CN102217468B - 高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法，涉及生态恢复和高寒草地适应气候变化技术，包括：按草地利用方式将放牧草地分成三部分：暖季放牧区、滴喷灌区和矮棚滴灌区；对三者分别实施围封、轮牧；利用河湖水、暖季降水，结合节水灌溉技术灌溉草地；根据气候条件，对后两种放牧区的牧草进行补种、收割、储存，或揭棚轮牧；灌溉量可与当地气候变化情况相比较，即降水量与牧草需水量之差，并依此确定本方法适应气候变化的能力。本发明方法能解决牲畜干季可食草减少、干季草场面积少、牲畜破坏草地等问题，提高夏季草地生产力和牲畜承载数量，实现生态环境的恢复、保护，是高寒草原地区适应气候变化的有效措施。

Description

高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法

技术领域

本发明涉及生态恢复和适应气候变化的技术领域，是草地植被改良技术，即一种高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法。

背景技术

藏北地区是西藏自治区的主要牧区，也是西藏自治区牧业资源集中配置的地区，草地面积占藏北地区草地面积的80％以上，牲畜饲养量占西藏全区的60％左右。但藏北地区是西藏生态最脆弱的地区，受气候条件制约，主要是水热条件限制，植被生长缓慢，加上干季风大、鼠害严重、不合理放牧，藏北地区草地退化现象严重，40％以上草地发生不同程度的退化，虽然多数为轻度退化，但有明显向中度和重度退化转化的趋势。如果不及时控制草地退化面积、恢复退化草地、保护天然草地，不仅会导致草地生产力降低，影响当地畜牧业发展，还会导致土壤发生沙化，使生态环境恶化，不利于野生动物的生存和三江源的保护。

气候变化在该地区主要风险表现为冰川融水增多、内陆湖面上涨、淹没部分草场，而大部分草场因升温变干趋势加重。前人对草地恢复技术的研究很少考虑气候变化的因素，有必要探索在当前和未来气候变化条件下，如何利用当地的热量和水资源，恢复、提高草地的生产力的新技术，不仅要恢复原有植被覆盖，而且要满足饲养牲畜对牧草的需求。青海和西藏其他有类似问题的高寒草原地区对适应气候变化的新技术也有迫切需求。

发明内容

本发明的目的是公开一种高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法，为高寒草原提供了一种在气候变化变化条件下，草地增效生长的综合技术模式，该方法改变了正在实施的以草定畜模式，而是采用“以需增草”的原则，提高草地生产力，保证牲畜干季牧草供应，同时增加了草地承载力，保护了高寒地区草原生态环境，增加了高寒地区的牲畜饲养量。同时，结合实施地区气候变化及水资源变化情况，根据具体地点实施本方法的可持续畜牧业发展需求及气候变化条件下高产牧草的水分供需差，计算出该模式灌溉水量及适应气候变化减轻风险的能力，为整个高寒地区的畜牧业发展、生态环境建设和应对未来气候变化提供一个有效模式。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法，其包括步骤：

a)将放牧草地分成三个部分：暖季放牧区、滴喷灌区和塑料薄膜矮棚滴灌区；

b)三种放牧区分别实施围封和轮牧，边补种边放牧；

c)在牧民居住点附近设立滴喷灌区和矮棚滴灌区；

d)在滴喷灌区和矮棚滴灌区内，利用河湖水和暖季降水，采用节水灌溉技术灌溉草地；

e)暖季草地的放牧方式和养护方式不改变，与当地原有的草地利用方式相同，但只在春、夏季即暖季放牧；

f)夏、秋季在滴喷灌区放牧，矮棚滴灌区内进行割草、再补播、围封，暖季草场进行围封、补播，采用原有养护方式；

g)秋、冬、春季在矮棚滴灌区放牧，滴喷灌放牧区进行养护，暖季牧场继续围封；

h)牲畜粪便不做燃料，发酵处理后进行回田处理；

i)适当利用当地的太阳能和风能作为灌溉动力。藏北等高寒草原地区日照时间长、太阳年辐射量大，安放太阳能板等设施，充分利用太阳能资源；藏北等高寒草原地区风力较大，在选择建筑材料抗风性能的同时，还要利用风力资源；

j)将实际的节水量和节能量对比现有气候情景下未来区域的气候变化情况，可计算出该模式应对气候变化风险的能力。

所述的草地保护方法，其所述矮棚滴灌区，是在天然草场上用无色透明塑料膜覆盖成多个密封矮拱棚，即高度不超过0.5米的密封拱棚，间距≥0.4米；矮棚大致座北朝南，密封拱棚纵轴为东西向设置，各个拱棚南北向平行排列，结合当地日照，可适当有一定偏角；矮棚内滴灌设备沿矮棚走向设置；

