劉亞玲,邢 旗,王瑞珍,陳 翔,閆曉紅,張 健,包烏云,程 磊
(1.內蒙古蒙草環境(集團)股份有限公司, 內蒙古呼和浩特 010030;2.內蒙古草原生態畜牧產業研究院股份公司,內蒙古錫林浩特 026000)
錫林郭勒盟地處祖國北疆,草原資源豐富、類型多樣,是北方草原資源典型地域。錫林郭勒草原既是國家重要的畜產品基地,又是距京津唐地區最近的草原牧區,加強錫林郭勒草原生態環境保護建設,事關我區生態文明建設大局。一個時期以來,由于氣候因素及人為不合理利用,錫林郭勒草原普遍出現了不同程度的退化、沙化、鹽漬化。近十幾年,錫林郭勒盟加大了草原保護與建設力度,采取綜合性措施使草原生態環境有所好轉。但由于草原保護欠賬較多,人草畜矛盾依舊存在,加之草原自身的脆弱性,草原保護與修復仍是一項較長期的任務。
錫林郭勒盟地理坐標東經110°59′-120°00′,北緯42°32′-46°41′,北與蒙古國接壤,是東北、華北、西北交匯地帶。錫林郭勒盟地形以高平原為主體,兼有多種地貌的地區,地勢南高北低,東、南部多低山丘陵,西、北部多為高原,渾善達克沙地由西北向東南橫貫中部,海拔在800—1800米之間。氣候屬溫帶半干旱大陸性氣候,特點是風大、干旱、寒冷,年均氣溫0~3℃,由東北向西南遞增,大部分地區年降水200-350毫米,由東向西遞減。地帶性土壤有灰色森林土、黑鈣土、栗鈣土、棕鈣土,局部地區分布有風沙土。
錫林郭勒盟草原總面積28958.03萬畝,占內蒙古草原面積的25.74%,在各盟市排首位。草原植被類型從東向西由溫性草甸草原、典型草原向荒漠草原過渡,中南部渾善達克沙地分布大面積的沙生植被、低地草甸植被。據內蒙古草原勘察規劃院2009年-2010年調查:全盟退化、沙化、鹽漬化面積占全盟草原總面積的72.22%,其中輕度退化、沙化、鹽漬化面積占38.10%,中度退化、沙化、鹽漬化面積占28.66%,重度占5.46%;在退化、沙化、鹽漬化草原面積中,退化面積占退化、沙化、鹽漬化總面積57.94%,沙化面積占10.02%,鹽漬化面積占4.26%。近年來草原生態建設取得明顯成效,退化、沙化、鹽漬化草原面積呈減少趨勢,但從整體來看,草原生態仍很脆弱,加大草原生態系統修復是當地的一項重要工作。
為了解決草原生態退化、沙化、鹽漬化等問題,國家先后實施了風沙源治理、退牧還草工程等重大生態工程,為地方自然資源的持續利用和生態環境的改善發揮了重要的作用。同時,國家和地方政府設立研究和技術推廣項目,對退化草地恢復演替的驅動因素及退化草地恢復的模式、機理和措施手段等進行了研究。
針對各個地區不同類型的不同退化程度的草地,從促進植被自然恢復、改善土壤理化性質、增進土壤種子庫等方面入手,科研單位、院校、技術推廣單位和農牧民做了很多研究和實踐。退化草原改良采取淺翻、松土、切根等措施改良根莖禾草草原的土壤狀況,采用封育、施肥、補播、清除有毒有害植物等措施改良不同程度退化草地植被狀況。在實踐中一些技術及措施有時單獨實施,有時又相互結合共同使用,以期達到良好的草地恢復效果〔2-7〕。
蒙草生態集團運用草原大數據平臺的基礎數據和現場調研,結合以往該領域的技術成果,因地制宜將生態修復技術組裝集成。2016年在烏拉蓋管理區草甸草原中度退化的打草場,采用圍封+免耕+施肥(不同配方復合肥、腐殖酸肥、有機肥等)、圍封+免耕+補播(補播適合當地的禾本科、豆科牧草組合)等綜合措施對5處6000畝打草場進行修復治理,3年后治理區域牧草平均增產達40-60%,草地質量明顯改善。2017年在蘇尼特右旗600畝退化荒漠草原選用適宜植物種組合(兩種冰草、兩種較耐旱豆科草、一年生飼草等),采用補播(免耕補播、帶水免耕補播)、補水、保水劑等綜合修復措施進行治理,第二年年植被蓋度、產量提高40%、50%。
