黃河首曲高寒草甸退化草地（黑土灘）恢復(fù)重建優(yōu)良適宜牧草篩選試驗(yàn)

楊林平，蘇寶蘭，楊文英（.甘肅省瑪曲縣草原站，甘肅 瑪曲 747300；.甘肅陽(yáng)洋生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

黃河首曲高寒草甸退化草地（黑土灘）恢復(fù)重建優(yōu)良適宜牧草篩選試驗(yàn)

楊林平1，蘇寶蘭1，楊文英2
（1.甘肅省瑪曲縣草原站，甘肅 瑪曲 747300；2.甘肅陽(yáng)洋生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

篩選優(yōu)良適宜的牧草品種是黃河首曲高寒草地退化草地生態(tài)恢復(fù)與重建、“黑土灘”治理的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。引種篩選適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的、具有快速恢復(fù)高寒草地退化草地功能、有較高的放牧利用及生態(tài)價(jià)值的優(yōu)良牧草品種，是高寒地區(qū)退化草地生態(tài)恢復(fù)與重建的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。結(jié)果：參試的6種牧草出苗排序是：無(wú)芒雀麥、老芒麥、垂穗披堿草、冷地早熟禾、草地早熟禾、中華羊茅；參試的6種牧草越冬率高于50%的冷地早熟禾、垂穗披堿草、草地早熟禾和中華羊茅在次年能完成生育期，無(wú)芒雀麥和老芒麥第二年不能完成生殖生長(zhǎng)，均處于抽穗期和開(kāi)花期；通過(guò)綜合評(píng)價(jià)，兩種早熟禾植株低矮，耐踐踏，而且地下莖發(fā)達(dá)，能固結(jié)表土，有保持水土，防止雨水沖刷的作用，可增加植被蓋度，減少風(fēng)蝕和水蝕的危害。垂穗披堿草、老芒麥、中華羊茅根系較發(fā)達(dá)，抗旱、耐寒性強(qiáng)，種子產(chǎn)量較高，可以用作種子擴(kuò)繁生產(chǎn)，為“黑土灘”治理和草地恢復(fù)重建提供種子儲(chǔ)備；參試草種中首選兩種早熟禾，其次是垂穗披堿草，第三是老芒麥和中華羊茅，最后是無(wú)芒雀麥。

黃河首曲；黑土灘；恢復(fù)重建；草種篩選

瑪曲縣位于黃河上游的甘肅省西南部，地處青藏高原東端，黃河自青海省久治縣門堂鄉(xiāng)進(jìn)入甘肅省，環(huán)流瑪曲全縣，流程達(dá)433公里，形成了久負(fù)盛名的“天下黃河第一彎”壯美景觀。境內(nèi)土地面積96.05萬(wàn)hm2，其中天然草地面積為85.9萬(wàn)hm2，占土地總面積的89.4%。全縣海拔在3 300～4 805 m之間，氣候類型屬高寒陰濕類。年均氣溫1.1℃，年均降水量為615 mm，年蒸發(fā)量為1 352.4 mm，是一個(gè)藏民族聚居的純牧業(yè)縣。據(jù)2013年統(tǒng)計(jì)，草場(chǎng)退化面積達(dá)1 069萬(wàn)畝，其中重度退化面積達(dá)214萬(wàn)畝，中度退化面積達(dá)481萬(wàn)畝，輕度退化面積達(dá)374萬(wàn)畝；鼠蟲害面積已達(dá)438萬(wàn)畝；“黑土灘”面積達(dá)到70多萬(wàn)畝，并呈逐年擴(kuò)大趨勢(shì)。

黃河在瑪曲的流域面積為1.019萬(wàn)平方公里，是青藏高原的重要組成部分，其在生態(tài)、民生等方面有著重要的戰(zhàn)略意義。近年來(lái)隨著人口增長(zhǎng)和長(zhǎng)期過(guò)度放牧以及對(duì)草原掠奪式開(kāi)發(fā)，造成草原嚴(yán)重退化，生態(tài)平衡失調(diào)。嚴(yán)重退化表現(xiàn)為原生植被大幅度減少，毒雜草比例增高，鼠蟲害泛濫，部分草地裸露變?yōu)槁愕兀踔裂莼蔀橹卫黼y度極大、技術(shù)難度更大的“黑土灘”［1］。由“黑土灘”退化草地演變?yōu)槁阃僚c沙漠化土地是退化草地的最終形式，更大范圍內(nèi)和最普遍的草地退化表現(xiàn)為產(chǎn)草量與植被蓋度下降、優(yōu)良可食牧草減少和毒雜草大量滋生，鼠害泛濫，草畜矛盾突出，草地可利用面積減少、草地蓄水能力喪失［2］。已造成區(qū)域性草地植被退化、草地生產(chǎn)能力下降、草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變、穩(wěn)定性下降、生態(tài)服務(wù)功能降低等嚴(yán)重后果、草地資源的可持續(xù)利用受到嚴(yán)重威脅。

