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锡林郭勒草原生态修复技术体系探讨

2019-01-21刘亚玲王瑞珍闫晓红包乌云

草原与草业 2018年4期
关键词:补播冰草羊草

刘亚玲,邢 旗,王瑞珍,陈 翔,闫晓红,张 健,包乌云,程 磊

(1.内蒙古蒙草环境(集团)股份有限公司, 内蒙古呼和浩特 010030;2.内蒙古草原生态畜牧产业研究院股份公司,内蒙古锡林浩特 026000)

锡林郭勒盟地处祖国北疆,草原资源丰富、类型多样,是北方草原资源典型地域。锡林郭勒草原既是国家重要的畜产品基地,又是距京津唐地区最近的草原牧区,加强锡林郭勒草原生态环境保护建设,事关我区生态文明建设大局。一个时期以来,由于气候因素及人为不合理利用,锡林郭勒草原普遍出现了不同程度的退化、沙化、盐渍化。近十几年,锡林郭勒盟加大了草原保护与建设力度,采取综合性措施使草原生态环境有所好转。但由于草原保护欠账较多,人草畜矛盾依旧存在,加之草原自身的脆弱性,草原保护与修复仍是一项较长期的任务。

1 锡林郭勒草原生态状况

锡林郭勒盟地理坐标东经110°59′-120°00′,北纬42°32′-46°41′,北与蒙古国接壤,是东北、华北、西北交汇地带。锡林郭勒盟地形以高平原为主体,兼有多种地貌的地区,地势南高北低,东、南部多低山丘陵,西、北部多为高原,浑善达克沙地由西北向东南横贯中部,海拔在800—1800米之间。气候属温带半干旱大陆性气候,特点是风大、干旱、寒冷,年均气温0~3℃,由东北向西南递增,大部分地区年降水200-350毫米,由东向西递减。地带性土壤有灰色森林土、黑钙土、栗钙土、棕钙土,局部地区分布有风沙土。

锡林郭勒盟草原总面积28958.03万亩,占内蒙古草原面积的25.74%,在各盟市排首位。草原植被类型从东向西由温性草甸草原、典型草原向荒漠草原过渡,中南部浑善达克沙地分布大面积的沙生植被、低地草甸植被。据内蒙古草原勘察规划院2009年-2010年调查:全盟退化、沙化、盐渍化面积占全盟草原总面积的72.22%,其中轻度退化、沙化、盐渍化面积占38.10%,中度退化、沙化、盐渍化面积占28.66%,重度占5.46%;在退化、沙化、盐渍化草原面积中,退化面积占退化、沙化、盐渍化总面积57.94%,沙化面积占10.02%,盐渍化面积占4.26%。近年来草原生态建设取得明显成效,退化、沙化、盐渍化草原面积呈减少趋势,但从整体来看,草原生态仍很脆弱,加大草原生态系统修复是当地的一项重要工作。

2 草原生态修复技术研究与应用实践

为了解决草原生态退化、沙化、盐渍化等问题,国家先后实施了风沙源治理、退牧还草工程等重大生态工程,为地方自然资源的持续利用和生态环境的改善发挥了重要的作用。同时,国家和地方政府设立研究和技术推广项目,对退化草地恢复演替的驱动因素及退化草地恢复的模式、机理和措施手段等进行了研究。

2.1 退化草原修复技术

针对各个地区不同类型的不同退化程度的草地,从促进植被自然恢复、改善土壤理化性质、增进土壤种子库等方面入手,科研单位、院校、技术推广单位和农牧民做了很多研究和实践。退化草原改良采取浅翻、松土、切根等措施改良根茎禾草草原的土壤状况,采用封育、施肥、补播、清除有毒有害植物等措施改良不同程度退化草地植被状况。在实践中一些技术及措施有时单独实施,有时又相互结合共同使用,以期达到良好的草地恢复效果〔2-7〕。

蒙草生态集团运用草原大数据平台的基础数据和现场调研,结合以往该领域的技术成果,因地制宜将生态修复技术组装集成。2016年在乌拉盖管理区草甸草原中度退化的打草场,采用围封+免耕+施肥(不同配方复合肥、腐殖酸肥、有机肥等)、围封+免耕+补播(补播适合当地的禾本科、豆科牧草组合)等综合措施对5处6000亩打草场进行修复治理,3年后治理区域牧草平均增产达40-60%,草地质量明显改善。2017年在苏尼特右旗600亩退化荒漠草原选用适宜植物种组合(两种冰草、两种较耐旱豆科草、一年生饲草等),采用补播(免耕补播、带水免耕补播)、补水、保水剂等综合修复措施进行治理,第二年年植被盖度、产量提高40%、50%。

