一种黑土山植被恢复、利用和管护方法与流程

本发明涉及高寒地区退化草地植被恢复、利用和管护技术领域，特别是涉及一种黑土山植被恢复、利用和管护方法。

背景技术：

青藏高原被称为“世界第三极”，具有独特的地理环境和特殊的气候条件，草地生态系统以高寒草甸和高寒草原为主。近年来，受人类社会和生产经营活动及全球气候变化的共同影响，使青藏高原高寒草地生态系统的结构和功能过程发生了不可逆转的变化，草地(包括植物和土壤)质量衰退，生产力、经济潜力及服务功能降低，生态环境恶化，生物多样性及其复杂性程度降低，生态系统的服务功能及稳定性逐渐丧失，草地生态环境严重恶化。

草地退化是全球性问题,也是目前草地生态学研究的几个热点问题之一。青藏高原是我国主要的畜牧业基地之一,其中“黑土型”退化草地分布广、面积大，而且发展速度快,危害深重,治理难度大,已成为国内外各界人士关注的焦点。

所谓“黑土型”退化草地是指青藏高原海拔3700m以上高寒环境条件下,以嵩草属植物为建群种的高寒草甸草场严重退化后形成的一种大面积次生裸地,或原生植被退化呈丘岛状的自然景观。因其裸露的土壤呈黑色,故名“黑土型”退化草地。它包括俗称的“黑土滩”、“黑土山”等。“黑土型”退化草地只是一种概括性的称谓,并没有发生学的意义。

目前，黑土滩的治理恢复技术已相当成熟，可用的草种也较多，主要有垂穗披碱草、青海中华羊茅、青海冷地早熟禾等，而且这些草种都可产业化生产，并取得了一系列的地方标准和研究成果；相反，黑土山的恢复研究相对薄弱，起步也较晚，恢复难度大，可用的现有技术几乎没有。其中，可用草种非常稀少，这已成为制约黑土山植被恢复的瓶颈问题。

目前，黑土滩的治理恢复技术已相当成熟，主要对土层厚度在20cm以上，坡度＜15°的黑土滩(坡)退化草地植被恢复的建植区域、草种选择、播种方式、播种量、播种期、播种深度、围栏、鼠害控制、农艺措施，以及建植后的合理利用和科学管理等技术内容进行了研究。但该技术对坡度大于等于15°的黑土山植被恢复几乎没有研究，目前坡度大于等于15°的黑土山植被恢复技术研究还是空白。

技术实现要素：

目前没有针对黑土山植被恢复的现有技术，本发明提供一种技术科学合理，可操作性强，安全可靠的黑土山恢复技术，使黑土山退化草地植被恢复变成现实，最大限度的保护了原生植被，以填补国际、国内空白。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种黑土山植被恢复、利用和管护方法，包括以下步骤：

