武功山山地草甸生态恢复技术研究

王伯民，罗 强，李 祥，黄卫和，陈 娟，马丽丽，彭辉武★

（1.萍乡市林业科学研究所，江西 萍乡 337002；2.武功山林业发展服务中心，江西 萍乡 337249）

武功山位于罗霄山脉北段，地跨江西省萍乡市芦溪县、吉安市安福县、宜春市袁州区，从宜春近东西向延伸到湖南茶陵[1]，地理位置优越，是赣江与湘江两大水系之间的分水岭。武功山整体山势呈东北-西南走向，岩石主要由花岗岩、片麻岩构成，主峰白鹤峰（金顶）海拔1 918.3 m，山脉垂直陡峭，山体海拔高，使得周边大面积分布的山地草甸成为难得的垂直性地带植被的天然博物馆[2]。武功山草甸因分布的纬度低、海拔高、面积大使得在同纬度华东植被垂直带谱中具有典型性和特殊性[3]，而在江西境内，除武夷山外，其它山体（庐山、井冈山等）均不具典型的山地草甸植被类型。

由于自然（气候变化）和人为因素（踩踏、灯光、养殖、污染等）的多方面影响[4-5]，武功山草甸的病虫害发生频率、规模和范围有逐渐增加的趋势，草甸生态系统生产力遭到严重破坏，且大面积的残破草场使山地草甸景观受到严重损毁。2008年以来，每年一届的武功山国际帐篷节也吸引了越来越多的游客登山、探险和宿营，仅萍乡武功山景区每年接待旅游者达到70余万人次[6]。值得高度关注的是，随着旅游规模的扩大和游客游程范围的延伸，对包括山地草甸在内的多种植被和特殊景观的负面影响也日趋增大[7]。游客的任意践踏以及废弃物的排放，在很大程度上造成草甸群落组成和生产力的退化，绵延约4 000 hm2的山地草甸破碎化现象日渐明显。

基于上述原因，为恢复武功山山地草甸自然生态系统，本研究拟对武功山上建筑用地、游客任意踩踏地以及不规范宿营地进行草甸生态恢复试验，旨在为武功山生态旅游、山地草甸生态恢复和草甸可持续发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

1.1.1 气候及植物资源概况

本试验样地位于江西省萍乡市武功山主峰金顶，属于亚热带季风气候，年均气温15℃左右，年均降水量1 700 mm，主要集中在1－4月。研究区草地类型属于亚热带山地草甸，山地草甸主要物种为芒（Miscanthus sinensis）、白背千里光（Senecio latouchei）、毛 秆 野 古 草（Arundinella hirta）、莎 草（Cyperus rotundus）等。

1.1.2 草甸破坏类型的划分及破坏原因

旅游规模的扩大和游客游程范围的延伸，使得武功山草甸退化严重，根据破坏后的武功山山地草甸群落覆盖度的特征，将退化的草甸分为3种类型：群落覆盖度为0～10%的为重度退化类型，覆盖度为10%～30%的为中度退化类型，覆盖度为30%～50%的为轻度退化类型，不同退化程度生境特征见表1，恢复前草甸状况见图1。

表1 不同退化类型草甸生境特征Tab.1 Habitat characteristics of different types of degraded meadow

图1 恢复前不同退化类型草甸状况Fig.1 Meadow conditions of different degraded types before restoration

武功山退化草甸形成的原因主要有：1)游客不按景区设计的游客步道行走而是抄捷径穿越草甸，常年的踩踏使得山地草甸群落结构受到影响而且破坏了土壤理化环境[8-9]，同时由于武功山坡度较大，加上常年雨水的冲击和风蚀的作用，导致表层土壤全部流失，地表只剩下裸露的石块或沙土[10-11]，从而形成重度退化草甸。2)游客在野外搭建宿营地、景区建设项目施工破坏的草甸以及周边居民在景区内摆摊设点而形成的破坏区域所导致的中度退化草甸。3)部分游客为满足个人的好奇心，沿着山脊（山窝）线及游步道旁边行走形成的人行道而形成的轻度退化草甸。

1.2 试验方法

通过研究山地草甸不同退化程度生境特征以及分析草甸主要建群种生物学特性，本研究针对山地草甸的不同退化类型，采取有针对性的草甸生态恢复技术和物种配置模式。首先将退化草甸上的大型石块、垃圾等进行清理，并平整地表，于2017年3月对3种不同退化程度的草甸采取不同的恢复技术。

1.2.1 重度退化草甸恢复技术

重度退化草甸恢复技术主要采取客土种植法，用芒与毛杆野古草混合播种，将泥炭土与草甸土壤按体积比3∶7混合，并将武功山建群种芒（M.sinensis）和毛秆野古草（A.anomala）种子进行混合装入植生袋中，植生袋规格80 cm×50 cm。采取层堆法进行堆叠，堆叠时从裸露斜坡底部开始一层一层进行堆叠，植生袋接触处设置连接扣进行连接，堆叠后用泥土进行夯实，并在山坡顶部及中间做好引流沟，最后用无纺布进行覆盖。

