四种覆土处理对高寒煤矿区排土场渣山植被恢复的影响

通过覆土措施对高寒煤矿区排土场渣山表层进行土壤重构,加速植被生长是高寒矿区植被恢复的关键技术问题。本研究通过在青海木里煤田圣雄煤矿建立试验小区,比较覆土0 (对照)、覆土5 (FT-5)、覆土10 (FT-10)和覆土15 cm(FT-15)4种不同覆土处理对高寒矿区排土场渣山植被恢复的影响,研究高寒矿区排土场渣山表层土壤重构技术,为高寒矿区植被恢复提供科学依据。采用由垂穗披碱草、中华羊茅、青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾、星星草5种牧草混播种植方案开展研究。结果表明,垂穗披碱草盖度在所有播种牧草中最大,是混播优势牧草,覆土处理小区垂穗披碱草高度逐年增加。4种覆土处理植被3年平均总盖度排序结果为覆土15 cm(74.6%)>覆土10 cm(70.8%)>覆土5 cm(64.3%)>对照(59.8%)。随处理时间延长,各处理间牧草植株密度差异显著性越来越大。经过3年试验,对照小区牧草产量同覆土小区存在极显著差异(P<0.01)。产量最高的是覆土10 cm小区,达到每小区(453.6±38.4) g·m^-2,是对照区域的1.94倍。通过相关性分析发现,牧草高度、密度分别与速效氮含量呈显著正相关关系(r=0.578和r=0.619,P<0.05),产量也呈极显著正相关(r=0.839,P<0.01),有机质含量同小区产量显著相关(r=0.592,P<0.05)。经推算,覆土5、10、15 cm成本分别为20000、40000 和60000元·hm^-2。覆土可以有效促进植物生长,提高植被的高度、盖度和密度,覆土10 cm是高寒煤矿区相对比较理想的覆土重构措施。     

不同覆土处理对青海木里煤田排土场渣山表层土壤基质特征的影响

通过覆土措施加速人工植被建植是高寒矿区植被恢复的关键技术问题。本文通过在青海木里煤田江仓矿区排土场建立植被恢复试验小区,比较覆土0 cm（对照）、覆土5 cm、覆土10 cm和覆土15 cm等不同覆土处理对高寒矿区排土场渣山表层土壤基质特征的影响,为高寒矿区土壤重构提供参考。结果表明,覆土可调节表层土壤基质容重,有利于形成植被生长的土壤物理结构。覆土增加了土壤基质中的全氮含量和速效养分的供给,随着处理时间的延长（2016-2018年）,覆土效果愈来愈明显。不同覆土处理速效氮含量分别由2016年的40.3±5.13 mg·kg^-1,85.0±14.9 mg·kg^-1,57.3±11.1 mg·kg^-1增加至2017年的101.0±8.54 mg·kg^-1,192.0±33.6 mg·kg^-1,168.7±17.0 mg·kg^-1。覆土处理的速效养分出现先上升后下降的总体变化趋势,第二年达到速效养分最大值,覆土10cm速效磷含量变化幅度相对最大。表层土壤基质全氮含量与速效氮、速效钾含量呈极显著正相关（r=0.905,r=0.733;P<0.01）,与pH呈极显著负相关（r=-0.753,P<0.01）。覆土10cm可作为高寒矿区土壤重构理想的覆土措施。     

人工调控对禾草混播草地群落特征的影响

在三江源区的"黑土滩"退化草地上,以当地野生驯化牧草,垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb)、青海草地早熟禾(Poa pratensis L. cv. Qinghai)、青海中华羊茅(Festuca sinensis Keng cv. Qinghai)、青海冷地早熟禾(Poa crymophila Keng cv. Qinghai)、碱茅(Puccinellia distans(L.) Prarl)和西北羊茅(Festuca kryloviana Reverd.)为种源,设人工调控和对照2组处理,每组处理6个混播组合,探索不同草种组合和调控措施下人工群落的生产力与稳定性.2006-2008年试验表明:人工调控各组合群落的高度、盖度和植物量均显著高于对照,组合群落中禾草植物量第2、3年分别比相应对照组合高1倍和2倍以上,群落结构和稳定性显著高于对照;不同品种搭配下,混播组合群落的高度、盖度和植物量高于垂穗披碱草单播群落,第3年的群落植物量和禾草植物量比例均高于单播群落,随着组合草种增加,混播群落对环境条件的适应性增强,群落中禾草与杂类草的竞争力显著增强,群落稳定性提高;综合比较,初步确定以垂穗披碱草+青海草地早熟禾+青海中华羊茅+青海冷地早熟禾+碱茅+西北羊茅和垂穗披碱草+青海草地早熟禾+青海中华羊茅+青海冷地早熟禾为三江源区"黑土滩"退化草地建植混播人工草地的合理组合.同时,合理的草地管理有利于提高人工草地的生产力,延长草地利用年限.     

