沙地草甸草原植被恢復(fù)技術(shù)研究＊

姚鳳軍，齊鳳林

（遼寧省彰武縣草原監(jiān)理站，遼寧 阜新 123200）

草原是重要的自然資源，是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在維護(hù)生態(tài)平衡中具有不可替代的作用。多年來(lái)，由于受人類生產(chǎn)活動(dòng)及草原建設(shè)資金投入不足等諸多因素造成的重利用、輕建設(shè)的掠奪式生產(chǎn)方式的影響，草原生產(chǎn)生態(tài)功能低下，已嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生產(chǎn)和生活，嚴(yán)重影響著一個(gè)縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。彰武縣屬溫和半濕潤(rùn)大陸性氣候，年均降雨量509.0mm，旱年300mm左右，年蒸發(fā)量1 800mm。全縣草原確權(quán)面積74 866hm2，有沙化、退化草原36 667hm2，主要分布于彰武的西北部。境內(nèi)的草原主要是由沙質(zhì)土構(gòu)成，地表為風(fēng)積沙丘，地貌特點(diǎn)為坨甸相間，沙丘多為固定和半固定。土壤為生草風(fēng)沙土，質(zhì)地疏松，滲透性強(qiáng)，極易沙化、風(fēng)蝕。土壤極其瘠薄，有機(jī)質(zhì)含量在0.2%以下。草原類型為沙地草甸草原，以蒙古植物區(qū)系為主，草原植被中菊科和禾本科植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

1 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線

為篩選適合沙地草甸草原植被恢復(fù)補(bǔ)播的優(yōu)質(zhì)牧草品種，探索最佳補(bǔ)播模式，尋求最佳治理途徑，以提高治理成效。采用理論分析與試驗(yàn)示范相結(jié)合的技術(shù)路線進(jìn)行研究，在恢復(fù)草原生態(tài)功能的前提下，達(dá)到大幅度提高天然草原牧草生產(chǎn)力水平和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。同時(shí)，以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。

1.1 采取圍封育草技術(shù)

為加速沙化草原植物群落的正向演替速度，提高牧草產(chǎn)量和植被蓋度，維護(hù)草原生態(tài)平衡，提高草原生產(chǎn)能力，有效遏制草原繼續(xù)沙化的勢(shì)頭，采用水泥桿和剌線圍欄的措施對(duì)天然草原進(jìn)行圍封，實(shí)行全年封育。

1.2 選擇優(yōu)質(zhì)牧草補(bǔ)播改良技術(shù)

根據(jù)沙化草原及當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，選擇在本地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)、耐干旱、耐瘠薄、適口性好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的牧草品種混合補(bǔ)播，快速提高和恢復(fù)草原植被蓋度、草原生產(chǎn)力水平和草原生態(tài)功能。

1.3 補(bǔ)播時(shí)間

選擇植物生長(zhǎng)發(fā)育最弱的時(shí)期進(jìn)行。補(bǔ)播時(shí)間還應(yīng)根據(jù)降雨情況而定，一般在4月中旬至6月末完成。第1次播種在4月中旬～5月初；第2次播種在5月初～5月中旬；第3次播種在6月，具體補(bǔ)播次數(shù)根據(jù)氣候及出苗情況確定。

1.4 補(bǔ)播方法

采用穴播、撒播和條播3種方法。對(duì)于裸露較大地塊采取平作條播，人工開溝，行距30cm。裸露較小地塊或片狀裸露采取人工撒播或穴播方法。

1.5 播種量及播種深度

每公頃混播種22.5～37.5kg。牧草種子最好是草本與草本混合，灌木與灌木混合。播深：豆科牧草2～3cm，覆土1～2cm；禾本科牧草2～3cm，覆土2～3cm；灌木3～6cm，覆土2～3cm，播后踩（壓）實(shí)。

1.6 草原動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

此項(xiàng)技術(shù)主要是應(yīng)用3S技術(shù)，采用地面監(jiān)測(cè)與遙感監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法，對(duì)治理區(qū)和對(duì)照區(qū)進(jìn)行周期性動(dòng)態(tài)觀測(cè)與評(píng)價(jià)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括：收集制作沙化草原治理工程布局圖和影像資料；獲取試驗(yàn)任務(wù)量、實(shí)際完成量；監(jiān)測(cè)植被蓋度、高度、頻度、草產(chǎn)量、生產(chǎn)能力、植被組成、草原沙化、退化和鹽漬化狀況和草原自然災(zāi)害情況等。準(zhǔn)確及時(shí)掌握沙化草原生產(chǎn)力水平的變化情況，為科學(xué)合理地保護(hù)、建設(shè)和合理利用草原資源提供科學(xué)依據(jù)。

