退化草地放牧和围封条件下的土壤种子库

2013-02-18阿门布和内蒙古巴林右旗草原工作站025150

当代畜禽养殖业 2013年4期

阿门布和内蒙古巴林右旗草原工作站 025150

1 研究区与研究方法

1.1 研究区概况

研究区设在内蒙古巴林右旗大板镇沙日沐沦嘎查京津风沙源治理工程围栏封育项目区。该区属温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温5.0℃；1月平均气温为-13.7℃，极端最低气温为-31.1℃；7月平均气温为22.3℃，极端最高气温42.6℃；大于或等于5℃的积温为3086.4℃，持续天数为185天；大于或等于10℃的积温为2748.6℃，持续天数为149天；无霜期为134天。试验区年降水量为300～350mm，一年内降水量的分布很不均匀，春季降水量较少，一般仅占全年降水量的10.1%；加之风多风大，蒸发量高，夏季降水量占全年降水量的75.6%。土壤类型为沙质栗钙土，经破坏后退化为流动风沙土，沙土基质分布广泛，风沙活动强烈，原生植被也被破坏殆尽。本试验选择自由放牧和围封保护的退化草地作为研究对象。围封草地建于2007年，面积约4000 亩，封育区内植被恢复较好，物种丰富度较高，主要植物种是百里香、隐子草、冷蒿、画眉草和阿氏旋花等。放牧草地与围封草地相邻，由于长期放牧植被退化严重，主要建群种是百里香、阿氏旋花、冷蒿、猪毛菜和画眉草等。

1.2 研究方法

2011年4月底分别在自由放牧地、围封草地(已封育4年)的典型地段等距离(20m，南北方向)设置3 条长200m 的样带，在每条样带上等距离(10m)设置20 个固定样点，2 个类型共计120 个样点，用以土壤种子库测定。

土壤种子库的测定。4月上旬在每个样点采取深度为5cm、面积为20cm×20cm 的原状土体装入布袋，带回试验室，过筛除去杂物后，将土样均匀平摊在发芽盆内(盆的外径为37cm，内径为33cm，高为12cm，盆底部钻有输水孔)，上层覆土厚度约为1cm，然后置于玻璃温室中进行种子发芽和幼苗种属鉴定。种子发芽实验期间，每天下午定时喷洒适量的水分，使盆内的土壤保持湿润状态，以保证尽可能多的植物种子萌发出苗。种子萌发出苗后，仔细观察和诊断幼苗种属，一旦能够判别出一个幼苗的种属则记其数(视其为有生命力的种子)，并把它从盆中轻轻拔掉，直到识别出所有幼苗的种属为止。土壤种子库密度用单位面积(1m2)土壤中有生命力的种子数量(即有效种子数量)来表示。种子发芽实验持续的时间为3 个月。

2 结果与分析

放牧草地种子库中共有植物23 种，其中单子叶植物7 种，双子叶植物16 种；围封草地种子库中共有植物28 种，其中单子叶植物6 种，双子叶植物22 种。以生活型划分，放牧草地一年生草本植物14种，多年生草本植物7 种，灌木2 种；围封草地一年生草本植物17 种，多年生草本植物6 种，灌木5 种(图1)。

放牧草地土壤种子库23 种植物分属11 个科，其中禾本科7 种、藜科4 种、豆科2 种、菊科4 种、其他7 科各1 种；围封草地土壤种子库28 种植物分属13 个科，其中禾本科6 种、藜科5 种、豆科3种、菊科5 种、其他9 科各1 种(表1)。围封5年的草地比放牧草地植物种数提高了21%，豆科植物增加了50%，围封措施显著提高了沙质草地群落种子库的植物种数以及优良牧草的种类，使草地质量得到改善，表明了围封禁牧是促进退化草地土壤种子库修复的有效措施之一。

放牧和围封草地均是多年生杂类草占绝对优势，在围封草地种子库群落中，多年生杂类草占57%，最丰富的5 种植物依次是百里香、隐子草、冷蒿、画眉草和阿氏旋花，其种子库密度占土壤种子库总密度的81%。在放牧草地种子库群落中，多年生杂类草占67%，最丰富的5 种植物依次是百里香、阿氏旋花、冷蒿、猪毛菜和画眉草，其种子库密度占土壤种子库总密度的86%(表1)。放牧草地种子库密度为7375 有效种子数/m2(平均值)，围封草地种子库密度为10670 有效种子数/m2(平均值)，比放牧草地提高了44%。

由此可见,围封草地土壤种子库群落处于百里香+隐子草+冷蒿的恢复演替阶段,而放牧草地土壤种子库群落处于百里香+阿氏旋花+冷蒿的退化演替阶段。

3 讨论

种子库的大小与种子的大小有关，通常一些产生种子数量多而体积小的植物具有较大的土壤种子库。与放牧退化草地相比较，围封4年的退化草地土壤种子库的密度和植物种数明显增加(增加的比例分别为44%和21%)，同时还增加了种子库优良禾草的密度以及豆科植物的种类，使草地质量得到改善，表明围封是促进退化草地土壤种子库修复的有效措施之一。因此，有必要对放牧草地进行围封管理，尤其是在植物生长季节，适当地撒播优良牧草种子，以加快过度放牧草地的恢复演替进程。