不同改良措施对祁连山北麓3种类型退化草地的修复效果.pdf
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1、第17卷第12期南方农业2023年6月Vol.17No.12SouthChinaAgricultureJun.2023233233甘辉林,陈 斌,鲁延芳,等.不同改良措施对祁连山北麓 3 种类型退化草地的修复效果 J.南方农业,2023,17(12):233-237.不同改良措施对祁连山北麓3种类型退化草地的修复效果甘辉林1,陈 斌2,3,鲁延芳2,3,马垭杰1,马 剑2,3,占玉芳2,3(1.张掖市草原工作站,甘肃张掖 734000;2.张掖市林业科学研究院,甘肃张掖 734000;3.张掖市林业科学研究院协同创新基地,甘肃张掖 734000)摘 要 为探索退化草原最佳的改良措施,以祁连山北
2、麓山地草原、温性草原和温性荒漠草原为研究对象,采用对比实验法对不同改良措施下的植被盖度、植株高度、产草量等指标进行了分析。结果表明:温性草原实施切根+施肥+补播(处理4)改良效果最优,温性荒漠草原实施补播改良+种子包衣(保水剂)+浅耙(处理3)改良效果最优,山地草原实施切根+补播改良(处理2)改良效果最优;改良后,植被盖度、植株高度和产草量均有明显提高。关键词 退化草地修复;植被盖度;植株高度;产草量;甘肃省祁连山北麓中图分类号:S812.6文献标志码:ADOI:10.19415/ki.1673-890 x.2023.12.073甘肃省草地总面积 1 790 万 hm2,位居全国第 61。祁连
3、山区地处甘肃省西部的河西走廊南部,东起天祝藏族自治县,南至甘青边界,北临河西走廊,西至玉门市,总面积 272.2 万 hm2。由于处于青藏高原、黄土高原和蒙古高原三大高原的交汇地带,是三大高原生物交流的中心和植物区系交汇中心,其植被建设、生态恢复对甘肃省乃至西北地区的经济、社会、环境的可持续发展均具有重要的现实意义1。祁连山区畜牧业发展的基础是天然草地,随着经济社会发展对环境的需求不断增加,使得原本就脆弱的祁连山区草地生态系统承受了巨大的压力,导致草地严重退化和环境恶化,主要表现在生产力下降、生物多样性减少、杂草增多、土壤“三化”现象加剧、生物灾害和自然灾害频发等,严重阻碍了草地畜牧业生产的可
4、持续发展2-3。自 2003 年以来,国家实施了一系列天然草原保护措施、草原生态保护奖励机制、退牧还草项目、山水林田湖草工程等,有效促进了全国草原的保护与建设,综合植被盖度有所提高。但是以往单一的恢复措施恢复周期长、实施效果不稳定,草原退化问题依然存在4。因此,要通过长期实践总结出一套科学合理的修复技术,针对不同类型退化草地采取不同的综合性修复措施,为我国退化草原植被生态修复提供理论和技术支撑。鉴于此,本研究对祁连山北麓山地草原、温性草原和温性荒漠草原实施不同改良措施,探讨其对不同类型退化草地的改良效果,旨在为精准科学改良祁连山北麓草地环境提供依据。1 材料与方法1.1 试验区概况试验地有 3
5、 处,分别为温性草原、温性荒漠草原和山地草原。1)温性草原。山丹县老军乡花草滩,地处北纬38 40 36.437,东经 101 13 51.726,海拔 1 940 m,属温带大陆干旱气候,多年平均气温 5.7,1 月平均气温-12.9,7 月平均气温 19.0。年平均无霜期116 d,年平均生长期 108 d。年平均日照时间 2 993 h,年平均降水量 213 mm。草地类型属短花针茅型温性草原,土壤质地为砂质,主要植被为驴驴蒿、芨芨草、醉马草、骆驼蓬和冰草等,植被盖度为 55%。草原利收稿日期:2023-05-20基金项目:甘肃省科技计划自助项目“祁连山北麓退化山地草原生态修复措施研究”
6、(2020kj009);甘肃省科技重点研发计划项目“祁连山北麓天然草原生态修复关键技术集成研究与示范”(20YF8FG150)。作者简介:甘辉林(1984),男,甘肃山丹人,硕士,高级畜牧师,主要从事草原生态保护及草业推广。E-mail:。第17卷第12期南方农业2023年6月Vol.17No.12SouthChinaAgricultureJun.2023234234用方式为全年放牧,蝗虫中度为害,为中度退化草原。2)温性荒漠草原。高台县合黎镇北山,地处北纬 39 24 39.39,东经 99 52 52.281,海拔 1 321 m,温带大陆气候,多年平均气温 7.6,年平均无霜期175 d
