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淺析極干旱地區草地生態建設技術模式

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摘要:針對柴達木極干旱地區草地植被建設問題探討技術和模式,力求保障建設質量,實現高產高效。柴達木地區干旱多風,生態環境惡劣,人工草地建設需要和林業工程措施建設相結合,依林護草,相互依托,共同作用,構建生態安全屏障。同時科學規劃,合理利用資源,建設草業經濟。人工草地建設要從人工草地群落組成選配、生產環境建設、田間管理三個方面著手分析定案。建設品種要與土地、生產和經濟耦合統一,品種間和諧互利,形成組織穩健;突出建設障礙,綜合方法治理鹽堿,預防栽培不利因素;注重田間管理,建立留茬和冬灌制度,保障牧草安全越冬,實現可持續生產利用。

關鍵詞:柴達木極干旱地區;人工草地;建設技術

極干旱地區是氣候濕潤度≤0.28的地區。柴達木極干旱分布面積約27×104km2,約占海西州總面積的77%,是海西州氣候的主體構成。海西州是青海省草地畜牧業主要基地之一,是青藏高原高寒生態系統向河西走廊干旱生態系統過渡的綠色屏障,也是西北地區主要的土地風蝕區和沙漠化頻發地帶。極干旱地帶生態功能低下,生態系統脆弱,自然災害頻繁,給草牧業經濟發展帶來嚴重影響,最為突出的是使草畜矛盾加劇,供需關系失衡。“畜牧發展,草業先行”,建設發展人工草地是緩解問題的唯一出路。但是,人工草地建設制約因素多,如氣溫低、蒸發量大、水資源短缺、鹽堿危害嚴重。那棱格勒村位于柴達木盆地西南部,是極干旱地區典型代表,草牧業歷史悠久,人工草地建設難度大。如何規劃草地建設,提高建設質量,建立“草地-生態-經濟”共同體,增強防風固沙,對于草牧業發展及生態環境保護具有現實指導意義。

1自然概況

那棱格勒村人工草地位于格爾木市西北200km昆侖山脈卡爾塔阿拉南山山前洪積扇裙甘霖地區,轄屬烏圖美仁鄉,海拔2883m-2385m,地理位置東經92°56'28〃,北緯37°2'9〃。年光照時間3225h,年平均溫度2.8℃,平均最高氣溫11.1℃,平均最低氣溫-4.6℃,極端氣溫+32.7℃和-27℃,日溫差16℃,≥5℃積溫2044℃,無霜期125d。年降雨量95mm,蒸發量2927mm;年大風天氣約41d,年均風速2.7m/s。土壤屬于流動風沙土類型,土層厚度≥70cm,pH值9.2,質地砂壤,有機質含量0.13%,全鹽量0.094%,碳酸鈣-5.10%。植被為點狀分布,為旱生鹽生植物,蓋度<5%,地下水埋深>20m,灌溉需要機井水提用,高溫季節可引入昆侖山冰川融化所形成的洪水。

2環境不良影響

2.1土壤風蝕干旱氣候使植被稀少,多為白刺、檉柳等極耐旱耐鹽堿植物,地表裸露,土壤自然形成困難,呈現出質地粗鹽堿重的特點,季節性大風則加劇土肥流失。大風過后,低洼地表呈現微型黃沙波浪形狀,蓋沒旱生灌叢;在平坦地帶,粗砂卵石樹根坦露。土壤風蝕將使土肥流失,作物生產嚴重肥水不足。

2.2洪水淹及草田每到夏季,尤其是高溫持續時節,南部高山冰雪消融,流水順沖洪積扇裙而下,扇地下游則滿灘為水,無處不有,水深≥50cm,積水成災,水流夾雜淤泥,覆田淹草,淤泥厚度有時達到15cm,作物難以安全生產。

3建設思路

3.1指導思想牢固樹立生態文明理念,切實保護土地資源,合理利用土地資源,建設友好型草牧業經濟發展生態環境。優化生態環境,科學配置資源,建設和完善草牧業生產防護體系,構筑生態安全屏障,為草地安全生產保駕護航。挖掘草地生產資源,科學規劃草地建設,因地制宜,綜合措施,變資源優勢為經濟發展優勢。協調草地生產與生態建設關系,建設經濟發展與環境保護機制,實現草產業經濟可持續發展。3.2原則3.2.1綜合效益三元統一生態、經濟和社會效益相結合,生態優先,統籌兼顧,不能以破壞環境為代價而建設。與新農村建設、振興農村、產業結構調整和牧區景觀建設相結合,協同發展。尊重經濟發展規律,合理開發利用資源,集約化經營,規模化生產,提高生產效益,保障經營戶增收。3.2.2因地制宜科學建設柴達木地區幅員遼闊,土地類型多,自然條件差異大,必須切合建設草地因子實際狀況,尊重人工草地自然發展規律,分類指導,合理規劃,精心設計,實現人工草地建設安全化。3.2.3完善設施拓實基礎強化田間工程,平整土地,規范壟坎,暢通渠道,保障水源灌溉。

