CN114451090A

CN114451090A - 一种盐渍化草地生态修复方法

Info

Publication number: CN114451090A
Application number: CN202011238480.7A
Authority: CN
Inventors: 白永飞; 王扬
Original assignee: Institute of Botany of CAS
Current assignee: Institute of Botany of CAS
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2022-05-10

Abstract

本发明公开了一种盐渍化草地生态修复方法。该方法将地表覆盖、植被恢复与土壤改良相结合，采取翻耕、补播、施肥与草帘覆盖等手段，开展了盐渍化草地的综合治理，提供了一种能够实现快速和稳定恢复盐渍化草地的生态修复方法。利用该方法治理当年盐渍化草地的植被覆盖度达30～40％，第二年可以达80～90％，高于周边无盐碱斑的草地；本治理措施可以保障治理1～2年实现植被覆盖盐碱斑；盐渍化草地治理成本为1380元/亩。监测结果表明，盐碱地治理后，每亩可增加产草量155公斤/亩。本发明具有工程成本低、恢复成效快、技术可操作与工程化程度高的特点，可以进行规模化推广，具有重要的应用价值。

Description

一种盐渍化草地生态修复方法

技术领域

本发明属于环境保护领域，涉及一种盐渍化草地生态修复方法。

背景技术

土壤盐碱化是一个世界性的环境问题。中国是土壤盐碱化较为严重的国家之一，各类盐碱地约1亿公顷，主要包括东南沿海滨海盐渍区、黄淮海平原盐渍区、西北荒漠及荒漠草原盐渍区，以及东北和内蒙草原盐渍区四个大类型，连片分布在吉林、宁夏、内蒙古、河北、新疆、江苏等18个省、市和自治区。内蒙古草原是我国北方草原的主体，是我国北方重要的生态安全屏障。目前，人为因素和气候干旱，特别是草地管理政策的偏差和管理水平的落后是导致我国北方草地出现大面积盐碱化的主要原因，其中盐渍化面积占我国北方退化草地面积的4.30％，达3.26万平方公里。草地盐碱化致使土壤板结，肥力下降，植物根系吸水困难，甚至不能生长，形成大量盐碱斑，同时盐碱化往往伴生土壤沙化等生态问题，严重影响畜牧业和农业的发展。

控制与调节土壤中水的运动是防治土壤盐碱化的关键。根据治理盐碱地的技术手段，当前盐碱地治理的主要措施包括：水利改良措施(排水、灌溉、放淤、防渗等)，农业改良措施(平整土地、培肥改土、客土、深翻、轮作、间种套种等)，生物改良措施(利用盐生植物改良、利用耐盐牧草和灌木改良、抗盐农作物改良等)，以及化学改良措施(施用改良物质，如石膏、磷石膏、腐殖酸、草炭等)四个方面。当前的治理中还存在以下问题：(1)水利措施大量依赖于水资源，需要消耗大量淡水资源才能达到排盐碱的目的；而且，洗盐的同时，土壤中一些植物必需的矿质元素—P、Fe、Mg和Zn等也同时被排走；(2)化学改良在降低土壤盐度碱度，改善土壤理化性质的同时，可能给土壤带来二次污染；(3)盐碱地治理是一项综合性、长期性和系统性的工作，部分措施的改良周期长，成本高，投资回报率低，阻碍了盐碱地大面积开发利用；(4)盐碱地治理的工程应用和产业推进程度不够。

发明内容

本发明的目的是提供一种盐渍化草地生态修复方法。

本发明提供的盐渍化草地生态修复方法，包括：

1)对盐渍化草地进行表层土壤旋耕；

2)向步骤1)处理后的盐渍化草地施加腐殖酸肥并旋耕；

3)向步骤2)处理后的盐渍化草地播种耐盐植物；

4)将草帘单层覆盖在步骤3)处理后的盐渍化草地地表，并用土块压实。

上述方法的步骤1)中，所述旋耕的深度为5-20或5-10cm；

旋耕所用设备为小型旋耕机。该步骤一方面可以打破板结的地表，为牧草种子的着床萌发创造条件；另外，土地翻耕过程中还能够翻动土壤，切断土壤毛细管，减少盐分上移。

所述步骤2)中，每亩施用腐殖酸肥50-100kg。

盐渍化草地平整土地前，先在治理区域施加腐殖酸肥，旋耕后可使腐殖酸与盐碱土充分混合。每亩施用腐殖酸肥50kg。腐殖酸(Humic acid)，又称胡敏酸，是一种天然有机高分子化合物，是腐殖质的主要组成部分。由于腐殖酸是一种酸性物质，可以通过酸碱中和与交换作用降低盐碱土的pH值，减少交换性钠离子，达到治理盐碱地的目的。同时，腐殖酸还有利于调节土壤中水、气、热状况，促进土壤团粒结构形成，提高磷肥利用率，活化土壤微量元素等功能，是一种优良的土壤改良剂。