綜上所述，退化草地的植被恢復(fù)與重建已成為一個(gè)重要課題。大量的試驗(yàn)研究表明，通過(guò)栽培適宜牧草可以快速恢復(fù)“黑土型”退化草地，同時(shí)，這一觀點(diǎn)和方法已經(jīng)被廣大科技工作者和牧民所接受［3］。哪些牧草為“黑土型”退化草地種植的適宜栽培草種？長(zhǎng)期以來(lái)一直是人們關(guān)心和研究的重點(diǎn)，雖然以往的大量研究從不同的側(cè)面回答了這個(gè)問(wèn)題，但大部分適宜牧草種源缺乏，在生產(chǎn)中草種的選擇仍然存在很多困惑。黃河首曲高寒草地因?yàn)榍嗖馗咴?dú)特的生態(tài)環(huán)境和獨(dú)特的草地類型，目前從外地引進(jìn)的牧草品種都難以適應(yīng)或適應(yīng)性較差而未能取得更進(jìn)一步的發(fā)展。篩選和引入適宜該地區(qū)的優(yōu)良牧草品種，豐富牧草的品種并大力推廣可以對(duì)該地區(qū)的植被恢復(fù)起到不可低估的重要作用，是黃河首曲高寒草地實(shí)施黑土灘治理、植被恢復(fù)重建，改善草地生態(tài)環(huán)境條件的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。草地補(bǔ)播是在不破壞或少破壞原有植被的情況下，在草地上播種一些適應(yīng)性強(qiáng)、飼用價(jià)值高的牧草，以增加草群種類成分、增加地面覆蓋、提高牧草的產(chǎn)量與質(zhì)量，這是草地治標(biāo)改良的一項(xiàng)重要措施，也是植被恢復(fù)與改良的一項(xiàng)有效措施。牧草草種的選擇是治理及恢復(fù)退化草地的基礎(chǔ)和成敗的關(guān)鍵［4］。

1　試驗(yàn)材料與方法

1.1試驗(yàn)地自然條件

該試驗(yàn)于2012年5月起在瑪曲縣尼瑪鄉(xiāng)境內(nèi)草原站試驗(yàn)地和尼瑪鎮(zhèn)秀瑪村、歐拉鄉(xiāng)歐強(qiáng)村、曼日瑪鄉(xiāng)智合桃村的重度退化草地（“黑土灘”）植被蓋度小于45%的區(qū)域上進(jìn)行，篩選的6個(gè)牧草品種為適合青藏高原地區(qū)的多年生禾本科牧草。目的是篩選出適用于黃河首曲重度退化草地（“黑土灘”）治理的優(yōu)良牧草。試驗(yàn)區(qū)海拔3 474 m，年均氣溫1.1℃，極端最低氣溫-29.6℃，最高氣溫23.6℃，無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期，年均降水615.50 mm，年均蒸發(fā)1 353.40 mm。試驗(yàn)點(diǎn)的牧草生長(zhǎng)季為4個(gè)月左右，無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期，在牧草生長(zhǎng)季5～8月降水量占全年降水量的80%左右，而且雨熱同季，多夜雨，有利于牧草生長(zhǎng)。土壤為沼澤草甸土，質(zhì)地輕沙壤，成土母質(zhì)為洪積沖積物。原生植被均以藏嵩草、發(fā)草、黑褐苔草等為優(yōu)勢(shì)種。試驗(yàn)點(diǎn)補(bǔ)播前為原生植被極度退化后形成的次生裸地即黑土型退化草地，也就是俗稱的黑土灘。草地植被已被黃帚橐吾、鵝絨萎陵菜、甘肅馬先蒿、細(xì)葉亞菊等代替，優(yōu)良牧草蓋度不足10%，牧用價(jià)值已基本消失。夏季植被總蓋度可以達(dá)到70%左右，但植物以闊葉毒雜草為主，在冬春季節(jié)地面基本處于裸露狀態(tài)。

