围栏封育对荒漠草原土壤种子库的影响

为监测宁夏盐池不同地段荒漠草原围栏封育的恢复效果以及毒杂害草对封育改良的影响,在一块具有相同恢复措施和年限的围栏草地内分异出4个毒杂害草生长状况不同的典型采样小区。通过样方调查统计群落的基本特征,运用pca排序方法、相关分析和一元线性回归模型进行数据分析,研究发现,经过9年的围栏封育,草地优势种发生明显变化,并且不同地段的优势种群不同,其恢复进程也各不相同;毒杂害草的大量生长降低了植被的总盖度、物种多度、优良牧草的相对生物量以及优势种群的优势度,使种群结构呈现简单化趋势,促进了牧草的簇状生长格局;草地系统的自然恢复过程不能明显控制老瓜头(cynanchumkomarovii)、刺叶柄棘豆(oxytropisaciphylla)等有毒植物的生长和繁殖,应该采取适当的人为干扰措施。

围栏封育构建草原“生态网”

围栏封育是一种常见的退化草地恢复措施,其改变了草地植物生长繁殖的小环境。在青藏高原东缘高寒草甸中,采用定点监测的方法研究了封育8年之后围栏内外植被与种子雨的差异。结果表明,围栏封育显著降低了植被中物种丰富度、shannon-wiener指数以及植株个体密度,但显著提高了种子雨中物种丰富度和种子雨密度,种子雨密度增加主要由禾本科植物种子数量增加所致;种子雨中物种多度等级分布模式在封育地中符合生态位优先占据模型,而在放牧地中符合对数正态模型。围栏封育对种子雨的季节动态没有明显影响,表现为放牧地与封育地的种子雨均为单峰模式。封育地中种子雨与植被相似性略高于放牧地,但封育地与放牧地中种子雨具有极高相似性。

青藏高原高寒草地生态系统资源丰富,草质柔软、营养丰富,是发展高原草地畜牧业的物质基础。但是,由于长期忽视了对草地资源的科学管理,对草地资源不合理的开发利用,草地植物群落结构发生变化,优良牧草因丧失竞争和更新

研究围栏封育后退化草地群落功能群的变化。在达日县典型的中度退化的嵩草草甸上建立试验样地,并进行了连续3年的观测。结果显示:随着封育年限的增加,群落盖度、多样性及生物量均在增加,其中禾本科功能群生物量增加最快,莎草科功能群次之,豆科功能群增加缓慢,而杂类草功能群生物量却逐年减少。

为了治理不断恶化的草地生态环境,昭苏县从2007年开始对退化草地进行围栏封育。本文以伊犁地区昭苏县的温性草原类草地为研究对象,通过对比围栏内外草地生物量、高度、盖度和植物种类等方面的变化,分析禁牧、休牧对退化草地的恢复作用。

选择绥化地区现存羊草草地为研究对象,比较了围栏内外不同植物群落的土壤微生物数量变化趋势。结果表明:无论围栏内外,土壤三大类微生物数量以0～15cm高于15～30cm,围栏内微生物数量显著大于围栏外;真菌和细菌无论在围栏外还是围栏内在不同植物群落中的分布规律相似,真菌的分布为:羊草群落>杂类草群落>碱茅群落,细菌的分布为:杂类草群落>羊草群落>碱茅群落;放线菌的分布在围栏内外稍有不同,在围栏内:羊草群落>杂类草群落>碱茅群落,在围栏外:杂类草群落>羊草群落>碱茅群落。围栏内外三类微生物数量表现为放线菌数量最大,真菌次之,细菌较少。

选择绥化地区现存羊草草地为研究对象,比较围栏内外枯落物生物量、地上总生物量的动态变化。结果表明,枯落物生物量在围栏内外均呈现高—低—高的季节动态变化,且围栏内枯落物生物量积累明显大于围栏外。围栏内地上总生物量包括禾草类、杂类草和豆类草生物量均大于围栏外各组分生物量,且地上总生物量包括禾草类、杂类草和豆类草生物量在围栏内外均呈现明显单峰型增长曲线,这与该地区雨热同季的气象规律吻合,表现在围栏内外,地上总生物量的月增长率与月均气温和降雨量呈显著正相关关系,其他相关关系微弱等特点。