所述的草地保护方法，其所述矮棚滴灌区，

a)类似简易温室，但不同于温室灌溉，是在滴灌的基础上加矮棚，首先要满足滴灌的基础设施，即滴灌设施先固定；

b)矮棚滴灌区利用太阳能、风能供暖，提高棚内温度，增种牧草，促进牧草生长；

c)在安装矮棚时，矮棚的规格、材质或安放方法要使矮棚能抵住至少7级风，同时便于人工揭开矮棚；

d)棚外阳光充足或棚内温度高时要适当揭开草帘，避免棚内的温度过高和湿度过大；同时保证棚内外温差过大，以免揭棚后牧草由于温度突然剧烈降低而死亡；

d)棚内进行补播、施肥、生物防治鼠虫害；

e)棚内3月和8月两次补播，并于7月和11月两次揭棚放牧或割草。

所述的草地保护方法，其所述滴灌区，为喷灌、滴灌其中之一或组合；

所述的草地保护方法，其所述其特征在于，放牧区均采用牲畜粪便回田处理；

所述的草地保护方法，其所述本方法的节水量，可根据综合现有气候情景下模拟的未来区域降水变化情况(对应温度升高程度)，预测出该模式能够应对的气候风险，即温度和降水变化幅度(这两者有一定相关性)，还能够依此提高节水量，更大程度的应对未来气候变化。

本发明方法可以有效地提高草地的产草量、增加牲畜冬春季饲料供应，既解决草畜矛盾问题，又利于退化草地的植被恢复，与单纯强调以草定畜的放牧原则相比，不用过度降低牲畜数量，为高原畜牧业的可持续发展创造条件，同时，结合藏北地区气候变化及水资源变化情况，根据具体地点实施本模式的节能节水效率和牧民发展规模，计算出该模式抵御气候变化风险的能力。

附图说明

图1为本发明的一种高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法流程示意图；

图2为本发明的矮棚结构及布置示意图。

具体实施方式

如图1，本发明的高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法，由以下部分组成：

1、将放牧草地分成三个部分：暖季放牧区、滴灌区和塑料薄膜矮棚喷灌区；

2、实施围封和轮牧，边种草边轮牧；

3、在牧民居住点附近设立滴喷灌区和矮棚滴灌区，利用河湖水和暖季降水，采用节水灌溉技术，矮棚滴灌区，在滴灌的基础上，再配合薄膜覆盖提高棚内温度，增种牧草，促进牧草生长；

4、利用太阳能、风能，牲畜粪便回田。

本发明的优点在于：将滴灌和矮棚技术应用到高寒草原地区的草原生产和保护，滴灌可以充分利用当地相对充足的水资源，使年降水量500毫米以下的草原产草量明显增加，在暖季放牧区放牧，此时，让灌溉区和矮棚灌溉区的牧草充分生长，暖季后期，在滴喷灌区和矮棚滴灌区进行轮牧，对夏季牧场也是一种恢复和保护，有利于来年高寒草原的生长，增强高海拔寒冷气候草原适应气候变化的能力。

1、实施地广阔。

在冬春牧场选择当地典型的草地型，牧民居住地周围有河湖水源地便于实施喷滴灌和棚下滴灌，全年灌溉量相当于100/50毫米以上降水量——年用水量约为67吨和33吨/亩；在天然草场上用无色透明塑料膜覆盖成若干高0.5米、宽2米、长50米的密封拱棚(见图2)，棚内3月和8月两次补播老芒麦和中华羊茅，并于7月和11月两次揭棚放牧或割草。

2、实行轮牧、补播

暖季草地的放牧方式和养护方式不改变，与当地原有的草地利用方式相同，但只在春、夏季即暖季放牧；夏、秋季在滴喷灌区放牧，矮棚滴灌区内进行割草、再补播、围封，暖季草场进行围封、补播，采用原有养护方式；秋、冬、春季在矮棚滴灌区放牧，滴喷灌放牧区进行养护，暖季牧场继续围封；

3、能源利用

牲畜粪便回田，利用太阳能、风能。牲畜粪便不做燃料，发酵处理后进行回田处理；藏北等高寒草原地区日照时间长，年日照时数在3000小时左右，太阳能资源丰富，平均太阳年辐射量达6000MJ/m²，可以安放太阳能板等设施，充分利用太阳能资源；因为藏北等高寒草原地区风干同期，可以进行小型风力发电，支撑滴喷灌和矮棚滴灌系统；在滴喷灌区和矮棚滴灌区，灌溉用水来自水源地，也可以充分利用当地雨雪；

4、病虫害防治

实施该模式的同时，要进行鼠害和牧草病虫害监测，由于牧草长势相对周边地区要好，尤其在滴灌草地和矮棚滴灌草地的初期，加上矮棚内温度和湿度相对高，可能带来鼠害和病虫害，要注意防治，提倡尽早使用生物防治方法，避免危害牧草、牲畜正常生长；

本发明的田间实施例：

退化草地恢复试验选择在那曲地区安多县，错那湖畔东岸怒江源附近海拔4700米的高寒牧区，进行放牧管理、草地喷滴灌，退化草地治理。划分大田试验、低水分、中水分、高水分、对照等喷灌小区。该地区和其它退化草原一样出现严重沙化，试验从怒江源头取水，采用喷灌补充水分，结合补播、施肥、灭鼠。

补播总面积为60亩，使用的牧草品种有披碱草、星星草、早熟禾三种草籽，补播的方式为条播和撒播两种方式，播种量每亩15斤，补播时间为2008年6月10日至6月20日。