針對不同沙化草原地貌、風向、坡度、植被等情況、面積大小等環境特征,前人的治沙經驗是首先就要使流沙固定,為植物的定居和生長創造良好的環境。流沙固定技術一般分為在流沙表面噴灑化學膠結物質來固定流沙表面的化學固沙〔8-11〕;通過設置機械沙障來改變下墊面性質,從而達到防風固沙的目的的機械固沙〔12-15〕;通過應用適宜的造林種草技術與模式,以及封沙育林草恢復沙地植被的生物固沙三種類型〔16-18〕。
蒙草集團依據大數據分析不同環境條件下的風沙侵蝕和地貌環境情況,參考前人研究成果,制定科學治理方案。2016年、2017年、2018年分別在內蒙古烏拉蓋、西烏珠穆沁旗、正藍旗治理風蝕沙化草原共10200畝。技術人員結合當地風蝕沙化草地特點,根據風蝕坑、陡坡、緩坡區、平坦區等不同地形沙化程度,采用圍欄封育、埋置機械沙障(稻草、蘆葦等)、生物沙障、人工撒播草籽(一年生與多年生、禾本科與豆科混播)、鋪設枯草和覆蓋固沙網等技術組合方案進行治理。監測數據表明:原為裸地的風蝕坑,治理后流沙得到固定,植被蓋度蓋度達到55-65%。
目前我國鹽漬化草原改良有圍封、松土、施肥(腐殖酸)、沙壓堿、施石膏、種植鹽堿植物等化學、物理、生物技術。相比較種植鹽堿植物、施枯草等生物技術更簡單、易實施。常用的生物技術有:在鹽漬化程度較輕的草地,可以直接單播或混播堿茅、羊草、芨芨草等耐鹽堿的牧草;重鹽堿地上平埋玉米秸稈、覆蓋枯草層,可降低土壤pH值,抑制鹽分上升;同時種植耐鹽堿一年生、多年生混播草種,可較快形成新的植被層,給多年生植物如羊草、野大麥等創造定居條件〔19-22〕。
蒙草集團在治理鹽漬化草原時,首先調查草原的鹽漬化程度、鹽堿斑面積,分析化驗土壤的ph值和鹽堿種類、含量,根據不同區域鹽漬化類型、程度,以及鹽漬化草原修復研究成果,制定可操作的治理方案。2017-2018年,在東烏旗、烏拉蓋管理區治理鹽漬化草地5000余畝,其中重度鹽漬化草地2000余畝。通過疏松地表、施用腐殖酸肥、混播種植耐鹽堿植物組合(堿蓬、堿茅、芨芨草、羊草、草木犀等)、鋪設枯草等綜合措施,當年和第二年觀測比較植被出苗率,植被覆蓋率已達35%-55%左右。
根據錫林郭勒盟草原的植被類型、土壤、水資源及氣候條件,利用蒙草大數據平臺分析,對錫林郭勒盟草原進行生態分區,全盟草原劃分為6個區域。針對不同區域不同退化程度的草原,因地制宜將草原生態修復技術進行組裝集成,制定治理技術方案和措施,建立錫林郭勒盟不同區域草原生態修復技術體系。
錫林郭勒盟生態分區

該區域包括東烏珠穆沁旗中東部、烏拉蓋全部、西烏珠穆沁旗東部及南部、錫林浩特市東部、正藍旗東部部分地區。地形以低山丘陵和丘間谷地為主,海拔在900-1300米之間。年均降雨量350mm以上,年均溫度1.7℃左右,無霜期90-110天。地表水、地下水資源較豐富。土壤黑鈣土為主,低洼地有草甸栗鈣土、鹽化草甸土等,質地為粘壤質,有機質含量5%-7%,pH7-7.5。植被以草甸草原為主,低地草甸分布其中。草甸草原原生草種有:貝加爾針茅、羊草、線葉菊、腳苔草、斜莖黃芪、柴胡、蓬子菜、唐松草、地榆等;低地草甸原生草種有:羊草、苔草、披堿草、拂子茅、地榆、裂葉蒿、野大麥、堿茅等。
草甸草原生態修復技術:輕度退化草地封育1-2年;中度退化草地封育2-4年,采用補播+施肥等方式修復;重度退化草地封育5年,采用補播+施肥等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:羊草、老芒麥、披堿草、中間偃麥草、新麥草、無芒雀麥、早熟禾、冰草、黑麥草、紫花苜蓿、胡枝子、山韭等。
低地草甸生態修復技術:輕度鹽漬化草地封育1-2年;中度鹽漬化草地封育2-4年,根莖型草為主的草地采用松耙(或切根)+施肥等方式修復;重度鹽漬化草地封育5年,采用松耙(或切根)+補播+施肥等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:披堿草、羊草、中間偃麥草、賴草、野大麥、堿茅、草木樨等。