(1)建植区域

选择冬春草场土层厚度≥15cm，坡度≥15°的黑土山退化草地；

(2)草种选择

①阴坡牧草包括根茎型牧草和密丛型牧草混播；

②阳坡采用耐旱的乡土牧草；

(3)农艺措施

①15°≤坡度＜25°的黑土山退化草地使用小型机械微耕机整地，农艺措施为：鼠害控制→微耕机旋耕→耙磨→施肥→撒播(人工)→耙磨→镇压→覆无纺布；

②坡度≥25°的黑土山退化草地采用全人工种植，农艺措施为：鼠害控制→人工开沟→施肥→条播(人工)→覆土→镇压→覆无纺布；

(4)播种方式

采用混播播种方式；

(5)播种量

播种量：60kg/hm²；

(6)播种期

5月上旬—6月下旬；

(7)播种深度

大粒种子播种深度为1.0cm—1.5cm，小粒种子播种深度为0.5cm—1.0cm；

(8)施肥

施用掺混肥料和有机肥的混合肥；

(9)田间管理

①围栏

人工草地建植后，及时采用围栏管护；

②禁牧

建植的第1年和以后每年的生长季禁牧，第二年起每年12月初至翌年3月初为放牧利用时间；

③追肥

黑土山人工草地建植后的第3年起每年或隔年在6月下旬—7月上旬(分蘖—拔节期)进行，每亩追施尿素5公斤；

④毒杂草防除

以黑土山植被恢复为目的，为增加其生物多样性，故而不进行毒杂草防除；

⑤草地鼠害控制

人工草地播种前及播种后及时进行鼠害控制；

(10)效果检查

①播种效果检查

检查内容及时间

播种时检查落种密度及均匀度，苗齐后测定出苗率，第2年返青时测定越冬率，每年在8月中下旬测定盖度、高度和群落结构及物种组成；

②检查方法

用随机取样法调查群落结构及物种组成，均用1m×1m的样方，不少于5次重复；

③检查标准

要求出苗均匀整齐，密度大于600株/m²；建植第二年8月中旬的植被盖度大于70％。

进一步的，步骤(2)中草种质量要求达到gb6142规定的三级以上标准，播种前对带有严重病虫害的草种立即销毁，有轻度病虫害的草种经药物处理后方可使用。

进一步的，步骤(2)所述根茎型牧草包括青海草地早熟禾，步骤(2)所述密丛型牧草包括发草和垂穗披碱草。

进一步的，步骤(2)中的阴坡牧草还包括青海冷地早熟禾、同德小花碱茅、青海中华羊茅、麦兵草、溚草和藏异燕麦。

进一步的，步骤(2)中的乡土牧草包括沱沱河梭罗草、麦兵草、溚草、垂穗披碱草、同德小花碱茅和青海冷地早熟禾。

进一步的，(5)播种量中大粒种子和小粒种子重量比为2：1。

进一步的，(8)施肥中所述掺混肥料n+p2o5+k2o≧40％,其中n、p2o5、k2o的质量比为18：14：8。

进一步的，(8)施肥中每亩施用20公斤掺混肥料和100公斤有机肥组成的混合肥。

进一步的，放牧阶段放牧率控制在50％。

进一步的，所述药物处理为石灰水35℃浸泡24小时或1:30福尔马林浸泡10分钟。

本发明对黑土山退化草地植被恢复的建植区域、草种选择、播种方式、播种量、播种期、播种深度、围栏、鼠害控制、农艺措施，以及建植后的合理利用和科学管理等技术内容进行了研究。本发明所述方法适用于土层厚度在15cm以上，坡度≥15°黑土山退化草地植被的建植及利用。

本发明提供了一种黑土山退化的有效治理、利用和管护方法，并取得了良好的生态、经济及社会效益。该恢复技术科学合理，可操作性强，安全可靠，使黑土山退化草地植被恢复变成现实，填补了国际、国内空白；该技术最大限度的保护了原生植被；在草种组合上有所突破，通过几年的黑土山适宜草种筛选试验，阴坡主要用根茎型(青海草地早熟禾)和密丛型(发草+垂穗披碱草)牧草混播，种植后效果非常显著，可快速形成草皮，植物群落稳定，耐牧耐践踏，持久性强，草质柔软、产量较高、饲草品质好，利用年限长。同时，青海草地早熟禾具有发达的分蘖再生和根茎繁殖能力，随着生长年限的增加，更容易形成致密的草皮层，蓄水和保水能力较强，对于涵养水源，防止水土流失以及遏制草地退化都将起到很好的作用。阳坡主要用耐旱一点的沱沱梭罗草+麦兵草+溚草+垂穗披碱草+同德小花碱茅+青海冷地早熟禾混播组合。在草地管理上提出了生长季休牧理论；黑土山退化草地土壤养分贫瘠，本发明提出了使用掺混肥料和有机肥混合做底肥的想法，提高了牧草的出苗率和保苗率；使用20克/平方米的无纺布，种植效果较好；目前已取得了良好的生态、经济及社会效益。

本发明恢复草种使用高寒地区当地野生栽培驯化草种，适应性非常强，具有良好的乡土性；本发明采用密丛型和根茎型牧草混播，更易快速形成致密的草皮层，建植后不易退化，具有良好的生态性；本发明所用草种牧草均有较好的适口性，营养价值丰富，可达到生态、生产双赢的效果，具有良好的牧用性。

本发明的牧草在混播状态下，才能发挥每个草种的最大优势，在黑土山退化草地恢复治理上表现出最佳的效果；本发明采用的分坡度治理技术可操作性强，安全可靠，治理效果显著；本发明提出的生长季休牧理论保证治理效果长久持续；本发明掺混肥料和有机肥混合做底肥使得土壤养分和结构快速恢复；本发明使用无纺布种植更易获得成功；本发明所述方法适用于海拔3700米以上的黑土山退化草地植被的恢复。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为坡度≥25°的黑土山退化草地恢复之前的照片；