2.2 沙化草原修复技术

针对不同沙化草原地貌、风向、坡度、植被等情况、面积大小等环境特征,前人的治沙经验是首先就要使流沙固定,为植物的定居和生长创造良好的环境。流沙固定技术一般分为在流沙表面喷洒化学胶结物质来固定流沙表面的化学固沙〔8-11〕;通过设置机械沙障来改变下垫面性质,从而达到防风固沙的目的的机械固沙〔12-15〕;通过应用适宜的造林种草技术与模式,以及封沙育林草恢复沙地植被的生物固沙三种类型〔16-18〕。

蒙草集团依据大数据分析不同环境条件下的风沙侵蚀和地貌环境情况,参考前人研究成果,制定科学治理方案。2016年、2017年、2018年分别在内蒙古乌拉盖、西乌珠穆沁旗、正蓝旗治理风蚀沙化草原共10200亩。技术人员结合当地风蚀沙化草地特点,根据风蚀坑、陡坡、缓坡区、平坦区等不同地形沙化程度,采用围栏封育、埋置机械沙障(稻草、芦苇等)、生物沙障、人工撒播草籽(一年生与多年生、禾本科与豆科混播)、铺设枯草和覆盖固沙网等技术组合方案进行治理。监测数据表明:原为裸地的风蚀坑,治理后流沙得到固定,植被盖度盖度达到55-65%。

2.3 盐渍化草原修复技术

目前我国盐渍化草原改良有围封、松土、施肥(腐殖酸)、沙压碱、施石膏、种植盐碱植物等化学、物理、生物技术。相比较种植盐碱植物、施枯草等生物技术更简单、易实施。常用的生物技术有:在盐渍化程度较轻的草地,可以直接单播或混播碱茅、羊草、芨芨草等耐盐碱的牧草;重盐碱地上平埋玉米秸秆、覆盖枯草层,可降低土壤pH值,抑制盐分上升;同时种植耐盐碱一年生、多年生混播草种,可较快形成新的植被层,给多年生植物如羊草、野大麦等创造定居条件〔19-22〕。

蒙草集团在治理盐渍化草原时,首先调查草原的盐渍化程度、盐碱斑面积,分析化验土壤的ph值和盐碱种类、含量,根据不同区域盐渍化类型、程度,以及盐渍化草原修复研究成果,制定可操作的治理方案。2017-2018年,在东乌旗、乌拉盖管理区治理盐渍化草地5000余亩,其中重度盐渍化草地2000余亩。通过疏松地表、施用腐殖酸肥、混播种植耐盐碱植物组合(碱蓬、碱茅、芨芨草、羊草、草木犀等)、铺设枯草等综合措施,当年和第二年观测比较植被出苗率,植被覆盖率已达35%-55%左右。

3 锡林郭勒盟不同区域草原生态修复技术体系

根据锡林郭勒盟草原的植被类型、土壤、水资源及气候条件,利用蒙草大数据平台分析,对锡林郭勒盟草原进行生态分区,全盟草原划分为6个区域。针对不同区域不同退化程度的草原,因地制宜将草原生态修复技术进行组装集成,制定治理技术方案和措施,建立锡林郭勒盟不同区域草原生态修复技术体系。

锡林郭勒盟生态分区

3.1 锡林郭勒东部及东南部丘陵平原草甸草原草区

该区域包括东乌珠穆沁旗中东部、乌拉盖全部、西乌珠穆沁旗东部及南部、锡林浩特市东部、正蓝旗东部部分地区。地形以低山丘陵和丘间谷地为主,海拔在900-1300米之间。年均降雨量350mm以上,年均温度1.7℃左右,无霜期90-110天。地表水、地下水资源较丰富。土壤黑钙土为主,低洼地有草甸栗钙土、盐化草甸土等,质地为粘壤质,有机质含量5%-7%,pH7-7.5。植被以草甸草原为主,低地草甸分布其中。草甸草原原生草种有:贝加尔针茅、羊草、线叶菊、脚苔草、斜茎黄芪、柴胡、蓬子菜、唐松草、地榆等;低地草甸原生草种有:羊草、苔草、披碱草、拂子茅、地榆、裂叶蒿、野大麦、碱茅等。

草甸草原生态修复技术:轻度退化草地封育1-2年;中度退化草地封育2-4年,采用补播+施肥等方式修复;重度退化草地封育5年,采用补播+施肥等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:羊草、老芒麦、披碱草、中间偃麦草、新麦草、无芒雀麦、早熟禾、冰草、黑麦草、紫花苜蓿、胡枝子、山韭等。

