退化草原植被免耕补播修复理论与实践
发布时间：2021-09-01 14:30
退化草原植被修复是当前我国草原生态治理最紧迫的任务,免耕补播是退化草原植被修复关键技术,其意义是在不破坏或少破坏草原植被的条件下,通过补播适宜的优良草种,提高退化草原生产力和物种多样性.该技术与其他补播改良方式的不同之处在于免耕,难点也在于如何在不扰动或少扰动原生植被的前提下成功补播修复草原,其关键技术主要包括补播物种的选择、补播技术和补播后草原管理.本文针对上述技术难点,提出补播物种选择假说、免耕补播的空斑原则和补播后亚顶级群落管理模型,根据《天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标》国家标准,制定了针对不同退化程度草原的免耕补播技术方案;依据全国草原气候和土壤等条件,提出了全国草原实施免耕补播修复的规划,对我国草原生态文明建设具有重大意义.
【文章来源】：科学通报. 2020,65(16)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
乡土植物种类对克氏针茅(a)、冷蒿(b)、羊草(c)和冰草(d)幼苗菌根生长反应的影响.*表示接种AMF对幼苗地上生物量有显著影响(P<0.05);NS表示接种AMF无显著影响;不同的大写字母表示不同成株处理间有显著差异[22]
草原退化导致植被稀疏和高空斑率,不同的放牧利用强度会形成大小不一的空斑,中轻度放牧利用下的草地多形成直径3～10 cm的小空斑,而重度利用下的草地中直径≥10 cm的大空斑分布居多[35～37].免耕补播是在对原生植物少破坏前提下,利用退化形成的空斑或播种机开沟器创造的空斑,将补播植物定植成功.考虑补播草原的综合效益,具有生态适应性广和饲用价值高的豆科或禾本科植物通常被选为补播物种.空斑解决了原生植被相邻物种对补播植物的竞争排除问题通过适当的空斑扰动为补播物种定植提供了空间,为成功补播创造了条件.空斑补播植物的种苗成活呈“禾大豆小”特点,即补播禾本科植物需要大光空斑,补播豆科植物需要小光空斑.根空斑显著影响禾本科植物的定植,但对豆科植物定植影响不显著(图3)[38,39],我们将这一现象定义为免耕补播的空斑原则.通过在内蒙古呼伦贝尔地区模拟不同退化草原形成的空斑研究,发现轻度退化草原形成的直径小于10 cm小光空斑可显著提高补播豆科植物的出苗存活率、生物量、根瘤体积以及固氮酶的活性,其机制是小光空斑提供了有利于豆科植物生长和共生根瘤菌所需的光照强度和土壤水分;而中度及重度退化草原形成的直径大于20 cm的大光空斑更适合补播禾本科植物的出苗和建植,主要是由于大空斑中比较高的土壤温差促进禾本科植物种子打破休眠并快速出苗.除此之外,根空斑减轻了乡土植物和补播禾本科植物之间的地下竞争,促进了补播禾本科植物的生长[38,39].
放牧和割草利用减轻植被对光照的竞争,阻止一个或少数种在群落中的竞争优势,从而影响物种多样性[49];同时放牧利用还可通过稳定均匀性来维持草原植物多样性[50],这符合中度干扰假说,即中度放牧不仅因植物补偿或超补偿生长而获得高生产力,而且能够实现物种多样性的最大化[51,52].对在呼伦贝尔草甸草原研究表明,在天然草原补播苜蓿并添加磷肥,可提高15%～34%的草原生产力并极大改善草原牧草品质,割草可保持苜蓿在植被中的比例和群落物种多样性.同时,割草也增加了补播草原土壤中的碳氮储量,提高了细菌/真菌比,改变了土壤微生物的群落结构,促进草原生态功能的稳定和可持续[53].图4(网络版彩色)草原补播后亚顶级群落的管理模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然草场机械化补播改良模式研究[J]. 吴晓强. 现代农业科技. 2019(17)
[2]天然草地改良的现状与措施探讨——以广西为例[J]. 唐积超. 养殖与饲料. 2019(02)
[3]Grassland management practices in Chinese steppes impact productivity, diversity and the relationship[J]. Yingjun ZHANG,Wenjie LU,Hao ZHANG,Jiqiong ZHOU,Yue SHEN. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2018(01)
[4]种子补播恢复退化草地研究进展[J]. 李以康,杜岩功,张正芝,林丽,郭小伟,张法伟,李茜,周华坤,曹广民. 草地学报. 2017(06)
[5]天然草地补播豆科牧草的研究进展[J]. 阎子盟,张玉娟,潘利,唐士明,王堃,黄顶. 中国农学通报. 2014(29)
[6]草原碳汇管理对策[J]. 张英俊,杨高文,刘楠,常书娟,王晓亚. 草业学报. 2013(02)
[7]生态型黑土滩人工草地建植及利用技术规范[J]. 施建军,董全民,马玉寿,王彦龙,李世雄,盛丽,孙小弟. 青海畜牧兽医杂志. 2012(01)
[8]飞播种草综合配套技术研究及创新[J]. 李晓芳,李元华,贠旭疆. 草业科学. 2007(11)
