CN107455037A - 一种沙荒地植被重建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种沙荒地植被重建方法，包括以下步骤：1)草种选择：选择禾本科雀麦属草种作为人工草地建植材料，根据需要治理的沙荒地面积，按播种量为4‑8kg/亩计算草种用量；2)土地整理：使土壤疏松和平整；3)播种：沙荒地草地建植选择在雨季进行，通过当地天气预报获知近5日的自然降雨情况，在降雨日来临之前完成播种；4)草地管护：草地建植当年，通过刈割控制草层高度，连续管护1‑2年后，停止人工管护措施，使群落物种进行自我更新。本发明提出的方法，在草地建植过程中，无需草种处理，只将选购合格草种一次播种即可，而且播种机械易获取、易操作，效率高，可有效提高大面积沙荒地生态治理效率。

Description

一种沙荒地植被重建方法

技术领域

本发明属于农业领域，具体涉及一种沙荒地的治理方法。

背景技术

沙荒地是指由大风或洪水带来大量沙粒而形成的不能耕种的沙地，多分布于河岸坡地、山地洪积扇、沟谷风道以及干旱少土、沙质砾石含量较多的退化农耕地及草原区等，该地区一般气候恶劣，土壤贫瘠干旱，极易引起严重的风蚀和水蚀，进而破坏土壤团聚体结构，使土壤养分流失加剧、持水力下降，最终导致生物量减少、植被严重退化，生态系统服务功能大大减弱。造成该现象的根本原因是沙荒地土壤瘠薄干旱、植被稀疏，地表覆盖不足，水土流失加剧环境恶化，导致区域植物灭亡，生态要素发展进入恶性循环，系统功能持续降低。目前沙荒地植被重建的普遍方法是禁牧围封，该方法主要在无人为干扰前提下，通过土壤种子库和植物自然恢复达到植被重建的目的，成本低、易实施，但现实环境中，尤其是北方地区沙荒地，土壤严重贫瘠干旱，种子库萌发困难，自然生植物生长不足，难以及时完成生活周期，致使群落演替进展缓慢，植被恢复效果不佳，有的土壤沙化严重地区围封后，甚至出现植被退化现象，由此，如果找到一种方法可以在短期内使沙荒地生物量快速增加，形成有效地表覆盖，便可防止土壤养分流失，增加有机质，培肥地力，又可减少土壤水分蒸散，增渗保商，涵养水源，为沙荒地植物生长提供有利的肥水条件，使植物顺利完成生长发育繁殖等各阶段生活史，进而增加种子库和繁殖体数量，促进生态要素进入良性发展和系统恢复演替，最终实现沙荒地植被重建与系统生态服务功能发挥的可持续性。

已有报道的专利CN103814646“一种戈壁植被重建方法”，该方法主要是针对戈壁砾石化严重地区提出的植被建植方法，其中，技术方案中的第一步建立苗床，包括地表处理、铺设多缝隙草层和砾石压苗等工序，过程复杂、人工消耗大，且大面积沙荒地植被建植时易出现成本高、效率低的问题；另外，植被建立时，该法需要种子处理、制作育苗畦和铺设聚氯乙烯薄膜，不但增加草地建植难度，而且易形成环境污染；再者，该法在播种苗期和草地建植后均需要大量浇水灌溉，在自然沙荒地土壤干旱、不易取水的实际环境中难以实现，草地建植的风险加大，由此，应基于沙荒地现实生态条件，提出切实可行的植被快速建植方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种针对土壤干旱、不易取水的自然沙荒地的植被重建方法。

