本发明涉及草地生态技术领域，特别是一种防止黑土滩二次发生的方法。
背景技术：
“黑土滩”是指分布于青藏高原海拔3500米-4500米之间的高寒植被在气候、放牧、水蚀、冻融等作用下，原生指标退化几乎消失，草毡层剥离消失，冷季无植被覆盖呈土层裸露，夏季毒杂草滋生的次生裸地景观，或称为毒杂草次生群落，因其裸露地表为黑土，俗称“黑土滩”或“黑土型退化草地”。目前黑土滩在三江源区总面积已经达到7000多万亩，黑土滩完全失去牧用价值，并以大量毒杂草滋生，鼠害遍布为特征，造成土壤流失，冻土退化，水土流失严重，每年总经济损失高达7亿元。黑土滩给青藏高原生态建设带来巨大的挑战，造成了环境恶化，水土流失，畜牧业巨大损失，生态难民发生。因此，如何有效的治理黑土滩始终是青藏高原生态工作者的巨大难题。
目前，针对黑土滩特点，已经发展起来、并被广泛应用的“人工改建”技术是黑土滩治理的重要方案，其植被生态迅速恢复和草地饲用价值恢复的生态-生产兼顾特点，被国家认可，并被三江源建设工程使用。但是，“人工改建”技术巨大缺点是“黑土滩二次发生”。“黑土滩二次发生”是指人工改建的草地没有逐渐演变为稳定的多年生草地，而是迅速退化，大量毒杂草原地再次复发、滋生，人工建植的植物迅速消失，造成改建人工植被再次沦为“黑土滩”。“黑土滩二次发生”究其原因是人工改建过程中技术存在一定问题，没有考虑到毒杂草复发，以及在人工植被管理过程中缺乏一定控制技术，促进人工植被逐渐演替，引导其近自然恢复。
技术实现要素：
本发明解决现有技术不足提供一种操作便捷、土壤恢复效果稳定、土壤生态恢复迅速的防止黑土滩二次发生的方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案为：
一种防止黑土滩二次发生的方法，包括如下步骤：
a、地块取样
随机选取10-30个地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养；
b、地块毒杂草含量确定
检测不同深度土壤样品中土壤种子库的毒杂草种类比例并取不同深度的土壤，计算毒杂草种子比例的平均值，区分出毒杂草种子比例在70%以上和70%以下两种，毒杂草种子比例70%以下土壤暂不处理；
c、土壤翻耕
土壤种子库中毒杂草种子比例在70%以上的土壤进行翻耕，翻耕深度为20cm；
d、土壤弃耕
翻耕后弃耕2-3年后播种人工植物种子，每年翻耕1-2次；
e、播种人工植物种子
选取垂穗披碱草、老芒麦、草地早熟禾、星星草、中华羊茅、针茅、恰草、莎草和嵩草等种子5种或5种以上混合播种，播种量每公顷5-10公斤；
f、施用肥料
播种后每公顷使用牛羊粪肥3000-4500公斤、磷酸钙150-250公斤、尿素40-50公斤，种子、肥料施入表层土壤下2-3公分；
g、后期管理
播种后2-3年内禁止放牧，割取总生物量40%以下植物制作干草进行饲喂家畜，3-4年后开始轻度放牧，轻度放牧每公顷放牧家畜数4只以下，6-8年后人工草地形成。
h、后期监控
随机选取10-30个种植地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养，出现毒杂草且毒杂草含量超过30%；毒杂草开花盛期进行3-5cm低茬刈割。
所述刈割频率为每隔2-3年一次。
所述垂穗披碱草、老芒麦、中华羊茅、针茅、恰草、莎草、嵩草的播种量为每公顷10公斤，草地早熟禾、星星草的播种量为每公顷5公斤。
本发明的有益效果为：