低地草甸生态修复技术:轻度盐渍化草地封育1-2年;中度盐渍化草地封育2-4年,根茎型草为主的草地采用松耙(或切根)+施肥等方式修复;重度盐渍化草地封育5年,采用松耙(或切根)+补播+施肥等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:披碱草、羊草、中间偃麦草、赖草、野大麦、碱茅、草木樨等。

3.2 锡林郭勒北部石质丘陵典型草原区

该区域包括东乌珠穆沁旗、阿巴嘎旗和苏尼特左旗北部。地形以石质丘陵为主,海拔1100-1300米。年均降雨量150-300mm,年均气温-1-1℃,无霜期90-120天。地表水资源缺乏,大部分区域地下水开采较困难。栗钙土为主,质地为壤质,有机质含量1%-3.5%,pH8.0-9。植被类型主要有典型草原、低地草甸2大类。典型草原原生植被:大针茅(东部)、克氏针茅、羊草、冰草、洽草、糙隐子草、冷蒿、细叶韭、阿尔泰狗娃花等;低地草甸原生植被:芨芨草、碱蓬、羊草、马蔺、车前、盐爪爪、碱地蒲公英、碱蒿、寸草苔等。

典型草原生态修复技术:轻度退化草地封育2-3年;中度退化草地封育3-5年;重度退化草地封育5年或以上,采用补播+施肥等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:扁穗冰草、蒙古冰草、羊草、沙打旺、草木樨、扁蓿豆、冷蒿、细叶韭、小叶锦鸡儿等。

低地草甸生态修复技术:轻度盐渍化草地封育2-3年;中度盐渍化草地封育3-5年,根茎型为主的草地采用松耙(或切根)+施肥等方式修复;其他类型草地采用补播+施肥等方式恢复植被。重度盐渍化草地封育5年,采用松耙+补播+施肥+覆盖枯草等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:羊草、赖草、中间偃麦草、芨芨草、碱蓬、草木樨等。

3.3 锡林郭勒中部高平原典型草原区

该区域包括东乌珠穆沁旗和西乌珠穆沁旗的西部,锡林浩特市和阿巴嘎旗的中、北部,苏尼特左旗东部的部分地区。地形以高平原和熔岩台地为主,海拔1100-1300米。年均降雨量200-300mm,年均温度2.4℃左右,无霜期120天。地表水资源缺乏,大部分区域地下水开采难度较大。栗钙土为主,质地轻松,常有砾石,低平地上分布盐化草甸土,有机质含量1%-4.5%,pH7.5-9。植被类型主要有典型草原、低地草甸2大类。典型草原原生植被:大针茅、克氏针茅、羊草、冰草、洽草、糙隐子草、扁蓿豆、冷蒿、茵陈蒿等;低地草甸原生植被:星星草、碱地蒲公英、碱蓬、寸草苔、芨芨草、羊草、马蔺、车前等。

典型草原生态修复技术:轻度退化草地封育2年;中度退化退化草地封育3-5年,采用补播+施肥等方式修复;重度退化草地封育5年或以上,采用补播+施肥等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:扁穗冰草、蒙古冰草、沙打旺、草木樨、萹蓄豆、冷蒿、细叶韭、驼绒藜、木地肤等。

低地草甸生态修复技术:轻度退化草地封育2年;中度盐渍化草地封育3-5年,根茎型草为主的采用松耙(或切根)+施肥等方式修复,其他类型草地采用补播+施肥等方式恢复植被;重度盐渍化地封育5年,采用松耙+补播+施肥+覆盖枯草等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:羊草、中间偃麦草、赖草、野大麦、碱茅、芨芨草、碱篷、草木樨等。

3.4 乌珠穆沁沙地典型草原、浑善达克沙地典型草原荒漠草原区

该区域包括阿巴嘎旗、锡林浩特市、镶黄旗、正镶白旗、正蓝旗、多伦县、苏尼特左旗、苏尼特右旗的部分地区。地形以沙地为主,海拔1150-1500米。年均降雨量140-300mm,年均温度3.3℃左右,无霜期120-125天。地下水资源较丰富。风沙土为主,质地为砂质,有机质含量0.1%-0.6%,pH7.5-8.5。植被类型主要有典型草原、低地草甸。典型草原原生植被:沙生冰草、米氏冰草、褐沙蒿、沙芦草、冷蒿、扁蓿豆、木岩黄芪、砂珍棘豆、沙鞭、木地肤等;低地草甸原生植被:苔草、羊草、芨芨草、野大麦、水麦冬、萎陵菜、蒲公英、碱蒿、碱蓬、碱地蒲公英等。

