天然草原高原鼠危害形成的鼠保护地植被恢复试验研究

天然草原高原鼠危害形成的鼠保护地植被恢复试验研究

天朱藏族自治县位于甘肃省中部，黄连干旱位于青藏、内蒙古和黄土三高原的交汇处。该县牧场上的老鼠总面积为15.29万hm，占牧场总面积的39.06%。天然牧场的主要老鼠是高原老鼠。高原鼢鼠通过挖掘洞道,推土成丘,破坏生草层,毁坏地表形态,造成水土流失和土壤风蚀的突破口,最终导致形成具有荒漠化景观特征的鼠荒地(又称“黑土滩”)。全县天然草原高原鼢鼠危害区,密度达到37.5只/hm2以上,土丘覆盖度50%以上,每年因高原鼢鼠啃食和土丘覆压牧草造成的产量损失高达4113.85万kg,原生植被严重被毁,形成大面积的鼠荒地,水土流失日趋严重,土壤侵蚀模数由3900t/km2增加到4800t/km2高原鼢鼠危害形成的鼠荒地破坏了大面积的草地原生植被,致使天然草原优质牧草种类减少,毒杂草比例上升,产草量下降,加速了天然草原退化进程,严重威胁着整个草地生态环境,已成为可持续畜牧业发展和草原生物多样性保护的重要限制因子之一。本研究旨在通过采取灭鼠、灭鼠+围栏封育、灭鼠+围栏封育+补播等培育技术措施进行鼠荒地植被恢复技术试验研究,了解各培育技术措施对鼠荒地植被恢复的影响,筛选出最佳的天然草原鼠荒地植被恢复技术措施,为全县大面积治理鼠荒地提供理论依据。1材料和方法1.1降水量、土壤条件本试验点设在甘肃省天祝县抓喜秀龙乡南泥沟村山地草甸草原上,地理位置N37°11′～37°13′,E102°29′～102°33′海拔2700m～3300m,气候寒冷潮湿,空气稀薄,太阳辐射强。年均温-0.1℃,1月均温-18.3℃,7月均温12.7℃,>0℃积温1380℃,水热同期,年日照时数2600h;年降水量416mm,多为地形雨,集中于7、8、9三个月,年蒸发量1592mm,是降雨量的3.8倍。无绝对无霜期。土层厚度约40cm～80cm,土壤pH值为7.0～8.2,有机质含量高,约为10%～16%。土壤从河漫滩、阶地至高山依次为亚高山草甸土、亚高山黑钙土、亚高山栗钙土、亚高山灌丛草甸土、高山灌丛草甸土。植被以嵩草(Kobresiabellardii)、苔草(Carexspp)、针茅(Stipacapillata)、珠芽蓼(Polygonumviviparum)、金露梅(Potentillafruticosa)、棘豆(Oxytropisspp)、狼毒(Stellerachamaejasme)、委陵菜(Potentillachinensis)、杜鹃(Rhododendronspp)等为主。1.2材料和方法1.2.1药物地层封育2010年5月,在鼠荒地严重的天然草原上,对高原鼢鼠危害形成的土丘设置如下处理:Ⅰ.灭鼠(采用人工捕捉和投放药物“鼢鼠灵”两种方法,下同);Ⅱ.灭鼠+围栏封育;Ⅲ.灭鼠+围栏封育+补播(垂穗披碱草);Ⅳ.灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦);Ⅴ.灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草)和Ⅵ.灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草)六个试验区。每个试验区面积为30×30m2,牧草种子补播量为6.67g/m2。1.2.2补播牧草的处理2010年和2011年9月中旬,测定鼠荒地土丘上各处理的补播牧草和其它牧草的产草量、植株高度、植被盖度等,每个处理重复三次。测定方法参考《草原学与牧草学实习实验指导书》等。2结果与分析2.1不同处理鲜草产量及质量总增量见表2由表1、图1、图2可以看出,通过各种处理后,鼠荒地土丘上当年的植被状况均发生了较大的变化,但各处理间差异较大。采用灭鼠处理的植被总盖度39.00%,鲜草总产量93.45kg/hm2;采用灭鼠+围栏封育处理的植被总盖度57.67%,鲜草总产量250.05kg/hm2,比灭鼠处理鲜草总产量增加167.58%;采用灭鼠+围栏封育+补播措施的植被总盖度为70.67%～79.67%,平均76.84%,鲜草总产量602.55kg/hm2～1039.95kg/hm2,平均791.85kg/hm2,比灭鼠处理和灭鼠+围栏封育处理的鲜草总产量分别增加747.35%和216.68%。采用灭鼠+围栏封育+补播措施,因补播牧草品种不同,土丘植被总盖度、鲜草总产量以及补播牧草盖度、高度、产量也不相同。