1、一种防止黑土滩二次发生的方法，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养；并取不同深度毒杂草含量计算平均值，区分出毒杂草含量70%以上和70%以下两种，通过限定不同深度和毒杂草含量，将地块进行区分处理。毒杂草含量70%以下土壤暂不处理自然生长，70%以上人工翻耕复种修复黑土滩，改变传统方法仅依靠经验判断的做法，目标性强大幅节约修复成本。2、翻耕后弃耕2-3年后播种人工植物种子，并每年翻耕1-2次，通过翻耕、弃耕处理降低毒杂草生物活性，为后期土地植物修复提供有利条件。植物修复选取垂穗披碱草、老芒麦、草地早熟禾、星星草、中华羊茅、针茅、恰草、莎草和嵩草等种子5种或5种以上混合播种，播种量每公顷5-10公斤；通过限定复种品种使土地恢复自然生态防止黑土滩二次发生。3、播种后2-3年内禁止放牧，割取总生物量40%以下植物制作干草进行饲喂家畜，3-4年后开始放牧，6-8年后人工草地形成。加强播种后管理通过前期禁止放牧、中期轻度放牧、直至后期人工草地自然形成。后期管理中对土壤进行监控出现毒杂草且毒杂草含量超过30%；毒杂草开花盛期进行低茬刈割。压制毒杂草繁育，防止其种子繁殖发生，促进人工种植的禾本科植物再生力。
本发明并通过实践验证，发现该技术能够降低黑土滩二次发生几率，并使人工改建的草地逐渐趋于稳定，发挥自然恢复力，逐渐恢复稳定的多年生草地。该发明给我国青藏高原黑土滩治理提供了重大科技支撑，是青藏高原生态建设重要技术。
具体实施方式
一种防止黑土滩二次发生的方法，包括如下步骤：
a、地块取样
随机选取10-30个地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养；
b、地块毒杂草含量确定
检测不同深度土壤样品中土壤种子库的毒杂草种类比例并取不同深度的土壤，计算毒杂草种子比例的平均值，区分出毒杂草种子比例在70%以上和70%以下两种，毒杂草种子比例70%以下土壤暂不处理；
c、土壤翻耕
土壤种子库中毒杂草种子比例在70%以上的土壤进行翻耕，翻耕深度为20cm；
d、土壤弃耕
翻耕后弃耕2-3年后播种人工植物种子，每年翻耕1-2次；
e、播种人工植物种子
选取垂穗披碱草、老芒麦、草地早熟禾、星星草、中华羊茅、针茅、恰草、莎草和嵩草等种子5种或5种以上混合播种，播种量每公顷5-10公斤；
f、施用肥料
播种后每公顷使用牛羊粪肥3000-4500公斤、磷酸钙150-250公斤、尿素40-50公斤，种子、肥料施入表层土壤下2-3公分；
g、后期管理
播种后2-3年内禁止放牧，割取总生物量40%以下植物制作干草进行饲喂家畜，3-4年后开始轻度放牧，轻度放牧每公顷放牧家畜数4只以下，6-8年后人工草地形成。
h、后期监控
随机选取10-30个种植地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养，出现毒杂草且毒杂草含量超过30%；毒杂草开花盛期进行3-5cm低茬刈割。所述刈割频率为每隔2-3年一次。
毒杂植被由以下植物物种构成：黄帚橐吾、铁棒棰、南山蒿、兔耳草、摩苓草、细叶亚菊、白苞筋骨草、密花翠雀、甘肃马苋蒿、牛尾蒿、阿拉善马苋蒿、三裂叶碱毛茛、鳞叶龙胆、蓝翠雀、羽叶点地梅、冰岛蓼、线叶龙胆、矮火绒草。
实施例1
一种防止黑土滩二次发生的方法，包括如下步骤：
a、地块取样
随机选取10个地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养；
b、地块毒杂草含量确定
检测不同深度土壤样品中土壤种子库的毒杂草种类比例并取不同深度的土壤，计算毒杂草种子比例的平均值，区分出毒杂草种子比例在70%以上和70%以下两种，毒杂草种子比例70%以下土壤暂不处理；
c、土壤翻耕
土壤种子库中毒杂草种子比例在70%以上的土壤进行翻耕，翻耕深度为20cm；
d、土壤弃耕
翻耕后弃耕2年后播种人工植物种子，每年翻耕1次；
e、播种人工植物种子
选取垂穗披碱草、老芒麦、草地早熟禾、星星草、中华羊茅混合播种，播种量每公顷5公斤；
f、施用肥料
播种后每公顷使用牛羊粪肥3000公斤、磷酸钙150公斤、尿素40公斤，种子、肥料施入表层土壤下2公分；
g、后期管理
