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摘要对围栏封育及补播3年后,披碱草、异针茅、短柄草及嵩草等不同类型草地的主要经济类群及地上生物量进行了研究。结果表明,围栏封育对恢复披碱草、异针茅、短柄草及嵩草等类型草地的植物经济类群发生明显变化,各类型草地的地上生物量显著增加。莎草科、禾本科和豆科牧草的生物量分別较对照提高165.63%、119.33%、56.23%,杂类草的生物量分别下降22.1%、49.33%。
关键词围栏封育;补播;退化草地;改良效果;甘肃碌曲
中图分类号 S812.8 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)15-0328-03
ImprovementAnalysisofEffectofFensandResowingonDegradedRangelandinLuquCounty
MA Yu-ming
(Grassland Station ofLuqu County,Luqu Gansu 747200)
AbstractThe economic groups and biomass aboveground of Elymus adhuricus, stipa aliena Keng and kobresia were studied after fens and resowing for three years. The results showed that remarkablerestoration effect were made after fens were used in degradedgrassland in Elymus adhuricus,stipa aliena keng,kobresia willd types. After fens were constructed,the biomass of all kinds of benefit grasses were remarkably increased,and the composition of grassland changed greatly.The biomass of Cyperus Linn.,Leguminosea and Gramineae were increased by 165.63%,119.33% and 56.23%,respectively. The types and production of forbs were decreased by 22.1% and 49.33% respectively.
Key wordsfens; resowing;degraded rangeland;improvement effect;Luqu in Gansu
草原是地球最主要的生态系统之一,对全球生态环境和生物多样性保护具有重要作用。我国是草地大国,拥有各类天然草地近4亿公顷,居世界第2位,天然草地面积占国土面积的41.7%,是我国面积最大的绿色生态屏障。我国90%的天然草原正在不同程度地退化,中度到重度退化面积近1.8亿公顷[1]。
碌曲县是甘肃省的重要牧区之一,全县天然草原面积39.4万公顷,其中75%的天然草原存在不同程度地退化[2]。亚高山灌丛草甸、亚高山草甸、沼泽化草甸等草地类型是碌曲县草地的精华,不仅具有极高的经济利用价值,而且是维护黄河、长江源头地区生态安全的重要屏障[3]。近几十年来,由于对生态环境的掠夺性开发和全球变暖的双重影响,使草地原有生态系统受到严重破坏[4],碌曲草地出现了严重退化,部分地区甚至出现了沙化的趋势,从根本上制约了碌曲社会经济的发展,同时给依赖于碌曲县草地植被而存在发展的自然生态系统和社会经济系统的安全埋下隐患[5]。因此,研究围栏封育对天然退化草地恢复改良和重建的积极效应在国家西部大开发政策指引下和天保工程实施中具有举足轻重的作用。
在碌曲县3个有代表性的退化草地类型上连续3年开展了围栏封育及补播对植被恢复和草类变化的研究,以期为草原工作者治理草原、合理利用草原和如何退牧还草提供科学依据。
1.2试验设计
1.2.1围栏设计。围栏封育从2001年10月开始,在围栏的基础上根据其地形地貌、草地类型、植被状况、质量等级、水源条件、草地生产能力以及利用季节等诸多因素将草地划分为4个区。每个封育区里面各设有代表性的试验小区3 个,小区面积为10m ×10m。每个封育区用铁丝围栏,试验小区用标记或用铁丝隔离。