实现本发明上述目的的技术方案为：

一种沙荒地植被重建方法，包括以下步骤：

1)草种选择：选择禾本科雀麦属草种作为人工草地建植材料，根据需要治理的沙荒地面积，按播种量为4-8kg/亩计算草种用量，

2)土地整理：使土壤疏松和平整；

3)播种：沙荒地草地建植选择在雨季进行，通过当地天气预报获知近5日的自然降雨情况，在降雨日来临之前完成播种；

4)草地管护：草地建植当年，通过刈割控制草层高度，连续管护1-2年后，停止人工管护措施，使群落物种进行自我更新。

其中，所述沙荒地属温带季风性气候或温带大陆性气候。例如中国北方的河北、北京、内蒙古等地区。

优选地，所述草种为无芒雀麦和/或草地雀麦；播种量为4.5-5.5kg/亩。

在温带一般情况下的沙荒地土壤干旱、贫瘠，降雨量小，建植草种需要抗旱、耐贫瘠，且需要草种萌发快、苗期时间短。禾本科雀麦属草种无芒雀麦和草地雀麦种子直径与千粒重大，胚体养分含量多，可为贫瘠干旱环境条件下的种子萌发提供充足养分，同时，该草种出苗展叶早，苗期短，幼苗生长速度快、分蘖能力强，可确保短期内草地快速成坪。

而其他禾本科草类，例如黑麦草，包括一年生和多年生黑麦草，其中一年生黑麦草主要用于牧草种植，作为家畜饲草；多年生黑麦草抗旱性相对较弱，主要和草地早熟禾混播用于城市草坪绿化。另有其他科属草类，如豆科苜蓿属草种，也多因抗旱性相对较弱，用于野外沙荒地植被恢复与重建时的生态治理效果不及禾本科雀麦属草类。

当所述沙荒地土壤疏松且木本植物及砾石量少时，所述步骤2)为刈割清理地面原有植物。

当所述沙荒地土壤板结严重且木本植物及砾石量多时，所述步骤2)为：先用铧犁深耕土壤15-25cm，然后清除直径大于20cm石块及土壤中残留木本植物根系，再用旋耕机带耱碾碎土壤中较大土块，并平整土地。

优选地，步骤3)中，播种时间选择在预报降雨强度为小到中雨的降雨日来临前完成。

播种时间是选择合适与否，直接影响沙荒地播种的出苗率和种苗生长状况。沙荒地干旱少雨，一般没有灌溉条件，本技术方案通过当地天气预报获知最近降雨情况，选择降雨强度为小到中雨的降雨日前数日进行播种，播种完毕后降雨来临，完成自然降雨灌溉，增加墒情，可以有效提高出苗率和种苗存活率。

其中，步骤3)中，沙荒地播种选择2-4行小麦播种机或者免耕机条播，播种行距15-20cm，播种时播种机开沟器入土深度大于5cm，播种完毕后使用镇压器镇压播种区域。

其中，所述步骤4)为：草地建植当年，如当地霜降前1个月草层高度小于20cm，无需刈割，如草层高度大于20cm，则通过打草机或人工刈割，留茬高度为5-10cm；草地建植第2年，一年刈割1-3次；连续管护1-2年后，停止人工管护措施。

管护措施是沙荒地植被恢复的关键，尤其草地建植当年，刈割时间和刈割后的留茬高度是管护重点，不适宜的刈割和留茬高度均会大大降低植株越冬后的成活率，严重影响越年草地返青效果，最终导致沙荒地植被恢复重建的失败。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的方法，在草地建植过程中，无需草种处理，只将选购合格草种一次播种即可，而且播种机械易获取、易操作，效率高，可有效提高大面积沙荒地生态治理效率，另外，播种前土地整理简单易行，草地建植成本仅限于草种和土地整理，而建植后的草地管护仅为适时刈割，草地建植管护期间的灌溉全程通过自然降雨实现，可以有效提高自然资源的利用效率，整个技术过程流程少、操作简单，各步骤实施的技术关键主要在于每一次操作前的情况分析，如播种时间选择、刈割时间与留茬高度分析等，与现有技术相比，成本低，耗能少，见效快，便于实际应用推广，而且技术实施后，沙荒地植被恢复重建的效果更加明显。

具体实施方式

本沙荒地植被重建方法包括以下步骤：

1)草种选择：选择发芽率在85％以上、净度大于90％的进口或国产禾本科雀麦属草种无芒雀麦或草地雀麦作为人工草地建植材料，然后根据需要治理的沙荒地面积计算草种使用量，一般沙荒地无芒雀麦或草地雀麦播种量为5kg/亩左右，如果沙荒地气候恶劣、土壤成分少，且贫瘠干旱程度严重时，可适当增加播种量，以提高草种出苗率。

