圍欄封育對(duì)綏化地區(qū)羊草草地生物量的影響

研究圍欄封育后退化草地群落功能群的變化。在達(dá)日縣典型的中度退化的嵩草草甸上建立試驗(yàn)樣地,并進(jìn)行了連續(xù)3年的觀測(cè)。結(jié)果顯示:隨著封育年限的增加,群落蓋度、多樣性及生物量均在增加,其中禾本科功能群生物量增加最快,莎草科功能群次之,豆科功能群增加緩慢,而雜類草功能群生物量卻逐年減少。

為監(jiān)測(cè)寧夏鹽池不同地段荒漠草原圍欄封育的恢復(fù)效果以及毒雜害草對(duì)封育改良的影響,在一塊具有相同恢復(fù)措施和年限的圍欄草地內(nèi)分異出4個(gè)毒雜害草生長(zhǎng)狀況不同的典型采樣小區(qū)。通過樣方調(diào)查統(tǒng)計(jì)群落的基本特征,運(yùn)用pca排序方法、相關(guān)分析和一元線性回歸模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過9年的圍欄封育,草地優(yōu)勢(shì)種發(fā)生明顯變化,并且不同地段的優(yōu)勢(shì)種群不同,其恢復(fù)進(jìn)程也各不相同;毒雜害草的大量生長(zhǎng)降低了植被的總蓋度、物種多度、優(yōu)良牧草的相對(duì)生物量以及優(yōu)勢(shì)種群的優(yōu)勢(shì)度,使種群結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)簡(jiǎn)單化趨勢(shì),促進(jìn)了牧草的簇狀生長(zhǎng)格局;草地系統(tǒng)的自然恢復(fù)過程不能明顯控制老瓜頭(cynanchumkomarovii)、刺葉柄棘豆(oxytropisaciphylla)等有毒植物的生長(zhǎng)和繁殖,應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)娜藶楦蓴_措施。

通過對(duì)昭蘇馬場(chǎng)春秋草地不同圍欄封育年限草地地上植物量的研究,結(jié)果表明:草地地上植物量隨著圍欄封育年限的延長(zhǎng)呈增加趨勢(shì),圍欄封育5和6年草地地上植物量隨季節(jié)的變化呈"s"型增長(zhǎng)曲線,未圍欄封育草地地上植物量累積變化呈雙峰曲線;圍欄封育5和6年與圍欄封育1年和未圍欄封育草地的禾草類和豆科草類間差異極顯著(p<0.01),隨著圍欄封育年限的延長(zhǎng),雜類草所占比例下降,而優(yōu)良禾草類比例明顯升高,在群落中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,不同圍欄封育年限草地地上植物量的絕對(duì)生長(zhǎng)率和相對(duì)生長(zhǎng)率的季節(jié)變化相似,在植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)初期率都較大,此后都呈下降趨勢(shì)。

在黃河源區(qū)-青海省果洛藏族自治州瑪沁縣選取4個(gè)不同退化程度的天然草地,以圍欄內(nèi)封育和圍欄外自由放牧草地作比較,采用樣方法調(diào)查草地圍欄內(nèi)外的群落結(jié)構(gòu)特征和草地初級(jí)生產(chǎn)力生物量,并通過計(jì)算地上與地下生物量比值以及植物群落干鮮比來評(píng)價(jià)圍欄封育的效果。結(jié)果表明:不同退化程度圍欄內(nèi)外的植被組成存在顯著差異;隨著退化程度的加劇,植物群落的蓋度、高度以及多樣性指數(shù)有下降趨勢(shì),且圍欄內(nèi)的蓋度、高度及多樣性指數(shù)均大于圍欄外的;植物群落高度、蓋度、地上生物量和生物量干鮮比隨著退化程度加劇有減小的趨勢(shì)。圍欄封育有利于改善青藏高原退化高寒草地的植物群落結(jié)構(gòu),提高草地植物群落的蓋度和生物量,促進(jìn)其恢復(fù)演替。

對(duì)青海湖地區(qū)高寒草地圍欄內(nèi)外植被進(jìn)行調(diào)查分析。結(jié)果顯示,圍欄封育措施使高寒草地植被的蓋度、高度、生物量均明顯增加,從不同經(jīng)濟(jì)類群分析,其禾草、莎草等可食牧草比例增加,而不可食牧草比例相對(duì)下降。圍欄封育措施對(duì)群落組成結(jié)構(gòu)及植物種的重要值產(chǎn)生不同程度的影響,主要表現(xiàn)在生物多樣性增加,一些可食牧草的重要值增加,而不可食牧草的重要值相對(duì)下降。