所述步骤3)中，所述耐盐植物选自一年生耐盐植物和多年生耐盐植物中至少一种；同时使用所述一年生耐盐植物和多年生耐盐植物时，所述一年生耐盐植物和多年生耐盐植物的比例为3-5：1；

选择一年生和多年生的耐盐植物，在当年雨季来临前和进行混播。由于治理区以大小不一的盐碱斑为主，草种以人工撒播为主。耐盐碱的一年生植物可以在盐碱化草地的修复初期快速建植，提高裸地的植被覆盖度，降低地表蒸发，防止反盐；同时由于根系的生长，残体的积累，又能提高土壤的有机质，改善土壤结构，有效地促进盐地生态系统的良性循环，并为后期多年生植物的生长提供适宜的环境。此外，补播多年生植物有利于为盐碱地治理提供种子库，提高植被恢复的可持续性。

所述一年生耐盐植物具体选自碱蓬(Suaeda glauca)、黑麦草(Lolium perenne)和燕麦(Avena sativa)中至少一种；

所述多年生耐盐植物具体选自耐盐碱禾草植物和豆科植物中至少一种；

具体的，所述耐盐碱禾草植物选自羊草(Leymus chinensis)、垂穗披碱草(Elymusnutans)和碱茅(Puccinellia distans)中至少一种；

所述豆科植物选自黄花苜蓿(Medicago falcata)和草木樨(Melilotussuaveolens)中至少一种。

所述步骤3)播种步骤中，播种时间为当年雨季来临前；

播种方式为撒播；具体为人工撒播。

播种量为平均每亩3.8-4.2kg耐盐植物种子；具体为平均每亩4kg耐盐植物种子；

播种深度为1～2cm。

所述步骤4)中，所述草帘的规格为1.4米*10米；

所述草帘的原料为水稻秸秆。

该步骤用制成品的草帘(1.4米*10米，原料为水稻秸秆，产地河北唐山)，单层覆盖在翻耕与补播和施肥后的地表，并用土块压实，避免风吹。一方面，用草帘覆盖地表，可以降低地表温度，减少盐渍化草地的地表蒸发，从而减少地下的盐和碱向地表的上返，降低土壤盐分含量，起到减缓盐渍化的过程。另外，覆盖草帘后，降低了地表温度，减少了夏季高温对补播植物幼苗的伤害，显著提高了幼苗的成活率，加快植被的定植与恢复。此外，草帘腐烂分解后，可以为土壤提供有机质，改善土壤的孔隙度和通气性，有利于盐分的淋洗及下渗。

盐渍化草地修复的根本途径在恢复植被，改善土壤结构。本发明人经过两年的试验研究，将地表覆盖、植被恢复与土壤改良相结合，采取旋耕、补播、施肥与草帘覆盖等手段，开展了盐渍化草地的综合治理，提供了一种能够实现快速和稳定恢复盐碱化草地的生态修复方法。

本发明提供的盐渍化草地生态修复方法，利用草帘覆盖降低地表温度、减少土壤水分蒸发，起到了抑制反盐的过程；同时还能避免夏季高温对补播植物幼苗的伤害，促进植被恢复；利用耐盐的一年生植物迅速恢复盐碱斑的植被覆盖度，可为后续的植被恢复创造条件；此外，利用表土翻耕与补施腐殖酸，可改良土壤理化结构，促进植被恢复。

利用该方法治理当年盐渍化草地的植被覆盖度达30～40％，第二年可以达80～90％，高于周边无盐碱斑的草地；本治理措施可以保障治理1～2年实现植被覆盖盐碱斑；盐渍化草地治理成本为1380元/亩。监测结果表明，盐碱地治理后，每亩可增加产草量155公斤/亩。本发明具有工程成本低、恢复成效快、技术可操作与工程化程度高的特点，可以进行规模化推广，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为盐渍化草地综合治理流程。