2、土地整理：沙荒地土地整理可根据实际环境分情况处理：

1)沙荒地土壤疏松且木本植物及砾石量少时，仅需刈割清理地面原有植物即可。

2)若土壤板结严重且木本植物及砾石量多时，需先用拖拉机带五铧犁深耕土壤15-25cm，然后清除直径大于20cm石块及土壤中残留木本植物根系，再旋耕机带耱碾碎土壤中较大土块，并平整土地。

3、播种时间选择：播种时间选择是沙荒地草地建植成败的关键，沙荒地草地建植一般选择雨季进行，播种前先将土地整理完毕，然后通过当地天气预报获知近5日的自然降雨情况，具体播种时间可选择在预报降雨强度为小到中雨的降雨日来临前完成即可。

4、播种方法：沙荒地播种可以选择2-4行小麦播种机或者免耕机条播，播种行距15-20cm，播种时播种机开沟器入土深度大于5cm即可，播种完毕后使用镇压器镇压播种区域。

5、草地管护：沙荒地人工草地建植后的管护措施主要是草地刈割，草地建植当年，如当地霜降前1个月草层高度小于20cm，无需刈割，如草层高度大于20cm，可以通过打草机或人工刈割，留茬高度为5-10cm，草地建植第2年后，可根据草层高度每年刈割1-3次，一般情况下，草层高度在20cm以上时便可刈割，连续管护1-2年后，可以放弃人工管护措施，使群落物种在无人工管护状态下进行自我更新，最终实现沙荒地生态系统植被的自然恢复演替

下面通过具体实施例来说明本发明的技术方案。本领域技术人员应知的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例中，如无特殊说明，所使用的手段均为本领域常规的技术手段。

实施例1废弃河道沙荒地植被重建与恢复

2004年延庆旧县废弃河道内有300亩沙荒地未进行治理，该地区土壤稀少，植被覆盖度不足5％，雨季水土流失严重。

生态治理过程中采用无芒雀麦人工草地植被快速重建技术，首先选择发芽率90％、净度97％的进口无芒雀麦作为人工草地建植草种，接着清理河道内原有植物及直径较大石块，拖拉机附带五铧犁翻耕土壤20cm，然后旋耕机带耱平整土地，在2004年7月下旬人工播种无芒雀麦，播种量5kg/亩，行距20cm，播后使用钉耙覆土，后用石碾镇压，播种后第4天中雨，雨后7天开始出苗，14天后达到出苗率达到70％以上。

9月中旬植被地表覆盖度接近70％，草层高度达到30cm，草地刈割1次，留茬高度6-7cm，越年后，2005年3月份开始返青，6月份开花结实，草层高度达到70cm，8月份植被覆盖度达到90％以上，9月末草地刈割收获1次，留茬高度5-7cm，收获干草400kg/亩。

2006年停止人工管护，沙荒地植被进入自然恢复状态，2006-2007年连续2年观测结果显示，地表植被覆盖度一直保持90％以上，植被恢复效果显著。

实施例2密云水库库滨带沙荒地植被重建与恢复

2004年在密云水库库滨带植被覆盖度不足15％的50亩沙荒地生态治理过程中，采用草地雀麦人工草地建植技术，进行沙荒地植被快速重建。

技术实施前首先选择发芽率95％及净度98％的进口草地雀麦作为建植草种。播种前主要清理地面木本植物，然后使用五铧犁深耕土壤20cm，清除残留木本植物根系，再用旋耕机带耱平整土地，7月上旬通过当地天气预报预知近期将有较大降雨情况下，使用2-4行播种机进行播种，行距15cm，播种后的实际播种量为5.38kg/亩，播种时开沟器平均入土深6cm，之后镇压器镇压，播种后3天降大雨，5天后开始出苗，15天后植株高度达到7cm，但到9月下旬草层高度不足20cm，当年未进行草地刈割。

