柴达木盆地退化弃耕地紫花苜蓿地上生物量动态

柴达木盆地退化弃耕地紫花苜蓿地上生物量动态 柴达木盆地退化弃耕地紫花苜蓿地上生物 量动态 弟23卷弟3期 ?23No.3 中国草地 GrasslandofChm 2001年5月 May.200l 柴达木盆地退化弃耕地紫花苜蓿地上生物量动态 李晓明t,尕切江,苍生海,祁迎林.杨惠青’,费迎霞,王启基,彭宏春,牛东玲 (1青海省海西州草原站.青海德夸哈81700012中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁810001) 摘要:在柴达术盆地退化弃耕地上用紫花苜蓿建立人工草地恢复植被效果良好.二龄紫花苜 蓿地上生物量及群落地上生物量季节变化呈”s’t型曲线,其高峰期在8月底.紫花苜蓿,野生杂类 草和群落生物量生长速率季节动态不尽相同,紫花苜蓿种群和群落生物量生长速率的最大值在7 , 8月份.野生杂类草虽大值在6,7月份.播种当年采用紫花苜蓿+燕 麦混播处理不仅可提高紫 花苜蓿新生苗的存活率和越冬率,而且使第2年返青出苗整齐,地上 生物量较单播提高31.82%, 还可增加当年收益. 关键词:柴达本盆地;退化弃耕地;紫花苜蓿;生物量动态 中图分类号:$541文献标识码:A文章编 号:1000—6311(2001)03—0029—06 TheSeasonalDynamicsoftheBiomassofMedicagosativaintheDegeneratedandA- bandonedArableinChaidamuBasin.LIXiao-ming.GAQie—jiang,CANG Shang— hai,QIYing—lin,YANGHui—qing,FEIYing-xia,WANGQi—ji2,PENG Hong— chun2.NIUDong—lingz(1.GrasslandStationHaLziPrefectureQingtfai Promnce.Delingha817000,China;2.Northu~stPlateauInstituteofBiology,the ChineseAcademyD厂 Sciences,Xining810001,China):GrasslandChina,?.3, 2001,PP.29--34. Abstract:ThereareartificialgrasskandofMedicagosativainthedegenerated anda— bandonedarableinChaidamubasin.TherecoveredresultofvegetationisgoodThe above.groundbiomas~ofthesecond—year~Vledicagosativaandtheseason alchangeof abovegroundbiomassofcommunityallshowed…S’curve,andthetopofgrowthperiod isattheendoftheAugust.Thegrowthrateindifferents~qsonofMedicagosativa, forbsandcommunitybiomassisdifferentTheperiodofthemaximumgrowthrateof MedicagosativaandcommunitybiomassisintheJuly-August,andthatofforbsisin