典型草原生态修复技术:轻度沙化草地封育2年;中度沙化草地封育3-5年,采用生物沙障+补播+施肥等方式修复;重度沙化草地封育5年或以上,采用机械沙障+种植生物沙障+补播+施肥+覆盖枯草等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:沙生冰草、扁穗冰草、沙蒿、沙打旺、杨柴、草木樨、萹蓄豆、冷蒿、蒙古韭、木地肤、小叶锦鸡儿、柠条等。

低地草甸生态修复技术:轻度盐渍化草地封育2年;中度盐渍化草地封育3-5年,采用补播+施肥等方式恢复植被;重度盐渍化草地封育5年,采用松耙等+补播+施肥+覆盖枯草等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:羊草、中间偃麦草、赖草、野大麦、碱茅、芨芨草、碱篷、草木樨等。

3.5 阴山北麓丘陵平原典型草原区

该区域包括多伦县、太仆寺旗、正蓝旗、正镶白旗、镶黄旗、苏尼特右旗部分地区。地形以平缓丘陵和宽谷滩地为主,海拔1300-1600米。年均降雨量200-350mm,年均气温1.3-3.1℃,无霜期95-120天。宽谷地下水比较丰富,丘陵水源缺乏。栗钙土为主,质地为壤质,有机质含量1%-4.5%,pH7.5-9。植被类型有典型草原、低地草甸。典型草原原生植被:大针茅、克氏针茅、羊草、糙隐子草、冰草、扁蓿豆、冷蒿、亚洲百里香、细叶韭、阿尔泰狗娃花等;低地草甸原生植被:芨芨草、羊草、碱篷、碱蒿、苔草、阿尔泰狗娃花、凤毛菊、碱韭等。

典型草原生态修复技术:轻度退化草地封育2-3年;中度退化草地封育3-5年,采用补播+施肥等方式修复。重度退化草地封育5年或以上,采用补播+施肥等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种扁穗冰草、蒙古冰草、羊草、沙打旺、草木樨、萹蓄豆、冷蒿、细叶韭、驼绒藜、木地肤等。

低地草甸生态修复技术:轻度盐渍化草地封育2-3年;中度盐渍化草地封育3-5年,根茎型草为主的采用松耙(或切根)+施肥等方式修复,其他类型草地采用补播+施肥等方式恢复植被。重度盐渍化草地封育5年,采用松耙等+补播+施肥+覆盖枯草等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:羊草、芨芨草、赖草、碱茅、碱篷、草木樨等。

3.6 锡林郭勒西部高平原荒漠草原区

该区域包括苏尼特左旗、苏尼特右旗和二连浩特市的全部或大部地区地形以层状高平原为主,海拔1100-1300米。年均降雨量200mm以下,年均气温1-4℃,无霜期95-120天。水资源比较缺乏。棕钙土为主,质地为砂壤质,有机质含量1%,pH8-9。植被以荒漠草原、低地草甸2大类为主。荒漠草原原生植被:石生针茅、短花针茅、冷蒿、多根葱、女蒿、无芒隐子草、沙生冰草、戈壁天冬、蓍状亚菊等。低地草甸:芨芨草、苔草、碱茅、碱蓬、碱蒿、萎陵菜、碱地蒲公英、车前、阿尔泰狗娃花等。

荒漠草原生态修复技术:轻度退化草地封育3年;中度退化草地封育5年,可采用施肥等方式修复;重度退化草地封育5年以上,或采用补播(或补植苗木)+施肥+补水等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:蒙古冰草、沙生冰草、沙打旺、草木樨、肋脉野豌豆、冷蒿、多根葱、驼绒藜、木地肤、小叶锦鸡儿等。

低地草甸生态修复技术:轻度盐渍化草地封育3年;中度盐渍化草地封育3-5年,根茎型草为主草地采用松耙(或切根)+施肥等方式修复,其他类型草地采用补播+补水等方式恢复植被;重度盐渍化草地封育5年以上,或采用松耙等+补播+补水等方式恢复植被。目前适宜生态修复的草种:芨芨草、羊草、赖草、碱蓬、碱茅、草木樨等。

草原生态系统的恢复重建是一项复杂的系统工程,由于各区域草地类型、草地退化程度、气候、土壤等存在差异,在对退化草地进行修复时,应综合考虑,针对当地的实际情况,采取相应的改良措施,也可将上述方法综合起来使用,尽可能缩短退化草地恢复的时间。

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