高寒地区“黑土滩”退化草地综合治理途径研究

于2001~2002年在泽库县高寒地区"黑土滩"大面积发生的典型地段,选择退化草地进行大田试验和小区试验,4种多年生牧草垂穗披碱草、老芒麦、普通早熟禾、星星草为大田供试品种,16种多年生牧草为小区供试品种,通过对牧草出苗、株高、株数、产量及草群结构等指标的测定,选择垂穗披碱草和老芒麦草,是治理"黑土滩"较理想的牧草。     

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

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。     

三种禾草萌发期抗旱性研究

采用蒸馏水及浓度为5%、10%、15%、20%和25%的PEG溶液处理梭罗草、青海草地早熟禾、垂穗披碱草种子,测定其发芽率、苗长、胚根/胚芽比值,以研究PEG对种子萌发的影响。结果显示:PEG浓度为5%时,青海草地早熟禾的相对发芽率出现小幅上升趋势,垂穗披碱草和梭罗草均呈下降趋势;不同处理对胚根/胚芽比值和苗长均有影响,梭罗草受影响小。因此这三种牧草在萌发期抗旱性依次为:梭罗草、青海草地早熟禾、垂穗披碱草。     

黑土滩混播人工草地种间竞争力的研究

文章在＂黑土滩＂退化草地上,通过对多种牧草的混播组合试验,研究了＂黑土滩＂混播人工草地种间竞争的动态关系。通过4年的试验观测表明：合理的混播组合及适当的草地管理,能有效地提高人工植被的牧草产量。并且随着生长年限的延长,各组合的相对产量总和（RYT）逐渐增大,种植当年种间竞争大于种内竞争（RYT〈1）,环境资源仍有一定的利用空间;第2~4年种间竞争小于种内竞争（RYT〉1）,各牧草的生态位发生了不同程度的分离。＂垂穗披碱草＋青海草地早熟禾＋青海中华羊茅＋青海冷地早熟禾＂和＂垂穗披碱草＋青海草地早熟禾＋青海中华羊茅＋青海冷地早熟禾＋碱茅＂混播组合能获得相对稳定的群落。     

青海湖地区严重退化草地人工群落组分配置技术初探

为了最大限度提高人工草地的地上生物量,并延长草地的使用寿命,试验采用6种多年生禾本科牧草的20种不同处理进行了人工草地群落优化配置研究。结果表明:建植第2年,无论是从越冬率、盖度还是地上生物量来看,两组分混播的垂穗披碱草+星星草,三组分混播的垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾和垂穗披碱草+星星草+冷地早熟禾,以及四组分混播的垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾+冷地早熟禾都能较好地适应青海湖严重退化的环境。说明不同高、矮禾草的合理配置可有效地优化人工植被的群落结构,遏制单一种建植的快速退化现象,几种多年生禾本科牧草的合理混播配置可能是严重退化草地进行人工建植恢复的关键技术,是一项快速稳定恢复严重退化草地植被的重要措施。     

春季延迟放牧对高寒草甸草地群落特征及生产力的影响

冬春草地由于放牧时间长和返青期采食等原因,是高寒牧区退化较为严重的区域。本研究在高寒草甸选择4个放牧小区,依次延迟10天开展春季延迟放牧试验,并监测每个延迟区草地的产草量、盖度和牧草繁殖情况等,结果表明:在延迟放牧试验开始时,各试验小区之间的植被高度、盖度、生物量以及主要植物种的重要值无显著性差异,在6,7和8月份时,各小区的植被高度、盖度、生物量随着放牧时间的延迟而依次增加,8月份时,第4区达到最高分别为12.83 cm,100%和348.98 g·m^-2;延迟放牧最晚的第4区的开花数显著低于其他3个小区,但结实数以及开花结实总数显著高于其他;4个试验小区早熟禾(Poa sp.)以及垂穗披碱草(Elymus nutans)的重要值有所增加,赖草(Leymus secalinus)、无芒雀麦(Bromus inermis)的重要值有所下降,1,2和3区的阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)的重要值有所增加,而4区呈下降趋势。试验结果证明延迟放牧对提高草地生产力,改善草地植被盖度和增加牧草繁殖机会效果显著。     

