呼倫貝爾溫性草甸草原夏營地植被恢復(fù)方法的研究＊

遲曉雪，朝克圖，馬偉杰，白哈斯，偉 軍

（內(nèi)蒙古呼倫貝爾市草原工作站，內(nèi)蒙古 海拉爾 021008）

呼倫貝爾草原與大興安嶺森林共同構(gòu)成了我國北方重要的生態(tài)屏障，影響東北乃至華北地區(qū)的生態(tài)安全和經(jīng)濟發(fā)展。牧民一直保留著把天然草場按季節(jié)、地形、草場植被及不同畜種對牧草的適應(yīng)性劃分為暖季和冷季兩種基本形式的習(xí)慣，即夏營地和冬營地。對夏營地來說水是主要條件，牧民多選擇有充足水源的草場作為夏季牧場，如伊敏河、海拉爾河、烏爾遜河、莫日格勒河、克魯倫河、輝河、錫尼河、達賚湖沿岸等，是牧區(qū)主要的夏營地草場。大多牧民在接春羔后，陸續(xù)進入夏營地，夏營地放牧?xí)r間在150d左右，夏營地長期超負荷，掠奪式利用，導(dǎo)致大面積退化，面對草畜供需矛盾和草地過度利用導(dǎo)致草地嚴重退化的尖銳問題，本研究旨在建立起夏營地植被恢復(fù)方式方法，比較不同的植被恢復(fù)模式對植物群落的影響，評價工程措施實施后草地植被恢復(fù)效益，為促進草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)環(huán)境提出切實可行的科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域概況

陳巴爾虎旗位于呼倫貝爾市西北部，地處東經(jīng)118°22′30″～121°10′45″，北緯48°43′18″～50°10′35″。全旗總面積1.86萬km2，其中草原面積1.58萬km2，擁有大面積純天然草甸草原。氣候類型為中溫帶半溫潤和半干旱大陸性氣候，全旗年平均降水量為300mm，年平均溫度－1.5℃，夏季多雨、溫和、潮濕，也是降雨集中的季節(jié)，占全年降水量的71%，秋季氣溫開始逐漸下降、降水量明顯減少，為40～45mm，占全年降水量的15%左右。本研究位于呼倫貝爾市陳巴爾虎旗莫日格勒河沿岸，草地類型為溫性草甸草原類，土壤類型以粟鈣土為主。

2 試驗方法

2.1 試驗地處理

把試驗地劃分為四個樣區(qū)，F(xiàn)1、F2、F3、F4，每個樣區(qū)500畝。

F1：補播＋圍欄區(qū)，圍欄時間為2010年6月，補播時間為2011年7月，補播的牧草品種為冰草＋披堿草＋無芒雀麥，補播方式為條播。

F2：施肥＋圍欄區(qū)，圍欄時間為2010年6月，施肥時間為2011年7月，施用磷酸二銨復(fù)合肥，施肥量為45kg／hm2。

F3：自由放牧區(qū)

F4：切根＋施肥＋圍欄區(qū)，圍欄時間2010年6月，切根＋施肥時間為2011年7月，采用美國約翰迪爾1590型免耕補播機進行切根改良，切根深度為9cm，施用磷酸二銨復(fù)合肥，施肥量為45kg／hm2。

2.2 數(shù)據(jù)監(jiān)測

2012年9月，對四個樣區(qū)植物群落進行調(diào)查，每個樣區(qū)隨機設(shè)置10個樣方，每個樣方1m＊1m。記錄和測量內(nèi)容有：植物種類、地上生物量，株叢數(shù)、株高，共計40個樣方。

2.3 數(shù)據(jù)處理

每個數(shù)據(jù)采用10個樣方的平均值，結(jié)果用microsoft excel軟件制圖。物種豐富度采用Margalef指數(shù)計算：R＝（S－1）／LnN，式中S為物種數(shù)目，N為所有物種個體總數(shù)；物種多樣性采用Shannon多樣性指數(shù)計算：H＝－∑（Pi＊LnPi），式中i為第i種植物；Pi為種在該群落中的相對大小（相對地上生物量）；物種均勻度指數(shù)采用Pielou均勻度指數(shù)計算E＝H／LnS，式中S為群落中的物種數(shù)，H為多樣性指數(shù)。結(jié)果如圖4、圖5、圖6（注：因自由放牧地退化嚴重，只測得每個樣方的地上生物量，沒有測樣方內(nèi)每個物種的生物量，故不能得出多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)）

