退化草原植被修復是當前我國草原生態(tài)治理最緊迫的任務(wù),免耕補播是退化草原植被修復關(guān)鍵技術(shù),其意義是在不破壞或少破壞草原植被的條件下,通過補播適宜的優(yōu)良草種,提高退化草原生產(chǎn)力和物種多樣性.該技術(shù)與其他補播改良方式的不同之處在于免耕,難點也在于如何在不擾動或少擾動原生植被的前提下成功補播修復草原,其關(guān)鍵技術(shù)主要包括補播物種的選擇、補播技術(shù)和補播后草原管理.本文針對上述技術(shù)難點,提出補播物種選擇假說、免耕補播的空斑原則和補播后亞頂級群落管理模型,根據(jù)《天然草地退化、沙化、鹽漬化的分級指標》國家標準,制定了針對不同退化程度草原的免耕補播技術(shù)方案;依據(jù)全國草原氣候和土壤等條件,提出了全國草原實施免耕補播修復的規(guī)劃,對我國草原生態(tài)文明建設(shè)具有重大意義. 

【文章來源】：科學通報. 2020,65(16)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

鄉(xiāng)土植物種類對克氏針茅(a)、冷蒿(b)、羊草(c)和冰草(d)幼苗菌根生長反應(yīng)的影響.*表示接種AMF對幼苗地上生物量有顯著影響(P<0.05);NS表示接種AMF無顯著影響;不同的大寫字母表示不同成株處理間有顯著差異[22]

草原退化導致植被稀疏和高空斑率,不同的放牧利用強度會形成大小不一的空斑,中輕度放牧利用下的草地多形成直徑3～10 cm的小空斑,而重度利用下的草地中直徑≥10 cm的大空斑分布居多[35～37].免耕補播是在對原生植物少破壞前提下,利用退化形成的空斑或播種機開溝器創(chuàng)造的空斑,將補播植物定植成功.考慮補播草原的綜合效益,具有生態(tài)適應(yīng)性廣和飼用價值高的豆科或禾本科植物通常被選為補播物種.空斑解決了原生植被相鄰物種對補播植物的競爭排除問題通過適當?shù)目瞻邤_動為補播物種定植提供了空間,為成功補播創(chuàng)造了條件.空斑補播植物的種苗成活呈“禾大豆小”特點,即補播禾本科植物需要大光空斑,補播豆科植物需要小光空斑.根空斑顯著影響禾本科植物的定植,但對豆科植物定植影響不顯著(圖3)[38,39],我們將這一現(xiàn)象定義為免耕補播的空斑原則.通過在內(nèi)蒙古呼倫貝爾地區(qū)模擬不同退化草原形成的空斑研究,發(fā)現(xiàn)輕度退化草原形成的直徑小于10 cm小光空斑可顯著提高補播豆科植物的出苗存活率、生物量、根瘤體積以及固氮酶的活性,其機制是小光空斑提供了有利于豆科植物生長和共生根瘤菌所需的光照強度和土壤水分;而中度及重度退化草原形成的直徑大于20 cm的大光空斑更適合補播禾本科植物的出苗和建植,主要是由于大空斑中比較高的土壤溫差促進禾本科植物種子打破休眠并快速出苗.除此之外,根空斑減輕了鄉(xiāng)土植物和補播禾本科植物之間的地下競爭,促進了補播禾本科植物的生長[38,39].

放牧和割草利用減輕植被對光照的競爭,阻止一個或少數(shù)種在群落中的競爭優(yōu)勢,從而影響物種多樣性[49];同時放牧利用還可通過穩(wěn)定均勻性來維持草原植物多樣性[50],這符合中度干擾假說,即中度放牧不僅因植物補償或超補償生長而獲得高生產(chǎn)力,而且能夠?qū)崿F(xiàn)物種多樣性的最大化[51,52].對在呼倫貝爾草甸草原研究表明,在天然草原補播苜蓿并添加磷肥,可提高15%～34%的草原生產(chǎn)力并極大改善草原牧草品質(zhì),割草可保持苜蓿在植被中的比例和群落物種多樣性.同時,割草也增加了補播草原土壤中的碳氮儲量,提高了細菌/真菌比,改變了土壤微生物的群落結(jié)構(gòu),促進草原生態(tài)功能的穩(wěn)定和可持續(xù)[53].圖4(網(wǎng)絡(luò)版彩色)草原補播后亞頂級群落的管理模型

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3377146