2.1植物群落特征变化
围栏封育后的草场虽然组成草地植物群落的种类成分基本没有改变,但牧草高度、密度、盖度和频度各项指标分别高于对照区(见表1)。
2.1.1植被盖度的变化。草地植被主要种的盖度变化可以反映该草地的类型、植物同化面积的大小、生物量积累情况等[10]。随着封育措施的实施,牧草自然更新的速度加快,种子成熟饱满,自繁能力增强。未封育草地,地上部分不断被啃食,牧草不能完成发育周期,自然更新不良。封育和未封育草地相比,植被总盖度由75.7%提高到97.2%。由此可见,围栏封育后,牧草均能够迅速恢复生长。
2.1.2草群平均高度的变化。在围栏禁牧后,各物种高度增加比较明显。在不同的封育条件下,牧草受牧畜啃食践踏的程度不同,因而生长发育不同。草地封育之后,牧草由于避免了牲畜的过度采食和践踏,植株显著增高,而且杂类草的高度与未封育相比降低了30.9%。
2.2地上生物量变化
2.2.1披碱草型草地。披碱草型围栏改良草地地上总生物量为1 179.6g/m2,未围栏草地地上总生物量为678.4g/m2,地上总生物量增加了73.9%,其中禾本科、莎草科、豆科牧草分别提高194.0%、132.9%、45.1%,而杂类草和毒害草分别下降6.3%和70.4%,t检验结果表明差异极显著(P<0.01)(如图1)。
2.2.2异针茅型草地。异针茅型围栏改良草地地上总生物量为728.8g/m2,未圍栏草地地上总生物量为371.6g/m2,地上总生物量平均提高96.1%。其中禾本科、莎草科、豆科分别提高194.7%、124.9%、71.3%,而杂类草和毒害草分别下降16.7%和52.1%,t检验结果表明差异极显著(P<0.01)(如图2)。
2.2.3短柄草型草地。短柄草型围栏改良草地地上总生物量为929.1g/m2,未围草地地上总生物量为580.6g/m2,地上总生物量平均提高60.0%,其中禾本科、莎草科、豆科牧草分别提高149.2%、69.4%、47.1%,而杂类草和毒害草分别下降4.2%和48.1%,t检验结果表明,差异极显著(P<0.01)(如图3)。
2.2.4嵩草型草地。嵩草型围栏改良草地地上总生物量为690.1g/m2,未围栏草地地上总生物量为379.0g/m2,地上总生物量平均提高82.1%。其中禾本科、莎草科和豆科牧草分别提高124.6%、150.1%和61.4%,而杂类草和毒害草分别下降61.2%和26.7%,t检验结果表明处理和对照之间差异极显著(P<0.05)(如图4)。
2.3围栏封育 补播对草地草产量的影响
围栏封育 补播后草地无论在植物的个体性状和植被群体性状上都有明显的变化。其主要表现在植物种类组成及高度、密度均发生明显的变化,围栏补播后草地鲜草产量第3年达到1 025.3g/m2,较对照提高65.5%,同时植被经济类群也发生了明显的变化,禾本科、莎草科、豆科牧草3年平均草量分别提高96.1%、92.1%和48.3%,杂类草和毒草分别下降了31.1%和15.1%。
3结论与讨论
试验结果表明,围栏改良3年后可显著提高草地有益草类地上生物量,植物覆盖度明显增加,提高了草地生产能力,改善了草地的质量,使草地向良性方向发展,且随着围栏年限的增加,围栏样地的地上生物量愈大。
天然草地进行补播措施简单易行,见效快,牧草补播技术能够使草地的植被种类成分、草地的覆盖度和牧草的产量等指标大幅度提高。利用补播的方式是提高草场生产力水平的有效措施[8]。补播对植物地上及地下生物量都有明显的提高,补播草地比天然草地产草量均有明显的提高[9]。
通过禁牧封育改良退化草地,能使严重退化的草地得以休养生息,使其能够进行自然恢复。就整体而言,围栏内植被恢复效果比围栏外要好。
4参考文献
[1] 杨跃萍.我国20%可利用草地实施禁牧、休牧和划区轮牧[J].草业科学,2006,23(7):3.
[2] 陈佐忠.略论草地生态学研究面临的几个热点[J].草业科学,1994(1):42-45,49.
[3] 周华坤,周立,赵新全,等.放牧干扰对高寒草场的影响[J].中国草地,2002(5):54-62.
[4] 白玉刚.对天然草原围栏效益的研究[J].黑龙江畜牧兽医,2004(8):58-59.
[5] 王爱民.积极开展以围栏草场为重点的草原建设[J].新疆畜牧业,1990 (2):63.
[6] 周华坤,周立,赵新全,等.围栏封育对轻牧与重牧金露梅灌丛的影响[J].草地学报,2004(2):140-144.
[7] 刘荣堂,李军,张普金.山地草原和高寒草原主要植物群落研究[J].草业学报,1990(1):47-54.