垂穗披碱草与紫花苜蓿不同时期交叉混播效果研究

为探讨不同播期下垂穗披碱草（Elymus nutans）与紫花苜蓿（Medicago sativa）交叉混播效果及该种植模式对垂穗披碱草生长的影响,本研究以垂穗披碱草与紫花苜蓿为材料在国家牧草体系张家口试验站开展试验研究。试验先机播垂穗披碱草,同时在其播种行人工开沟交叉播种紫花苜蓿,设15 d为1个紫花苜蓿播期,共4个播期处理,在垂穗披碱草抽穗期测定植物盖度、产量及品质。结果表明：垂穗披碱草播种后15 d混播紫花苜蓿及与紫花苜蓿同期交叉混播会影响垂穗披碱草的生长,但这两播期处理在草地建植当年可以显著提高植被盖度、产量和品质;垂穗披碱草播种30 d后与紫花苜蓿交叉混播,混播组合中垂穗披碱草占优势且牧草总产量及饲草品质下降。建议在张家口坝上地区建立人工草地时,先播种垂穗披碱草,30天内补播紫花苜蓿效果较好。     

藏北高原人工垂穗披碱草种群生物量分配对施氮处理的响应

在藏北高原研究高寒草甸退化区人工建植垂穗披碱草种群生物量分配及其对施氮处理的响应。结果表明,1) 2年龄的人工垂穗披碱草种群在最高施氮处理175 kg N/hm²下可提高群落盖度42.0%,增加牧草产量808 kg/hm²;2) 表施氮肥能够促进植株个体及各构件的生长,对生物量分配模式无明显改变;3) 表施氮肥处理可提高垂穗披碱草叶片生物量比重,在105 kg N/hm²处理下茎叶比最小(2.187);4) 施氮处理不能明显改变其繁殖分配模式,其繁殖分配主要受遗传因素控制;5) 建植早期施氮处理能促进人工草地群落植被对土壤氮、磷的吸收。     

三江源区典型适宜栽培牧草的抗寒性研究

青海草地早熟禾(Poa pratensis)、梭罗草(Kengyilia thoroldiana)、垂穗披碱草(Elymus nutans)在玛沁县大武滩试验点的引种小区中长势良好,它们越冬率高,返青早,产量高,适口性好,表现出很强的抗寒性,在高寒草甸的"黑土型"退化草地上表现出较好的适应能力.本研究旨在探讨这三种牧草在低温胁迫下的生理反应,揭示其耐寒性的生理生化机理,为天然草原的改良和人工草地的建设,为选育适应高原地区的放牧型优良牧草提供理论依据.     

高寒草甸退化草地引种适应性

在甘肃省甘南藏族自治州玛曲县境内典型高寒草甸草原区连续两年开展退化草地引种适应性试验。试验期间观测引进草种的物候期、生长发育特征、盖度、地上部分生物量、越冬性能和翌年种子生产状况。结果表明,供试草种在引种当年生长季末均达营养生长阶段,不能结实,草层高度介于4.1～29.6 cm,盖度9%～80%不等;草地早熟禾(Poa pratensis)、高冰草(Agropyron elongatum)和高羊茅(Festuca rundinacea)均不能安全越冬;第2年,越冬牧草能正常完成其生活史,垂穗披碱草(Elymus nutans)、中华羊茅(Festuca sinensis)、冷地早熟禾(P.crymophila)和美国披碱草(Eylmus american)种子能够成熟,其盖度和生物量较第1年大幅度增加;个别牧草能够结籽并成熟。地上部分单位面积产鲜草量:细茎披碱草(Elymustr achycautum)＞扁穗冰草(Agropyron cristatum)＞美国披碱草＞中华羊茅＞无芒雀麦(Bromus inermis)＞冷地早熟禾,且差异显著(P＜0.05)。在玛曲县等黄河源区高寒退化草地,引种披碱草属、羊茅属、早熟禾属、冰草属和雀麦属等多年生优良禾草,可保证其安全越冬建立持久性栽培草地并在建植后的2～3年高产稳产,可用于改良高寒天然退化草甸,发挥防风固沙、防治水土流失的生态效益。     