图2为盐渍化草地治理前后的鸟瞰图。

图3为盐渍化草地治理后第一年和第二年的群落结构。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

实施例1、乌拉盖河流域(内蒙古锡林郭勒盟乌拉盖管理区)的盐碱地治理

乌拉盖河流域是内蒙古自治区锡林郭勒盟的主要内流河之一。长期以来，由于不合理的草地资源利用，造成河流沿岸出现大面积的盐渍化，表现为大量大小不一的盐碱斑。据2014年的遥感卫星影像观测表明，乌拉盖管理区的盐渍化草地达26.04万亩，占全区退化草地面积的11.5％，占全区草地面积的3.8％。2018年，我们在乌拉盖河中游开展了5000亩盐渍化草地的生态治理，治理完成盐碱斑约1930亩。试验当年即取得了良好的恢复效果。

治理的技术主要包括草帘覆盖、耐盐植物补播、机械翻耕和施加腐殖酸。由于治理区的盐渍化主要表现为裸露的盐碱斑，致使表层土壤板结。

治理前期，首先用小型旋耕机翻耕板结的表土，旋耕深度在20cm，将集中在表层的土块打碎；之后施加腐殖酸辅料，每亩施用腐殖酸肥50kg；补播的植物以一年生和多年生的耐盐碱植物为主。一年生植物有碱蓬、黑麦草、燕麦，多年生植物有碱茅、垂穗披碱草、羊草、草木樨黄耆等。播种量控制在平均每亩4kg左右混合种子，种子播深1～2cm。人工撒播到治理区表面，用钩耙人工覆盖即可；最后在地表覆盖一层草帘，并用表土覆盖固定。工程作业期在2018年6月中下旬，此时植被尚处于生长季初期，雨季尚未来临，适宜作业。

监测结果图2和图3显示盐渍化草地经过治理之后，当年即取得了良好的治理效果，植被得到明显恢复。根据2018年8月的调查发现，覆盖草帘的试验区地上被碱蓬和本地的物种叉分蓼所覆盖，植被盖度达30～40％，显著高于无草帘覆盖的盐碱地；另外，覆盖草帘试验区的地上生物量是无草帘覆盖区的4～10倍，达到50～85g/m²，是外围未发生盐渍化草地植被生物量的五分之一。2019年的调查发现，治理区中植被的盖度高于第一年，达到80％～90％，比未发生盐渍化草地的盖度高10％。此外，治理区的生物量达到119～215g/m²，与未发生盐渍化草地的生物量接近(167～221g/m²)。除了植被盖度和生物量明显恢复以外，恢复区的物种包括补播的碱蓬、碱茅、垂穗披碱草、羊草和扁蓿豆，以及本地的物种叉分蓼(Polygonum divaricatum)、地榆(Sanguisorbaofficinalis)、裂叶蒿(Artemisiatanacetifolia)、碱蒿(Artemisia anethifolia)和贝加尔针茅(Stipa baicalensis)等。以上结果表明治理效果取得了良好的恢复效果。根据2018～2019年的成本核算，本试验的盐渍化草地治理综合成本为1380元/亩；治理后第二年每亩可以增加产草量155公斤。

盐碱地恢复后还应结合围栏封育、严禁放牧利用等措施，巩固治理效果。盐碱地治理后的地段应禁用三年，三年后根据草地恢复情况进行打草利用，五年后恢复至可利用程度后可进行冬季放牧。

Claims

1.一种盐渍化草地生态修复方法，包括：

1)对盐渍化草地进行表层土壤旋耕；

2)向步骤1)处理后的盐渍化草地施加腐殖酸肥并旋耕；

3)向步骤2)处理后的盐渍化草地播种耐盐植物；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，所述旋耕的深度为5-20cm或5-10cm；

旋耕所用设备为小型旋耕机。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，每亩施用腐殖酸肥50-100kg。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述耐盐植物选自一年生耐盐植物和多年生耐盐植物中至少一种；同时使用所述一年生耐盐植物和多年生耐盐植物时，所述一年生耐盐植物和多年生耐盐植物的比例为3-5：1；

所述一年生耐盐植物具体选自碱蓬、黑麦草和燕麦中至少一种；

具体的，所述耐盐碱禾草植物选自羊草、垂穗披碱草和碱茅中至少一种；

所述豆科植物选自黄花苜蓿和草木樨中至少一种。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述步骤3)播种步骤中，播种时间为当年雨季来临前；

播种方式为撒播；具体为人工撒播。

播种深度为1～2cm。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述草帘的规格为1.4米*10米；

所述草帘的原料为水稻秸秆。