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施肥对祁连山沼泽湿地主要植物生长的影响

2016-11-21柯娟

防护林科技 2016年10期
关键词:沼泽祁连山生物量

柯娟

(肃南裕固族自治县隆畅河自然保护站,甘肃 张掖 734400)



施肥对祁连山沼泽湿地主要植物生长的影响

柯娟

(肃南裕固族自治县隆畅河自然保护站,甘肃 张掖 734400)

为了解不同施肥措施对祁连山沼泽湿地植物生长的影响,进行了区组试验研究。结果表明:高剂量的混合肥对地上部分生长效果最好,地上生物量达到了377.1 g•m-2,比对照高41.5%;其次为中剂量混合肥,地上生物量为371.2 g•m-2,比对照高39.0%。高剂量混合施肥区和中剂量混合施肥区差异不显著。从环保和节约资源的角度讲,建议采用中剂量混合施肥。

施肥;祁连山沼泽湿地;湿地植物;植物生长

祁连山沼泽湿地位于青藏、蒙新、黄土三大高原的交汇处,是我国最重要的湿地资源之一。它具有独特的自然环境条件,拥有着丰富多样的物种,是我国内陆地区重要的湿地生态系统[1]。前人研究表明,施肥可以促进植物的生长、群落植物的多样性。孙大成等[2]研究发现,氮输入可以显著增加茭草(Zizanialatifolia)地上部分的含氮量,促进茭草地上生物量的积累;仁青吉等[3]研究了施肥对草地生长、产量的影响,结果发现施肥后草地的生产力有显著提高,草地质量有较大的改善,而且草地群落结构也不断发生演化,因此说明短期内施肥能有效促使退化的草地恢复生产力。

近年来,在自然和人为因素的综合作用下,祁连山湿地不断退化,生物多样性减少,生态功能也在不断衰退。因此,祁连山湿地植物资源的保护和修复任务亟待进行,修复湿地资源对祁连山生态保护工作具有重要的理论价值和生态意义。为了促进祁连山湿地植被恢复,在前人研究的基础上,本文研究了不同施肥处理对祁连山沼泽湿地主要草本植物株高及生物量的影响,确定较优的施肥处理措施,为祁连山植物修复提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

试验地位于肃南裕固族自治县大河乡松木滩村,地理坐标为99° 27′33″ E、 38°47′35″ N,属于大陆性荒漠气候,年平均气温3.9 ℃,年日照时数为2 683 h,年降水量仅为250~350 mm。祁连山湿地的植物资源共有84个科399个属1044个种,其中裸子植物涉及有3科6属10种,蕨类植物涉及有7科13属14种,被子植物涉及最多,有74科380属1 020种[4]。

1.2 试验设计

试验设3个处理,每个处理设3个梯度(见表1),每个梯度及对照试验面积为100 m2,重复3次,于2015年4月上旬将肥料一次性撒入到试验地,并及时进行浇水。2015年8月3日用直尺测定样点的主要植物株高,然后采用收割的方法获取植物地上部分,烘干至恒质量后称其干质量即为试验验区主要植物的地上生物量。调查的植被均为祁连山湿地的主要种,包括矮嵩草(Kobresiahumilis)、小钩毛苔草(Carexlasiocarpa)、华扁穗草(Blysmussinocompressus)和甘肃苔草(Carexkansuensis)、草地早熟禾(Poapratensis)及藏嵩草(Kobresialittledalei)等[5]。

表1 施肥处理的试验设计

1.3 统计分析

试验采用SPSS21.0进行统计分析,LSD多重比较,P<0.05。

2 结果与分析

2.1 施肥对主要植物株高的影响

由表2结果分析可以得出,不同施肥处理的植物主要种株高表现不同。对矮嵩草、小钩毛苔草、华扁穗草和甘肃苔草、草地早熟禾及藏嵩草的株高分析得出,对照区株高值最小,分别为7.7 cm、7.3 cm、7.0 cm、16.3 cm、13.0 cm、13.2 cm;混合肥高剂量处理的株高最大,分别为11.7 cm、10.5 cm、12.8 cm、25.6 cm、19.7 cm、17.5 cm,分别比对照提高51.9%、43.8%、82.8%、57.0%、51.5%、32.6%;方差分析表明,各施肥处理株高均显著高于对照,且混合施肥区高剂量效果最好,但是高剂量和中剂量差异不显著。从环保及节约资源的角度考虑,建议采用混合施肥中剂量。

