一种退化草地补播生态修复方法

1.本发明涉及一种退化草地补播生态修复方法，属于退化草原生态修复领域。


背景技术：

2.补播是在不破坏或少破坏原有植被的情况下，在草地上播种一些适应性强、饲用价值高的牧草，以改善草地植物群落结构、恢复局部裸地和退化地、增加地表覆盖度、促进退化草地的进展演替，同时提高牧草的产量与优良牧草比例，这是退化草地恢复与改良的一项重要的半人工、近自然的恢复措施。补播是改良退化草地的有效途径，无论国外还是国内，对天然草地补播改良工作都极为重视，同时因操作简单、投入少、见效快而备受关注。
3.以往的实践中，退化草原补播多采用以深耕翻或浅耕翻的方式。由于深耕翻或浅耕翻容易导致表层土壤结构破坏，造成地表蒸发增加，引起地表沙化，不利于草地资源的可持续利用与生态系统功能的保护。另外，在实践中，如果补播草种选择、补播时间和技术掌握不恰当，容易造成补播草种生态萌发率低，幼苗枯死，补播的成效不够显著，因此在推广应用中受到限制。此外，加强播后的管理与合理利用也是退化草地补播修复成败的关键。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种针对我国北方退化草地补播生态修复方法。
5.本发明提供的退化草地补播生态修复方法，包括：
6.1)补播草种选择
7.首先，根据适应性、利用目的、生产性能及饲用价值选择适应当地气候、土壤条件的乡土植物或已育成品种进行补播；
8.其次，草种选择以一年生和多年生、豆科和禾本科、深根型与浅根型、喜光型与避光型原则搭配混播；
9.再次，根据不同的退化程度，选择相应的草种搭配进行混播；
10.2)肥料施用
11.根据退化状况，选择对应的肥料及施肥量进行养分的补充；
12.3)免耕补播
13.根据补播区域的地形条件和区域大小确定补播方式：对于地势平坦机械容易到达地块，采用免耕补播的方式；对于地形复杂机械不易作业或面积较小的地块采用人工撒播或条播，人工撒播后用耙子把种子均匀覆土，还进行镇压；
14.根据待修复样地退化程度和草种的适生条件，确定播量；
15.在原生植被生长较弱且雨季来临前补播；
16.对于重度退化或植被覆盖度低的区域，在播种后设置草帘；
17.4)播后管理
18.对补播后区域进行围封管理，当年禁牧，等2年后进行秋季割草或冬季放牧。
19.上述方法步骤1)中，用于中度退化草地混播的草种为生态适应性广和饲用价值高
的豆科与禾本科植物；用于重度退化草地混播的草种为一年生和多年生、豆科和禾本科植物；
20.多年生植物苗期生长缓慢，持续时间长，伴播生长迅速的一年生植物则既可起到迅速形成产量的作用，也可增加覆盖度的作用防止风蚀、水蚀等对草地的破坏，为多年生植物提供适宜的生长环境，促进退化草地的高产和稳产；
21.常用的一年生植物包括青莜麦、青谷子、一年黑麦草、箭筈豌豆等。
22.上述方法步骤2)中，所述肥料可选择复合肥、有机肥、腐殖酸肥和尿素；
23.其中，复合肥是指含有两种或两种以上营养元素的化肥。复合肥具有养分含量高、物理性状好、见效快等优点。在适宜时间施肥，可快速解决植物需肥与土壤供肥之间的矛盾，对促进植物生长有着十分重要的作用；
24.有机肥和腐殖酸肥主要来源于植物和动物，富含多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素，可为植物提供全面营养，肥效长，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性；有机肥和腐殖酸肥见效慢，可根据实际需求择优选择；
25.尿素一般有需要时追肥使用；
26.一般禾本科牧草为主的草地需要多施些氮肥，豆科牧草为主的草地需要多施些磷、钾肥；
27.如割草地施用无机肥料，春季追肥每公顷施45-60kg氮、30-40kg五氧化二磷、30-45kg氧化钾，可同时施入或直接施用一定比例的复合肥；秋季追肥磷、钾肥为主，每公顷约施25-30千克五氧化二磷、30-45千克氧化钾；
28.无机肥料、颗粒有机肥和腐殖酸肥一般利用免耕机进行沟施，特殊地形机械不易操作的地块或小面积少量施肥可采用人工撒施、穴施等方法；粉末状有机肥和腐殖酸肥可采用撒肥机撒施。
29.上述方法步骤3)中，播种量控制在1～3kg/亩；
30.补播的时间是草地修复成败的关键因素之一。在原生植被少、生长弱的时间段进行补播有利于补播物种竞争资源以及快速生长。
31.补播时间要考虑适于种子萌发和萌发后幼苗生长。具体补播时间根据当地气候状况，春季一般在每年4月底～5月初，有些地方由于试验地春季干旱多风、蒸发量大，将补播时间定在雨季进行。
32.依据种子的大小，将大小一致、差异小的种子进行均匀混合后一起播种，差异较大的种子分开播种；
33.一般小粒种子播深1～2cm，大粒种子播深3～5cm，行距20～30cm。
34.补播过程中，将种子箱和化肥箱分开，避免因为种子和肥料间隔太近造成烧种、烧苗的现象，提高补播牧草的出苗率和幼苗成活率。
35.对于重度退化或植被覆盖度低的区域，在播种后设置单层的草帘，以降低地表温度，减少夏季高温对补播植物幼苗的伤害，起到保护幼苗的作用；同时，草帘腐烂分解后，可以为土壤提供有机质，改善土壤的孔隙度和通气性。
