圍欄封育、人工補播措施對“黑土灘”退化草地生物量的影響

王守順+于健龍

摘要：以青藏高原“黑土灘”為研究對象，采用圍欄封育、人工補播進行“黑土灘”的改良，測定了2010～2014年度“黑土灘”樣地垂穗披堿草、可食牧草鮮重。結果表明，多年圍欄封育、人工補播，“黑土灘”的垂穗披堿草、可食牧草和牧草鮮重顯著增加，而不可食牧草并未顯著增加。進一步研究發現，與圍欄封育相比，人工補播樣地的垂穗披堿草比例、可食牧草比例顯著增加。其中，2014年度的人工補播樣地的垂穗披堿草和可食牧草比例分別為67%和73%，較2010年度分別顯著增加了2.52倍和2.17倍，而圍欄封育垂穗披堿草和可食牧草比例并未顯著增加。與圍欄封育相比，短期內人工補播是改良退化天然草地更為有效的措施。

關鍵詞：“黑土灘”；生物量；圍欄封育；人工補播

中圖分類號：S812.6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-273X（2017）11-0005-02

青藏高原是我國重要的畜牧生產基地，但天然草甸退化是影響高寒草甸生態系統穩定、造成群落組分和物種多樣性改變、生產力下降的重要因素。長期以來，探索退化天然草地的恢復改良措施是眾多學者關注的研究熱點之一。研究表明，人工補播和圍欄封育是實現青藏高原“黑土灘”退化草甸恢復的重要途徑[1-3]。圍欄封育措施具有省時省力、顯著增加草地植被覆蓋度和牧草產草量，有效控制土壤養分流失，改善土壤結構和營養狀況的特點，被廣泛采用[4]。然而，也有研究指出，圍欄封育在短期內無法恢復三江源區“黑土灘”退化草地，其植被的快速恢復必須利用多年生牧草進行人工植被的建植。相比圍欄封育，人工補播結合圍欄封育，高寒草甸地上生物量、可食牧草比例增加更為顯著[5]。鑒于此，本研究分析了多年圍欄封育和人工補播“黑土灘”退化草甸生物量的變化，以期為高寒退化草甸恢復提供數據參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地位于海北藏族自治州祁連縣境內，海北藏族自治州位于青海省境東北部，地理坐標是東經98°05′-102°41′，北緯36°44′-39°05′，平均海拔3 654 m，屬高原大陸性氣候，年平均氣溫-2.4～1.4 ℃，年平均降水量309.9～529.1 mm。草地類型為高山嵩草雜類草甸，優勢種為高山嵩草（Kobresia pygmea），次優勢種為矮嵩草（K. humilis）、異針茅（Stipa aliena）。

1.2 試驗設計

選取瑪沁縣大武鎮的兩個村“黑土灘”樣地（表1），分別采用圍欄封育、人工補播垂穗披堿草的方式進行改良，于2010～2014年連續5年在高寒草甸植被生長的旺盛期，每個樣地選取1 m×1 m的樣方3個，采用收割法，齊地面剪取植物地上部，并將樣地植物按牲畜適口性分為垂穗披堿草和雜草類兩個植物類群，分別測定鮮重，求和得牧草鮮重。

1.3 統計分析

利用SPSS21.0單因素AVONA進行方差分析，一般線性模塊進行正交分析，利用Excel作圖并繪制三線表。

2 結果與分析

2.1 圍欄封育生物量

由表2可見，多年圍欄封育后，“黑土灘”樣地的垂穗披堿草、可食牧草和牧草鮮重顯著增加（P<0.05）。其中，2014年度的可食牧草鮮重為96.00 g/m2，較2010年顯著增加了1.18倍；2013年度樣地的垂穗披堿草鮮重為48.60 g/m2，較2010年鮮重增加了64.75%（P<0.05）；而2012年度樣地的不可食牧草鮮重則達到最大值，為125.60 g/m2。

2.2 人工補播生物量

多年人工補播垂穗披堿草后，“黑土灘”樣地的垂穗披堿草、可食牧草和牧草鮮重顯著增加（P<0.05）。其中，2014年度的垂穗披堿草、可食牧草和牧草鮮重分別為155.00、167.66、231.00 g/m2（表3），較2010年分別顯著增加了9.11倍、7.75倍和2.2倍，而不可食牧草鮮重則呈倒“U”型變化趨勢。

2.3 人工補播與圍欄封育生物量增量比較

可食牧草比例是退化天然草地恢復的重要指標，由圖1可見，人工補播垂穗披堿草后，垂穗披堿草比例、可食牧草比例顯著增加（P<0.05）。其中，2014年度的人工補播垂穗披堿草和可食牧草比例分別為67%和73%，較2010年度分別顯著增加了2.52倍和2.17倍。而圍欄封育垂穗披堿草和可食牧草比例并未顯著增加。

3 討論

研究表明，與自然恢復相比，人工恢復效益更高，尤其是對于重度、中度退化天然草地[6]。人工補播、施肥、刈割、圍欄封育等都是人工恢復的重要措施[7，8]，而圍欄封育因易于管理、省時省力，在退化高寒草甸恢復中廣為應用。但是，圍欄封育短期效果并不明顯[2]，長期封育對群落物種多樣性反而不利[3]。本研究表明，圍欄封育5年，可食牧草鮮重和垂穗披堿草鮮重增加，但可食牧草比例并未顯著增加。相比圍欄封育，人工補播垂穗披堿草被認為是改良退化天然草甸的重要途徑[1]，人工補播能短時期內增加繁殖體數量，提高優良牧草比重，是實現退化天然草地快速恢復的重要措施[8]。人工補播的效果要好于單獨的圍欄封育措施。但是，長期人工補播是否會造成群落物種組成單調、影響群落結構的穩定，這需要進一步長期觀測。

參考文獻：

[1] 王彥龍，馬玉壽，施建軍，等.三江源區黑土灘退化草地植被恢復研究進展[A].中國草學會2013學術年會論文集[C].北京：中國草學會學術年會，2013.

[2] 宗 寧，石培禮，蔣 婧，等.施肥和圍欄封育對退化高寒草甸植被恢復的影響[J].應用要環境生物學報，2013，19（6）：905-913.

[3] 劉曉琴，張 翔，張立鋒，等.封育年限對高寒草甸群落組分和物種多樣性的影響[J].生態學報，2016，36（16）：5150-5162.

[4] 韓 龍，韓彥軍，韓建國，等.不同刈割強度下羊草草甸草原生物量與植被群落多樣性研究[J].草業學報，2010，19（3）：70-75.

[5] 武高林，任國華，劉振恒，等.黃河首曲濕地功能區“黑土灘”退化草甸恢復改良[J].蘭州大學學報（自然科學版），2009，45（4）：48-52，59.

[6] 郭軍樂，鄭建宗，李春寧.不同退化狀態高寒草甸人工恢復與自然恢復比較[J].陜西林業科技，2008（4）：1-5，68.

[7] 張 濤.藏北高寒草甸土壤和植被對外源碳、氮添加及圍封、刈割的響應[D].蘭州：蘭州大學，2012.

[8] 葛慶征，魏 斌，張靈菲，等.草地恢復措施對高寒草甸植物群落的影響[J].草業科學，2012，29（10）：1517-1520.endprint