣狀況和總體結(jié)構(gòu)良好。雨水落地的方式因?yàn)橹脖唤亓舴绞降母淖兌淖儯μ\層和枯落層的最大持水量的變化將雨水落地的時(shí)間延遲,地表徑流速度減小,地面徑流量也變小,最終區(qū)域內(nèi)的水土保持能力提高,水源涵養(yǎng)功能能夠得到最大程度的發(fā)揮。