一种用于恢复冻土区退化高寒草地的人工建植方法与流程

本发明涉及林业技术领域，尤其涉及一种用于恢复冻土区退化高寒草地的人工建植方法。

背景技术

唐古拉山镇位于青海省西南端，地处北纬32°39′～34°48′，东经89°40′～92°55′，全镇平均海拔在4700m以上，属内陆高寒气候区，生态环境极其脆弱。地势高峻，山峦起伏，区内雪峰林立，冰川广布，水系、湖泊众多，是我国长江的发源地；境内空气稀薄，气候寒冷、湿润，缺氧，为海平面含氧量的60％左右。每年牧草生长期3个多月，而枯草期8个多月，所以植被低矮稀疏，产草量低；主要生长着以耐寒、耐旱的紫花针茅(stipapurpurea)为优势种的高寒干草原草地类植被，草原退化、沙化和水土流失严重，鼠害猖獗。

沱沱河气象资料表明：区内年平均气温-4.2℃，1月平均气温-16.7℃，极端最低气温-45.2℃；月均温7.4℃，极端最高气温24.7℃；年平均降水量283.3mm，年蒸发量1646.1mm；年平均风速4.2m/s，最大风速40.0m/s，全年大风日数130.1d；年日照时数2936h，全年无绝对无霜期，属半湿润向半干旱气候带过渡的地区。

因此，亟待研究一种可用于恢复冻土区退化的高寒地区的人工建植方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种用于恢复冻土区退化高寒草地的人工建植方法，主要目的是解决冻土区退化高寒地区植被稀少和草原退化的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种用于恢复冻土区退化高寒草地的人工建植方法，所述方法包括以下步骤：

在预恢复退化高寒草地采用混播方式播种草种；

所述混播方式为垂穗披碱草、扁穗冰草、星星草、冷地早熟禾、中华羊茅及碱茅中的任意两种或任意三种混播。

作为优选，所述草种的播种量分别为：垂穗披碱草或扁穗冰草各8kg/亩；冷地早熟禾、中华羊茅、碱茅或星星草各4kg/亩。

作为优选，以出苗数为种植目的，所述三种混播的方式为：垂穗披碱草、冷地早熟禾及中华羊茅混播(最优)；或者，扁穗冰草、碱茅及冷地早熟禾混播(次优)；或者，垂穗披碱草、碱茅及星星草混播。

作为优选，以牧草盖度为种植目的，所述三种混播的方式为：垂穗披碱草、碱茅及星星草混播(最优)；或者，垂穗披碱草、冷地早熟禾及中华羊茅混播(次优)；或者，扁穗冰草、碱茅及冷地早熟禾混播。

作为优选，以牧草地上生物量为种植目的，所述三种混播的方式为：垂穗披碱草、碱茅及星星草混播(最优)；或者，扁穗冰草、碱茅及冷地早熟禾混播(次优)；或者，垂穗披碱草、冷地早熟禾及中华羊茅混播。

作为优选，以牧草地下生物量为种植目的，所述三种混播的方式为：扁穗冰草、碱茅及冷地早熟禾混播(最优)；或者，垂穗披碱草、碱茅及星星草混播(次优)；或者，垂穗披碱草、冷地早熟禾及中华羊茅混播。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明针对多年冻土区退化高寒草地植被稀少和草原退化的问题，采用了多种草种混播，并根据出苗率、植被根长、植被盖度、越冬率以及产量等的高低水平筛选出最佳和次佳的混播方式，采用本发明研究的上述多种牧草混播方式可恢复上述冻土区退化高寒草地植被生长状态，有利于林业发展且可更好的保护环境。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的多年冻土区重度退化高寒草原建植人工草地的出苗数统计图；

图2是本发明实施例1提供的多年冻土区重度退化高寒草原建植人工建植的盖度柱状图；

图3是本发明实施例1提供的多年冻土区重度退化高寒草原建植人工建植的地上生物量图；

图4是本发明实施例1提供的多年冻土区重度退化高寒草原建植人工建植的地下生物量图。

实施例1

采用人工种植方法恢复沱沱河地区重度退化高寒草原；供试草种有垂穗披碱草(elymusnutans)、扁穗冰草(agropyroncristatum)、星星草(puccinelliatenuiflora)、冷地早熟禾(poacrymophila)、中华羊茅(festucasinensis)、碱茅(puccinelliadistans)，其中垂穗披碱草、扁穗冰草、中华羊茅为上繁草，星星草、碱茅、冷地早熟禾为下繁草，种子由青海畜牧兽医科学院草原研究所提供，为一级种子，共配置3种人工群落处理组合(垂穗披碱草+冷地早熟禾+中华羊茅、垂穗披碱草+碱茅+星星草、扁穗冰草+碱茅+冷地早熟禾)；供试草种播量分别为：垂穗披碱草、扁穗冰草：8kg/亩；冷地早熟禾、中华羊茅、碱茅、星星草：4kg/亩；

