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内蒙古荒漠草原植物多样性研究进展及生态恢复措施

2022-11-20通乐嘎赵斌乌兰图雅吴玲敏崔云虹

农业与技术 2022年1期
关键词:沙障荒漠生物量

通乐嘎 赵斌 乌兰图雅 吴玲敏 崔云虹

(河套学院,内蒙古 巴彦淖尔 015000)

内蒙古草原是中国北方重要生态安全保障,其东西地理空间跨度大,地区性和季节性变化的差异明显[1]。自东向西由森林区和森林草原区逐渐过渡典型草原区、荒漠草原区、草原荒漠区和荒漠区[2]。

荒漠草原是草原与荒漠的过渡带[3]。荒漠草原所处的地理位置特殊,生境条件恶劣,在全球气候变化的背景下,人类活动的剧烈扰动使得原本脆弱的生态系统受到严重威胁,荒漠草原的植被对于气候变化和人类活动的响应更为敏感[4]。

1 内蒙古荒漠草原植被生态恢复的意义

荒漠草原相比其它草原类型,荒漠草原生产力较低、群落结构简单、稳定性较差、土壤养分贫瘠,一旦遭受破坏后,生态恢复的进程非常缓慢或难以恢复,且对降雨变化的响应更为敏感[5]。

习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念。内蒙古生态状况如何,不仅关乎全区各族群众生存和发展,而且关系华北、东北、西北乃至全国的生态安全。保护好内蒙古生态环境,筑牢祖国北方绿色生态安全屏障。就是要坚定不移走生态优先、绿色发展之路[6]。

2 内蒙古荒漠草原植物多样性

内蒙古西部乌拉特后旗荒漠草原生态区共有104种植物,隶属23科67属,其中禾本科、菊科、藜科和豆科在研究区占重要地位[7]。乌拉特荒漠草原有野生木本植物85种,隶属于27科46属。含种数排序前5的是豆科、菊科、藜科、蔷薇科和柽柳科。植物以旱生植物为主,占区系总种数78.82%[8]。

锡林郭勒盟苏尼特右旗赛汉塔拉镇哈登呼舒嘎查区域荒漠草原建群种短花针茅、优势种无芒隐子草和碱韭3个植物种群在群落中的地位和作用占优势,对植物群落的结构和功能具有主导作用[9]。

短花针茅是荒漠草原具有明显的建群种和优势种,其在植物群落中具有优势地位和作用[10]。内蒙古希拉穆仁荒漠草原短期极端干旱改变了荒漠草原植物群落结构组成,促使多年生根茎型及一、二年生草本植物逐步成为主要优势种[11]。

乌兰布和沙漠属于草原化荒漠地带沙驼绒藜群落,霸王群落、四合木群落、油蒿群落的均匀度指数均大于白刺群落,且均与白刺群落差异显著,其中均匀度指数E最高的是四合木群落。其中,四合木群落的丰富度指数(R)最高[12]。沙驼绒藜群落包括菊科、禾本科、豆科、旋花科、十字花科、百合科植物,霸王群落包括豆科、菊科、蝶形花科、禾本科、百合科、藜科、鸢尾科植物,四合木群落包括柽柳科、菊科、百合科、禾本科、豆科、蒺藜科、蔷薇科、十字花科,油蒿群落包括蒺藜科、藜科植物。

乌拉特荒漠草原白刺属植物群落和锦鸡儿属植物群落中,锦鸡儿属植物群落灌木层生物量比白刺属植物群落灌木层生物量小,但是草本层生物量锦鸡儿属植物群落比白刺属植物群落大;而且锦鸡儿属植物群落草本层总生物量与灌木层地上生物量呈正相关关系,白刺属植物群落草本层生物量与灌木层地上生物量呈负相关关系[13]。

3 内蒙古荒漠草原植被生态恢复措施

目前,荒漠草原植被恢复的措施一般有围栏封育、松土改良、补播、施肥、工程措施、人工播种、飞播等措施。围栏封育是最简单易行也是成效显著的措施。一般围栏3a即可发生显著的变化,生产力就可有较大幅度提高。