播种后2年内禁止放牧，割取总生物量40%以下植物制作干草进行饲喂家畜，3年后开始轻度放牧，轻度放牧每公顷放牧家畜数4只以下，6-8年后人工草地形成。
h、后期监控
随机选取10个种植地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养，出现毒杂草且毒杂草含量超过30%；毒杂草开花盛期进行3-5cm低茬刈割。所述刈割频率为每隔2年一次。
实施例2
一种防止黑土滩二次发生的方法，包括如下步骤：
a、地块取样
随机选取30个地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养；
b、地块毒杂草含量确定
检测不同深度土壤样品中土壤种子库的毒杂草种类比例并取不同深度的土壤，计算毒杂草种子比例的平均值，区分出毒杂草种子比例在70%以上和70%以下两种，毒杂草种子比例70%以下土壤暂不处理；
c、土壤翻耕
土壤种子库中毒杂草种子比例在70%以上的土壤进行翻耕，翻耕深度为20cm；
d、土壤弃耕
翻耕后弃耕3年后播种人工植物种子，每年翻耕2次；
e、播种人工植物种子
选取垂穗披碱草、老芒麦、草地早熟禾、星星草、中华羊茅、针茅、恰草、莎草和嵩草等种子混合播种，播种量每公顷10公斤；
f、施用肥料
播种后每公顷使用牛羊粪肥4500公斤、磷酸钙250公斤、尿素50公斤，种子、肥料施入表层土壤下3公分；
g、后期管理
播种后3年内禁止放牧，割取总生物量40%以下植物制作干草进行饲喂家畜，4年后开始轻度放牧，轻度放牧每公顷放牧家畜数4只以下，6-8年后人工草地形成。
h、后期监控
随机选取30个种植地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养，出现毒杂草且毒杂草含量超过30%；毒杂草开花盛期进行3-5cm低茬刈割。所述刈割频率为每隔3年一次。
实施例3
一种防止黑土滩二次发生的方法，包括如下步骤：
a、地块取样
随机选取20个地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养；
b、地块毒杂草含量确定
检测不同深度土壤样品中土壤种子库的毒杂草种类比例并取不同深度的土壤，计算毒杂草种子比例的平均值，区分出毒杂草种子比例在70%以上和70%以下两种，毒杂草种子比例70%以下土壤暂不处理；
c、土壤翻耕
土壤种子库中毒杂草种子比例在70%以上的土壤进行翻耕，翻耕深度为20cm；
d、土壤弃耕
翻耕后弃耕2-3年后播种人工植物种子，每年翻耕1-2次；
e、播种人工植物种子
选取星星草、中华羊茅、针茅、恰草、莎草和嵩草等混合播种，播种量每公顷8公斤；
f、施用肥料
播种后每公顷使用牛羊粪肥4000公斤、磷酸钙200公斤、尿素45公斤，种子、肥料施入表层土壤下3公分；
g、后期管理
播种后2-3年内禁止放牧，割取总生物量40%以下植物制作干草进行饲喂家畜，3-4年后开始轻度放牧，轻度放牧每公顷放牧家畜数4只以下，6-8年后人工草地形成。
h、后期监控
随机选取10-30个种植地块，每个地块上分0-5cm、5-10cm和10-20cm不同深度进行土壤取样，土壤样品进行萌发培养，出现毒杂草且毒杂草含量超过30%；毒杂草开花盛期进行3-5cm低茬刈割。所述刈割频率为每隔2-3年一次。
如表1所示实施例3“黑土滩”翻耕后毒杂草群落变化趋势，毒杂草含量逐年下降。
表1“黑土滩”翻耕后毒杂草群落变化趋势
表2三江源地区黑土滩，天然草地，人工草地（10年之后）土壤种子库与地上植被物种构成相似性指数(cs)
表3实施例人工草地演替稳定后植物群落物种构成
通过表1至3可以看出，本发明提供的方法可以抑制毒杂草的生长，同时可以恢复黑土滩的植被活性，提升植被多样性，表3中有益植被自然生成，进一步提升人工草地植被覆盖稳定性，有效防止黑土滩二次发生。