2 試驗(yàn)地選擇

根據(jù)彰武縣天然草原現(xiàn)狀和地形地貌特點(diǎn)，試驗(yàn)地分別選擇了3種不同類型的草地，分別為：沙化草地、重度沙化草地和嚴(yán)重退化草地。試驗(yàn)地選擇在彰武縣東北部和北部的主要草原分布區(qū)，選擇試驗(yàn)地草原總面積為620hm2。分別為：四合城鄉(xiāng)王家村張家沙化草場(chǎng)300hm2；四合城鄉(xiāng)三官村尤家南坨子重度沙化草地186hm2；章古臺(tái)鎮(zhèn)新窩堡村前玻璃屯家西嚴(yán)重退化草地133hm2。張家草場(chǎng)和尤家南坨子兩塊沙化草地，立地條件與境內(nèi)草原相同。圍欄補(bǔ)播前草場(chǎng)沙化嚴(yán)重，草原生產(chǎn)力水平極低，草原植被蓋度不足20%，牧草產(chǎn)量不足675kg／hm2。章古臺(tái)鎮(zhèn)新窩堡村前玻璃屯家西嚴(yán)重退化草地，屬沙地草甸草原地帶，為古河流沖積沙地，沙層最低達(dá)130m，為中期發(fā)育階段的單項(xiàng)沙地，地表風(fēng)積沙丘起伏，沙地交錯(cuò)相嵌，相對(duì)高度4～15m，處于由流動(dòng)沙丘向固定沙丘或半固定沙丘的過(guò)渡時(shí)期，土壤為風(fēng)沙土，結(jié)構(gòu)疏松、腐植質(zhì)土層不明顯。地表植被稀疏，試驗(yàn)區(qū)主要草種有馬唐、堿草、鐵桿蒿、少量細(xì)葉胡枝子等。

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)間設(shè)計(jì)為3年，具體試驗(yàn)時(shí)間為2008～2010年。在草原沙化程度不同的區(qū)域均采用一個(gè)設(shè)計(jì)方案，選用優(yōu)良牧草品種及種植模式（詳見(jiàn)表1），觀察治理效果。

表1 3個(gè)試驗(yàn)地總體設(shè)計(jì)表hm2

2.2 試驗(yàn)調(diào)查

實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的植被蓋度、高度、產(chǎn)草量及植物種數(shù)變化等情況。調(diào)查樣方面積1m×1m，3次重復(fù)，調(diào)查時(shí)間為每年4、6、8月的22～25日，每年共調(diào)查3次。

本試驗(yàn)采用理論分析與試驗(yàn)示范相結(jié)合的技術(shù)路線進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)沙化草原實(shí)施有效的生態(tài)治理，在恢復(fù)草原生態(tài)功能的前提下，達(dá)到大幅度提高天然草原牧草生產(chǎn)力水平和產(chǎn)品質(zhì)量的目的，以取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

圖1 3年試驗(yàn)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)照

表2 試驗(yàn)區(qū)草甸草原治理效果及土壤理化性狀監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖2 3年試驗(yàn)N、P、K及有機(jī)質(zhì)含量治理前后對(duì)照

由以上圖表可以看出，沙地草甸草原經(jīng)采取6種補(bǔ)播模式與對(duì)照區(qū)相比，草原植被蓋度、高度和產(chǎn)草量有了明顯提高。植被蓋度由治理前的21%提高到73%，提高了2.47倍；植被高度由治理前的6.5cm提高到38.2cm，提高了4.87倍；產(chǎn)草量由治理前的305kg／hm2，提高到1 840kg／hm2，提高了5.03倍；試驗(yàn)區(qū)草地載畜量比治理前增加了2 300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)羊單位；流動(dòng)沙丘數(shù)量由原來(lái)的27個(gè)減少為6個(gè)，減少了77%；風(fēng)道由原來(lái)的12條減少到3條，減少了75%；沙嶺順風(fēng)滾動(dòng)距離由原來(lái)的1.21m下降到0.31m，下降了74%；N含量由治理前的3mg／kg提高到了95.3mg／kg，比治理前提高了51.3%；P含量由治理前的8.5mg／kg提高到了26mg／kg，比治理前提高了206%；K含量由治理前的62.7mg／kg提高到了193.6mg／kg，比治理前提高了209%；有機(jī)質(zhì)含量由治理前的1.014%，提高到了1.62%，比治理前提高了60%。