theJune-JulyThemixedsowingofMedicagosativawithAmsati~anotoelyim— provesthelivingrateandoverwinteringrateofMedicagosati~aseedlingbutalsoin— cr~Rsesabovegroundbiomassby31.82%thanthatofsinglesowing.andimprovebene— fitsofthesameyear. Kevwords:Chaidamubasin;Degeneratedandabandonedarable;Medicagosati— ;Dynamicsofbiomass 收稿日期:2000—10—3O 基金项目:”九五”国家科拄计划项目(97—924—02—03)资助 作者简介:李晓明(1966一).男,畜牧师.1986年毕业于青海畜牧兽医 学院草原系.从事草地保护和鼠虫害防浩荨工作 发表 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 5篇 一 29— 中国草地2001年第23卷第3期 紫花苜蓿(Medecagosativa)是我国栽培 历史悠久,分布最广,种植最多的优良豆科牧 草,它在改善农牧区生态环境,促进畜牧业发 展中具有重要的作用.由于草地荒漠化进程 的加剧和农田次生盐渍化日趋严重,直接威 胁着柴达木盆地荒漠绿洲的生存环境和农牧 业的可持续发展.根据紫花苜蓿生物,生态 学特性及其耐盐碱能力,可作为柴达木地区 退化生态系统恢复植被的首选品种.它虽能 在柴达木盆地自然条件下正常生长发育,并 有良好的生产性能,但由于柴达木盆地生态 环境条件的限制,很难完成生殖生长的全过 程,主要表现在种子不能全部成熟,结实率较 低等方面.有关紫花苜蓿的研究多有报 道l1.2?,但在青藏高原柴达木盆地生境条件 下的生长发育及其生物量动态的研究报道尚 少.因此,进一步开展紫花苜蓿在旱寒环境 条件下生长发育节律,生物量动态及栽培技 术的研究具有重要的意义.本文通过观察测 定紫花苜蓿在柴达木盆地由于次生盐渍化而 退耕的弃耕地上生长发育特征及生物量动 态.试图揭示不同农业技术措施对紫花苜蓿 生长发育的影响及地上生物量的形成规律, 为柴达木盆地退化生态系统的恢复与重建, .退耕还革还林和革业产业化与生态环境协调 发展提供科学依据. 1试验区自然概况 试验样地设在海西州德令哈市境内,位 于尕海农场三大队,郭里木乡荒漠草地和尕 海湖的交接处,地势呈西北高,东南低,海拔 约2800m.年均温28?,年辐射量69333 KJ/cm!,日照时数3182.8h.?O’C积温为 2363.9”C,累积天数约216d;?10?积温为 660.0”C,累积天数约113d.无霜期9O, 110d,年均降水量181.8ram,年蒸发量 2370.0ram,干燥度24.降水主要集中在6 , 8月,占全年降水量的5836%.平均风速 一 30— 3.o~w’s,大风日数每年约44.1d.土壤娄型 为盐化耕灌棕钙土,多数土壤耕层含盐量大 于l0g/k局部地区高达5O87g/kg,有2cm 左右的盐壳.盐分组成主要为氯化物一硫酸 盐,pH约8.28.该区7O年代初修建的机 井,由于管理不善,井房坍塌,电网无存等原 因,已基本丧失了竖井排灌的功能.长期采 用大水漫灌,而又无排水设施,导致地下水位 急剧上升,地表盐霜积累而成为弃耕地.示 范试验地为多年弃耕的撂荒地,植被稀疏,毒 杂草丛生,毫无利用价值,植被覆盖度仅 15%,主要植物多为一些耐盐碱的刺儿菜 (Cirium”m),阔叶独行菜(Lepidium latifolium)和芦苇(Phragrnitiesaustralis) 等. 2研究内容及方法 21供试材料 示范区种植的紫花苜蓿种子是1997年 从陕西省榆林县引进的,室内测定发芽率为 88%. 2.2试验设计 试验地于1997年冬灌,1998年春耕翻 (耕深30cm)后用圆盘耙耙耱一遍,条播机条 播,最后镇压.