【目的】結(jié)合地上生物量及蓋度分析光譜曲線來研究圍欄封育的效果及其光譜的特征?！痉椒ā垦芯窟x取了天山北坡荒漠草原草地圍欄內(nèi)外、山地低草草甸草地圍欄內(nèi)外4種類型,采用svchr768地物光譜儀測(cè)量草地冠層的光譜反射率,生成光譜曲線;利用目測(cè)法測(cè)定植被的蓋度,利用樣方測(cè)定的方法測(cè)定植被的地上生物量?！窘Y(jié)果】圍欄封育一定時(shí)間后,圍欄內(nèi)的蓋度及地上生物量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圍欄外的;2011和2012年荒漠草原草地圍欄內(nèi)及2012年山地低草草甸草地圍欄內(nèi)外的光譜曲線均具有明顯的綠色植物的光譜特征,而荒漠草原草地圍欄外的反射峰和水分吸收谷都不太明顯?！窘Y(jié)論】圍欄封育對(duì)植被恢復(fù)具有一定的效果;不同草地類型的光譜曲線存在很大的差異;相同草地圍欄內(nèi)外的光譜曲線也不相同。

為了研究圍欄封育和未圍欄封育不同年限草地土壤種子庫(kù)的變化情況,試驗(yàn)以鹽池縣退化荒漠草原為研究對(duì)象,采用室內(nèi)萌發(fā)的方法對(duì)土壤種子庫(kù)進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明:不同圍欄封育年限草地土壤種子庫(kù)組成以多年生草本植物為主;在圍欄封育條件下土壤種子庫(kù)密度是190~690粒/m2,圍欄封育5年的草地土壤種子庫(kù)密度最高,隨著圍欄封育年限的繼續(xù)延長(zhǎng),種子庫(kù)的密度有所降低;土壤種子庫(kù)與地上植被的相似性系數(shù)較低;不同圍欄封育年限草地地上植被密度與土壤種子庫(kù)密度呈正相關(guān)。

為了治理不斷惡化的草地生態(tài)環(huán)境,昭蘇縣從2007年開始對(duì)退化草地進(jìn)行圍欄封育。本文以伊犁地區(qū)昭蘇縣的溫性草原類草地為研究對(duì)象,通過對(duì)比圍欄內(nèi)外草地生物量、高度、蓋度和植物種類等方面的變化,分析禁牧、休牧對(duì)退化草地的恢復(fù)作用。

通過對(duì)西藏安多典型退化草地圍欄,研究圍欄對(duì)植被特征、地下生物量、地下種子庫(kù)以及多樣性等方面的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過圍欄封育后草地植物高度、蓋度、產(chǎn)量均有不同程度的提高。植物多樣性有所增加,植被優(yōu)勢(shì)種差異較為顯著。植物群落地下生物量變化幅度較大,經(jīng)過圍欄草地0～10cm地下生物量增加明顯。土壤種子庫(kù)測(cè)定表明,圍欄實(shí)驗(yàn)地種子總數(shù)明顯高于圍欄外,且增加的種子數(shù)主要分布在0～5cm的土層中。

于2004～p2005年對(duì)不同退化程度圍欄內(nèi)外無芒隱子草根系、莖基部和葉的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(可溶性糖、淀粉)的含量變化以及與其植被蓋度和生物量的關(guān)系進(jìn)行測(cè)定分析。結(jié)果顯示:(1)無芒隱子草主要儲(chǔ)藏性非結(jié)構(gòu)性碳水化合物為淀粉,主要貯藏部位為莖基部,屬中等耐牧型牧草;非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量2年均表現(xiàn)為7月最低(3.10%和7.67%),10月最高(12.22%和12.58%),說明無芒隱子草非結(jié)構(gòu)性碳水化合物積累易受季節(jié)因素影響。(2)圍欄封育顯著促進(jìn)了輕度退化區(qū)無芒隱子草根系和莖基部非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量積累,而對(duì)葉部無顯著影響;圍欄封育對(duì)重度退化區(qū)無芒隱子草根系淀粉的積累具有促進(jìn)作用,但對(duì)莖基部和葉淀粉無顯著影響。說明圍欄可促進(jìn)輕度退化區(qū)無芒隱子草非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的積累,但對(duì)重度退化區(qū)的含量影響甚微。(3)相關(guān)分析顯示,在輕度退化樣地?zé)o芒隱子草根系和莖基部的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量與其分蓋度呈顯著正相關(guān);在重度退化樣地放牧區(qū),非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量與其分蓋度和生物量顯著相關(guān),但在圍欄區(qū)卻無顯著相關(guān)。結(jié)果表明單純利用非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量評(píng)價(jià)無芒隱子草草地生長(zhǎng)狀況具有一定的局限性,要結(jié)合草地的初始狀況、利用方式等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