7、,年平均生长期 190 d,年平均日照时间 3 088 h,年平均降水量 104.4 mm。草地类型属沙米+合头草型温性荒漠草原,土壤质地为砂质,主要植被为沙米、霸王、糙叶黄芪、中亚紫菀木等,植被盖度为 40%。草原利用方式为全年禁牧,蝗虫轻度为害,为中度退化(沙化)草原。3)山地草原。肃南县皇城镇长沟寺,地处北纬37 54 32,东经 101 48 34,海拔 2 577.6 m,属温带湿润气候,降水较多,光照充足,太阳辐射强,昼夜温差大,年平均气温 2,年平均生长期 120 d,无霜期 95 d,年平均降水量 260 mm。草地类型属西北针茅型山地草原,土壤质地为壤质,主要植被为西北针茅、
8、野苜蓿、狼毒、薹草,植被盖度 65%。草原利用方式为冷季放牧,蝗虫和喜马拉雅旱獭轻度为害,为轻度退化草原。1.2 试验设计2021 年 4 月在山地草原、温性草原和温性荒漠草原选取地势平坦、土壤和植被基本一致的 3 块区域作为试验样地,进行野外试验样地的选择和布设,20212022 年进行系统试验处理、样品收集和数据采集,共设置 3 个试验小区,每块区域面积约 100 m2,3 次重复,具体见表 1。表 1 试验设计表处理组温性草原温性荒漠草原山地草原处理1浅耙+施肥补播改良+浅耙切根+施肥+补播改良处理2切根+施肥补播改良+镇压切根+补播改良处理3浅耙+施肥+补播改良补播改良+种子包衣(保水
9、剂)+浅耙切根+施肥处理4切根+施肥+补播改良补播改良+AM菌剂喷洒+浅耙浅耙+施肥处理5切根+补播改良AM菌剂喷洒浅耙+补播改良1.2.1切根和浅耙切根选择破土切根机,浅耙选择拖拉机牵引式圆盘耙,镇压选择拖拉机牵引式狼牙棒。采用机引方式利用破土切根机沿等高线进行草皮划切,划破应结合补播、施肥等措施。划破深度为 5 10 cm,以把上层根系切断为度,不可使草皮翻转或覆盖,无壅土、破坏草皮等现象,划破裂缝宽度在 1.5 cm 以下,行间距 30 50 cm。划破草皮的适宜时间视当地的气候条件而定,应在 46 月土壤解冻、土壤水分适当时进行,耙深 8 10 cm。以同区域未做处理为对照(CK),每
10、个 CK 区设置 3 个直径 6 m 的金属移动围笼,用于对比观测(见表 1)。1.2.2 施肥肥料选用磷酸二铵,表面撒施,用量为10 kg/667 m2。1.2.3 补播改良1)温性草原:草种选择中间偃麦草、新麦草和黄花苜蓿,按照 1.0 1.0 0.3 的比例进行混播,每667 m2播种 3 kg。2)温性荒漠草原:草种选择沙蒿、木地肤和草木樨,按照1.51.01.5的比例进行混播,每667 m2播种4 kg。3)山地草原:草种选择草地早熟禾、新麦草、黄花苜蓿,按照 1 1 3 的比例进行混播,每 667 m2播种 3 kg。结合不同地面处理方式,采用人工撒播方式,在67 月降水集中时间段
11、进行补播。1.2.4 管护措施温性草原和山地草原改良后90 d内实行禁牧管理,之后按照原利用方式进行管理;温性荒漠草原全年禁牧,苗期对鼠虫害进行适时防治,确保不造成较大 影响。1.3 指标测定及方法于每年牧草生长旺盛期(89 月),对各小区用样方法进行随机取样,每小区设置 3 个样方,每个样方 3 个重复,样方大小 50 cm50 cm。分别进行各物种盖度、高度、产草量测定。1)盖度:植物茎叶的垂直投影面积与样方面积之比,采用目测法,取平均值。2)高度:在样方内用直尺测定各植物植株自然高度,取平均值。3)产草量:将样方 0.25 m2内各物种齐地面刈割后密封带回室内,鲜重即为产草量。1.4 数
12、据处理 采用 Excel 整理数据,SPSS 19.0 软件对数据进行t 检验。第17卷第12期南方农业2023年6月Vol.17No.12SouthChinaAgricultureJun.20232352352 结果与分析2.1 对不同类型草原植株盖度的影响对不同类型草原实施不同措施均有助于植被盖度的提高,具体改良效果详见图 1。温性草原植被盖度由高到低分别为处理 4、处理3、处理 5、处理 2、处理 1,改良当年(2021 年)植被盖度分别比对照提高了 14.7%、9.7%、5.6%、3.7%及2.0%,但处理组之间差异不显著;改良第2年(2022年)植被盖度分别比对照提高了 17.3%、
13、12.7%、8.0%、6.3%及 4.7%,处理组与对照组差异达到显著水平(p 0.05)。与奇立敏等对退化羊草草地改良效果研究的结果一致5-6。这种情况可能与肥效发挥作用慢及划破草皮致使植株短期内无法正常生长有关。ababaaababaaaaaaaaaaaaaaababaaacacab01020304050607080901002021年2022年2021年2022年2021年2022年温性草原温性荒漠草原山地草原植被盖度/%处理1处理2处理3处理4处理5CK图 1 不同改良措施对不同草原类型盖度改良效果研究注:图中同一草原类型、相同年份数据组不同英文字母表示差异显著,p 0.05。下同。温
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