1.2試驗(yàn)材料

針對(duì)青藏高原高寒草甸的特殊自然環(huán)境和氣候特征，引進(jìn)抗旱耐寒牧草品種進(jìn)行牧草篩選試驗(yàn)，同時(shí)采用小區(qū)試驗(yàn)和大田示范相結(jié)合的方法，通過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)，對(duì)供試草種進(jìn)行適應(yīng)性評(píng)價(jià)。供試牧草由甘肅陽(yáng)洋生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司提供的草地早熟禾（青海）、冷地早熟禾（青海）、老芒麥（甘肅）、中華羊茅（甘肅）、垂穗披堿草（甘南）、無(wú)芒雀麥（甘南）。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇地勢(shì)平坦，退化程度、地形地貌相似，中度和重度鼠害區(qū)、植被覆蓋度45%以下的區(qū)域作為試驗(yàn)區(qū)。田間設(shè)計(jì)采取區(qū)組順序排列，采取人工補(bǔ)播、人工輕耙，無(wú)地面機(jī)械處理方式。小區(qū)面積為1 hm2（100 m×100 m），3個(gè)重復(fù)。即72個(gè)小區(qū)。田間觀察出苗率、越冬率、生長(zhǎng)狀況等［5］。播量：草地早熟禾10 kg/hm2、冷地早熟禾 12.5 kg/hm2、老芒麥 22.5 kg/hm2、中華羊茅20 kg/hm2、垂穗披堿草25 kg/hm2、無(wú)芒雀麥25 kg/hm2。播期：2012年6月15日。

1.4試驗(yàn)方法

2012～2014年，進(jìn)行全生育期觀察記錄，出苗情況的觀察采用1 m2樣方實(shí)測(cè)出苗數(shù)，每小區(qū)重復(fù)2次。

2　結(jié)果與分析

2.1牧草的出苗與建植

各種牧草品種實(shí)際出苗數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 2012年參試牧草出苗情況登記表

調(diào)查表明第一年生長(zhǎng)季內(nèi)，同期出苗情況看：無(wú)芒雀麥313株/m2，排第1；老芒麥296株/m2，排第2；垂穗披堿草269株/m2，排第3；冷地早熟禾253.75株/m2，排第4；草地早熟禾215株/m2，排第5；中華羊茅140.25 株/m2，排第6。參試各品種出苗和建植情況表現(xiàn)良好。

2.2牧草生育

2012年6月25日～30日分別在選定的試驗(yàn)區(qū)按設(shè)計(jì)的要求人工補(bǔ)播各參試牧草品種，第一年補(bǔ)播后的20 d左右全部出苗，40 d后部分牧草進(jìn)入分蘗期，以后的生長(zhǎng)基本都處于牧草的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段。9月中下旬牧草進(jìn)入停止生長(zhǎng)時(shí)基本已經(jīng)處于拔節(jié)期。越冬牧草于5月下旬逐步進(jìn)入返青期，6月中旬進(jìn)入拔節(jié)期，7月中下旬抽穗，8月中上旬開(kāi)花，8月下旬至9月上中旬進(jìn)入成熟期。至9月底參試牧草種子成熟由好到差的依次是冷地早熟禾、垂穗披堿草、草地早熟禾、中華羊茅。參試草種無(wú)芒雀麥和老芒麥第二年不能完成生殖生長(zhǎng)，其最終生育期均處于抽穗期和開(kāi)花期。其他參試牧草均可完成生殖生長(zhǎng)。

2.3越冬率

安全越冬是衡量參試牧草抗旱性、抗寒性以及補(bǔ)播改良成效的主要指標(biāo)。經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，參試的6種牧草中除無(wú)芒雀麥外其他的參試牧草越冬率在41.4%～89.4%。越冬率高于80%的有垂穗披堿草（89.4%）；越冬率在60%～70%的是冷地早熟禾（74.43%）、草地早熟禾（70.26%）；越冬率在60%～70%的有中華羊茅（62.1%）；越冬率在40%～50%的是老芒麥（41.4%）；無(wú)芒雀麥越冬率是12.03%。越冬率高于50%的冷地早熟禾、垂穗披堿草、草地早熟禾和中華羊茅在次年能完成生育期。參試草種無(wú)芒雀麥和老芒麥第二年不能完成生殖生長(zhǎng)，其最終生育期均處于抽穗期和開(kāi)花期，依然是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。大部分草種在5～6月中上旬生長(zhǎng)緩慢，生長(zhǎng)至9月中下旬完全枯黃。