通過對(duì)鹽池縣不同立地類型圍欄內(nèi)外封育3年的荒漠草原植被數(shù)量特征及多樣性研究,結(jié)果表明:圍欄后,荒漠草原草本植物密度圍欄內(nèi)比圍欄外增加了2～10株/m2、蓋度增加5%～38%。草原圍欄內(nèi)產(chǎn)草量比圍欄外增加了560～2077.7kg/hm2,固定沙地白沙蒿的減少使得圍欄外產(chǎn)草量比圍欄內(nèi)高594.8kg/hm2;圍欄封育后荒漠草地植物的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變,圍封草地上的退化指示植物逐漸從群落中退出,多年生禾本科植物增加。植物群落shannon-wiener指數(shù)增加,pielou、partrick和simpson指數(shù)都發(fā)生了變化,群落植被的豐富度得以改善,優(yōu)勢(shì)植物的優(yōu)勢(shì)地位也逐漸明顯,而且植被分布也趨向均勻穩(wěn)定。

圍欄封育是一種常見的退化草地恢復(fù)措施,其改變了草地植物生長(zhǎng)繁殖的小環(huán)境。在青藏高原東緣高寒草甸中,采用定點(diǎn)監(jiān)測(cè)的方法研究了封育8年之后圍欄內(nèi)外植被與種子雨的差異。結(jié)果表明,圍欄封育顯著降低了植被中物種豐富度、shannon-wiener指數(shù)以及植株個(gè)體密度,但顯著提高了種子雨中物種豐富度和種子雨密度,種子雨密度增加主要由禾本科植物種子數(shù)量增加所致;種子雨中物種多度等級(jí)分布模式在封育地中符合生態(tài)位優(yōu)先占據(jù)模型,而在放牧地中符合對(duì)數(shù)正態(tài)模型。圍欄封育對(duì)種子雨的季節(jié)動(dòng)態(tài)沒有明顯影響,表現(xiàn)為放牧地與封育地的種子雨均為單峰模式。封育地中種子雨與植被相似性略高于放牧地,但封育地與放牧地中種子雨具有極高相似性。

圍欄封育構(gòu)建草原“生態(tài)網(wǎng)”

近年來,由于自然環(huán)境惡化,荒漠化加劇,以及過度放牧等不利因素的影響,對(duì)羊草草甸草原構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此,羊草草甸草原的保護(hù)和人工草地的重建已引起關(guān)注。根據(jù)羊草可進(jìn)行無性繁殖和有性繁殖的特點(diǎn),將重度退化的天然羊草草場(chǎng)、棄耕地、撂荒地和退耕地進(jìn)行翻、耙、播種優(yōu)良羊草種子,建立穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的羊草人工草地是改變吉林西部生態(tài)環(huán)境的有效方法,也是迅速提高草地生產(chǎn)力的重要措施。

通過對(duì)垂穗披堿草+雜類草型草場(chǎng)圍欄封育禁牧的效果調(diào)查分析,圍欄可明顯提高垂穗披堿草型草場(chǎng)的產(chǎn)草量和植被高度、蓋度、密度,使草地植被得到恢復(fù),同時(shí)可有效的改善草原生態(tài)系統(tǒng),促進(jìn)草群自然更新,隨著圍欄期限的延長(zhǎng),改善效果越加明顯,整個(gè)草地生態(tài)系統(tǒng)逐步趨于良性循環(huán)。

土壤鹽堿化是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)境因素。目前,全世界面臨著土壤鹽堿化面積不斷擴(kuò)大的難題,在我國(guó)的1億hm2耕地中,有3300多萬(wàn)hm2鹽堿荒地,660多萬(wàn)hm2鹽著漬化土地,就吉林省西