該區域包括東烏珠穆沁旗、阿巴嘎旗和蘇尼特左旗北部。地形以石質丘陵為主,海拔1100-1300米。年均降雨量150-300mm,年均氣溫-1-1℃,無霜期90-120天。地表水資源缺乏,大部分區域地下水開采較困難。栗鈣土為主,質地為壤質,有機質含量1%-3.5%,pH8.0-9。植被類型主要有典型草原、低地草甸2大類。典型草原原生植被:大針茅(東部)、克氏針茅、羊草、冰草、洽草、糙隱子草、冷蒿、細葉韭、阿爾泰狗娃花等;低地草甸原生植被:芨芨草、堿蓬、羊草、馬藺、車前、鹽爪爪、堿地蒲公英、堿蒿、寸草苔等。
典型草原生態修復技術:輕度退化草地封育2-3年;中度退化草地封育3-5年;重度退化草地封育5年或以上,采用補播+施肥等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:扁穗冰草、蒙古冰草、羊草、沙打旺、草木樨、扁蓿豆、冷蒿、細葉韭、小葉錦雞兒等。
低地草甸生態修復技術:輕度鹽漬化草地封育2-3年;中度鹽漬化草地封育3-5年,根莖型為主的草地采用松耙(或切根)+施肥等方式修復;其他類型草地采用補播+施肥等方式恢復植被。重度鹽漬化草地封育5年,采用松耙+補播+施肥+覆蓋枯草等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:羊草、賴草、中間偃麥草、芨芨草、堿蓬、草木樨等。
該區域包括東烏珠穆沁旗和西烏珠穆沁旗的西部,錫林浩特市和阿巴嘎旗的中、北部,蘇尼特左旗東部的部分地區。地形以高平原和熔巖臺地為主,海拔1100-1300米。年均降雨量200-300mm,年均溫度2.4℃左右,無霜期120天。地表水資源缺乏,大部分區域地下水開采難度較大。栗鈣土為主,質地輕松,常有礫石,低平地上分布鹽化草甸土,有機質含量1%-4.5%,pH7.5-9。植被類型主要有典型草原、低地草甸2大類。典型草原原生植被:大針茅、克氏針茅、羊草、冰草、洽草、糙隱子草、扁蓿豆、冷蒿、茵陳蒿等;低地草甸原生植被:星星草、堿地蒲公英、堿蓬、寸草苔、芨芨草、羊草、馬藺、車前等。
典型草原生態修復技術:輕度退化草地封育2年;中度退化退化草地封育3-5年,采用補播+施肥等方式修復;重度退化草地封育5年或以上,采用補播+施肥等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:扁穗冰草、蒙古冰草、沙打旺、草木樨、萹蓄豆、冷蒿、細葉韭、駝絨藜、木地膚等。
低地草甸生態修復技術:輕度退化草地封育2年;中度鹽漬化草地封育3-5年,根莖型草為主的采用松耙(或切根)+施肥等方式修復,其他類型草地采用補播+施肥等方式恢復植被;重度鹽漬化地封育5年,采用松耙+補播+施肥+覆蓋枯草等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:羊草、中間偃麥草、賴草、野大麥、堿茅、芨芨草、堿篷、草木樨等。
該區域包括阿巴嘎旗、錫林浩特市、鑲黃旗、正鑲白旗、正藍旗、多倫縣、蘇尼特左旗、蘇尼特右旗的部分地區。地形以沙地為主,海拔1150-1500米。年均降雨量140-300mm,年均溫度3.3℃左右,無霜期120-125天。地下水資源較豐富。風沙土為主,質地為砂質,有機質含量0.1%-0.6%,pH7.5-8.5。植被類型主要有典型草原、低地草甸。典型草原原生植被:沙生冰草、米氏冰草、褐沙蒿、沙蘆草、冷蒿、扁蓿豆、木巖黃芪、砂珍棘豆、沙鞭、木地膚等;低地草甸原生植被:苔草、羊草、芨芨草、野大麥、水麥冬、萎陵菜、蒲公英、堿蒿、堿蓬、堿地蒲公英等。
