黄河首曲高寒草甸退化草地（黑土滩）恢复重建优良适宜牧草筛选试验

2016-08-13杨林平苏宝兰杨文英甘肃省玛曲县草原站甘肃玛曲747300甘肃阳洋生态农业有限公司甘肃兰州730000

甘肃畜牧兽医 2016年11期

杨林平，苏宝兰，杨文英（.甘肃省玛曲县草原站，甘肃玛曲 747300；.甘肃阳洋生态农业有限公司，甘肃兰州 730000）

杨林平1，苏宝兰1，杨文英2
（1.甘肃省玛曲县草原站，甘肃玛曲 747300；2.甘肃阳洋生态农业有限公司，甘肃兰州 730000）

筛选优良适宜的牧草品种是黄河首曲高寒草地退化草地生态恢复与重建、“黑土滩”治理的基础和关键环节。引种筛选适合当地生态环境的、具有快速恢复高寒草地退化草地功能、有较高的放牧利用及生态价值的优良牧草品种，是高寒地区退化草地生态恢复与重建的关键环节，也是草地畜牧业可持续发展的重要物质基础。结果：参试的6种牧草出苗排序是：无芒雀麦、老芒麦、垂穗披碱草、冷地早熟禾、草地早熟禾、中华羊茅；参试的6种牧草越冬率高于50%的冷地早熟禾、垂穗披碱草、草地早熟禾和中华羊茅在次年能完成生育期，无芒雀麦和老芒麦第二年不能完成生殖生长，均处于抽穗期和开花期；通过综合评价，两种早熟禾植株低矮，耐践踏，而且地下茎发达，能固结表土，有保持水土，防止雨水冲刷的作用，可增加植被盖度，减少风蚀和水蚀的危害。垂穗披碱草、老芒麦、中华羊茅根系较发达，抗旱、耐寒性强，种子产量较高，可以用作种子扩繁生产，为“黑土滩”治理和草地恢复重建提供种子储备；参试草种中首选两种早熟禾，其次是垂穗披碱草，第三是老芒麦和中华羊茅，最后是无芒雀麦。

黄河首曲；黑土滩；恢复重建；草种筛选

玛曲县位于黄河上游的甘肃省西南部，地处青藏高原东端，黄河自青海省久治县门堂乡进入甘肃省，环流玛曲全县，流程达433公里，形成了久负盛名的“天下黄河第一弯”壮美景观。境内土地面积96.05万hm2，其中天然草地面积为85.9万hm2，占土地总面积的89.4%。全县海拔在3 300～4 805 m之间，气候类型属高寒阴湿类。年均气温1.1℃，年均降水量为615 mm，年蒸发量为1 352.4 mm，是一个藏民族聚居的纯牧业县。据2013年统计，草场退化面积达1 069万亩，其中重度退化面积达214万亩，中度退化面积达481万亩，轻度退化面积达374万亩；鼠虫害面积已达438万亩；“黑土滩”面积达到70多万亩，并呈逐年扩大趋势。

黄河在玛曲的流域面积为1.019万平方公里，是青藏高原的重要组成部分，其在生态、民生等方面有着重要的战略意义。近年来随着人口增长和长期过度放牧以及对草原掠夺式开发，造成草原严重退化，生态平衡失调。严重退化表现为原生植被大幅度减少，毒杂草比例增高，鼠虫害泛滥，部分草地裸露变为裸地，甚至演化成为治理难度极大、技术难度更大的“黑土滩”［1］。由“黑土滩”退化草地演变为裸土与沙漠化土地是退化草地的最终形式，更大范围内和最普遍的草地退化表现为产草量与植被盖度下降、优良可食牧草减少和毒杂草大量滋生，鼠害泛滥，草畜矛盾突出，草地可利用面积减少、草地蓄水能力丧失［2］。已造成区域性草地植被退化、草地生产能力下降、草地生态系统结构改变、稳定性下降、生态服务功能降低等严重后果、草地资源的可持续利用受到严重威胁。

综上所述，退化草地的植被恢复与重建已成为一个重要课题。大量的试验研究表明，通过栽培适宜牧草可以快速恢复“黑土型”退化草地，同时，这一观点和方法已经被广大科技工作者和牧民所接受［3］。哪些牧草为“黑土型”退化草地种植的适宜栽培草种？长期以来一直是人们关心和研究的重点，虽然以往的大量研究从不同的侧面回答了这个问题，但大部分适宜牧草种源缺乏，在生产中草种的选择仍然存在很多困惑。黄河首曲高寒草地因为青藏高原独特的生态环境和独特的草地类型，目前从外地引进的牧草品种都难以适应或适应性较差而未能取得更进一步的发展。筛选和引入适宜该地区的优良牧草品种，丰富牧草的品种并大力推广可以对该地区的植被恢复起到不可低估的重要作用，是黄河首曲高寒草地实施黑土滩治理、植被恢复重建，改善草地生态环境条件的基础和关键。草地补播是在不破坏或少破坏原有植被的情况下，在草地上播种一些适应性强、饲用价值高的牧草，以增加草群种类成分、增加地面覆盖、提高牧草的产量与质量，这是草地治标改良的一项重要措施，也是植被恢复与改良的一项有效措施。牧草草种的选择是治理及恢复退化草地的基础和成败的关键［4］。