36.出苗阶段对补播恢复成功是比较重要的阶段，刚补播的幼苗嫩弱，经不起牲畜的践踏，要加强围封管理，当年必须禁牧，等2年后才可进行秋季割草或冬季放牧，要给牧草2
～3个季节的连续生长时期；对于补播后的打草场，保留打草带，并保持合适的留茬高度。
37.本发明还提供一种退化草地补播修复方法。
38.本发明所提供的退化草地补播修复方法，包括如下步骤：选择质量比1:1:1的杂花苜蓿、羊草和冰草作为补播物种，施高浓度硫酸钾复合肥作为底肥，采用免耕补播机进行补播作业，播种后覆盖草帘，即可。
39.上述方法中，高浓度硫酸钾复合肥的施用量为15kg/亩；
40.播种量为2.5kg种子/亩。
41.本发明具有以下优点：
42.(1)补播草种的选择：选择以一年生和多年生、豆科和禾本科、深根型与浅根型、喜光型与避光型牧草进行搭配混播，可以充分发挥不同牧草品种在不同演替阶段的产量优势，以及在水分和养分利用方面的互补性，促进退化草地改良后的高产与稳产，提高牧草营养价值和品质。
43.(2)免耕补播：以往退化草地改良实践和标准规范中，多采用深耕翻或浅耕翻，翻耕深度在10～30厘米，恰好是干旱和半干旱区草原植被根系的主要分布层，这无可避免造成对原生植被的破坏，极易引起水土流失，且不利于草原的土壤碳储存。本专利中，采用了免耕补播，翻耕深度仅位于土壤表层(0～5cm)，且随着补播的完成，紧跟着有镇压的过程，既保证了补播种子的有效着床，又将对原生植被的破坏减小到最小。另外，对于部分退化严重，原生植被覆盖度小的区域，覆盖一层草帘，可以有效改善土壤墒情，降低夏季高温对补播牧草幼苗的高温伤害，显著提高补播幼苗成活率。以往的实践中较少采用相关的遮盖物。
附图说明
44.图1为实施例1中退化草地补播修复试验区处理过程(免耕补播与草帘覆盖)。
45.图2为实施例1中退化草地补播修复试验区的处理成效。
46.图3为实施例2中锡林浩特市退化打草场修复项目区基本情况。
47.图4为实施例2中4锡林浩特市退化打草场修复过程。
具体实施方式
48.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
49.下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
50.本发明提供一种针对我国北方退化草地补播生态修复方法。所述方法包括：包括：
51.1)补播草种选择
52.首先，根据适应性、利用目的、生产性能及饲用价值选择适应当地气候、土壤条件的乡土植物或已育成品种进行补播；
53.其次，草种选择以一年生和多年生、豆科和禾本科、深根型与浅根型、喜光型与避光型原则搭配，模拟原生植被各自在草群中的占比进行混播；
54.再次，根据不同的退化程度，选择相应的草种搭配进行混播；
55.2)肥料施用
56.根据退化状况，选择对应的肥料及施肥量进行养分的补充；
57.3)免耕补播
58.根据补播区域的地形条件和区域大小确定补播方式：对于地势平坦机械容易到达地块，采用免耕补播的方式；对于地形复杂机械不易作业或面积较小的地块采用人工撒播或条播，人工撒播后用耙子把种子均匀覆土，还进行镇压；
59.根据待修复样地退化程度和草种的适生条件，确定播量；
60.在原生植被生长较弱且雨季来临前补播；
61.对于重度退化或植被覆盖度低的区域，在播种后设置草帘；
62.4)播后管理
63.对补播后区域进行围封管理，当年禁牧，等2年后进行秋季割草或冬季放牧。
64.实施例1
65.2018年，我们在内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市巴彦哈日阿图嘎查，开展了退化草地补播修复试验研究，试验区面积130亩。补播的物种为杂花苜蓿，羊草和冰草，补播的比例为1:1:1，播种量2.5kg种子/亩，底肥为高浓度硫酸钾复合肥(15kg/亩)。补播过程采用免耕补播机进行作业(图1、图2)。通过对补播后第二年的观测发现，覆盖草帘后，群落盖度增加了4～26％，物种数增加了14～50％，株丛数增加41％～88％。
66.实施例2
67.2019～2021年，基于上述技术体系，我们为锡林浩特市毛登牧场6.5万亩退化打草场的生态修复提供了技术支撑(图3)。根据不同实验地点退化打草场的植被类型和退化程度，因地制宜采取施肥、切根(适用于根茎型草地根茎型禾草25株/
㎡
以上)、补播等措施进行退化打草场生态修复。其中，对1万亩重度退化打草场，采取切根+免耕补播+施固态生物有机肥+管护措施。补播的草种为混播的羊草(0.7公斤/亩)，垂穗披碱草(2.0公斤/亩)，赤谷(setariaitalica)(0.5公斤/亩)，高冰草(agropyronelongatum)(0.6公斤/亩)，播种深度1～3厘米，补播时间为6月下旬。补播时采用免耕补播机械，一次作业完成开沟、播种、施肥、覆土和镇压五道工序，补播行距：30cm。修复当年即取得了较好地修复成效，并入选2021年国家自然资源部发布的18个《全国生态修复典型案例》(图4)。