3.3建設策略3.3.1加強生態工程建設,優化草地生產環境。一是圍繞人工草地建設防護林帶。在人工草地周圍,在主風方向,選取與其垂直角度,規劃3行楊樹,2行白刺,行距為1.5~2m,株距為2.5~3m,白刺在外圍,楊樹在內圍,以白刺來緩沖大風,以楊樹來減擋大風。在測風方向,建設2行楊樹,2行白刺,其組合或在外圍,或在內圍均可。形成全方位立體防風屏障。從而達到調節環境氣候,提高草田溫度,促進牧草生長的目的。二是圍繞人工草地建設防洪壩。在人工草地來水方向,結合天然草地生產,建設防抵季節性高山冰雪消融洪水攔截壩,有計劃進行分流,灌溉草場,改良土壤,努力變害為利。通過工程實施建設,建立人工草地安全生產秩序。3.3.2強化草地組織系統,提升草地營運能力在資源利用方面,充分利用光熱優勢,科學配置牧草群落,優化組合資源,提高草地生產效率。在建設方面,完善人工草地建設系統,構建人工草地生產體系,增強組織機能,提高草地生產功能。在技術上,結合實際,采用簡單可行,易于見效的科學方法,以最小投入取得最大化經濟效益。

4草地建設模式設計

4.1綜合考量建設品種人工草地建設品種要具備適宜性、生產性、抗逆性。適宜性即:在生物特性方面與土地溫度等氣候因子和土壤條件有高度統一性,在經濟方面應發揮土地生產最大效應。生產性即:人工草地要具有高產、穩產、優質、營養性能,同時牲畜喜食。抗逆性即:牧草對生產環境中異常因素和外界干擾性不良干擾具有抗拒能力,尤其是抗拒病蟲害和抗寒抗旱抗鹽堿性能。結合那棱格勒村土壤鹽性、氣候寒冷、生長期短的牧草生境條件,選擇品種為多年生豆科紫花苜蓿系列。其能耐-35℃低溫,抗鹽堿能力相對較強,產量高,蛋白質含量≥17%,土地適宜性強,經濟效益高,抗逆性強,能安全越冬。

4.2合理配置植被群落生態系統組織穩健是保持生產的基礎。人工草地群落要保持品種的多樣性、互補性、互利性,增強系統抗性,提高生產力。群落組成應為3~5個牧草品種,一般為如苜蓿、草木犀等營養豐富產量高的豆科牧草。其群落在生態位上,依據其生物特性,合理布局,充分利用空間資源。那棱格勒村草地群落由豆科牧草紫花苜蓿和禾本科燕麥組成,燕麥為1年生牧草,從經濟方面講,建設當年即有收成,既解決冬春飼草料籌貯備問題,又降低建設費用。在生態方面,建立互利互效保障機制。一是控制品種播量,調節牧草生長關系,保障和諧而互不影響,燕麥播量為正常播量的三分之一。二是利用牧草生長速度調整生產秩序,燕麥生長速度快,抗鹽堿性相對較強,可以減緩土壤蒸發和土壤鹽堿危害,對紫花苜蓿能夠保護;當燕麥在7月底可刈割后,紫花苜蓿則處于生長中期,從而使紫花苜蓿得到充分生長。三是利用牧草生命周期保障人工草地建設利用目標,在群落組合中,結合燕麥生長期為1年,紫花苜蓿為多年生的特性,自第二年起均為紫花苜蓿牧草,從而保障了人工草地的生產質量。四是調整牧草結構組成,在紫花苜蓿構成中,依據植株高低和枝葉繁疏差異合理分配組合生產空間,提高光能利用效率。

4.3正確選擇建設時節牧草種子發芽對環境溫度要求≥5℃,在牧草生長過程中,同樣受到生長溫度臨界線(點)限制,在相應范圍內,出苗率和生長速度均隨溫度提高而提高。牧草在生長中,需要儲存足夠營養物質而完成越冬和抵御外界不良干擾。因此,人工草地建植需要正確選擇時節,應滿足其生物和生產需要,富有足夠的生長時間。那棱格勒村平均地溫4月份為4℃,5月份為8℃,上升直至7月份;氣溫≥5℃起始期為5月4日,同樣上升至7月份,9月份即逐漸下降[1]。年變化如下圖所示。無霜凍期起始時間為5月21日。進入5月份,預計牧草下種后7~10d即出苗。因此,為防止霜凍而安全起見,出苗必須在5月21日后,7月10日以前完成草地建植。那棱格勒村氣溫地溫月份變化圖