相同建植年限不同人工草地植被特征年际动态研究

建植人工草地不仅是恢复极度退化高寒草地的主要措施,同时也是家畜重要的饲草来源,然而人工草地退化、使用年限较短也成为高寒地区建植人工草地的亟需注意的问题。本研究以5个草种的单播草地和混播草地为研究对象,研究了不同建植年限个草地植被特征及草场质量指数的变化。结果显示:青海草地早熟禾作为根茎型草种,随着栽培年限的增加,植被高度虽逐年降低,但植被盖度则保持较高的水平。相同管理水平下,不具根茎繁殖的麦宾草、垂穗披碱草、青海中华羊茅和青海冷地早熟禾单播人工草地植被高度和盖度均随栽培年限的增加而降低。随着栽培年限的增加,混播人工草地由于兼顾了上繁草和下繁草的搭配,其群落发育也趋于稳定,植被盖度有所降低,但差异不显著。     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8个多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地建植人工草地引种试验的结果表明,各牧草当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第二年越冬率达90%以上,无芒雀麦、垂穗披碱草、多叶老芒麦、老芒麦的青干草产量均达3000 kg/hm2以上,冷地早熟禾、草地早熟禾的青干草产量在1 500kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草.说明供试的8个多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3 400m左右的地区推广种植,效果良好.     

黄河上游高寒地区建植人工草地引种试验

对8个多年生禾本科牧草品种在黄河上游高寒草地建植人工草地引种试验的结果表明,各牧草当年均出苗且生长良好,但种子不能成熟,只能达到拔节期;第二年越冬率达90%以上,无芒雀麦、垂穗披碱草、多叶老芒麦、老芒麦的青干草产量均达3000kg/hm2以上,冷地早熟禾、草地早熟禾的青干草产量在1500kg/hm2左右;种子成熟好的有冷地早熟禾、多叶老芒麦、老芒麦、垂穗披碱草。说明供试的8个多年生禾本科牧草品种在青海省黄河上游海拔3400m左右的地区推广种植,效果良好。     

光能变价离子钛在高寒牧区牧草生产中的初步应用

光能变价离子钛(TIVL)具有增强作物的抗逆性、提高作物产量、改善作物品质等多种作用,已广泛应用于农作物的栽培研究。为了探讨光能变价离子钛对牧草产量和品质的影响,本研究以川西北高寒牧区的主导草种川草2号老芒麦(Elymus sibiricus L.cv.Chuancao No.2)和阿坝垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.cv.Aba)为试验材料,通过牧草株高、茎叶比、草产量、营养成分等指标的测定,分析了离子钛对牧草产量和品质的影响。结果表明:离子钛降低了垂穗披碱草和老芒麦的鲜、干草产量,但与对照差异不显著;离子钛能提高牧草的蛋白含量,使垂穗披碱草粗蛋白含量较对照提高0.19%,但差异不显著;使老芒麦粗蛋白含量提高1.2%,差异显著(P0.05);离子钛还显著降低了垂穗披碱草和老芒麦的中性洗涤纤维含量,分别较对照低11.41%和7.11%(P0.05);使老芒麦的酸性洗涤纤维含量较对照低8.65%,差异显著(P0.05);使垂穗披碱草酸性洗涤纤维含量降低16.1%,但差异不显著(P0.05)。因此,光能变价离子钛可改善牧草品质。     