1　试验材料与方法

1.1试验地自然条件

该试验于2012年5月起在玛曲县尼玛乡境内草原站试验地和尼玛镇秀玛村、欧拉乡欧强村、曼日玛乡智合桃村的重度退化草地（“黑土滩”）植被盖度小于45%的区域上进行，筛选的6个牧草品种为适合青藏高原地区的多年生禾本科牧草。目的是筛选出适用于黄河首曲重度退化草地（“黑土滩”）治理的优良牧草。试验区海拔3 474 m，年均气温1.1℃，极端最低气温-29.6℃，最高气温23.6℃，无绝对无霜期，年均降水615.50 mm，年均蒸发1 353.40 mm。试验点的牧草生长季为4个月左右，无绝对无霜期，在牧草生长季5～8月降水量占全年降水量的80%左右，而且雨热同季，多夜雨，有利于牧草生长。土壤为沼泽草甸土，质地轻沙壤，成土母质为洪积冲积物。原生植被均以藏嵩草、发草、黑褐苔草等为优势种。试验点补播前为原生植被极度退化后形成的次生裸地即黑土型退化草地，也就是俗称的黑土滩。草地植被已被黄帚橐吾、鹅绒萎陵菜、甘肃马先蒿、细叶亚菊等代替，优良牧草盖度不足10%，牧用价值已基本消失。夏季植被总盖度可以达到70%左右，但植物以阔叶毒杂草为主，在冬春季节地面基本处于裸露状态。

1.2试验材料

针对青藏高原高寒草甸的特殊自然环境和气候特征，引进抗旱耐寒牧草品种进行牧草筛选试验，同时采用小区试验和大田示范相结合的方法，通过系统的试验，对供试草种进行适应性评价。供试牧草由甘肃阳洋生态农业有限公司提供的草地早熟禾（青海）、冷地早熟禾（青海）、老芒麦（甘肃）、中华羊茅（甘肃）、垂穗披碱草（甘南）、无芒雀麦（甘南）。

1.3试验设计

选择地势平坦，退化程度、地形地貌相似，中度和重度鼠害区、植被覆盖度45%以下的区域作为试验区。田间设计采取区组顺序排列，采取人工补播、人工轻耙，无地面机械处理方式。小区面积为1 hm2（100 m×100 m），3个重复。即72个小区。田间观察出苗率、越冬率、生长状况等［5］。播量：草地早熟禾10 kg/hm2、冷地早熟禾 12.5 kg/hm2、老芒麦 22.5 kg/hm2、中华羊茅20 kg/hm2、垂穗披碱草25 kg/hm2、无芒雀麦25 kg/hm2。播期：2012年6月15日。

1.4试验方法

2012～2014年，进行全生育期观察记录，出苗情况的观察采用1 m2样方实测出苗数，每小区重复2次。

2　结果与分析

2.1牧草的出苗与建植

各种牧草品种实际出苗数详见表1。

表1 2012年参试牧草出苗情况登记表

调查表明第一年生长季内，同期出苗情况看：无芒雀麦313株/m2，排第1；老芒麦296株/m2，排第2；垂穗披碱草269株/m2，排第3；冷地早熟禾253.75株/m2，排第4；草地早熟禾215株/m2，排第5；中华羊茅140.25 株/m2，排第6。参试各品种出苗和建植情况表现良好。

2.2牧草生育

2012年6月25日～30日分别在选定的试验区按设计的要求人工补播各参试牧草品种，第一年补播后的20 d左右全部出苗，40 d后部分牧草进入分蘖期，以后的生长基本都处于牧草的营养生长阶段。9月中下旬牧草进入停止生长时基本已经处于拔节期。越冬牧草于5月下旬逐步进入返青期，6月中旬进入拔节期，7月中下旬抽穗，8月中上旬开花，8月下旬至9月上中旬进入成熟期。至9月底参试牧草种子成熟由好到差的依次是冷地早熟禾、垂穗披碱草、草地早熟禾、中华羊茅。参试草种无芒雀麦和老芒麦第二年不能完成生殖生长，其最终生育期均处于抽穗期和开花期。其他参试牧草均可完成生殖生长。

