希拉穆仁草原退化特征及其受損恢復機理研究.pdf

1、為了有效控制草地退化，保護生物資源，保持“生態(tài)-經濟-社會”的良性循環(huán)和生物資源的可持續(xù)利用。本研究以希拉穆仁荒漠草原為研究對象，運用恢復生態(tài)學有關原理和方法，采用野外調查和室內定量分析相結合手段，通過對草原退化特征、土壤水分物理特性、地表覆蓋保墑機理、封禁草場生態(tài)恢復等方面進行試驗，系統(tǒng)研究了希拉穆仁草原退化特征及其恢復機理。主要研究結論如下： (1)希拉穆仁草原已經出現(xiàn)不同程度的退化，未退化草地有植物38種，從輕度退化到極度

2、退化物種數(shù)分別減少了7種、12種、20和25種；隨著草地退化，植被蓋度、地上生物量、平均高度、物種多樣性等群落指標均呈現(xiàn)降低趨勢。與未退化草地相比，輕度、中度、重度和極度退化草地土壤0-30cm層容重分別增加了2.66％、6.3％、8.96％和17.43％，土壤全氮、全磷、速氮、速磷、速鉀和有機質等指標出現(xiàn)不同程度的下降。植被平均高度、蓋度、地上生物量和生物多樣性指數(shù)與土壤養(yǎng)分表現(xiàn)出一致的正相關關系。 (2)該區(qū)受侵蝕比較嚴重，

3、沙土比比例坡項最高為42.1％，坡中27.2％，坡底僅為17.6％，土壤容重與穩(wěn)滲率呈指數(shù)關系(R2=0.9764)。降水是該區(qū)土壤水分的主要來源，土壤年平均貯水量與年降水量的相關系數(shù)為0.7808(0.05信度檢驗)。土壤水分垂直變化層次可以劃分為活躍層、次活躍層和相對穩(wěn)定層3個層次，水分年際、生長季變化趨勢與降水變化趨勢相吻合。 (3)沙礫和秸稈覆蓋均能有效抑制土壤表面蒸發(fā)，粒徑2-4mm沙礫覆蓋土壤蒸發(fā)僅為對照處理的81％

4、。不同蓋度的秸稈覆蓋中，100％蓋度覆蓋的抑制率最大，可達50％。田間覆蓋保墑試驗結果表明，3cm厚度沙礫覆蓋土壤保水效果較好；秸稈覆蓋后0-30cm土壤水分含量明顯增加，當秸稈用量5000kg/hm2，土壤水分較對照高出4％。1日內不同處理的土壤表層和5cm處地溫均可擬合為時間的正弦函數(shù)，沙礫、秸稈覆蓋具有調溫效應，體現(xiàn)為高溫時具有“降溫作用”，低溫具有“保溫效應”。 (4)在不同水分梯度上，Simpson指數(shù)、Shannon

5、-Wiener指數(shù)、Pielou指數(shù)和Margalef指數(shù)均出現(xiàn)了1倍以上的增加。人為松土翻耕后，表層土壤水分則可長時間維持在15％水平。采取灌溉措施后，沙棘、駝絨藜、小葉錦雞兒成活率分別高出相應對照65.7％、32.1％、53.7％，樣區(qū)周圍植物高度增加了10％，物種數(shù)增加2種，蓋度增加5％，生物量干重增加135.4g/m2。 (5)苜蓿飼草料生長期對水分仍有一定要求，降水和灌溉主要影響苜蓿地土壤80cm以上土層的土壤水分，種