过度放牧导致干旱半干旱区毛乌素沙地草地严重退化。通过禁牧措施排除放牧干扰,使草地自然恢复,作为一种低投入的措施在世界各国退化草地生态系统恢复中得到广泛采用。文中对毛乌素沙地三种不同管理类型(持续放牧、围栏5年和围栏16年)土壤理化性状进行了研究,研究结果显示:围栏禁牧5年对0～30cm土壤颗粒组成和容重没有显著影响;围栏禁牧16年0～10cm土壤容重显著小于持续放牧区,而极细沙、粉粒和粘粒含量显著高于持续放牧区;围栏5年显著增加了0～5cm土壤有机碳,而0～30cm的全氮均没有显著增加。围栏16年土壤有机碳较放牧区在0～5cm、5～10cm、10～30cm分别显著增加了231%、81%、55%;全氮含量的变化趋势与之相同。结果表明,围栏5年对土壤粘粉粒、全氮含量的恢复基本没有效果;围栏16年能显著增加表层土壤粘粉粒含量和有机碳、全氮,但土壤碳、氮水平还是在比较低的水平(有机碳:4.30g.kg-1;全氮:0.74g.kg-1),即长期禁牧可以逐渐改善土壤质地和提高土壤肥力。研究结果为半干旱退化沙质草地生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。

通过对昭苏马场春秋草地不同围栏封育年限草地地上植物量的研究,结果表明:草地地上植物量随着围栏封育年限的延长呈增加趋势,围栏封育5和6年草地地上植物量随季节的变化呈"s"型增长曲线,未围栏封育草地地上植物量累积变化呈双峰曲线;围栏封育5和6年与围栏封育1年和未围栏封育草地的禾草类和豆科草类间差异极显著(p<0.01),随着围栏封育年限的延长,杂类草所占比例下降,而优良禾草类比例明显升高,在群落中占据优势地位,不同围栏封育年限草地地上植物量的绝对生长率和相对生长率的季节变化相似,在植物营养生长初期率都较大,此后都呈下降趋势。

于2004～p2005年对不同退化程度围栏内外无芒隐子草根系、茎基部和叶的非结构性碳水化合物(可溶性糖、淀粉)的含量变化以及与其植被盖度和生物量的关系进行测定分析。结果显示:(1)无芒隐子草主要储藏性非结构性碳水化合物为淀粉,主要贮藏部位为茎基部,属中等耐牧型牧草;非结构性碳水化合物含量2年均表现为7月最低(3.10%和7.67%),10月最高(12.22%和12.58%),说明无芒隐子草非结构性碳水化合物积累易受季节因素影响。(2)围栏封育显著促进了轻度退化区无芒隐子草根系和茎基部非结构性碳水化合物含量积累,而对叶部无显著影响;围栏封育对重度退化区无芒隐子草根系淀粉的积累具有促进作用,但对茎基部和叶淀粉无显著影响。说明围栏可促进轻度退化区无芒隐子草非结构性碳水化合物的积累,但对重度退化区的含量影响甚微。(3)相关分析显示,在轻度退化样地无芒隐子草根系和茎基部的非结构性碳水化合物含量与其分盖度呈显著正相关;在重度退化样地放牧区,非结构性碳水化合物含量与其分盖度和生物量显著相关,但在围栏区却无显著相关。结果表明单纯利用非结构性碳水化合物含量评价无芒隐子草草地生长状况具有一定的局限性,要结合草地的初始状况、利用方式等进行综合评价。

对青海湖地区高寒草地围栏内外植被进行调查分析。结果显示,围栏封育措施使高寒草地植被的盖度、高度、生物量均明显增加,从不同经济类群分析,其禾草、莎草等可食牧草比例增加,而不可食牧草比例相对下降。围栏封育措施对群落组成结构及植物种的重要值产生不同程度的影响,主要表现在生物多样性增加,一些可食牧草的重要值增加,而不可食牧草的重要值相对下降。

通过对石羊河下游干旱荒漠区半固定沙地中白刺群落开展围栏封育试验,结果表明:半固定沙地白刺群落围栏封育3年后,白刺群落中植物种类数与对照区相比灌木种类增加了2种,草本种类增加了6种;群落总盖度比对照区增加了126.7%,且第3年灌木盖度比草本盖度增加幅度较大;灌木高生长和冠幅生长分别比对照区增加了68.7%和62.6%。实施围栏封育后,有利于白刺群落中植物种类的增加和群落的生长及退化种群的恢复。

采取草原围栏和挖设防护沟封育草原,都是恢复治理草原、防止草原荒漠化的有效方式。从总体防护效果上看,两种方式都比较明显,相互间的差异不是很大。从建设成本来看,挖设防护沟比草原围栏节省37.5%。