3　結(jié)論

3.1黃河首曲高寒草甸退化草地（黑土灘）恢復(fù)重建五種優(yōu)良適宜牧草

草地早熟禾屬根莖型牧草，繁殖較快，易形成草皮；冷地早熟禾具有較強(qiáng)的適應(yīng)性且須根發(fā)達(dá)能涵養(yǎng)水分。兩種早熟禾植株低矮，耐踐踏，而且地下莖發(fā)達(dá)，能固結(jié)表土，有保持水土，防止雨水沖刷的作用。在草地植被恢復(fù)、“黑土灘”治理和恢復(fù)草地生態(tài)平衡方面起到一定作用，可增加植被蓋度，減少風(fēng)蝕和水蝕的危害。垂穗披堿草、老芒麥、中華羊茅植株高大，根系較發(fā)達(dá)，莖稈較粗，抗旱、耐寒性強(qiáng)，在“黑土灘”治理和草地恢復(fù)重建方面作用較顯著，同時(shí)，這三種牧草的種子產(chǎn)量較高，可以用作種子擴(kuò)繁生產(chǎn)，為“黑土灘”治理和草地恢復(fù)重建提供種子儲(chǔ)備。

黃河首曲高寒草地原生植被破壞嚴(yán)重，利用過(guò)度，水土流失嚴(yán)重，植被恢復(fù)相當(dāng)困難。由于氣候、放牧、鼠害等原因，導(dǎo)致高寒植被逆向演替，原生植被消失；植被退化、土壤裸露、鼠害泛濫成災(zāi)、草地土壤質(zhì)量嚴(yán)重退化等諸多因素影響形成的“黑土灘”，篩選適宜的牧草品種用于植被恢復(fù)至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)初步篩選，確定了五個(gè)適宜在黃河首曲海拔3400m左右的高寒草地開(kāi)展退化草地植被恢復(fù)與重建、“黑土灘”治理的牧草品種。

3.2“黑土灘”草地治理技術(shù)和草種組合

為了建植和確?！昂谕翞辈莸刂卫砗蟮漠a(chǎn)量穩(wěn)定、生態(tài)穩(wěn)定，達(dá)到高產(chǎn)而不易退化，一般要根據(jù)“黑土灘”治理后的利用方式，進(jìn)行補(bǔ)播草種的組合。

分布在定居點(diǎn)附近的冬季草場(chǎng)上，且地勢(shì)平坦，土層厚，降雨充沛，土壤相對(duì)肥沃，或施牛羊糞運(yùn)輸方便，具有良好的施肥條件。該類“黑土灘”通過(guò)治理可以建植成優(yōu)良的半人工刈割草地。需采用植株高大的優(yōu)良牧草進(jìn)行建植，混播草種不宜過(guò)多，最適宜的組合品種是垂穗披堿草+老芒麥。

放牧型利用草地需采用耐踐踏，壽命長(zhǎng)，植株低矮、柔軟，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，適口性好，產(chǎn)量高的牧草品種，中華羊茅、兩種早熟禾均可作為放牧草地的理想優(yōu)良組合品種。草地早熟禾或冷地早熟禾通過(guò)單播也能建成高質(zhì)量的放牧型草地。

以恢復(fù)草地生態(tài)功能、恢復(fù)植被為主要目的，要首選生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、能快速形成草皮、同時(shí)能進(jìn)行自我更新的草種。建議混播組合為：垂穗披堿草+草地早熟禾+冷地早熟禾。

在生產(chǎn)應(yīng)用中，治理后的“黑土灘”草地往往需要擁有生態(tài)和放牧利用多重功能，屬刈割、放牧、水土保持的功能都具備的刈牧兼用型草地。混播組合為：垂穗披堿草、老芒麥+草地早熟+中華羊茅+冷地早熟禾。

3.3選定的五種牧草品種

根據(jù)試驗(yàn)和多年推廣應(yīng)用以及草種種源情況分析，垂穗披堿草、老芒麥、中華羊茅、冷地早熟禾和草地早熟禾是當(dāng)前青藏高原黃河首曲草地“黑土灘”治理中大面積推廣應(yīng)用的首選草種。

［1］馬玉壽.三江源區(qū)“黑土型”退化草地形成、恢復(fù)機(jī)理與模式研究［D］.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

［2］李發(fā)吉，孫寶琛，李希來(lái).治理“黑土灘”試驗(yàn)研究［J］.青海草業(yè)，1993（2）：32-35.

［3］施建軍，馬玉壽，董全民，等.“黑土型”退化草地優(yōu)良牧草篩選試驗(yàn)［J］.草地學(xué)報(bào)，2007（06）：543-549.

［4］馬玉壽，郎百寧.建立草業(yè)系統(tǒng)恢復(fù)黑土型退化草地植被［J］.草業(yè)科學(xué)，1998，（2）：5-9

［5］甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草原系.草原學(xué)與牧草實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書［M］.蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

（編輯：高真貞）

S431.14

B

1006-799X（2016）11-0096-03

楊林平（1973-），男，河南開(kāi)封人，畜牧師，主要從事草地畜牧業(yè)管理及草地保護(hù)和新技術(shù)推廣應(yīng)用工作。