3.1 因地制宜,在植被长势良好的区域进行适当的机械作业

荒漠草原在不同区域土壤条件不尽相同,植被长势也不同,在植被长势良好的区域进行适当的机械作业,有利于植被快速生长。这些机械作业措施包括松土改良、施肥、农家肥填埋等。松土改良是不易采取大面积作业,也不宜较深地翻耕,应在茂盛的植被区域进行适当的松土,改善植被的土壤生长条件,局部促进草地生产力。施肥宜采用化肥和农家肥有机肥相结合的方式进行,促使草地迅速改良退化草地生态状况。这些机械作业的实施应在风季之前,松土宜在夏季进行。

3.2 继续实施退牧还草政策

“退牧还草”工程自2003年实施以来,取得了显著成效。在草地植被生物量、植被群落均匀度、土壤温度与湿度、土壤有机质含量,草原在涵养水源、防治水土流失、防风固沙等生态效益方面进一步改善。从2011年起,已经建设完成的封育围栏,实行禁牧封育的草原,原则上不再实施围栏建设,配套建设舍饲棚圈和人工饲草地,可根据实际情况酌情安排。各地方继续安排退牧还草任务。切实落实好中央对于退牧还草政策的实施和跟踪调查,更要对广大牧区宣传国家退牧还草政策,为牧民更好地落实退牧还草政策做好政策支持。及时落实好草原生态保护补助奖励机制。在荒漠草原植被恢复的同时,确保农牧民有序的生产、生活,以及畜牧业的可持续发展。

3.3 遵循自然生态系统演替规律,人工压缩更替周期

荒漠草原植被恢复是一项周期长、成效慢的综合生态工程,在这个过程中不能急于求成,要按照自然生态系统演替规律由低级向高级过渡的办法,采取适量人工投入,人工压缩更替周期。在植被恢复初期要进行低矮草本植物群落的恢复,逐步进行高大草本、低矮灌木、高大灌木群落的恢复,不能在草原上栽植高大乔木。

对于荒漠草原最为紧迫的任务是草本植被的恢复。草本植被生长速度快,能够分蘖出庞大的分枝,需水量少,有较高的成活率,能够很好地覆盖地面,能够固结和防御表土的流失。抵抗风对土壤表面的冲击。

在植被长势良好的区域,根据情况进行灌木和小乔木的植被恢复,包括柠条、翅果油树、花椒、扁桃、花棒、火棘、山桃、杞柳、旱柳、枸杞、紫穗槐、荆条、连翘等适合干旱地区生长的灌木和小乔木。

3.4 借鉴沙漠生态恢复原理,对荒漠草原进行积极植被恢复措施

荒漠草原是草原向荒漠过渡的一类草原,是草原植被中最干旱的一类草原,极易向荒漠甚至沙漠方向演替和发展。因而,从沙漠生态治理工程中寻找措施是荒漠草原植被恢复的积极措施。被称为“中国魔方”的草方格治沙工程取得了举世瞩目的成效。与此相似,在宁夏荒漠草原采用覆盖柠条,明显比对照提高了土壤水分含量,柠条枝条覆盖越厚,对20~40cm土壤水分保持能力越强,覆盖措施具有缓冲土壤温度变化的作用。利于牧草生长,牛枝子、沙打旺、蒙古冰草等3种牧草的总生物量亦随着柠条枝条覆盖厚度的增加而呈增加趋势[14]。

3.5 荒漠草原人工播种与飞播植被恢复技术

人工播种或飞播的草地恢复技术可以较快速地恢复草地生态功能。荒漠草原植被恢复初期,人工播种的种子宜采用当地草原的本土草本植物的种子,并根据当地草原的草本植物的优势度或重要值来进行种子搭配。适当混入荒漠草原耐受性强、在内蒙古荒漠草原普遍生长的植物种子,如禾本科的三芒草、冰草、赖草、羊草、短花针茅、针茅、沙生针茅、戈壁针茅、蒙古针茅、小针茅、芨芨草、沙鞭属沙鞭、画眉草、小画眉草、糙隐子草、无芒隐子草、虎尾草、锋芒草、狗尾草、九顶草等;菊科的栉叶蒿、砂蓝刺头、拐轴鸦葱、桃叶鸦葱、鸦葱等;藜科的短叶假木贼、梭梭、驼绒藜、珍珠猪毛菜、猪毛菜、松叶猪毛菜、木本猪毛菜、合头草、盐爪爪、细枝盐爪爪、沙蓬、碟果虫实、蒙古虫实、雾冰藜和豆科苦豆子、沙冬青、狭叶锦鸡儿、柠条锦鸡儿、甘蒙锦鸡儿、短脚锦鸡儿、胡枝子、糙叶黄耆、灰叶黄耆、黄耆、猫头刺、砂珍棘豆、细枝岩黄耆等。