退牧还草工程项目,是党中央、国务院从我国经济社会发展出发,针对西部大开发和可持续协调发展做出的重大决策,是一项保护生态环境,功在当代,利在千秋的重大工程。对于加快区域经济社会发展和促进禁牧与畜牧业协调发展具有重大的战略意义。安西县是甘肃省唯一实施退牧还草工程项目的半农半牧县,这对于我们将是一个千载难逢的机遇。工程项

【目的】结合地上生物量及盖度分析光谱曲线来研究围栏封育的效果及其光谱的特征。【方法】研究选取了天山北坡荒漠草原草地围栏内外、山地低草草甸草地围栏内外4种类型,采用svchr768地物光谱仪测量草地冠层的光谱反射率,生成光谱曲线;利用目测法测定植被的盖度,利用样方测定的方法测定植被的地上生物量。【结果】围栏封育一定时间后,围栏内的盖度及地上生物量均远远大于围栏外的;2011和2012年荒漠草原草地围栏内及2012年山地低草草甸草地围栏内外的光谱曲线均具有明显的绿色植物的光谱特征,而荒漠草原草地围栏外的反射峰和水分吸收谷都不太明显。【结论】围栏封育对植被恢复具有一定的效果;不同草地类型的光谱曲线存在很大的差异;相同草地围栏内外的光谱曲线也不相同。

通过对垂穗披碱草+杂类草型草场围栏封育禁牧的效果调查分析,围栏可明显提高垂穗披碱草型草场的产草量和植被高度、盖度、密度,使草地植被得到恢复,同时可有效的改善草原生态系统,促进草群自然更新,随着围栏期限的延长,改善效果越加明显,整个草地生态系统逐步趋于良性循环。

植被退化是威胁黑河源流区生态安全的重要因素,结合黑河流域综合治理工程,围栏封育措施对黑河源流区土壤理化性质的影响进行研究,以期为黑河流域生态治理提供技术支持。

通过对新疆昭苏退化草甸草原春秋放牧场进行草地围栏样地设置与植被取样,群落α、β多样性指数分析表明:不同围栏年限对草地群落α多样性指数变化不同,即随着围栏年限的延长,群路丰富度指数呈倒"v"型变化,在围栏4α达到最大;优势度指数呈增大趋势;多样性指数和均匀度指数均呈减小趋势;群落β多样性相似性系数随着围栏年限的延长,相邻时段群落相似性系数增大,而与围栏外草地群落相似性降低。退化草地围栏修复进程与自然环境、种内种间竞争和修复时间有重要关系,因此适度围栏修复是草地健康持续发展的重要保障。

为了初步探索围栏封育对甘南高原高寒草甸草原植被群落特征的影响,本试验通过植被群落特征指标的对比研究,发现经围栏封育后,植被植株的平均高度、草地生物量围栏内均比围栏外显著增加,围栏内物种数也较围栏外有所增加,围栏内优势种各项植被特征指标明显多于围栏外,且呈极显著差异,但毒杂草类在植被株高和产量上围栏外高于围栏内,群落密度差异不显著。由此可见,围栏封育对甘南高原高寒草甸草地退化的恢复和建设有重要作用。

研究了退化草场围栏封能7-10年对栗钙土中硫形态及对微生物量碳,氮,磷,硫的影响。结果表明,围栏封育使土壤中有机碳,全氮,全磷和各形态硫含量均显著提高。但有机硫和无机硫占全硫的比例变化不大。栗钙土中,有机硫占全硫的93.5%,c-s是最大的有机硫库,约为有机硫的77.3%。硫含量的增加以有机态为主,有机硫的增加占全硫增加的96.7%,其中c-s的增加占全硫增加的56.7%。围栏使微生物量碳,氮,磷

研究了退化草场围栏封育7～10年对栗钙土中硫形态及对微生物量碳、氮、磷、硫的影响。结果表明,围栏封育使土壤中有机碳、全氮、全磷和各形态硫含量均显著提高。但有机硫和无机硫占全硫的比例变化不大。栗钙土中,有机硫占全硫的93.5%,c-s是最大的有机硫库,约为有机硫的77.3%。硫含量的增加以有机态为主,有机硫的增加占全硫增加的96.7%,其中c-s的增加占全硫增加的56.7%。围栏使微生物量碳、氮、磷、硫均显著增加,加速了营养元素的转化,提高了土壤供应养分的能力。围栏内外有机硫与有机碳、全氮之间的关系是不一致的。