不同材料无纺布覆盖对高寒生态修复草种生长特性的影响

通过探讨不同可降解无纺布对高寒地区常用生态修复草种生长特性的影响,以期能够筛选出在建植不同种类的生态修复草种时适用的无纺布材料.本研究于2019年5月,选取扁茎早熟禾(Poa pratensis)、冷地早熟禾(Poa crgmophila)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、星星草(Puccinellia tenuiflora)和中华羊茅(Festuca sinersis)共5种常用的高寒生态修复草种,分别使用5种可降解无纺布(秸秆纤维、麻纤维和3种羊毛纤维)进行覆盖,监测草种的幼苗顶出、植株生长发育期的株高以及牧草的产量,并分析牧草品质(粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等).结果表明:1)秸秆纤维无纺布抑制了幼苗的顶出和生长,不适用于本研究中5种草种种植初期覆盖;2)麻纤维无纺布显著提高了扁茎早熟禾48.81％的植株高度以及中华羊茅16.59％的粗脂肪含量,却显著降低了垂穗披碱草32.73％的地上生物量以及中华羊茅14.88％的酸性洗涤纤维含量(P<0.05);3)白色厚羊毛纤维无纺布显著提高了5种牧草的植株高度(29.61％～133.70％)、地上生物量(除垂穗披碱草外,138.97％～1023.24％),且显著提高了扁茎早熟禾9.11％的粗蛋白含量(P<0.05);4)褐色厚羊毛纤维无纺布显著提高了中华羊茅10.51％的粗蛋白含量(P<0.05);5)白色薄羊毛纤维无纺布显著提高了冷地早熟禾456.97％的地上生物量和垂穗披碱草17.41％的粗脂肪含量(P<0.05).这对青藏高原"黑土滩"以及工程迹地等环境条件较为恶劣地区的植被恢复具有指导意义.     

不同种牧草的产量和品质

在中国科学院海北高寒草甸定位站以一年生黑麦草(Lolium perenne)、小黑麦(Triticale hexaploide)、燕麦(Avena sativa)和垂穗披碱草(Elymus nutans)为研究对象,对其产草量、牧草营养品质进行测定,以探讨不同牧草的产量和品质。结果表明:小黑麦干草产量为1345.50 g·m^-2,显著高于一年生黑麦草(974.93 g·m^-2)、垂穗披碱草(301.75 g·m^-2)和燕麦(329.60 g·m^-2)。小黑麦产量是垂穗披碱草和燕麦干草产量的4~4.5倍,是黑麦草干草产量的1.4倍。垂穗披碱草粗蛋白(CP)含量显著高于一年生黑麦草和小黑麦(P<0.05),一年生黑麦草粗蛋白(CP)含量最小。单位面积粗蛋白(CP)产量、粗脂肪(EE)产量、中性洗涤纤维(NDF)产量和酸性洗涤纤维(ADF)产量以一年生黑麦草最高,显著高于小黑麦、垂穗披碱草和燕麦(P<0.05)。     

3种禾草水提取液对其种子发芽和幼苗生长的潜在化感作用

研究禾草的化感潜力对于揭示高寒地区多年生人工草地的退化机理具有重要的理论和现实意义。目的是探讨垂穗披碱草、冷地早熟禾和中华羊茅的潜在化感作用。利用3种植物的整株和粉末分别制备了水提取液,采用室内生物测试法研究了3种多年生禾草水提取液对其种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明:垂穗披碱草整株浸提液显著降低了垂穗披碱草、冷地早熟禾和中华羊茅的发芽率(P<0.05),较对照分别下降了10.6、7.0和21.4个百分点,对3种禾草幼苗生长均有抑制作用;冷地早熟禾整株浸提液显著抑制了垂穗披碱草、冷地早熟禾和中华羊茅幼苗的根长,抑制率分别为41.9%,61.5%和32.1%;中华羊茅整株浸提液显著抑制了冷地早熟禾和垂穗披碱草幼苗干重(P<0.05),抑制率分别为51.2%和46.4%;垂穗披碱草、冷地早熟禾和中华羊茅粉末浸提液均能显著降低自身及其他植物的发芽率、发芽指数、苗高、根长以及干重(P<0.05)。3种禾草不同浸提液对自身及其他植物种子发芽和幼苗生长均具有自毒作用和化感效应,且粉末浸提液对3禾草的化感效应强于整株浸提液。3种禾草不同处理的浸提液对其种子发芽和幼苗生长的综合化感效应强弱表现为:冷地早熟禾>垂穗披碱草>中华羊茅。采用混播方式在高寒地区建立人工草地时要考虑种间的化感作用。