[9]补播对草地植被影响效果的研究进展[J]. 宋彩荣,王宁,彭文栋,纪庆文. 畜牧与饲料科学. 2005(06)
[10]大针茅+羊草退化草场改良技术的研究[J]. 闫志坚,陈敏,安渊,徐柱,段新乔. 中国草地. 2002(03)
博士论文
[1]菌根真菌与氮磷对针茅草原群落生产力变化的作用机制[D]. 杨高文.中国农业大学 2014
本文编号：3377146
【文章来源】：科学通报. 2020,65(16)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
乡土植物种类对克氏针茅(a)、冷蒿(b)、羊草(c)和冰草(d)幼苗菌根生长反应的影响.*表示接种AMF对幼苗地上生物量有显著影响(P<0.05);NS表示接种AMF无显著影响;不同的大写字母表示不同成株处理间有显著差异[22]
草原退化导致植被稀疏和高空斑率,不同的放牧利用强度会形成大小不一的空斑,中轻度放牧利用下的草地多形成直径3～10 cm的小空斑,而重度利用下的草地中直径≥10 cm的大空斑分布居多[35～37].免耕补播是在对原生植物少破坏前提下,利用退化形成的空斑或播种机开沟器创造的空斑,将补播植物定植成功.考虑补播草原的综合效益,具有生态适应性广和饲用价值高的豆科或禾本科植物通常被选为补播物种.空斑解决了原生植被相邻物种对补播植物的竞争排除问题通过适当的空斑扰动为补播物种定植提供了空间,为成功补播创造了条件.空斑补播植物的种苗成活呈“禾大豆小”特点,即补播禾本科植物需要大光空斑,补播豆科植物需要小光空斑.根空斑显著影响禾本科植物的定植,但对豆科植物定植影响不显著(图3)[38,39],我们将这一现象定义为免耕补播的空斑原则.通过在内蒙古呼伦贝尔地区模拟不同退化草原形成的空斑研究,发现轻度退化草原形成的直径小于10 cm小光空斑可显著提高补播豆科植物的出苗存活率、生物量、根瘤体积以及固氮酶的活性,其机制是小光空斑提供了有利于豆科植物生长和共生根瘤菌所需的光照强度和土壤水分;而中度及重度退化草原形成的直径大于20 cm的大光空斑更适合补播禾本科植物的出苗和建植,主要是由于大空斑中比较高的土壤温差促进禾本科植物种子打破休眠并快速出苗.除此之外,根空斑减轻了乡土植物和补播禾本科植物之间的地下竞争,促进了补播禾本科植物的生长[38,39].
放牧和割草利用减轻植被对光照的竞争,阻止一个或少数种在群落中的竞争优势,从而影响物种多样性[49];同时放牧利用还可通过稳定均匀性来维持草原植物多样性[50],这符合中度干扰假说,即中度放牧不仅因植物补偿或超补偿生长而获得高生产力,而且能够实现物种多样性的最大化[51,52].对在呼伦贝尔草甸草原研究表明,在天然草原补播苜蓿并添加磷肥,可提高15%～34%的草原生产力并极大改善草原牧草品质,割草可保持苜蓿在植被中的比例和群落物种多样性.同时,割草也增加了补播草原土壤中的碳氮储量,提高了细菌/真菌比,改变了土壤微生物的群落结构,促进草原生态功能的稳定和可持续[53].图4(网络版彩色)草原补播后亚顶级群落的管理模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然草场机械化补播改良模式研究[J]. 吴晓强. 现代农业科技. 2019(17)
[2]天然草地改良的现状与措施探讨——以广西为例[J]. 唐积超. 养殖与饲料. 2019(02)
[3]Grassland management practices in Chinese steppes impact productivity, diversity and the relationship[J]. Yingjun ZHANG,Wenjie LU,Hao ZHANG,Jiqiong ZHOU,Yue SHEN. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2018(01)
[4]种子补播恢复退化草地研究进展[J]. 李以康,杜岩功,张正芝,林丽,郭小伟,张法伟,李茜,周华坤,曹广民. 草地学报. 2017(06)
[5]天然草地补播豆科牧草的研究进展[J]. 阎子盟,张玉娟,潘利,唐士明,王堃,黄顶. 中国农学通报. 2014(29)
[6]草原碳汇管理对策[J]. 张英俊,杨高文,刘楠,常书娟,王晓亚. 草业学报. 2013(02)
[7]生态型黑土滩人工草地建植及利用技术规范[J]. 施建军,董全民,马玉寿,王彦龙,李世雄,盛丽,孙小弟. 青海畜牧兽医杂志. 2012(01)
[8]飞播种草综合配套技术研究及创新[J]. 李晓芳,李元华,贠旭疆. 草业科学. 2007(11)
[9]补播对草地植被影响效果的研究进展[J]. 宋彩荣,王宁,彭文栋,纪庆文. 畜牧与饲料科学. 2005(06)
[10]大针茅+羊草退化草场改良技术的研究[J]. 闫志坚,陈敏,安渊,徐柱,段新乔. 中国草地. 2002(03)
博士论文
[1]菌根真菌与氮磷对针茅草原群落生产力变化的作用机制[D]. 杨高文.中国农业大学 2014
本文编号：3377146
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