3 結(jié)果與分析

3.1 不同利用方式對地上生物量的影響

圖1 不同利用方式地上生物量變化特征

由圖2可知，F(xiàn)1區(qū)地上生物量為479.7g／m2，是F3區(qū)地上生物量的9倍，F(xiàn)2區(qū)地上生物量為160g／m2，是F3區(qū)地上生物量的三倍，F(xiàn)4區(qū)地上生物量為285g／m2，是F3區(qū)地上生物量的6倍。

3.2 不同利用方式對植被蓋度及草層高度的影響

圖2 不同利用方式下植被蓋度

圖3 不同利用方式下草層高度

由圖2、圖3可以看出，F(xiàn)1區(qū)和F4區(qū)蓋度最高，分別達到80%和70%，而自由放牧地蓋度僅為25%，F(xiàn)2區(qū)蓋度為60%。F1區(qū)草層高度為36cm，F(xiàn)2區(qū)、F4區(qū)草層高度分別為30cm和33cm，而自由放牧地F3區(qū)草層高度僅為8cm。

3.3 不同利用方式對物種多樣性的影響

圖4

圖5

圖6

據(jù)圖4、圖5、圖6可知，補播＋圍欄區(qū)豐富度指數(shù)最高，其次是切根＋施肥＋圍欄可能是由于補播增加了物種種類，豐富度指數(shù)升高，但同時補播也增加了物種間的競爭，更利于優(yōu)勢物種的生長，從而均勻度指數(shù)下降。施肥＋圍欄區(qū)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)均最高，可能是由于施肥促進植被的生長，為植被的生長發(fā)育提供動力，而切根更適合于以羊草為主的根莖型禾草的生長，故多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)不及施肥＋圍欄區(qū)。

4 討論與結(jié)論

從項目實施結(jié)果看，補播＋圍欄效果最好，有效地提高了地上生物量、植被蓋度和高度，增加了物種豐富度。但不是所有的草原都適用補播，對于重度退化草地，可以實施灌溉或水分條件比較好的草原可以適時補播，補播后一定要注意后期管護。另外，一定要選好補播的品種，選擇適宜當(dāng)?shù)厮疅?、土壤等條件的品種〔1，2〕。切根＋施肥＋圍欄區(qū)和施肥＋圍欄區(qū)效果次之，由于所選項目實施區(qū)域是以羊草和針茅為建群種的草地，羊草是橫走根莖型禾草，橫走根莖主要分布在8～10cm土層中，采用切根處理，可以打破土壤板結(jié)層，可以有效地疏松土壤，增加土壤通透性、增加孔隙度、減少土壤容重，改善PH值、有機質(zhì)含量、全氮含量，植被可以有效地吸收養(yǎng)分，達到增加地上生物量，植被蓋度和高度的目的〔3〕，本研究與烏仁其其格等人〔4〕的研究不同的是，切根提高了物種豐富度，而非減少物種豐富度，這可能與切根深度有關(guān)，本實驗切根深度為9cm，對其它物種的破壞較小，從而提高了物種豐富度。施肥＋圍欄區(qū)使地上生物量從57g／m2提高到160g／m2，是處理前的三倍，植被蓋度從25%提高到60%，增加了近二倍，草層高度增加了近四倍。

該項目的實施，可以為夏營地植被恢復(fù)的方式方法，提供科學(xué)依據(jù)，補播＋圍欄、施肥＋圍欄、切根＋施肥＋圍欄三種處理與自由放牧地相比，都可以顯著提高草地生產(chǎn)力，提高地上生物量，對夏營地退化草地植被恢復(fù)具有重要參考作用。

〔1〕李連任 .牧草品種的選擇方法〔J〕.種子世界.2004，05

〔2〕鄧小華 .怎樣科學(xué)選擇牧草品種〔J〕.農(nóng)村科技開發(fā).2002，08

〔3〕張洋 .破土切根耕作技術(shù)對羊草草地土壤理化特性影響的試驗研究〔M〕.2007年中國農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)年會論文摘要集.2007

〔4〕烏仁其其格等 .切根改良對退化草地羊草草群的影響〔J〕.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 .2011，04