野外调查：野外植被调查时，每个小区中采用对角线随机布设1m×1m的样方，记录其上所有物种，为了防止边缘效应，限制样方离边界至少50cm；用目测法测量样方内每个植物种的盖度。此外，对每个样地中的出苗率进行了统计。

数据处理：用spss(16.0版)对试验数据进行统计分析；以不同物种搭配模式处理作为固定因素，区组作为随机因素，用spss16.0-glm中univariateanova分析各处理因素对所测变量的影响；用多重比较中的最小显著差数法(lsd)或tamhane检验法(方差不齐时)比较各处理间差异，检验不同物种搭配模式处理对盖度的影响。以上统计检验显著水平设为p<0.05。

不同组合牧草出苗数的比较：多年冻土区重度退化高寒草原建植人工草地的时间为2015年6月；2015年9月对沱沱河试验区的出苗数进了统计，单位面积植株数量观测的结果参见图1，由图1可以看出，不同的物种搭配模式下出苗数的差异不显著(p>0.05)；不同物种搭配模式下混播组合垂穗披碱草+冷地早熟禾+中华羊茅的出苗数最高(1712株/m²)，其次产混播组合扁穗冰草+碱茅+冷地早熟禾(1620.8株/m²)，较低的是混播组合垂穗披碱草+碱茅+星星草(1505.6株/m²)，不同物种搭配模式下出苗率差异不显著。

不同组合牧草盖度的比较：植被盖度是草地群落结构的重要参数；人工种植改变了退化草地群落的外貌特征；试验对建植3年的3种不同物种搭配模式下人工草地的植被盖度进行了实地监测，结果见图2，由图2可见，建植后(2016年和2017年)的群落的总盖度显著高于建植当年(2015年)(p<0.05)，且随着建植年限的增加，群落的盖度也在增加，只是在不同物种搭配模式下增加的幅度不一致；建植第2年，不同物种搭配模式下混播组合垂穗披碱草+冷地早熟禾+中华羊茅的盖度最高(41.7％)，其次是混播组合垂穗披碱草+碱茅+星星草(32.3％)和扁穗冰草+碱茅+冷地早熟禾(24.2％)，且这三个混播组合的盖度显著高于严重退化的原生草原(p<0.05)；同时，3种不同的物种搭配模式下的盖度较严重退化的原生草原分别提高了73.86％、66.25％和54.96％；建植第3年，混播组合垂穗披碱草+碱茅+星星草的盖度(78.7％)显著高于原生草原和混播组合垂穗披碱草+冷地早熟禾+中华羊茅的盖度(67.1％)(p<0.05)，这说明经过3年的生长，适宜盐碱地的碱茅和星星草突出生长优势，其盖度显著超过了原生草原和其它的组合。

不同组合牧草多样性的比较：试验结果显示(表1)，建植第2年(2016年)不同物种搭配模式下的shannon-wiener和simpson物种多样性指数明显高于严重退化原生草原，而建植第3年(2017年)不同物种搭配模式下的shannon-wiener和simpson物种多样性指数明显低于严重退化原生草原。此外，不同年际间，随着年限的增加不同物种搭配模式下的shannon-wiener和simpson物种多样性指数都在减小，这可能是因为建植人工草地后，这些禾草具有较高的氮素利用率等自身属性，其地上部分迅速生长，高度和盖度增加，遮蔽了其他的矮小物种，从而在与其他物种光的竞争中取胜，减小了其它物种的生存力，因而使其多样性降低。

表1.人工建植对多年冻土区严重退化高寒草原多样性的影响

不同组合牧草生物量的比较：牧草产草量的高低可反映植物群落光合产物积累的大小，是第一性生产力的度量，也是植物群落功能的体现。因此，植物群落学的研究离不开植物量的研究。退化草地植被的人工恢复，一是为了恢复其草地的生态功能，二是恢复草地的生产功能；试验对沱沱河严重退化草地上建立的不同处理组合的两年的人工草地产草量进行了观测；由图3可见：建植第2年混播组合垂穗披碱草+碱茅+星星草干草产量最高，达到192.85g/m²，其次是混播组合扁穗冰草+碱茅+冷地早熟禾，其干草产量为184.39g/m²，这两个组合的干草产量高于严重退化的原生草原的干草产量，但差异不显著(p>0.05)；建植第2年这3个混播组合的地下生物量的结果为(图4)：混播组合扁穗冰草+碱茅+冷地早熟禾(378.60g/m³)和垂穗披碱草+碱茅+星星草(314.25g/m³)高于严重退化的原生草原的地下生物量(303.56g/m³)，但差异不显著(p>0.05)。

本发明采用多种草种混播，并根据出苗率、植被盖度、越冬率以及产量等的高低水平筛选出最佳和次佳的混播方式，垂穗披碱草+碱茅+星星草最好，扁穗冰草+碱茅+冷地早熟禾次之，采用本发明研究的上述多种牧草混播方式可恢复上述冻土区退化高寒草地植被生长状态，有利于林业发展且可更好的保护环境。

本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。

以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为准。