典型草原生態修復技術:輕度沙化草地封育2年;中度沙化草地封育3-5年,采用生物沙障+補播+施肥等方式修復;重度沙化草地封育5年或以上,采用機械沙障+種植生物沙障+補播+施肥+覆蓋枯草等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:沙生冰草、扁穗冰草、沙蒿、沙打旺、楊柴、草木樨、萹蓄豆、冷蒿、蒙古韭、木地膚、小葉錦雞兒、檸條等。
低地草甸生態修復技術:輕度鹽漬化草地封育2年;中度鹽漬化草地封育3-5年,采用補播+施肥等方式恢復植被;重度鹽漬化草地封育5年,采用松耙等+補播+施肥+覆蓋枯草等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:羊草、中間偃麥草、賴草、野大麥、堿茅、芨芨草、堿篷、草木樨等。
該區域包括多倫縣、太仆寺旗、正藍旗、正鑲白旗、鑲黃旗、蘇尼特右旗部分地區。地形以平緩丘陵和寬谷灘地為主,海拔1300-1600米。年均降雨量200-350mm,年均氣溫1.3-3.1℃,無霜期95-120天。寬谷地下水比較豐富,丘陵水源缺乏。栗鈣土為主,質地為壤質,有機質含量1%-4.5%,pH7.5-9。植被類型有典型草原、低地草甸。典型草原原生植被:大針茅、克氏針茅、羊草、糙隱子草、冰草、扁蓿豆、冷蒿、亞洲百里香、細葉韭、阿爾泰狗娃花等;低地草甸原生植被:芨芨草、羊草、堿篷、堿蒿、苔草、阿爾泰狗娃花、鳳毛菊、堿韭等。
典型草原生態修復技術:輕度退化草地封育2-3年;中度退化草地封育3-5年,采用補播+施肥等方式修復。重度退化草地封育5年或以上,采用補播+施肥等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種扁穗冰草、蒙古冰草、羊草、沙打旺、草木樨、萹蓄豆、冷蒿、細葉韭、駝絨藜、木地膚等。
低地草甸生態修復技術:輕度鹽漬化草地封育2-3年;中度鹽漬化草地封育3-5年,根莖型草為主的采用松耙(或切根)+施肥等方式修復,其他類型草地采用補播+施肥等方式恢復植被。重度鹽漬化草地封育5年,采用松耙等+補播+施肥+覆蓋枯草等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:羊草、芨芨草、賴草、堿茅、堿篷、草木樨等。
該區域包括蘇尼特左旗、蘇尼特右旗和二連浩特市的全部或大部地區地形以層狀高平原為主,海拔1100-1300米。年均降雨量200mm以下,年均氣溫1-4℃,無霜期95-120天。水資源比較缺乏。棕鈣土為主,質地為砂壤質,有機質含量1%,pH8-9。植被以荒漠草原、低地草甸2大類為主。荒漠草原原生植被:石生針茅、短花針茅、冷蒿、多根蔥、女蒿、無芒隱子草、沙生冰草、戈壁天冬、蓍狀亞菊等。低地草甸:芨芨草、苔草、堿茅、堿蓬、堿蒿、萎陵菜、堿地蒲公英、車前、阿爾泰狗娃花等。
荒漠草原生態修復技術:輕度退化草地封育3年;中度退化草地封育5年,可采用施肥等方式修復;重度退化草地封育5年以上,或采用補播(或補植苗木)+施肥+補水等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:蒙古冰草、沙生冰草、沙打旺、草木樨、肋脈野豌豆、冷蒿、多根蔥、駝絨藜、木地膚、小葉錦雞兒等。
低地草甸生態修復技術:輕度鹽漬化草地封育3年;中度鹽漬化草地封育3-5年,根莖型草為主草地采用松耙(或切根)+施肥等方式修復,其他類型草地采用補播+補水等方式恢復植被;重度鹽漬化草地封育5年以上,或采用松耙等+補播+補水等方式恢復植被。目前適宜生態修復的草種:芨芨草、羊草、賴草、堿蓬、堿茅、草木樨等。
草原生態系統的恢復重建是一項復雜的系統工程,由于各區域草地類型、草地退化程度、氣候、土壤等存在差異,在對退化草地進行修復時,應綜合考慮,針對當地的實際情況,采取相應的改良措施,也可將上述方法綜合起來使用,盡可能縮短退化草地恢復的時間。