表2 不同施肥处理对祁连山沼泽湿地主要植物株高的影响

注:同列不同字母表示差异显著,LSD多重比较,P<0.05,下同。

2.2 施肥对主要植物地上生物量的影响

不同施肥处理对祁连山沼泽湿地植物地上生物量有显著的影响(图1)。9个施肥区处理植物地上生物量显著高于对照,混合肥处理的植物地上生物量显著高于单一施用氮肥和磷肥的处理。从总体来看,最低的是低剂量的氮肥处理,仅为248.5 g•m-2,与对照组差异不显著。对植物地上部分干质量促进效果最大的是高剂量的混合肥处理,达到了377.1 g•m-2,比对照高41.5%,其次是中剂量混合肥处理(371.2 g•m-2),比对照高39.0%,但是二者差异不显著。根据以上分析可知,高剂量混合施肥效果最好,但高剂量混合施肥和中剂量差异不显著,从环保及节约资源的角度考虑,建议采用混合施肥中剂量。

图1 不同施肥处理对祁连山沼泽湿地主要植物地上生物量的影响

3 结论与讨论关于祁连山湿地自然保护区方面的研究,前人也取得了一定成果。秦嘉海等[6]在祁连山黑河上游俄博岭研究了4种草地土壤理化性质,研究表明CEC、碱解氮、速效磷、速效钾等养分随土壤退化加剧明显减少。景美玲等[7]研究发现,通过施肥,可以显著提高祁连山湿地植被盖度和优势种的优势度,降低植被的物种多样性,且发现施氮量300 kg•hm-2是考虑经济效益的最佳施肥方案。前人的研究表明,祁连山湿地退化加剧了土壤退化,通过施肥有助于植被恢复。本试验结果表明,不同施肥处理对祁连山沼泽湿地植物生长有明显的促进作用,这与罗巧玉等[1]、孙大成[2]和景美玲[7]的研究结果一致。对于6种草本植物来说,通过施肥处理,株高和生物量均显著高于对照,且以高剂量混合施肥区效果最好,但和中剂量混合施肥区差异不显著。因此,从环保及节约资源的角度考虑,建议采用中剂量混合施肥。从试验结果也可以看出,混合肥处理的植物地上生物量显著高于单一施用氮肥和磷肥的处理,与株高测定结果一致,说明与单一肥相比,混合肥对植物生长有较好的优势。

[1] 罗巧玉,马永贵,谢慧春,等. 施微肥对祁连山高寒沼泽湿地生态系统土壤及植被生长状况的影响[J]. 青海师范大学学报:自然科学版,2015,31(3):27-33

[2] 孙大成,郭雪莲,解成杰,等. 氮输入对沼泽湿地植物生长和氮吸收的影响[J]. 生态环境学报,2013(8):1317-1321

[3] 仁青吉,罗燕江,王海洋,等. 青藏高原典型高寒草甸退化草地的恢复——施肥刈割对草地质量的影响[J].草业学报,2004,13(2):43-49

[4] 赵维俊,孟好军,刘贤德. 张掖市湿地植被资源调查与研究[J]. 湿地科学与管理,2011,7(3):53-55

[5] 冯璐. 施肥对祁连山湿地植物群落结构及土壤有机质的影响[D].贵州:青海师范大学,2015,23-29

[6] 秦嘉海,张勇,赵芸晨,等. 祁连山黑河上游不同退化草地土壤理化性质及养分和酶活性的变化规律[J]. 冰川冻土,2014(2):335-346

[7] 景美玲,马玉寿,李世雄,等. 不同施氮量对祁连山高寒草甸退化草地的影响[J]. 青海畜牧兽医杂志,2014,44(4):5-8

Effect of Fertilization on Growth of Main Plants in Marsh Wetland in Qilian Mountains

Ke Juan

(Longchanghe Nature Reserve,Sunan Yugur Autonomous County,Zhangye 734400,China)

In order to understand the influence of different fertilization measures on the growth of marsh wetland plants in Qilian mountain,block test was conducted. Result shows that adopting high-dosed mixed fertilizer can obtain the optimal effect for the growth of plants above the ground,and the above-ground biomass are 377.1 g•m-2,which are 41.5% higher than that of the control. Secondly,the medium dose of mixed fertilizer are optimal for the growth of above-ground part,and the above-ground biomass are 371.2 g•m-2,which are 39.0% higher than that of the control.There is no significant difference between the treatment of high-dosed and medium-dosed mixed fertilizer application. However,from the perspective of environmental protection and resource conservation,the medium-dosed mixed fertilizer is recommended.

fertilization; marsh wetland in Qilian mountains; wetland plant;growth of plant

1005-5215(2016)10-0018-02

2016-09-01

柯娟(1985-),女,甘肃肃南人,技术员,长期从事基层林业工作.

Q948.1

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.10.006

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