2.3越冬率

安全越冬是衡量参试牧草抗旱性、抗寒性以及补播改良成效的主要指标。经观测发现，参试的6种牧草中除无芒雀麦外其他的参试牧草越冬率在41.4%～89.4%。越冬率高于80%的有垂穗披碱草（89.4%）；越冬率在60%～70%的是冷地早熟禾（74.43%）、草地早熟禾（70.26%）；越冬率在60%～70%的有中华羊茅（62.1%）；越冬率在40%～50%的是老芒麦（41.4%）；无芒雀麦越冬率是12.03%。越冬率高于50%的冷地早熟禾、垂穗披碱草、草地早熟禾和中华羊茅在次年能完成生育期。参试草种无芒雀麦和老芒麦第二年不能完成生殖生长，其最终生育期均处于抽穗期和开花期，依然是营养生长。大部分草种在5～6月中上旬生长缓慢，生长至9月中下旬完全枯黄。

3　结论

3.1黄河首曲高寒草甸退化草地（黑土滩）恢复重建五种优良适宜牧草

草地早熟禾属根茎型牧草，繁殖较快，易形成草皮；冷地早熟禾具有较强的适应性且须根发达能涵养水分。两种早熟禾植株低矮，耐践踏，而且地下茎发达，能固结表土，有保持水土，防止雨水冲刷的作用。在草地植被恢复、“黑土滩”治理和恢复草地生态平衡方面起到一定作用，可增加植被盖度，减少风蚀和水蚀的危害。垂穗披碱草、老芒麦、中华羊茅植株高大，根系较发达，茎秆较粗，抗旱、耐寒性强，在“黑土滩”治理和草地恢复重建方面作用较显著，同时，这三种牧草的种子产量较高，可以用作种子扩繁生产，为“黑土滩”治理和草地恢复重建提供种子储备。

黄河首曲高寒草地原生植被破坏严重，利用过度，水土流失严重，植被恢复相当困难。由于气候、放牧、鼠害等原因，导致高寒植被逆向演替，原生植被消失；植被退化、土壤裸露、鼠害泛滥成灾、草地土壤质量严重退化等诸多因素影响形成的“黑土滩”，筛选适宜的牧草品种用于植被恢复至关重要。经过试验初步筛选，确定了五个适宜在黄河首曲海拔3400m左右的高寒草地开展退化草地植被恢复与重建、“黑土滩”治理的牧草品种。

3.2“黑土滩”草地治理技术和草种组合

为了建植和确保“黑土滩”草地治理后的产量稳定、生态稳定，达到高产而不易退化，一般要根据“黑土滩”治理后的利用方式，进行补播草种的组合。

分布在定居点附近的冬季草场上，且地势平坦，土层厚，降雨充沛，土壤相对肥沃，或施牛羊粪运输方便，具有良好的施肥条件。该类“黑土滩”通过治理可以建植成优良的半人工刈割草地。需采用植株高大的优良牧草进行建植，混播草种不宜过多，最适宜的组合品种是垂穗披碱草+老芒麦。

放牧型利用草地需采用耐践踏，寿命长，植株低矮、柔软，营养价值高，适口性好，产量高的牧草品种，中华羊茅、两种早熟禾均可作为放牧草地的理想优良组合品种。草地早熟禾或冷地早熟禾通过单播也能建成高质量的放牧型草地。

以恢复草地生态功能、恢复植被为主要目的，要首选生态适应性强、能快速形成草皮、同时能进行自我更新的草种。建议混播组合为：垂穗披碱草+草地早熟禾+冷地早熟禾。

在生产应用中，治理后的“黑土滩”草地往往需要拥有生态和放牧利用多重功能，属刈割、放牧、水土保持的功能都具备的刈牧兼用型草地。混播组合为：垂穗披碱草、老芒麦+草地早熟+中华羊茅+冷地早熟禾。

3.3选定的五种牧草品种

根据试验和多年推广应用以及草种种源情况分析，垂穗披碱草、老芒麦、中华羊茅、冷地早熟禾和草地早熟禾是当前青藏高原黄河首曲草地“黑土滩”治理中大面积推广应用的首选草种。

［1］马玉寿.三江源区“黑土型”退化草地形成、恢复机理与模式研究［D］.甘肃农业大学，2006.

［2］李发吉，孙宝琛，李希来.治理“黑土滩”试验研究［J］.青海草业，1993（2）：32-35.

［3］施建军，马玉寿，董全民，等.“黑土型”退化草地优良牧草筛选试验［J］.草地学报，2007（06）：543-549.

［4］马玉寿，郎百宁.建立草业系统恢复黑土型退化草地植被［J］.草业科学，1998，（2）：5-9