除了要了解以上适宜在荒漠草原中生长的植物之外,还要对植物种进行合理配置,形成互利共生、伴生性良好的植物群落。在进行种子配置时要较多地考虑乡土种子,根据天然分布形态,适当添加荒漠草原适应性良好广泛分布的其它种子。

播期应该在风季过后、雨季之前的5—6月进行,以便于种子播种后能够顺利扎根发芽。播量应适当大些,但也不应过大,以免造成浪费。

为了让植物种子能够在干旱、土壤贫瘠以及风沙条件下存活时间更长,以获得更大的生存率,在播种前可进行种子包衣,以增加种子的养分及水分的供养以及在干旱低温等条件下的存活期,增强种子对贫瘠土地和干旱低温等不利条件的抵抗能力,延长种子的生命,以免种子发生腐坏。种子包衣对植物种子进行种子晾晒,促进种子的后熟,使种子的酶活性增强,种子水分降低,种子的发芽势和发芽率得到提高,减少虫害和病害。对种子进行药剂处理,减少病害的发生。进行生长调节剂的处理,促进萌发后的茁壮成长。进行丸化,用黏着剂或成膜剂,将杀菌剂染料等固着在种子外层,形成颗粒单粒种子。

3.6 荒漠草原植被恢复的工程措施

荒漠草原生态脆弱,自我恢复能力较弱,在自然条件恶劣地区适当的工程措施有助于荒漠草原植被的恢复。机械沙障是治沙的主要措施,具有见效快、有效期短的特点。在荒漠草原植被恢复生物措施的过程中,会利用这种工程措施作为辅助来增强植被恢复的效果。这种工程措施是将麦草、黏土、枯枝、瓦砾等材料在沙面上人为设置各种形式的障碍物,以期控制风沙流动的方向、速度、结构,改变风沙蚀积状况,进而达到防风阻沙、改变风的作用力及地貌状况等目的。机械沙障按照材料主要有麦草沙障,粘土沙障,塑料网格沙障等,对于荒漠草原宜选用麦草沙障和粘土沙障。防风治沙主要采用高立式沙障、半隐蔽式草沙障、格状草沙障、低立式动土沙障、平铺式沙障等方式。

高立式沙障是在沙丘上划好线,沿线开沟20~30cm深,将秸秆、干草、木条等材料做成1m左右的高度,把根部插入土沙里,两端培土,适当高出土面。

格状草沙障特点是取材方便,施工方法简便易行,成本相对较低,显著增大地表粗糙度,削减沙表面风速,固沙效果较好。

低立式动土沙障根据风沙流情况设计沙障类型,定点定线,随后放置粘土,断面梯形或者三角形;高度范围在18cm左右,切忌出现缺口现象,以防掏蚀。

平铺式沙障将黏土或砾石块均匀覆盖在沙丘表面,厚度可灵活掌握,一般5~10cm,黏土不要打碎;砾石平铺沙障各块间要紧密排匀,不可留较大空洞,以免掏蚀。设带状平铺时要按要求留出空带。

荒漠草原的气候、水分、温度以及土壤条件决定了荒漠草原植被恢复周期长、恢复难度大以及需要后期保持的特点,上述荒漠草原植被恢复的生物措施及工程措施的综合运用,对恢复荒漠草原的生物多样性、促进草地生产力持续稳步提高,恢复草原生态,推动荒漠草原植被的快速恢复以及可持续发展,筑牢祖国北方生态安全屏障具有重要意义和作用。

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