补播和覆施干草加速弃耕地羊草植被恢复的方法

1.本发明涉及一种在弃耕地快速恢复草地植被的方法。


背景技术：

2.松嫩平原羊草草甸为中国北方草地的重要组成部分，蕴含丰富的植物多样性，对维持区域畜牧业发展和生态平衡发挥着重要作用。近半个世纪以来，在不断增加的畜牧产品及粮食需求驱动下，过度放牧、开垦等已经导致羊草草甸发生了严重退化。在处于农牧交错区的松嫩平原羊草草甸，开垦对草地的退化起到了主导作用。开垦彻底破坏了草地植被，移除地表枯落物及其养分回还，改变地表小气候，加剧土壤有机质分解和养分损失。草地经多年开垦后，土壤质量严重下降，作物低产、低效，亟待恢复治理。
3.近年来，在国家和地区生态保护政策、粮改饲政策的推动下，退耕还草已经越发被草地管理者和科研人员所重视，成为长期开垦后退化草地的主要治理方式。然而，在不进行补播等人工干预的情景下，弃耕草地的自然恢复十分缓慢。一方面，草地弃耕后，大量一年生农田杂草长期占据植被和土壤种子库，而草原植物自然扩散的种子数量有限，土壤中种子等繁殖体数量的限制制约了草地的恢复速度；其次，在快速生长的一年生农田杂草的强烈竞争下，草原植物种子的发芽和幼苗建植也存在困难。
4.补播是草地恢复的一项重要措施，通过种子补播恢复退化草地已经被开展了大量研究和实践。然而，已有的研究和实践表明，补播恢复草地的效果极大地受到草地的植被状态影响。在放牧、割草等诱导的退化草地，植被稀疏低矮，生态位空窗较大，补播后种子发芽和幼苗生长面临较小的竞争压力，易于存活建植。而在弃耕草地中，一年生田间杂草密度大、生长速率快、种子繁殖力强，对补播的多年生草地植物构成了严重和长期的竞争威胁，导致开垦草地弃耕还草进程缓慢、退化草地的生态效益较小，补播效果并不理想。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决开垦草地弃耕还草进程缓慢、退化草地的生态效益较小的技术问题，提供了一种补播和覆施干草加速弃耕地羊草植被恢复的方法。
6.补播和覆施干草加速弃耕地羊草植被恢复的方法按照以下步骤进行：
7.一、选择弃耕地；
8.二、5月初，对弃耕地进行轻耙作业，然后补播羊草种子，补播种子数量为20kg/公顷；
9.三、补播羊草种子后，在地表均匀覆盖在羊草地收获的往年枯黄草，风干草添加数量为300g/m2；
10.四、干草覆施后，每间隔30cm用细线绳在干草上拉线绷紧以防止干草被风刮走；
11.五、羊草补播当年不进行刈割管理，补播次年即可进行正常刈割管理。
12.本发明通过补播和覆施干草结合的方法来加速弃耕地植被恢复。通过羊草种子补播，丰富了土壤中典型草地植物的种子库，保障了弃耕地恢复多年生草地的种子来源。通过
地表覆施干草，一方面降低了土壤水分蒸散，提升了羊草发芽出苗期间的土壤水分条件；一方面阻碍了许多双子叶农田杂草的出土和茎叶伸展，但羊草出土幼苗为针状形态，受地表覆盖物的影响很小，因此干草覆盖降低了羊草出苗后的竞争胁迫；最后，覆施干草形成的枯草层进一步阻隔了农田杂草当年结实的种子进入土壤种子库，导致其霉烂或被动物采食失去发芽机会(如图1)，进一步控制了后续的农田杂草生长，间接促进了草原植被恢复。
13.本发明的方法的主要特点是：见效快、易于操作推广、经济和生态效益显著。
14.见效快：
15.在不使用本发明的情况下，弃耕地自然恢复羊草植被需要8-10年，使用本发明，次年即可建成稳定的羊草植被并予以割草利用。
16.易于操作推广：
17.本发明技术无特殊机械设备需求，技术实施后草地遵循正常管理程序，无需特殊维护；本发明技术操作简单，易于学习，可大范围推广应用；
18.效益显著：
19.相较弃耕地自然恢复，本发明方法每公顷仅需一次性多投入种子20kg，计600元；轻耙作业300元(含燃油)；播种人工费50元；干草2400元；每公顷成本合计仅为3350元。但技术实施后，可较自然恢复至少提前6年收获饲草，按每年平均收获饲草2吨/公顷，6年可增加饲草收入为800元/吨
×
