牛建龍

（甘肅省草原技術(shù)推廣總站，甘肅 蘭州 730030）

青藏高原天然草地遼闊，牧草品質(zhì)優(yōu)良，是我國重要的畜牧生產(chǎn)基地，但受放牧活動(dòng)的影響，天然草地逐漸退化。天然草原退化是影響高寒草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、造成群落組分和物種多樣性改變、生產(chǎn)力下降的重要因素[1]。因此，深入系統(tǒng)地研究青藏高原高寒草原退化修復(fù)治理十分必要。補(bǔ)播改良是退化草原修復(fù)的重要措施，是在退化草地土壤中播種一些適應(yīng)性強(qiáng)、營養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)良植物物種，以增加草原植被覆蓋度、物種多樣性，從而提升草原生產(chǎn)力[2-3]。本試驗(yàn)以甘南重度退化高寒草原為研究對(duì)象，研究“滅鼠+人工補(bǔ)播”綜合修復(fù)措施對(duì)不同年限的草地植被蓋度、高度、生產(chǎn)力、物種數(shù)以及優(yōu)勢(shì)種的影響，旨在為高寒退化草地的治理、恢復(fù)、重建及草地生產(chǎn)力的提高和持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于甘南藏族自治州瑪曲縣尕海鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)102°05'～102°30'E、33°58'～34°30'N，平均海拔3 650 m，年平均氣溫1.2 ℃，年均降水量781.8 mm，無絕對(duì)無霜期，牧草于每年4月下旬開始萌發(fā)，5月下旬返青，9月中旬枯黃。草地類型為高寒草甸，未退化草地優(yōu)勢(shì)種為甘南垂穗披堿草、矮生嵩草和早熟禾，重度退化草地優(yōu)勢(shì)種為劍葉橐吾。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017—2021年在甘南瑪曲高寒草甸草地進(jìn)行，對(duì)該區(qū)域內(nèi)重度退化草地采取“滅鼠+補(bǔ)播（黑麥草25%+75%垂穗披堿草）”的改良措施進(jìn)行修復(fù)，分別對(duì)修復(fù)第1年、第3年和第5年的退化草地進(jìn)行群落植被調(diào)查和生物量測(cè)定，并選擇未退化草地和重度退化未修復(fù)草地作對(duì)照。樣方面積1 m2，10次重復(fù)。其中，植物分蓋度采用點(diǎn)測(cè)法，同時(shí)測(cè)定植物高度、物種數(shù)和優(yōu)勢(shì)種。每個(gè)樣方調(diào)查完成后，采用齊地面刈割方法剪草，帶回實(shí)驗(yàn)室按不同植物種類分開，60 ℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，稱重。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 17.0和Excel 2007分析數(shù)據(jù)，并進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同修復(fù)年限的草地蓋度測(cè)定

由表1可知，與重度退化草地相比，對(duì)退化草地進(jìn)行滅鼠、補(bǔ)播黑麥草和垂穗披堿草后其植被總蓋度顯著增加，而與未退化草地相比，補(bǔ)播處理的植被蓋度顯著低于未退化草地（P<0.05）。退化草地補(bǔ)播黑麥草和垂穗披堿草后其禾本科植物蓋度顯著增加，且不同修復(fù)年限間差異顯著，但豆科和雜類草植物間無顯著差異；毒雜草的蓋度顯著降低；補(bǔ)播處理當(dāng)年豆類植物蓋度均無顯著變化，但雜類草密度顯著增加（P<0.05）。補(bǔ)播3～5年后除豆科草類蓋度無顯著差異外，其他各功能群植被蓋度均呈顯著遞增趨勢(shì)（P<0.05）。

表1 不同程度退化及修復(fù)不同年限的草地蓋度

總體而言，重度退化草地植被蓋度顯著低于未退化草地。滅鼠和補(bǔ)播禾本科草種后禾本科、莎草科植物蓋度均呈遞增趨勢(shì)；隨著年限的增長，毒雜草的蓋度有降低趨勢(shì)；植被總蓋度呈遞增趨勢(shì)。

2.2 不同修復(fù)年限的草地優(yōu)勢(shì)牧草高度測(cè)定

實(shí)施恢復(fù)措施不同年限后，可食性植物的優(yōu)勢(shì)牧草高度均呈現(xiàn)未退化草地>滅鼠+補(bǔ)播第5年>滅鼠+補(bǔ)播第3年>滅鼠+補(bǔ)播第1年>重度退化草地的變化規(guī)律（表2）。毒雜草的高度以滅鼠+補(bǔ)播修復(fù)當(dāng)年最高，顯著大于其他處理（P<0.05），整體呈現(xiàn)滅鼠+補(bǔ)播修復(fù)第1年>重度退化草地>滅鼠+補(bǔ)播第5年和第3年>未退化草地。

