彭中山

摘 要 為了探究?jī)?yōu)勢(shì)種小嵩草、伴生種針茅草甸對(duì)退化高寒草甸植被的恢復(fù)效果，對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行了圍欄封育、施肥和補(bǔ)播小嵩草等，然后對(duì)該地區(qū)的小嵩草和針茅的生長(zhǎng)發(fā)育情況及生物量動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，采用補(bǔ)播和施肥進(jìn)行植被恢復(fù)后，各類地上草生長(zhǎng)速率、生物量、株高與覆蓋率在5—8月均呈上升趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 高寒草甸;補(bǔ)播施肥;生長(zhǎng)發(fā)育;生物量季節(jié)動(dòng)態(tài)

中圖分類號(hào)：S812.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.15.079

高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)作為青藏高原陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要類型，是草地畜牧業(yè)賴以生存和發(fā)展的重要載體。生物量決定草地載畜量和草地發(fā)展?jié)摿?，同時(shí)生物量的高低也代表著草地的退化程度。近年來(lái)，由于過(guò)度放牧和氣候變化，高寒草甸植物生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，草地地上生物量呈下降趨勢(shì)。因此，對(duì)高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)恢復(fù)具有重要意義。在過(guò)度放牧和目前生態(tài)環(huán)境惡化的情況下，一些專業(yè)人員對(duì)高寒草甸附近的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)，并收集了很多信息數(shù)據(jù)，得出了目前高寒草甸的具體情況和其植物群落的整體特征結(jié)構(gòu)，為高寒草甸恢復(fù)工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地區(qū)位于青海省湟中縣上新莊鎮(zhèn)騸馬臺(tái)村，海拔3 580 m，土壤為高寒草甸土，太陽(yáng)輻射強(qiáng)，年均降水量為550 mm，氣溫偏低。

1.2 關(guān)于高寒草甸的研究方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)區(qū)為高寒草甸地區(qū)，小嵩草-針茅-雜類草草場(chǎng)型，由于過(guò)度放牧、土壤貧瘠以及缺乏肥力而退化，植被稀疏，小嵩草在3 cm左右，針茅2 cm左右，蓋度僅25%左右。該地區(qū)的高寒草甸因?yàn)榈靥巼?yán)寒地帶，牧草生長(zhǎng)期只有90 d左右，而且由于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)和氣溫等因素，土壤很不適合草的生長(zhǎng)，基本沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。為了恢復(fù)原草地的生態(tài)模式，研究人員對(duì)該地進(jìn)行了圍欄封育、施肥和補(bǔ)播小嵩草等措施，使得此地的植被覆蓋率提高，讓此地的生態(tài)環(huán)境得以逐漸恢復(fù)。本試驗(yàn)于2013年3月用網(wǎng)圍欄封育，當(dāng)年4月松耙補(bǔ)播小嵩草15 kg·hm-2、針茅7.5 kg·hm-2，同時(shí)施尿素75 kg·hm-2，2014年4月選擇有代表性的地段進(jìn)行樣地設(shè)置，并且在該地安排相關(guān)人員對(duì)植被生長(zhǎng)發(fā)育情況進(jìn)行定期檢測(cè)，并將不同季節(jié)下植被的變化情況及時(shí)統(tǒng)計(jì)在冊(cè)。

1.2.2 相關(guān)高寒草甸具體項(xiàng)目測(cè)定

植被生長(zhǎng)的時(shí)期具體是在4到8月，在這段時(shí)間內(nèi)要定期對(duì)地上的生物量進(jìn)行檢測(cè)，按照相同的種類進(jìn)行劃分，測(cè)量出每種植被在自然生長(zhǎng)期內(nèi)的高度。采取樣條法進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，即對(duì)該地區(qū)的草場(chǎng)進(jìn)行選樣和抽樣的方式檢測(cè)，每項(xiàng)測(cè)定要重復(fù)3次，防止后期出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 高寒草甸草地上草類的生長(zhǎng)速率變化