其中鲜草总产量最高的是灭鼠+围栏封育+补播(垂穗披碱草)处理(1039.95kg/hm2),比补播无芒雀麦、加拿大披碱草、加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草处理的鲜草总产量分别增加18.86%、60%、72.59%,其次是灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦)处理(874.95kg/hm2),最低的是灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草)处理(602.55kg/hm2)。补播牧草产量最高的是灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦)处理(405kg/hm2),比补播垂穗披碱草、加拿大披碱草、加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草处理的补播牧草产量分别增加2.54%、65.34%、37.26%,其次是灭鼠+围栏封育+补播(垂穗披碱草)处理(394.95kg/hm2),最低的是灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草)处理(244.95kg/hm2)。2.2灭鼠+围栏封育+补播植物复合鲜草产量和质量分数表1由表2、图3、图4可以看出,鼠荒地土丘上第二年的植被盖度和牧草产量较第一年有大幅度提高,但各处理间差异也较大。采用灭鼠处理植被总盖度51.33%,鲜草总产量1263.68kg/hm2;采用灭鼠+围栏封育处理植被总盖度69.72%,鲜草总产量3624.71kg/hm2,比灭鼠处理鲜草总产量增加186.84%;采用灭鼠+围栏封育+补播措施的植被总盖度为79.69%～84.98%,平均83.11%,鲜草总产量6896.86kg/hm2～7685.76kg/hm2,平均7327.02kg/hm2,比灭鼠和灭鼠+围栏封育处理鲜草总产量分别增加479.82%和102.14%。从第一年和第二年植被恢复状况说明,灭鼠+围栏封育措施的植被恢复效果要比只采用灭鼠措施的效果好,而灭鼠+围栏封育+补播措施的植被恢复效果远远高于灭鼠措施和灭鼠+围栏封育措施。采用灭鼠+围栏封育+补播措施第二年,灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦)处理的鲜草总产量和补播牧草产量均最高,分别为7685.76kg/hm2和3109.98kg/hm2。灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦)处理的鲜草总产量分别比补播垂穗披碱草、加拿大披碱草、加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草处理增加3.31%、11.44%、5.49%,鲜草总产量其次的是灭鼠+围栏封育+补播(垂穗披碱草)处理(7439.48kg/hm2),最低的是灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草)处理(6896.86kg/hm2)。灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦)处理的补播牧草产量分别比补播垂穗披碱草、加拿大披碱草、加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草处理增加2.89%、23.76%、16.06%,补播牧草产量其次的是灭鼠+围栏封育+补播(垂穗披碱草)处理(3022.53kg/hm2),最低的是灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草)处理(2512.98kg/hm2)。2.3总盖度、鲜草产量和盖度变化第1年与第2年植被总盖度、鲜草总产量比值如表3。尽管通过各种处理后,鼠荒地的植被状况均发生了很大变化,但第一年和第二年的变化情况不尽相同。各种处理第二年的总盖度和鲜草总产量均比第一年高,其中总盖度变化较小,第二年是第一年的1.06～1.32倍,采用灭鼠措施的最大(1.32倍),灭鼠+围栏封育+补播(无芒雀麦)和灭鼠+围栏封育+补播(加拿大披碱草+无芒雀麦+垂穗披碱草)最小(1.06倍);而鲜草总产量变化很大,第二年是第一年的7.15～14.50倍,以灭鼠+围栏封育最大(14.5倍),灭鼠+围栏封育+补播(垂穗披碱草)最小(7.15倍)。3