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甘南黄河上游水源涵养区山水林田湖草沙一体化保护和修复工程—沙化土地混合草种播种试验

马建云 祁才郎
  
创新版媒体号
2024年11期
1.甘肃省玛曲县林业技术综合服务站 甘肃玛曲 747300 2.金叶工程项目管理有限公司甘南分公司 甘肃甘南州 747300

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摘要:玛曲位于甘肃省甘南藏族自治州西南部,是黄河上游重要的水源补给区和国家主体功能区划中确定的重点生态保护区,也是我国重要的生态安全屏障,近几年,玛曲县进一步加大草地资源的保护与修复力度,全面恢复草地的基本功能,促进了草地资源的可持续利用。本文以《甘南黄河上游水源涵养区山水林田湖草沙一体化保护和修复工程》实施过程中流动沙地和半固定沙地治理草本植物建植,阐述了混合草种播种技术,探讨了恢复的成效,以期为同类型沙化土地修复起到借鉴作用。

关键词:沙化;草种;技术

1 研究区概况

玛曲县位于青藏高原东南缘,是黄河上游的主要水源涵养区和重要水量补给区。 近年来,该区域天然草场退化、沙化严重;第五次全国荒漠化沙化监测结果显示,全县沙化土地面积达8154.10 hm2,主要表现为流动、半固定和固定沙地,沙化土地有从零星分布向局部集中连片发展,沙化区域不断扩张的趋势。自2012年以来,该县采取连续综合修复治理,沙化土地面积从最高峰的8154.10 hm2下降到2023年底的3013.33hm2,修复治理区林草植被逐步恢复,植被覆盖度有所提高,沙化草地基本得到控制,优良牧草比例和草原初级生产力大幅提高,防风固沙的能力不断增强,区域生态环境恶化趋势得到了有效遏制。甘南黄河上游水源涵养区山水林田湖草沙一体化保护和修复工程玛曲县沙化草地生态保护修复项目 (2022 年度) 在玛曲县曼日玛镇治理沙化草地 1510.48hm2,其中流动沙地治理932.31 hm2,半固定沙地治理578.17 hm2,共设计280个治理小班,分村为耀达尔村 540.65hm 2,智合桃村 520.40hm2,强茂村 413.4hm2, 斗隆村 35.55hm2,治理区位于曼日玛镇黄河及其支流的阶地和山地。

2 治理技术

该项目采取生物措施与工程措施相结合的方式,通过设置机械\生物沙障、栽植灌木、种植草本植物、施肥、改良土壤环境、封禁等综合治理措施,固定源头流沙,阻断流沙对草原的侵害,固定、疏导草原 现有的沙患,使项目区生态环境恶化趋势得到根本扭转,区域内生物 多样性增加,草地水源涵养能力显著提高,生态系统变化趋于稳定, 环境生态状况进入良性循环。流动沙地采取“植灌+施肥+种草+草方格沙障+围栏”治理措施,半固定沙地采取“植灌+施肥+种草+草带沙障+围栏”治理措施,由于该治理区位于青藏高原,主要植被类型为高寒草甸,因此,沙化土地治理中草本植物建植至关重要。

3 播种技术

3.1草种选择

玛曲县地处青藏高原,主要考虑适应性和生长性能,所选草种具有适应性强、耐寒、耐旱、抗风沙,根系发达等特点。为了快速恢复沙化草地植被,根据植被演替及沙化草地改良需要,将一年生和多年生适生牧草种子混合搭配,利用一年生牧草当年生长优势快速形成稳定的根系层和地面防护沙障,为多年生牧草的生长和增殖提供有效保护。草本植物选择在本地沙化草地治理中表现良好的多年生牧草垂穗披碱草、冷地早熟禾和一年生牧草燕麦。

垂穗披碱草是禾本科披碱草属多年生丛生草本植物。秆直立,高 30-70 厘米。叶片扁平,长 6-8cm,宽 3-5 毫米。穗状花序较紧密,通 常曲折而先端下垂,长 15-20cm。生长在海拔 1800-4300m 的山坡、草 原、草甸、河滩地、灌丛、林缘、路旁等处。分布于中国内蒙古、河 北、陕西、甘肃、青海、四川、新疆、西藏等省区。垂穗披碱草植株生长茂盛,具有分蘖力强,适应性广,抗寒、耐旱等特点,种子来源 容易,青草期茎叶质地柔软,适口性好,营养丰富,广泛应用于高寒 退化草场的改良和人工草地的建设。

冷地早熟禾为禾本科早熟禾属多年生草本,秆丛生,直立,细弱, 高 25-40cm,叶鞘平滑,基部带紫红色,叶片质较硬,对折或内卷, 圆锥花絮狭窄而短小长 2-5cm,每节分枝常 2-3 枚,粗涩,直立或上 升小穗灰绿而带紫色。具有喜光、耐旱、耐阴、耐瘠薄等优点,对土 壤要求不严,广泛应用于高寒地区人工草地建植及天然草地改良。