表2 不同程度退化及修復(fù)不同年限草地優(yōu)勢(shì)牧草的高度 單位：cm

2.3 不同修復(fù)年限的草地產(chǎn)草量測(cè)定

不同處理下的干草產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果顯示：未退化草地>滅鼠+補(bǔ)播第5年>滅鼠+補(bǔ)播第3年>滅鼠+補(bǔ)播當(dāng)年>重度退化草地（表3），毒雜草則為重度退化草地>未退化草地=滅鼠+補(bǔ)播當(dāng)年>滅鼠+補(bǔ)播第3年>滅鼠+補(bǔ)播第5年，毒雜草的產(chǎn)量隨補(bǔ)播年限的增加呈顯著遞減趨勢(shì)（P<0.05），其中重度退化草地的毒雜草產(chǎn)量是滅鼠+補(bǔ)播第5年草地的127.47倍。從不同補(bǔ)播年際間來看，草地滅鼠+補(bǔ)播禾本科植物草種后，禾本科、莎草科和雜類草的草產(chǎn)量隨補(bǔ)播年限的增加均顯著增加（P<0.05），豆科植物的產(chǎn)量無顯著差異。

表3 不同程度退化及修復(fù)不同年限的草地草產(chǎn)量（干重） 單位：kg/hm2

2.4 不同修復(fù)年限的草地物種數(shù)測(cè)定

退化草地物種數(shù)顯著降低，與未退化草地相比，重度退化草地物種數(shù)降低57.1%（表4）。對(duì)退化草地進(jìn)行滅鼠+補(bǔ)播后，物種數(shù)顯著增加（P<0.05）。與重度退化草地相比，恢復(fù)第1年、第3年、第5年的物種數(shù)分別增加了44.4%、88.9%和111.1%。

表4 不同程度退化及修復(fù)不同年限的草地物種數(shù) 單位：種

2.5 不同修復(fù)年限的草地優(yōu)勢(shì)種測(cè)定

對(duì)實(shí)施修復(fù)措施不同年限的草地優(yōu)勢(shì)種進(jìn)行分析，未退化草地、不同修復(fù)年限草地、重度退化下的草地優(yōu)勢(shì)種呈現(xiàn)從垂穗披堿草、矮生嵩草、早熟禾等草地優(yōu)良可食牧草到劍葉橐吾等毒雜草的演替變化規(guī)律（表5）。未退化和修復(fù)第3年、第5年的草地優(yōu)勢(shì)種以矮生嵩草、早熟禾和垂穗披堿草等可食牧草為主，而重度退化草地由于過度利用，可食優(yōu)良牧草優(yōu)勢(shì)度顯著降低，取而代之的是劍葉橐吾等毒雜草。

表5 不同程度退化及修復(fù)不同年限的草地優(yōu)勢(shì)種

3 討論與結(jié)論

草地改良是在盡量不破壞和少破壞原有植被的前提下，通過采取各項(xiàng)技術(shù)措施來改善天然草種的生長環(huán)境，從而提高草地生產(chǎn)力和改善草地質(zhì)量[4]。對(duì)退化草地進(jìn)行滅鼠處理，可以減少動(dòng)物對(duì)土壤種子庫的擾動(dòng)，為禾本科、莎草科、豆科和雜類草植物提供適宜的生長發(fā)育生態(tài)環(huán)境，同時(shí)削弱毒雜草的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)有益牧草的生長發(fā)育而抑制有害植物的再生，顯著增加草地生態(tài)系統(tǒng)的物種豐富度。

補(bǔ)播也是傳統(tǒng)的退化草地改良方式之一，即通過補(bǔ)播一些適應(yīng)性強(qiáng)、營養(yǎng)價(jià)值高的豆科和禾本科牧草，有效增加草原植被覆蓋度、物種多樣性[5]。張永超等[6]研究表明，補(bǔ)播可以顯著提高禾本科植被的生物量，有效抑制雜類草的入侵，從而有利于高寒退化草地的恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。本試驗(yàn)結(jié)果表明：補(bǔ)播禾本科草種能有效增加草地禾本科植物蓋度，使禾本科和莎草科植物蓋度增加，并且使植物種類數(shù)量增加，有害毒雜草數(shù)量減少。因此，對(duì)退化草地進(jìn)行滅鼠和補(bǔ)播處理能顯著增加植被蓋度，提高草地可利用植物比例和牧草產(chǎn)量，是高寒草甸退化草地恢復(fù)行之有效的措施。