[8] 苏日娜,岳军,魏君泽,等.草地免耕松播技术试验[J].中国草地,2005,27 (2):77.
[9] 张晓华,张玉兰,刘东林.巴林左旗天然草原植被恢复措施及成效[J].内蒙古草业,2004,16(3):20-21.
关键词围栏封育;补播;退化草地;改良效果;甘肃碌曲
中图分类号 S812.8 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)15-0328-03
ImprovementAnalysisofEffectofFensandResowingonDegradedRangelandinLuquCounty
MA Yu-ming
(Grassland Station ofLuqu County,Luqu Gansu 747200)
AbstractThe economic groups and biomass aboveground of Elymus adhuricus, stipa aliena Keng and kobresia were studied after fens and resowing for three years. The results showed that remarkablerestoration effect were made after fens were used in degradedgrassland in Elymus adhuricus,stipa aliena keng,kobresia willd types. After fens were constructed,the biomass of all kinds of benefit grasses were remarkably increased,and the composition of grassland changed greatly.The biomass of Cyperus Linn.,Leguminosea and Gramineae were increased by 165.63%,119.33% and 56.23%,respectively. The types and production of forbs were decreased by 22.1% and 49.33% respectively.
Key wordsfens; resowing;degraded rangeland;improvement effect;Luqu in Gansu
草原是地球最主要的生态系统之一,对全球生态环境和生物多样性保护具有重要作用。我国是草地大国,拥有各类天然草地近4亿公顷,居世界第2位,天然草地面积占国土面积的41.7%,是我国面积最大的绿色生态屏障。我国90%的天然草原正在不同程度地退化,中度到重度退化面积近1.8亿公顷[1]。
碌曲县是甘肃省的重要牧区之一,全县天然草原面积39.4万公顷,其中75%的天然草原存在不同程度地退化[2]。亚高山灌丛草甸、亚高山草甸、沼泽化草甸等草地类型是碌曲县草地的精华,不仅具有极高的经济利用价值,而且是维护黄河、长江源头地区生态安全的重要屏障[3]。近几十年来,由于对生态环境的掠夺性开发和全球变暖的双重影响,使草地原有生态系统受到严重破坏[4],碌曲草地出现了严重退化,部分地区甚至出现了沙化的趋势,从根本上制约了碌曲社会经济的发展,同时给依赖于碌曲县草地植被而存在发展的自然生态系统和社会经济系统的安全埋下隐患[5]。因此,研究围栏封育对天然退化草地恢复改良和重建的积极效应在国家西部大开发政策指引下和天保工程实施中具有举足轻重的作用。
在碌曲县3个有代表性的退化草地类型上连续3年开展了围栏封育及补播对植被恢复和草类变化的研究,以期为草原工作者治理草原、合理利用草原和如何退牧还草提供科学依据。
1.2试验设计
1.2.1围栏设计。围栏封育从2001年10月开始,在围栏的基础上根据其地形地貌、草地类型、植被状况、质量等级、水源条件、草地生产能力以及利用季节等诸多因素将草地划分为4个区。每个封育区里面各设有代表性的试验小区3 个,小区面积为10m ×10m。每个封育区用铁丝围栏,试验小区用标记或用铁丝隔离。
2.1植物群落特征变化
围栏封育后的草场虽然组成草地植物群落的种类成分基本没有改变,但牧草高度、密度、盖度和频度各项指标分别高于对照区(见表1)。