在同一時(shí)期內(nèi)，不同植被的生長(zhǎng)情況是不同的，同一植物在不同的生長(zhǎng)期也有著不同的生長(zhǎng)速率[4]。

如圖1所示，在不同生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，小嵩草和針茅的生長(zhǎng)速率變化均為單峰式曲線，生長(zhǎng)速率最低出現(xiàn)在5月25日（0.17 g·m-2·d-1、0.14 g·m-2·d-1），6月牧草生長(zhǎng)旺盛期生長(zhǎng)速率逐漸增大（0.65 g·m-2·d-1、0.59 g·m-2·d-1），7月下旬最高（1.45 g·m-2·d-1、1.35 g·m-2·d-1）。其中很多的植被生物量基本都和小嵩草和針茅的生長(zhǎng)速率變化一致，而雜類草的生長(zhǎng)速率變化在生長(zhǎng)發(fā)育期間呈雙峰式曲線，在6月的時(shí)候雜類草的生物量達(dá)到第一個(gè)高峰期，到生殖生長(zhǎng)期（7月）生長(zhǎng)速率明顯下降（0.21 g·m-2·d-1），到營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期（8月）生長(zhǎng)速率明顯增大，此時(shí)為第二個(gè)高峰期（1.00 g·m-2·d-1）[5]。

2.2 地上生物量的變化

在高寒草甸地區(qū)的小嵩草和針茅種群一般的返青時(shí)間是在5月25日左右，在這一時(shí)間段內(nèi)，植物體內(nèi)的干物質(zhì)會(huì)隨著植被的生長(zhǎng)、氣溫的升高以及降水量的影響而增加。如圖2所示，小嵩草和針茅在返青期的地上生物量很低，但是隨著時(shí)間的推移，到了6到7月，隨著溫度升高和降水量增多，生物量也隨之增加，頂峰時(shí)間為8月下旬。植物群落的生物量其實(shí)和小嵩草和針茅的變化是一致的，雜類草的地上生物量從4月下旬到7月下旬的時(shí)候處于低迷狀態(tài)，隨著夏季的到來(lái)，在5—7月的時(shí)候生物量開(kāi)始回升，直到8月下旬達(dá)到最高值[6]。

出現(xiàn)這樣情況的主要原因是雜類草的開(kāi)花期和結(jié)果期都在6—7月，這一時(shí)期的植被生長(zhǎng)會(huì)影響到干物質(zhì)的積累，而8月是最好的生長(zhǎng)時(shí)期，干物質(zhì)積累會(huì)增多，生物量達(dá)到最高。小嵩草和針茅的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期是在7月，并且由于7月的光熱和水分充足，能促使小嵩草和針茅快速生長(zhǎng)，所以在8月小嵩草和針茅的生物量達(dá)到了最高值。

2.3 季節(jié)內(nèi)植被群含水量統(tǒng)計(jì)分析

不同的植被在不同的生長(zhǎng)時(shí)期含水量有著明顯的變化。如圖3所示，小嵩草和針茅的含水量呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢(shì)，在返青期含水量達(dá)到最高，分別為55%、57%。主要是因?yàn)樾♂圆莺歪樏┑闹参锾匦?，即其在營(yíng)養(yǎng)期含水量就較高，在生長(zhǎng)時(shí)期含水量就會(huì)降低，而雜類草的含水量主要是在5月的時(shí)候開(kāi)始變化，5—7月的時(shí)候呈上升的趨勢(shì)，7月的時(shí)候達(dá)到頂峰，到8月呈下降趨勢(shì)[7]。

2.4 植被覆蓋率和植被高度的變化

在高寒草甸內(nèi)生長(zhǎng)的植被群會(huì)隨著植被的生長(zhǎng)情況發(fā)生變化，一般規(guī)律是生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期植被覆蓋率和植被高度會(huì)增大。

如圖4所示，高寒草甸植被在返青期覆蓋率處于低迷狀態(tài)，為25%，但是從5月下旬到6月下旬開(kāi)始植被的覆蓋率呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，植被覆蓋率最高時(shí)出現(xiàn)在生物量最高的8月下旬，覆蓋率高達(dá)65%。小嵩草、針茅種群株高在植物返青期較低，分別為2.5 cm、2 cm，之后呈上升趨勢(shì)[8]。

3 結(jié)論與討論

在一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)，特別是水熱條件最好的7—8月，正是小嵩草、針茅抽穗、開(kāi)花、結(jié)實(shí)等重要發(fā)育階段期。作為群落優(yōu)勢(shì)種的小嵩草，其生長(zhǎng)發(fā)育及生物量增長(zhǎng)直接影響到高寒草甸的產(chǎn)草量和生產(chǎn)力。通過(guò)采取補(bǔ)播、施肥和圍欄封育，可增加小嵩草、針茅植物群落的地上生物量和干物質(zhì)積累及植物株高，可大幅提高高寒草甸草地的產(chǎn)草量和植被恢復(fù)速度，發(fā)揮青海高寒草甸的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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[8] 劉寶康.氣候變化背景下青海湖流域草地與湖泊時(shí)空變化特征研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)：2016.

（責(zé)任編輯：趙中正）