试验设单播和混播两种处理: 单播处理是紫花苜蓿种子(播种量22.5 kg/h),过磷酸钙(300kg/hm2)和二胺 (1875kg/h)混合后条播;混播处理是紫 花苜蓿(播种量22.5kg/hm2),燕麦(播种量 1125kg/hm2),过磷酸钙(300kg/hm2)和二 胺(1875kg/hmz)混合后条播.行距20cm. 播深2.5,4cm,苗期(6月中旬)施追肥一次 (尿素150kg/h). 2.3观测项目 在植物生长期(5,8月),每月22日左 右采用收获法测定不同处理区紫花苜蓿种群 及群落地上生物量,测定时齐地面刈割,样方 面积为05m×0.5m,五次重复.按紫花苜 李晓明尕切江苍生海祁遵林等柴选木盆地退化弃耕地紫花苜蕾地 上生物量动态 蓿,野生杂类草分类后称取鲜重.在室内 风干至恒重再称取风干重.同时.测定群落 总盖度和种群自然高度.20次重复. 3结果与分析 3l地上生物量季节动态 紫花苜蓿春播当年幼苗生长缓慢,根颈 细小.单株分蘖数较少,随着生长期的延长, 根颈逐渐变粗变大,单株枝条数成倍增加,这 些新生枝条均处在营养生长期,当年不能完 800 600 i400 彝200 0 成开花结实全过程.植物群落总盖度也很小. 但到第2年.单播二龄紫花苜蓿和混播二龄 紫花苜蓿生长情况具有明显的差异,在试验 区气候条件下紫花苜蓿于4月20日左右开 始返青,干物质即从返青开始积累.并随着植 物生长发育节律的进程,气温的升高和降水 量的增加而逐渐增大.群落生物量到8月底 达到最大值.在生长季,植物群落和主要植 物类群地上生物量季节动态具明显差异(图 1,图2). ,,1000 800 600 翻400 誊20.0 100 80 60 40 20 0 +紫花苜蓿 t+野生杂草 f+群落 +盖度 5.226.217.248.24 时间(月.日) 图1单播二啬睾紫花苜蓿群落生橱量季节动态 100—.一——— —. 80,,+紫花苜葙 60芒+野生杂草 0 藉-- , 卜 ,--ro 尊B{ —— 5.226.217.248.24 时间(月.日) 图2混播二龄紫花苜蓿生橱量季节动态 由图1可以看出.在单播处理中紫花苜 蓿从4月20日左右开始返青,在5月份生长 缓慢.干物质积累较少.其后,随着气温的升 高和水肥条件的好转,紫花苜蓿干物质积累 加快,到8月下旬达到最大值(651.2g/? 风干重).群落生物量季节变化趋势与紫花 苜蓿基本相似,到8月底达到最大(7248 g/n12).而野生杂类草虽然在5月份生长缓 慢,但到6月份由于环境的适宜干物质积累 加快,到6月底生物量达到最大值(106.6 g/m2).此后由于紫花苜蓿生长加快并形成 一 定的郁闭度和种闻竞争的加剧,抑制了杂 类草的生长,生物量逐渐下降.在单播处理 中,紫花苜蓿和野生杂类草生物量比例季节 变化如图3所示.在生长季,紫花苜蓿生物 量占群落总生物量的比例为5926%, 31 ?撮 中国草地20o1年第23卷第3期 8985%.在混播处理中(图2),紫花苜蓿生 物量季节变化趋势同单播处理基本相似.紫 花苜蓿,杂类草和群落生物量最大值均在8 月底(8584g/m2.1OOg/m2和958.4g/). 在混播群落建植当年,由于紫花首蓿与一年 生饲料作物青海甜燕麦(Arenaspp.)混播后 燕麦生长速度快,长势良好,盖度大,所以减 少了土壤水分的蒸发和土壤表面盐分的积 聚.对紫花苜蓿起到遮荫保护作用,促进了其 l00 80 翠60 蓄40 释20 0 O0 80 嚣60 薰?400 幼苗生长,提高了紫花苜蓿耐盐碱和越冬能 力,并且抑制了杂类草生长,为翌年紫花苜蓿 的返青和生长创造了良好的条件.在生长 季,混播处理后二龄紫花苜蓿的生物量占总 生物量的比例为8948%,9455%(图4), 其地上生物量比例明显高于单播处理,说明 混播处理后第2年植物群落中紫花苜蓿种群 占绝对优势,其群落总盖度也比单播处理大 (图l,图2). 