图2为坡度≥25°的黑土山退化草地恢复之后的照片

图3为坡度≥25°的黑土山退化草地全人工种植的照片；

图4为15°≤坡度＜25°的黑土山退化草地恢复之前的照片；

图5为15°≤坡度＜25°的黑土山退化草地恢复之后的照片；

图6为机械种植照片。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

(1)建植区域

选择冬春草场土层厚度≥15cm，15°≤坡度＜25°的黑土山退化草地；

(2)草种选择

①阴坡主要有：青海草地早熟禾、发草、垂穗披碱草、青海冷地早熟禾、同德小花碱茅、青海中华羊茅、麦兵草、溚草、藏异燕麦；

②阳坡主要有：沱沱河梭罗草、麦兵草、溚草、垂穗披碱草、同德小花碱茅、青海冷地早熟禾；

种子质量要求达到gb6142规定的三级以上标准；

播种前对带有严重病虫害的种子立即销毁，有轻度病虫害的种子经石灰水35℃浸泡24小时后再使用。(

(3)农艺措施

15°≤坡度＜25°的黑土山退化草地使用小型机械微耕机整地：

鼠害控制→微耕机旋耕→耙磨→施肥→撒播(人工)→耙磨→镇压→覆无纺布；

(4)播种方式

采用混播播种方式；

(5)播种量

总理论播种量：60kg/hm²，其中，大粒种子和小粒种子重量比为2：1；

(6)播种期

5月上旬—6月下旬；

(7)播种深度

大粒种子播种深度为1.0cm—1.5cm，小粒种子播种深度为0.5cm—1.0cm；

(8)基肥

用掺混肥料和有机肥做底肥；

试验结果显示：掺混肥料(n+p2o5+k2o≧40％,其中n、p2o5、k2o的质量比为18：14：8)每亩施用20公斤+有机肥每亩施用100公斤效果最佳；

(9)田间管理

①围栏

人工草地建植后，采用围栏管护；

②禁牧

试验结果显示：建植的第1年和以后每年的生长季禁牧，第二年起每年12月初至翌年3月初为放牧利用时间，放牧率控制在50％；

③追肥

试验结果显示：黑土山人工草地建植后的第3年起每年或隔年在6月下旬—7月上旬(分蘖—拔节期)进行，每亩追施尿素5公斤效果较好；

④毒杂草防除

以黑土山植被恢复为目的，为增加其生物多样性，故而不进行毒杂草防除；

⑤草地鼠害控制

人工草地播种前及播种后要及时进行鼠害控制；

(10)效果检查

①播种效果检查

检查内容及时间

播种时检查落种密度及均匀度，苗齐后测定出苗率，第2年返青时测定越冬率。每年在8月中下旬测定盖度、高度和群落结构及物种组成。

②检查方法

用随机取样法调查群落结构及物种组成，均用1m×1m的样方，不少于5次重复。

③检查标准

要求出苗均匀整齐，密度大于600株/m²；建植第二年8月中旬的植被盖度大于70％。

(11)恢复效果

通过对治理示范区监测，修复当年8月中旬平均出苗数达到2200株/m²以上，平均鲜草产量达到507kg/亩，平均盖度达到70％以上，平均高度15㎝；第二年8月中旬平均鲜草产量达到1250kg/亩；平均盖度达到85％以上，平均高度65㎝。

实施例2

(1)建植区域

选择冬春草场土层厚度≥15cm，坡度≥25°的黑土山退化草地；

(2)草种选择

①阴坡主要有：青海草地早熟禾、发草、垂穗披碱草、青海冷地早熟禾、同德小花碱茅、青海中华羊茅、麦兵草、溚草、藏异燕麦；

②阳坡主要有：沱沱河梭罗草、麦兵草、溚草、垂穗披碱草、同德小花碱茅、青海冷地早熟禾；

种子质量要求达到gb6142规定的三级以上标准；

播种前对带有严重病虫害的种子立即销毁，有轻度病虫害的种子经1:30福尔马林浸泡10分钟后再使用。

(3)农艺措施

坡度≥25°的黑土山退化草地采用全人工种植：鼠害控制→人工开沟→施肥→条播(人工)→覆土→镇压→覆无纺布；

(4)播种方式

采用混播播种方式；

(5)播种量

总理论播种量：60kg/hm²，其中，大粒种子和小粒种子重量比为2：1；

(6)播种期

5月上旬—6月下旬；

(7)播种深度

大粒种子播种深度为1.0cm—1.5cm，小粒种子播种深度为0.5cm—1.0cm；

(8)基肥

用掺混肥料和有机肥做底肥；

试验结果显示：掺混肥料(n+p2o5+k2o≧40％,其中n、p2o5、k2o的质量比为18：14：8)每亩施用20公斤+有机肥每亩施用100公斤效果最佳；

(9)田间管理

①围栏

人工草地建植后，采用围栏管护；

②禁牧

试验结果显示：建植的第1年和以后每年的生长季禁牧，第二年起每年12月初至翌年3月初为放牧利用时间，放牧率控制在50％；

③追肥

试验结果显示：黑土山人工草地建植后的第3年起每年或隔年在6月下旬—7月上旬(分蘖—拔节期)进行，每亩追施尿素5公斤效果较好；

④毒杂草防除

以黑土山植被恢复为目的，为增加其生物多样性，故而不进行毒杂草防除；

⑤草地鼠害控制

人工草地播种前及播种后要及时进行鼠害控制；

(10)效果检查

①播种效果检查

检查内容及时间

播种时检查落种密度及均匀度，苗齐后测定出苗率，第2年返青时测定越冬率。每年在8月中下旬测定盖度、高度和群落结构及物种组成。

②检查方法

用随机取样法调查群落结构及物种组成，均用1m×1m的样方，不少于5次重复。

③检查标准

要求出苗均匀整齐，密度大于600株/m²；建植第二年8月中旬的植被盖度大于70％。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

(11)恢复效果

通过对治理示范区监测，修复当年8月中旬平均出苗数达到2500株/m²以上，平均鲜草产量达到557kg/亩，平均盖度达到75％以上，平均高度18㎝；第二年8月中旬平均鲜草产量达到1360kg/亩；平均盖度达到90％以上，平均高度72㎝。