通過對(duì)臨時(shí)公路干擾下西藏阿里地區(qū)溫性荒漠草原草地的調(diào)查研究,從群落特征、多樣性、生產(chǎn)能力和有性更新能力幾個(gè)方面分析其對(duì)干擾的響應(yīng)和作用規(guī)律。結(jié)果表明,不同程度的干擾群落特征具有明顯的變化,中度干擾下第一優(yōu)勢(shì)種(沙生針茅)重要值增加,第二優(yōu)勢(shì)種(輪葉棘豆)下降,群落中開始有新的物種入侵(高原芥、灌木亞菊)。重度干擾下第一優(yōu)勢(shì)種(沙生針茅)重要值迅速降低而被高原芥取代,群落特征發(fā)生質(zhì)的變化。中度干擾下群落多樣性程度最高,重度干擾下最低。中度干擾下群落生產(chǎn)能力下降顯著,地面生物量?jī)H為原始群落的50.97％,經(jīng)濟(jì)類群變化不大;重度干擾下群落地面生物量為原始群落的45.14％,同時(shí)其經(jīng)濟(jì)類群發(fā)生顯著變化。中度干擾下群落保持了相當(dāng)?shù)挠行苑敝衬芰?重度干擾則使群落基本喪失了原有的有性繁殖能力。

以青藏高原"黑土灘"為研究對(duì)象,采用圍欄封育、圍欄封育+人工補(bǔ)播進(jìn)行"黑土灘"草地的改良,測(cè)定了2010~2014年度"黑土灘"草地垂穗披堿草、可食牧草鮮重。結(jié)果表明,多年圍欄封育、人工補(bǔ)播,"黑土灘"樣地內(nèi)的垂穗披堿草、可食牧草和牧草鮮重顯著增加(p<0.05),而不可食牧草并未顯著增加(p≥0.05)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),與圍欄封育相比,人工補(bǔ)播樣地的垂穗披堿草比例、可食牧草比例顯著增加(p<0.05)。其中,2014年度的人工補(bǔ)播樣地內(nèi)的垂穗披堿草和可食牧草比例分別為67%和73%,較2010年度分別顯著增加了2.52倍和2.17倍,而圍欄封育垂穗披堿草和可食牧草比例并未顯著增加(p≥0.05)。以上結(jié)果表明,與圍欄封育相比,短期內(nèi)人工補(bǔ)播是退化天然草地改良更為有效的措施。

植被退化是威脅黑河源流區(qū)生態(tài)安全的重要因素,結(jié)合黑河流域綜合治理工程,圍欄封育措施對(duì)黑河源流區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響進(jìn)行研究,以期為黑河流域生態(tài)治理提供技術(shù)支持。

研究了退化草場(chǎng)圍欄封育7～10年對(duì)栗鈣土中硫形態(tài)及對(duì)微生物量碳、氮、磷、硫的影響。結(jié)果表明,圍欄封育使土壤中有機(jī)碳、全氮、全磷和各形態(tài)硫含量均顯著提高。但有機(jī)硫和無機(jī)硫占全硫的比例變化不大。栗鈣土中,有機(jī)硫占全硫的93.5%,c-s是最大的有機(jī)硫庫(kù),約為有機(jī)硫的77.3%。硫含量的增加以有機(jī)態(tài)為主,有機(jī)硫的增加占全硫增加的96.7%,其中c-s的增加占全硫增加的56.7%。圍欄使微生物量碳、氮、磷、硫均顯著增加,加速了營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化,提高了土壤供應(yīng)養(yǎng)分的能力。圍欄內(nèi)外有機(jī)硫與有機(jī)碳、全氮之間的關(guān)系是不一致的。

研究了退化草場(chǎng)圍欄封能7-10年對(duì)栗鈣土中硫形態(tài)及對(duì)微生物量碳,氮,磷,硫的影響。結(jié)果表明,圍欄封育使土壤中有機(jī)碳,全氮,全磷和各形態(tài)硫含量均顯著提高。但有機(jī)硫和無機(jī)硫占全硫的比例變化不大。栗鈣土中,有機(jī)硫占全硫的93.5%,c-s是最大的有機(jī)硫庫(kù),約為有機(jī)硫的77.3%。硫含量的增加以有機(jī)態(tài)為主,有機(jī)硫的增加占全硫增加的96.7%,其中c-s的增加占全硫增加的56.7%。圍欄使微生物量碳,氮,磷

為了初步探索圍欄封育對(duì)甘南高原高寒草甸草原植被群落特征的影響,本試驗(yàn)通過植被群落特征指標(biāo)的對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)經(jīng)圍欄封育后,植被植株的平均高度、草地生物量圍欄內(nèi)均比圍欄外顯著增加,圍欄內(nèi)物種數(shù)也較圍欄外有所增加,圍欄內(nèi)優(yōu)勢(shì)種各項(xiàng)植被特征指標(biāo)明顯多于圍欄外,且呈極顯著差異,但毒雜草類在植被株高和產(chǎn)量上圍欄外高于圍欄內(nèi),群落密度差異不顯著。由此可見,圍欄封育對(duì)甘南高原高寒草甸草地退化的恢復(fù)和建設(shè)有重要作用。