4.4多法并舉治堿防害土壤鹽堿是該地區主要危害之一,嚴重時即使牧草出苗也將受害干枯而死,為此必須改良土壤。改良模式為“物理方法+化學方法+生物方法”。物理方法是在進行田間灌溉的同時,定量定次通過小水漫灌而洗堿,田格積水而壓堿,開溝集水泄流,使致堿離子排出,土壤得到改良;化學方法是通過化學代換作用使致堿離子排出,從而達到改良土壤目的;生物改良是通過植物生理活動吸收致堿離子而改良土壤的方法。在改良順序上,物理和化學方法為先,既可同時并舉也可獨立進行。當鹽堿降低到一定程度即輕度危害時,種植牧草繼續改良,從而使土壤達到無害化。針對那棱格勒村草場土壤鹽堿類型和危害程度,選擇過磷酸鈣改良土壤,磷酸二銨作為基肥,灌溉三次壓減沖堿,鹽堿即得到基本控制,隨后種植牧草。

4.5預防種植不利因素柴達木地區土地特點是氣候干旱,土壤質地輕,風多而等級高,對牧草種植最大危害是規范下種后,土壤墑情將因蒸發而變差,不能滿足種子發芽或出苗需要。因此,在播種量方面要相對增加,防止鹽堿影響而降低出苗率;在播種深度方面,要相對加深,并填壓,預防土壤跑墑。播種量在正常基礎上增加20%~30%,彌補因鹽堿出苗受到的影響;播種深度控制在2.5~3.5cm,預防土壤墑情不足而影響出苗;施入基肥二胺20kg/hm2,過磷酸鈣100kg/hm2,一則通過Ca2+代換Na+而降低鹽堿度,二則補充土壤中P和N元素,提升土壤肥力。

4.6加強草地田間管理重點是:一則保障牧草植株總量而不少苗;二則保障牧草進入正常生長狀態;三則能順利越冬而持續生產。鹽堿和干旱是人工草地牧草生產中最大障礙。當出苗過程中受到土壤墑情影響時,進行小水漫灌提高墑情。出苗后,適時灌溉,保持田間持水量,同時配合土壤改良,壓堿防害。柴達木地區土壤質地較輕,蓄肥保水能力相對差,豆科牧草部分品種雖具有固氮作用,但是仍舊不能滿足生長需要。香日德地區紫花苜蓿人工草地在追肥尿素年225kg/hm2狀況下產量(青干草)≥18000kg[2]。因此,應適時補充滿足其生長需求,多次少量分次追施。秋草刈割需要留茬,入冬前,進行冬灌,防寒防旱,減輕外界不良天氣影響。柴達木地區紫花苜蓿人工草地建設當年,主根發育淺,極易遭受干旱氣候影響而死亡,冬灌可有效預防病菌和干旱影響。

5小結

人工草地生態建設是一項系統工程,要以生態文明思想作統領,嚴格遵循生態規律,嚴謹措施,科學開展。要以生態環境建設做支撐,營造依林護草,以草促林,相互依賴,共同作用,保護環境的建設氛圍。在人工草地建設中,要把好三大關:一是圍繞草地高效生產把好牧草品種關。不僅做到高產優質,還要實現經濟。那棱格勒村人工草地選擇紫花苜蓿品種從根本上順應了當地光照時間長等自然優勢,也以其蛋白質含量高的特性改善當地蘆葦草場纖維素高的日食量營養結構狀況。二是圍繞草地安全生產把好出苗關。牧草種苗是草地能否正常生產的關鍵,要針對草地生產障礙和不利因素科學防治。那棱格勒村突出鹽堿重點,綜合措施適度治理,為草地保苗提供了保障。三是圍繞持續利用把好越冬關。豆科牧草中柴達木地區無本土品種,安全越冬是難題,要切合生產實際和自然條件加強防范。

參考文獻:

[1]海西州區劃大隊、海西州格爾木市、茫崖行委、冷湖鎮、大柴旦鎮農牧業綜合區劃文集[C].61~89.

[2]鄭建宗都蘭縣草地科技服務工作思考[J].柴達木開發研究,2014(4):26~28.

作者:萬蓮 鄭建宗 單位:海西州環境科學研究所

青海環境雜志責任編輯:張雨    閱讀:人次
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