2吨/公顷/年
×
6年＝9600元/公顷，投入和产出相较，经济效益明显；此外，多年生草地的快速恢复通过提高地表覆盖、增加根系生长累积等有益于水土固持和土壤培肥，兼具生态效益。
附图说明
20.图1是枯草层覆盖阻隔杂草种子进入土壤种子库照片。
具体实施方式
21.本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
22.具体实施方式一：本实施方式补播和覆施干草加速弃耕地羊草植被恢复的方法按照以下步骤进行：
23.一、选择弃耕地；
24.二、5月初，对弃耕地进行轻耙作业，然后补播羊草种子，补播种子数量为20kg/公顷；
25.三、补播羊草种子后，在地表均匀覆盖在羊草地收获的往年枯黄草，风干草添加数量为300g/m2；
26.四、干草覆施后，每间隔30cm用细线绳在干草上拉线绷紧以防止干草被风刮走；
27.五、羊草补播当年不进行刈割管理，补播次年即可进行正常刈割管理。
28.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述弃耕地为羊草草甸经多年开垦、退化后的弃耕休闲土地。其他与具体实施方式一相同。
29.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二所述补播采用机械撒播的方式进行，播后使用镇压器轻微镇压。其他与具体实施方式一或二相同。
30.采用下述实验验证本发明效果：
31.实验一：
32.弃耕地羊草植被恢复的方法按照以下步骤进行：
33.一、选择弃耕地；
34.二、2010年5月初，对弃耕地进行轻耙作业，然后补播羊草种子，补播种子数量为20kg/公顷。
35.步骤一所述弃耕地为羊草草甸经多年开垦、退化后的弃耕休闲土地。
36.步骤二所述补播采用机械撒播的方式进行，播后使用镇压器轻微镇压。
37.本实验弃耕地自然恢复羊草植被需要8-10年。
38.实验二：
39.补播和覆施干草加速弃耕地羊草植被恢复的方法按照以下步骤进行：
40.一、选择弃耕地；
41.二、2010年5月初，对弃耕地进行轻耙作业，然后补播羊草种子，补播种子数量为20kg/公顷；
42.三、补播羊草种子后，在地表均匀覆盖在羊草地收获的往年枯黄草，风干草添加数量为300g/m2；
43.四、干草覆施后，每间隔30cm用细线绳在干草上拉线绷紧以防止干草被风刮走；
44.五、羊草补播当年不进行刈割管理，补播次年即可进行正常刈割管理。
45.步骤一所述弃耕地为羊草草甸经多年开垦、退化后的弃耕休闲土地。
46.步骤二所述补播采用机械撒播的方式进行，播后使用镇压器轻微镇压。
47.相较弃耕地自然恢复(实验一)，本发明方法每公顷仅需一次性多投入种子20kg，计600元；轻耙作业300元(含燃油)；播种人工费50元；干草2400元；每公顷成本合计仅为3350元。但技术实施后，可较自然恢复至少提前6年收获饲草，按每年平均收获饲草2吨/公顷，6年可增加饲草收入为800元/吨
×
2吨/公顷/年
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6年＝9600元/公顷，投入和产出相较，经济效益明显；此外，多年生草地的快速恢复通过提高地表覆盖、增加根系生长累积等有益于水土固持和土壤培肥，兼具生态效益。
48.本发明通过补播和覆施干草结合的方法来加速弃耕地植被恢复。通过羊草种子补播，丰富了土壤中典型草地植物的种子库，保障了弃耕地恢复多年生草地的种子来源。通过地表覆施干草，一方面降低了土壤水分蒸散，提升了羊草发芽出苗期间的土壤水分条件；一方面阻碍了许多双子叶农田杂草的出土和茎叶伸展，但羊草出土幼苗为针状形态，受地表覆盖物的影响很小，因此干草覆盖降低了羊草出苗后的竞争胁迫；最后，覆施干草形成的枯草层进一步阻隔了农田杂草当年结实的种子进入土壤种子库，导致其霉烂或被动物采食失去发芽机会(如图1)，进一步控制了后续的农田杂草生长，间接促进了草原植被恢复。