從3個(gè)草地沙化程度不同區(qū)的治理效果看，6種補(bǔ)播模式均表現(xiàn)出了明顯的品種優(yōu)勢(shì)，但在植被恢復(fù)、牧草高度及產(chǎn)草量間效果比較，沙化區(qū)均略高于嚴(yán)重沙化區(qū)和嚴(yán)重退化區(qū)。從6種補(bǔ)播模式比較，各效果間差異不明顯。從生長(zhǎng)速度觀察，草木樨為2年生草本，早期生長(zhǎng)較沙打旺及其它牧草品種均快，在補(bǔ)播模式推廣中，可考慮混播適當(dāng)比例，加快植被恢復(fù)速度。但在選擇的補(bǔ)播品種中，沙打旺表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)最為突出，不但根系發(fā)達(dá)固沙效果好，抗逆性強(qiáng)，而且飼用價(jià)值較高，非常適合本地區(qū)推廣種植。從單純以治理流動(dòng)沙丘為目的，還應(yīng)考慮多品種補(bǔ)播，這樣可利用各自的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高恢復(fù)植被能力。在補(bǔ)播時(shí)間上，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，應(yīng)在確保種子不被風(fēng)剝沙壓的前提下盡可能提前播種，以延長(zhǎng)當(dāng)年生長(zhǎng)期，確保安全越冬。從植物種數(shù)上看，試驗(yàn)區(qū)補(bǔ)播的7種牧草（含地方原生品種）占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，使主要植物種數(shù)增加到了18種。據(jù)調(diào)查，草原植被的明顯恢復(fù)，使草原鼠害明顯減少，均在防治指標(biāo)以下。經(jīng)試驗(yàn)總結(jié)，在實(shí)際工作中，應(yīng)靈活掌握播種時(shí)間，根據(jù)地勢(shì)地貌，盡可能多補(bǔ)播些沙打旺等飼用價(jià)值較高的牧草，為今后走以草畜結(jié)合為主的發(fā)展模式奠定基礎(chǔ)，充分發(fā)揮其資源優(yōu)勢(shì)，走可持續(xù)發(fā)展之路。

3 小結(jié)

經(jīng)試驗(yàn)研究，密切結(jié)合草原植被恢復(fù)的實(shí)際情況，據(jù)工程成效監(jiān)測(cè)及沙地（化）草原補(bǔ)播牧草的品種選擇及混播模式，補(bǔ)播牧草及灌木恢復(fù)植被固沙的實(shí)際效果。通過(guò)圍欄封育，實(shí)現(xiàn)了持續(xù)鞏固的治理效果，確定了此技術(shù)路線能夠有效治理沙地草甸草原嚴(yán)重沙化區(qū)，取得了預(yù)期效果。該技術(shù)路線對(duì)條件類似的草原沙化區(qū)，具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義與指導(dǎo)意義。通過(guò)科研試驗(yàn)工作，最終確定了沙打旺、草木樨、胡枝子、錦雞兒為適合沙地草甸草原沙化區(qū)的植被恢復(fù)首選牧草品種。

草原植被注重自然恢復(fù)，以增加優(yōu)質(zhì)牧草比例治沙為主，提高優(yōu)質(zhì)牧草生物產(chǎn)量，把沙化草原建成經(jīng)濟(jì)生態(tài)型綠地，達(dá)到人與綠色草原和諧相處。將草本與灌木混合建植，二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，治沙效果好且持久能力強(qiáng)，可以快速恢復(fù)植被效果，是提高綜合環(huán)境效益的最佳組合。在確保發(fā)揮生態(tài)效益的同時(shí)，利用優(yōu)質(zhì)牧草飼喂草食家畜，延伸牧草產(chǎn)業(yè)鏈條，實(shí)現(xiàn)自然資源可持續(xù)利用的最終目標(biāo)。

〔1〕趙國(guó)華，韓偉 .山地草甸草原圍欄草場(chǎng)短期放牧育肥哈薩克羊增重效果試驗(yàn)〔J〕.新疆畜牧業(yè)，2010，（1）：29－30.

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