春季放牧對高寒草地冬季地上現(xiàn)存量的影響

杜世麗，李世雄，馬玉壽，尹亞麗，王曉麗，趙文，董瑞珍，華銑澤

(青海大學畜牧獸醫(yī)科學院，西寧 810003)

四季輪牧是青藏高原高寒草地放牧利用的傳統(tǒng)方式，牧民為防止春季草場在返青期的過度利用，冬春草場會輪換使用。研究表明，春季草場的放牧利用程度直接影響牧草后期的生長發(fā)育狀況進而影響冬季草場的牧草供給[1]，返青期過度放牧是引起春季草場退化的最主要原因[2]。鑒此，本研究擬開展春季草場不同放牧利用率下冬季草地地上植被存量試驗，探索高寒草地恢復和保護前提下的供應(yīng)和承載潛力，為提高冬季飼草供給提供有效途徑。

1 材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地位于青海省祁連縣默勒鎮(zhèn)老日根村的祁連山高寒草地生態(tài)試驗站(37°56′24"～37°56′37"N，100°13′14"～100°13′18"E，海拔約3600m)。該區(qū)屬高原大陸性氣候，年均溫1.5℃，1月平均氣溫-12.3℃，7月平均氣溫為12.5℃，大于0℃積溫1657.0℃·d，全年無絕對無霜期。年平均降水量為415.0mm，且降水主要集中在暖季，年平均蒸發(fā)量為1162.0mm。研究區(qū)草地類型為草原化草甸，系中度退化草地在2015年補播草地早熟禾(Poapratensis)恢復后的半人工草地。草地優(yōu)勢種為紫羊茅(Festucarubra)，伴生種為垂穗披堿草(Elymusnutants)﹑矮嵩草(Kobresiahumilis)﹑溚草(Koeleriacristatam)等。土壤為高寒草甸土。

1.2試驗研究方法

試驗依據(jù)放牧利用率設(shè)置A(0)、B(25～35%)、C(45～55%)、D(65～75%)、E(>90%)5個處理，為單因素5水平試驗。試驗地采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積約667m2，各重復4次，共計20個小區(qū)，每小區(qū)用鋼絲網(wǎng)圍欄圍封。

春季放牧于2020年3月～6月進行，以100只左右藏系綿羊為放牧家畜，每隔15天集中放牧一次，共8次。放牧前在各小區(qū)放置1個扣籠(1m×1m×1m)，采用目測和實測相結(jié)合的方法，根據(jù)扣籠內(nèi)外牧草現(xiàn)存量確定實際放牧利用率。

于當年11月在各小區(qū)內(nèi)有代表性的選取3個50cm×50cm的樣方。采用目測法測定樣方內(nèi)植被蓋度，并測定各功能群中代表植物株高和樣方內(nèi)地上生物量。

2 結(jié)果與分析

2.1春季放牧對草地各功能群代表植物種株高的影響

如表1所示，春季放牧對各功能群的代表植物的株高均有不同程度的影響。放牧后，禾本科的代表物種紫羊茅株高顯著降低(P<0.05)，且隨著放牧利用率的增加，其株高呈逐漸降低趨勢。莎草科代表物種矮嵩草和闊葉類可食牧草矮火絨草株高均隨放牧利用率的升高而降低，兩物種在E處理與A處理間均存在顯著差異(P<0.05)，但在B處理與A處理間差異不顯著(P>0.05)。放牧后，毒害草代表物種黃花棘豆(Oxytropisochrocephala)株高呈下降趨勢，且C處理和E處理與A處理間均表現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。

表1 放牧利用率對各功能群代表植物種株高的影響

2.2春季放牧對草地各功能群植被蓋度的影響

隨著放牧利用率的升高，草地植被總蓋度和禾本科牧草蓋度均顯著降低。放牧后禾本科牧草蓋度由高到低依次為B>C>D>E，且四者之間均表現(xiàn)顯著差異(P<0.05)；放牧草地、莎草科和毒害草的總蓋度在不同利用率之間均無顯著差異(P>0.05)；闊葉類可食牧草則隨放牧利用率的升高顯著增加，且D處理和E處理與A、B和C處理之間均表現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，但B處理與A處理之間差異不顯著(P>0.05)(圖1)。

圖1 利用率對各功能群蓋度的影響

2.3春季放牧對地上生物量的影響

隨著放牧利用率的增大，草地植被地上生物量顯著降低(表2)。其中，隨著牧草利用率加大，禾本科和莎草科植被生物量與總生物量變化趨勢相同；而闊葉類可食牧草生物量則呈相反變化趨勢，且在E處理下最高，為33.7g·m-2，與A處理和B處理間表現(xiàn)顯著差異(P<0.05)；毒害草生物量則呈先降低后升高再降低的變化趨勢，且在C處理下達到最大，與其他處理間均表現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。

表2 春季放牧對草地地上生物量的影響

3 討論與結(jié)論

3.1放牧可以拓展土地利用模式,合適的放牧強度有利于提高草地生產(chǎn)力，維持草地群落穩(wěn)定，加速系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動[3]。本研究結(jié)果顯示，隨著放牧利用率的減輕，春季放牧草地冬季的優(yōu)勢植物種特別是禾本科的優(yōu)勢植物種的植株高度、蓋度和生物量均顯著增加。認為春季輕度放牧可刺激禾本科植物的生長，這與前人研究結(jié)果相一致[4-6]。

該試驗結(jié)果同時也發(fā)現(xiàn)，闊葉類植物的蓋度隨著春季利用率增大而增大，這與牛鈺杰等[7]在高寒草甸上研究的放牧強度試驗相一致，家畜優(yōu)先采食處于群落上層禾本科和莎草科，使其蓋度隨放牧強度增大而降低，處于群落下層的闊葉草得到了更多的生長資源，導致其蓋度增加。

3.2 春季休牧或春季輕度放牧可大幅度提高草地生產(chǎn)力，是解決高寒牧區(qū)冷季缺草的重要途徑。高寒牧區(qū)的春季草場特別是冬春連牧的冬春草場，在春季轉(zhuǎn)場前，其草地利用率大多在90%以上，從試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，春季休牧(0)或春季輕度放牧(25%～35%)，冬季牧草存量就可提高4倍以上，季節(jié)性缺草現(xiàn)狀會得到徹底改善。馬玉壽等[2]在同類地區(qū)的研究結(jié)果也認為，返青期休牧使草地生產(chǎn)力提高，可有效的解決或緩解冬季缺草的問題。李青豐等[8]在內(nèi)蒙古的研究也表明，春季休牧可大幅度提高草原和家畜生產(chǎn)力。