2.1.1植被盖度的变化。草地植被主要种的盖度变化可以反映该草地的类型、植物同化面积的大小、生物量积累情况等[10]。随着封育措施的实施,牧草自然更新的速度加快,种子成熟饱满,自繁能力增强。未封育草地,地上部分不断被啃食,牧草不能完成发育周期,自然更新不良。封育和未封育草地相比,植被总盖度由75.7%提高到97.2%。由此可见,围栏封育后,牧草均能够迅速恢复生长。
2.1.2草群平均高度的变化。在围栏禁牧后,各物种高度增加比较明显。在不同的封育条件下,牧草受牧畜啃食践踏的程度不同,因而生长发育不同。草地封育之后,牧草由于避免了牲畜的过度采食和践踏,植株显著增高,而且杂类草的高度与未封育相比降低了30.9%。
2.2地上生物量变化
2.2.1披碱草型草地。披碱草型围栏改良草地地上总生物量为1 179.6g/m2,未围栏草地地上总生物量为678.4g/m2,地上总生物量增加了73.9%,其中禾本科、莎草科、豆科牧草分别提高194.0%、132.9%、45.1%,而杂类草和毒害草分别下降6.3%和70.4%,t检验结果表明差异极显著(P<0.01)(如图1)。
2.2.2异针茅型草地。异针茅型围栏改良草地地上总生物量为728.8g/m2,未圍栏草地地上总生物量为371.6g/m2,地上总生物量平均提高96.1%。其中禾本科、莎草科、豆科分别提高194.7%、124.9%、71.3%,而杂类草和毒害草分别下降16.7%和52.1%,t检验结果表明差异极显著(P<0.01)(如图2)。
2.2.3短柄草型草地。短柄草型围栏改良草地地上总生物量为929.1g/m2,未围草地地上总生物量为580.6g/m2,地上总生物量平均提高60.0%,其中禾本科、莎草科、豆科牧草分别提高149.2%、69.4%、47.1%,而杂类草和毒害草分别下降4.2%和48.1%,t检验结果表明,差异极显著(P<0.01)(如图3)。
2.2.4嵩草型草地。嵩草型围栏改良草地地上总生物量为690.1g/m2,未围栏草地地上总生物量为379.0g/m2,地上总生物量平均提高82.1%。其中禾本科、莎草科和豆科牧草分别提高124.6%、150.1%和61.4%,而杂类草和毒害草分别下降61.2%和26.7%,t检验结果表明处理和对照之间差异极显著(P<0.05)(如图4)。
2.3围栏封育 补播对草地草产量的影响
围栏封育 补播后草地无论在植物的个体性状和植被群体性状上都有明显的变化。其主要表现在植物种类组成及高度、密度均发生明显的变化,围栏补播后草地鲜草产量第3年达到1 025.3g/m2,较对照提高65.5%,同时植被经济类群也发生了明显的变化,禾本科、莎草科、豆科牧草3年平均草量分别提高96.1%、92.1%和48.3%,杂类草和毒草分别下降了31.1%和15.1%。
3结论与讨论
试验结果表明,围栏改良3年后可显著提高草地有益草类地上生物量,植物覆盖度明显增加,提高了草地生产能力,改善了草地的质量,使草地向良性方向发展,且随着围栏年限的增加,围栏样地的地上生物量愈大。
天然草地进行补播措施简单易行,见效快,牧草补播技术能够使草地的植被种类成分、草地的覆盖度和牧草的产量等指标大幅度提高。利用补播的方式是提高草场生产力水平的有效措施[8]。补播对植物地上及地下生物量都有明显的提高,补播草地比天然草地产草量均有明显的提高[9]。
通过禁牧封育改良退化草地,能使严重退化的草地得以休养生息,使其能够进行自然恢复。就整体而言,围栏内植被恢复效果比围栏外要好。
4参考文献
[1] 杨跃萍.我国20%可利用草地实施禁牧、休牧和划区轮牧[J].草业科学,2006,23(7):3.
[2] 陈佐忠.略论草地生态学研究面临的几个热点[J].草业科学,1994(1):42-45,49.
[3] 周华坤,周立,赵新全,等.放牧干扰对高寒草场的影响[J].中国草地,2002(5):54-62.
[4] 白玉刚.对天然草原围栏效益的研究[J].黑龙江畜牧兽医,2004(8):58-59.
[5] 王爱民.积极开展以围栏草场为重点的草原建设[J].新疆畜牧业,1990 (2):63.
[6] 周华坤,周立,赵新全,等.围栏封育对轻牧与重牧金露梅灌丛的影响[J].草地学报,2004(2):140-144.
[7] 刘荣堂,李军,张普金.山地草原和高寒草原主要植物群落研究[J].草业学报,1990(1):47-54.
[8] 苏日娜,岳军,魏君泽,等.草地免耕松播技术试验[J].中国草地,2005,27 (2):77.
[9] 张晓华,张玉兰,刘东林.巴林左旗天然草原植被恢复措施及成效[J].内蒙古草业,2004,16(3):20-21.