喷灌方式为喷头喷灌和喷灌带喷灌两种方式，其中喷头之间的间隔距离为24米(一个喷头的射程12米、喷灌直径是24米)，试验地共安装了95个喷头；喷灌带之间的间隔距离为5米，(每条喷灌带的射程为2.5米)，试验地共安装了500条喷灌带，每条喷灌带的长度是100米，喷灌带上面密密麻麻分布着毛细小孔，小孔之间的间隔距离为0.5厘米。

水泵的功率是5.5千瓦，细管的内经是5厘米，粗管的内经是9厘米。细管的材料是PVC管。

经2年综合治理，牧草生长茂盛，可以与半人工草地媲美，草地盖度由46.85％提高到83.23％，牧草产量从20公斤/亩提高到123公斤/亩，植物种类由32达到38种，鼠害防止效果达到95％。

本发明方法的前期试验的具体操作可分为以下步骤或过程：

1、试验初期，单纯用喷(滴)灌方法或喷(滴)灌结合轮牧的方法，对试验区进行草地整体恢复，保证试验地在放牧方式一致的条件下，草地生产力恢复到基本相同的状态；

2、划分三类区域，分别进行不同草地管理模式草地生产力对比，确定暖季草场、滴喷灌区和滴灌矮棚区年产草情况和季节产草情况，明确不同类型区产草量差异；

3、确定牲畜在不同季节的采食量，然后制定相应的管理措施保证暖季草场在冷季的恢复、喷灌区和喷灌矮棚区的比例。

三类放牧区达到理论放牧值时，可考虑继续提高草地的生产力，供给更多的牲畜。

计算喷灌区和矮棚喷灌区的用水量和成本。未来藏北等高寒草原地区的气候变化将以温度升高，降水增多，年际和时段变率增大，季节性干旱频繁，湖泊水面上升为主，另外，气温升高会引起多年冻土层的融化，从而改变草地土壤水状况并可能导致草地退化的加剧。对比灌溉用水量和降水量的关系，可通过当地温度与降水变化的关系，灌溉节约的水可对应温度升高一定度数，减少的水量，即得出该模式对未来气候变化的适应情况。

所以本发明方法中的高原灌溉模式既解决了牲畜干季没有草吃、干季草场面积少、牲畜破坏草地的问题，又可以提高草地生产力和牲畜数量，是应对气候变化的有效手段。

Claims (4)

1.一种高寒草原地区适应气候变化的草地保护方法，其特征在于，包括步骤：

a)将放牧草地分成三个部分：暖季放牧区、滴喷灌区和塑料薄膜矮棚滴灌区；

b)三种放牧区分别实施围封和轮牧，边补种边放牧；

c)在牧民居住点附近设立滴喷灌区和矮棚滴灌区；

d)在滴喷灌区和矮棚滴灌区内，利用河湖水和暖季降水，采用节水灌溉技术灌溉草地；

e)暖季草地的放牧方式和养护方式不改变，与当地原有的草地利用方式相同，但只在春、夏季即暖季放牧；

f)夏、秋季在滴喷灌区放牧，矮棚滴灌区内进行割草、再补播、围封，暖季草场进行围封、补播，采用原有养护方式；

g)秋、冬、春季在矮棚滴灌区放牧，滴喷灌区进行养护，暖季牧场继续围封；

h)牲畜粪便不做燃料，发酵处理后进行回田处理；

j)适当利用当地的太阳能和风能作为灌溉动力，高寒草原地区日照时间长、太阳年辐射量大，利用太阳能板，充分采集太阳能资源；高寒草原地区风力较大，在选择建筑材料抗风性能的同时，充分采集风力资源。

2.如权利要求1所述的草地保护方法，其特征在于，所述矮棚滴灌区，是在天然草场上用无色透明塑料膜覆盖成多个密封矮拱棚，即高度不超过0.5米的密封拱棚，间距≥0.4米；矮棚大致座北朝南，密封拱棚纵轴为东西向设置，各个拱棚南北向平行排列，结合当地日照，适当有一偏角；矮棚内滴灌设备沿矮棚走向设置。

3.如权利要求1或2所述的草地保护方法，其特征在于，所述矮棚滴灌区，

a)类似简易温室，但不同于温室灌溉，是在滴灌的基础上加设矮棚，首先要满足滴灌的基础设施，即滴灌设施先固定；

b)矮棚滴灌区利用太阳能、风能供暖，提高棚内温度，增种牧草，促 进牧草生长；

c)在安装矮棚时，矮棚的规格、材质或安放方法要使矮棚能抵住至少7级风，同时便于人工揭开矮棚；

d)棚外阳光充足或棚内温度高时要适当揭开草帘，避免棚内的温度过高和湿度过大；同时保证棚内外温差不大，以免揭棚后牧草由于温度突然剧烈降低而死亡；

e)棚内进行补播、施肥、生物防治鼠虫害；

f)棚内3月和8月两次补播，并于7月和11月两次揭棚放牧或割草。

4.如权利要求1所述的草地保护方法，其特征在于，所述滴喷灌区，为喷灌、滴灌其中之一或组合。

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