燕麦是禾本科燕麦属一年生草本植物。须根较坚韧,秆直立,光 滑,高 60-120cm。叶片扁平,长 10-30cm,宽 4-12mm。圆锥花序开展, 金字塔形,长 10-25cm。小穗长 18-25mm,含 1-2 小花,其柄弯曲下垂。 燕麦是世界性栽培作物,主要集中产区是北半球的温寒带地区,我国 东北、西北、华北和内蒙古多栽培,适宜冷凉湿润气候条件,作为饲 草作物在甘肃、青海等省的高寒区及周边二阴地区大面积栽培种植, 是牧区半牧区冬季家畜补饲的主要饲草。燕麦的谷粒供磨面食用,或 作饲料,营养价值高。

3.2播种量

垂穗披碱草、冷地早熟禾和燕麦搭配比例(重量比) 为 3:1:7,播种量见表 3-1。

3.3草种质量

草种质量分级标准参考 GB 6142-2008 ,项目选择国标二级以上 草种,具体指标见表3-2。

3.4播种时间

根据玛曲县的气候特点,播种时间5月至 6 月最宜。

3.5播种技术

牧草播种分为树穴播种、草方格中条播和草方格中播种三种,树穴播种时在苗木的根部上先填上有机肥和土壤,回填至距离地面3cm左右时,撒播混合草种,随后回填有机肥和土壤并压实,栽植时应埋土踏实,最后浇水灌溉;草方格中条播和草方格中播种前先将多年生垂穗披碱草、冷地早熟禾和一年生燕麦按 3:1:7 重量比均匀混合后与有机肥和耕地表层土拌匀,草方格内 (草带之间)采用条播,行距 25cm,播种深度 2-4cm;设置草方格沙障时铺撒在麦草中间压实,将两边的沙子壅到草行两边使草带直立稳固。

3.6补播

沙化土地治理次年,对治理后植被盖度较低的裸露沙地补播种草。按当年治沙成活率75%估算,牧草补种密度及种子用量见表 3-3。

4 草种植物建植成效

流动沙地和半固定沙地牧草播种后当年8月份牧草盖度达到60%以上,主要由于当年燕麦生长旺盛,增加了牧草盖度,第二年牧草高度下降到30—40%,主要是由于燕麦当年冬季干枯,影响了植被盖度,第三年多年生牧草和天然牧草混合生长,后期如果管护措施到位,治理区内的流动沙地向人工半固定沙地演变,半固定沙地向人工固定沙地演变,形成草灌立体配制,逐步向灌丛草地演替。

5 混合草种播种优势

5.1草种适应性

玛曲县地处青藏高原东端,植被类型主要以草地植被为主,而且禾本科牧草是主要的建群种和优势种,因此,考虑到草种对海拔、气候环境的适应性,同时考虑到治理区与周边植被协调性和一致性,因此选择了禾本科的三种草种进行种植。

5.2防沙固沙作用的发挥

沙化土地治理过程中最主要考虑自然因素为“风”,风力、风向等因素对沙化土地治理影响很大,因此在治理过程中首先要“防风”,“风”防住了,流沙才能固定,流沙固定了植物才能扎根生长,这三种草种在防风固沙方面发挥了不同的作用。治理过程中根据不同品种牧草不同时期的生长优势来选择草种,播种后一年生牧草生长旺盛,多年生牧草当年处于扎根期、生长缓慢,第二三年才能发挥生长优势,因此,利用一年生牧草燕麦当年生长快的优势,种植后地上部分起到抗风和减轻风速的作用,当年干枯倒伏后减少风对沙地的侵蚀,地下部分保护多年生牧草种子免受风蚀的影响,确保多年生牧草的成活率,多年生牧草在一年生牧草的保护下逐步显现出生长优势。

5.3对土壤的影响

流动沙地和半固定沙地土壤大部分为沙壤为主,营养成分缺失,保水能力差,一年生牧草和多年生混合播种后,一年生燕麦当年枯死后,地下部分成为土壤有机质,同时树穴中的牧草对灌木起到了保水的作用,地上枯萎部分倒伏紧贴于地面,在雨雪的长期冲刷下逐步腐烂变为土壤有机质,因此,沙化土地牧草种植不仅有利于提高植被盖度,同时有利于改良土壤。

玛曲县通过草灌结合模式治理沙化土地取得了明显的成效,高寒地区沙化土地修复治理是一个漫长的过程,需要进行长期探索和坚持。

参考文献:

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作者简介:马建云(1975.9-),性别:男,民族:回族,籍贯:甘肃省合作市,学历:本科,职称:高级工程师,研究方向:林业和草原

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