越年后，2005年4月中旬植株开始分蘖8月份植被覆盖度达到80％以上，9月中旬草层高度大于50cm，草地刈割1次，留茬高度5cm，之后每年9月中旬刈割1次，连续管护2年，2007年后停止人工管护，使沙荒地植被进入全自然恢复状态，2007年8月观测，该治理区域沙荒地恢复植被地表覆盖度达到95％。

实施例3松山水库下游沙荒地植被重建与恢复

2014年松山水库(该水库位于北京市延庆区)下游古河道内植被覆盖度不足10％的30余亩沙荒地生态治理过程中，采用无芒雀麦人工草地建植技术，进行沙荒地草地植被快速重建，草地建植前选择发芽率95％、净度98％的进口无芒雀麦作为建植草种，播种量4.5kg/亩。该沙荒地土质疏松(说明：根据我国土壤质地分类标准，0.05-1.00mm粒径的砂粒含量在50％以上的土壤为砂土，而松山水库下游河道内的土壤中，0.05-1.00mm粒径的砂粒含量大多在60％-70％以上，属于砾质沙荒地)。

播种前刈割地面原有植物，清理直径大于15cm的石块，然后填坑平整地面。

6月初人工开沟播种，行距20cm，沟深6-8cm、钉耙覆土1-2cm，播后石碾镇压，播种后第5天降小雨，雨后10天出苗率达80％，当年未进行草地刈割，9月份草地覆盖度达到85％，9月下旬草地刈割1次，留茬8cm，越年后，2015年4月草地返青率达到90％以上，6月份抽穗结实后，植株高度达到70cm左右，草地刈割1次，之后播种草种植株快速分蘖，9月份植被覆盖度接近100％，并于9月末再次刈割，留茬高度5-7cm，2015-2016年连续管护2年，每年刈割2次，到2017年春季，地表植被覆盖度依然保持90％以上，之后停止人工管护，使沙荒地重建植被进入完全无人工管护下的自然恢复状态。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进、或同等替换，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改、改进或替换，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种沙荒地植被重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)草种选择：选择禾本科雀麦属草种作为人工草地建植材料，根据需要治理的沙荒地面积，按播种量为4-8kg/亩计算草种用量；

2)土地整理：使土壤疏松和平整；

3)播种：沙荒地草地建植选择在雨季进行，通过当地天气预报获知近5日的自然降雨情况，在降雨日来临之前完成播种；

4)草地管护：草地建植当年，通过刈割控制草层高度，连续管护1-2年后，停止人工管护措施，使群落物种进行自我更新。

2.根据权利要求1所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，所述沙荒地属温带季风性气候或温带大陆性气候。

3.根据权利要求1所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，所述草种为无芒雀麦和/或草地雀麦；播种量为4.5-5.5kg/亩。

4.根据权利要求1所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，所述沙荒地土壤疏松且木本植物及砾石量少时，所述步骤2)为刈割清理地面原有植物。

5.根据权利要求1所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，所述沙荒地土壤板结严重且木本植物及砾石量多时，所述步骤2)为：先用铧犁深耕土壤15-25cm，然后清除直径大于20cm石块及土壤中残留木本植物根系，再用旋耕机带耱碾碎土壤中较大土块，并平整土地。

6.根据权利要求1-5任一项所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，步骤3)中，播种时间选择在预报降雨强度为小到中雨的降雨日来临前完成。

7.根据权利要求6所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，步骤3)中，沙荒地播种选择2-4行小麦播种机或者免耕机条播，播种行距15-20cm，播种时播种机开沟器入土深度大于5cm，播种完毕后使用镇压器镇压播种区域。

8.根据权利要求1-5任一项所述的沙荒地植被重建方法，其特征在于，所述步骤4)为：草地建植当年，如当地霜降前1个月草层高度小于20cm，无需刈割，如草层高度大于20cm，则通过打草机或人工刈割，留茬高度为5-10cm；草地建植第2年，一年刈割1-3次；连续管护1-2年后，停止人工管护措施。