1.2.2 中度退化草甸恢复技术

中度退化草甸恢复主要采取植草技术进行恢复，用武功山山地草甸主要建群种芒与毛秆野古草行状混合种植，按照株行距20 cm×20 cm进行种植，时间选择每年3月下旬－5月下旬。芒（M.sinensis）和毛秆野古草（A.anomala）主要采取分蘖种植的方法，将草种按3～5株一丛进行分孽，将地上部分15 cm以上剪掉，种植时将根系压紧并在退化草甸周边做好排水沟，防止雨水对幼苗的冲刷。

1.2.3 轻度退化草甸恢复技术

对于轻度退化草甸，选择芒（M.sinensis）与毛秆野古草（A.anomala）块状混合种植，再将8种伴草种珍珠草（Micran-themum micranthemoides）、蓟（Cirsium japonicum）、两歧飘拂草（Fimbristylis dichotoma）、紫萼（Hosta ventricosa）、藜 芦（Veratrum nigrum）、艾（Artemisia argyi）、油点草（Tricyrtis macropoda）、前胡（Peucedanum praeruptorum）随机混合进行种植，一般采取2～3株一起穴植，种植时保持根系舒展并压紧，在周边做好排水沟，防止雨水对幼苗的冲刷。

1.2.4 指标调查与数据分析

在2017年8月调查不同退化程度草甸的植被覆盖度与成活率，用Excel整理数据。

2 结果与分析

2.1 不同退化类型草甸恢复成活率调查

通过调查不同退化草甸恢复试验的成活率及群落覆盖度得知（表2、3），重度退化草甸通过采取植生袋客土后其群落覆盖度可达到52.6%；在中度和轻度退化草甸采用植草方法进行恢复后，其群落覆盖度分别达到83.5%和100%。山地草甸主要建群种芒和毛秆野古草在中度退化草甸成活率要比轻度退化草甸低20%左右，其主要原因是中度退化草甸土壤含量较少，土壤含水量比较低等。

表2 不同退化类型草甸生态恢复植物成活率调查/%Tab.2 Investigation on survival rate of ecological restoration plants in degraded meadow/%

表3 轻度退化草甸生态恢复植物成活率调查Tab.3 Investigation on survival rate of restoration plants in slightly degraded meadow

研究武功山8种伴生草种在轻度退化草甸的成活率发现，其成活率大小表现为：两歧飘拂草＞艾＞紫萼＞前胡＞藜芦＞油点草＞珍珠草＞蓟。因此，在以后武功山退化草甸恢复中可以优先考虑前面3种伴生草种进行恢复示范。

2.2 武功山退化草甸草种群落配置模式

通过调查不同退化类型草甸植被配置模式群落覆盖度得知，重度退化草甸采用芒与毛秆野古草进行混合播种恢复是比较理想的恢复模式；中度退化草甸宜采用芒与毛秆野古草进行行状混合种植；轻度退化草甸可将芒与毛秆野古草进行块状混合种植，同时可将两歧飘拂草、艾、紫萼、前胡这4种伴生草种采取随机种植的模式进行群落配置。恢复后的草甸生长情况见图2。

图2 不同退化类型草甸恢复后生长情况Fig.2 Meadow conditions of different degraded types after restoration

3 结论与讨论

地上植被的变化能反映草甸的整体恢复效果。本研究通过对不同退化程度的草甸开展生态恢复，并设计不同类型的群落配置模式，从综合效果来看，重度退化草甸恢复技术采用客土后种植芒和毛秆野古草并用无纺布覆盖的效果较好，中度和轻度退化的草甸恢复技术采用植草技术种植芒和毛秆野古草以及其他草种的效果较好。研究表明，无纺布覆盖能达到抑制土壤水分蒸发、提高水分利用率的目的，使得种子萌发时间短，萌发率高[12]。李志等[13]的研究表明，在武功山植被修复过程中，本地草种芒、中华薹草、武功山飘拂草的草皮移植效果优于引进草种狗牙根草皮，推荐芒为主要的修复草种，狗牙根作为辅助草种，并搭配覆盖无纺布进行植被恢复。胡耀文[14]的研究表明，采用优势种芒对退化土壤进行修复的植物地上生物量与总生物量最大，其次是飘拂草，中华薹草地上生物量和总生物量最小，飘拂草和芒地上生物量一致，修复草种以优势种芒为佳。本研究的结果与以上学者的研究结果相似。因此，在武功山退化山地草甸生态恢复过程中，优先选择建群种芒和毛秆野古草进行植被恢复的效果最优。

依据人与自然和谐共生以及“两山”理论，武功山草甸生态恢复过程中，在草种选择、群落配置模式与种植技术等方面应选择适宜的方法，并结合武功山景区的旅游开发，合理规划并完善基础设施建设，在保证生态系统不被破坏的条件下发展旅游产业，从而促进武功山山地草甸的可持续发展。