5.226.217.24&24 时间(月.日) 图3单播紫花苜蓿生物量比倒季节动态 5.226.2l7.248.24 时间(月.日) 图4混播紫花苜蓿生物量比例季节动态 3.2不同处理区地上生物量比较 二龄紫花首蓿由于第1年播种方法的不 同,其紫花苜蓿种群,野生杂类草和群落生物 生产量有明显的差异(图5).混播二龄紫花 苜蓿的产量(858.4g/m)较单播产量 (6512g/m)提高3182%,而在对照处理中 没有紫花首蓿;混播处理中野生杂类草产量 一 32一 i一紫花苜蓿 口野生杂草 ll絮花苜稽 I口野生杂草 (100.0g/m)较单播产量(74.4g/m2)提高 34.41%,混播和单播处理中的野生杂类草分 别占对照(327.6m)处理的3O.53%和 2271%:混播处理中群落的产量(9584 g/m)较单播产量(724.8g/m2)提高 32.23%,混播和单播处理中群落产量较对照 提高192.55%和121.25%. I 李晓明尕切江苍生海祁迎林等柴达木盐地退化弃耕地紫花苜蓿她 上生物量动态 单播群落混播群落对厢群落 处理区 圉5不同处理条件下生物量比较 3.3地上生物量增长速率的季节动态 单播和混播处理条件下,紫花苜蓿种群, 野生杂类草和植物群落生物量生长速率季节 动态具明显的差异(图6,图7).在返青期. 单播紫花苜蓿群落中各类牧草生长速率较低 (该地区每年4月20日左右开始返青).此后 随着气温的升高和降水的增加而增大,紫花 苜蓿种群生物量生长速率的高峰期在7月底 到8月底,平均生产干物质为13.79g/m2?d. 群落生物量生长速率季节动态与紫花苜蓿种 群变化趋势基本相似.最大值在7月底到8 月底,平均生产干物质12.73g/m2?d.混播 紫花苜蓿种群和群落生物量增长速率在植物 .穹15 10 甜b 埔0 —5 ~-1 生长季呈单峰曲线.牧草返青期由于受低温 的影响,干物质积累较缓慢.此后随着气温的 回升和降水量的增加而增大.到7月底达到 最大值(13.15g/m2?d).8月由于生殖生长 的开始.生长速率有所下降.从返青开始 (4月20日)到8月24日,平均生产干物质 为681g/m2?d.野生杂类草由于受紫花苜 蓿种群的影响.从返青其生长速率较小,至7 月底达到最大值(达1.56g/m2?d),此后逐渐 下降.群落生物量的增长速率和紫花苜蓿种 群的变化趋势相最大值出现在7月 (14.s2g/?d),说,紫花苜蓿群落干物质 积累主要在7,8月份. I+蟹花苜蓿 +野量季节变化呈 “S型曲线.其高峰期在8月底. 4.2播种当年采用紫花苜蓿+燕麦混播处 理不仅可以提高紫花苜蓿新生苗的存活率和 越冬率.而且第2年返青出营也较整齐,地上 生物量较单播提高31.82%. 4.3紫花苜蓿,野生杂类草和群落生物量生 长速率季节动态不尽相同,紫花苜蓿种群和 群落生物量生长速率的最大值在7,8月份, 野生杂类草最大值在6,7月份. 4.4在柴达木盆地次生盐溃化较严重的弃 耕地建立多年生人工草地,采用一年生农作 一 34一 物(或饲料)做保护植物与多年生牧草混播, 可防止因土壤水分的蒸发而使盐碱积聚土壤 表层,有利于苜蓿幼苗的存活和生长发育,还 可增加当年收益. 参考文献: [1】吴勤,宋杰.牛芳英紫花苜蓿草地地上生物量动杏规 律的研究【J】.中国草地.19”,(6):21,24. 【2】李拥军,闶堆淳灌水次数,播种密度对留种紫花苜蓿 生长发育和种子产量的影响[J】草业,I998,7 (3):29,33 [3】内繁古寝收学院.牧草丑饲料作钧栽培学[M】北京: 农业出版社.198536-41 [4】王启基.周兴民.张堰青.沈摄西.高寒小嵩草草原化 草旬檀钧群落结构特征丑其生构量【J].檀构生态学 报.19,19(3):225-235.