CN116138113B - 一种林业种植的退化草地植被恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种林业种植的退化草地植被恢复方法，包括：分析当前退化草地土壤侵蚀现状；进行退化草地水土流失阻控；进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式；进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果；进行退化草地建植稳定混播；为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿。本发明基于退化草地的土壤侵蚀和水土流失两种要素，提出边坡灌水调控和建植土壤保育，然后实现建植稳定，从而对退化草地的生态环境以林业种植方式进行改善，能够帮助提升植被恢复率，有效控制退化草地水土流失，为草地水土保持提供技术支撑，能以生态补偿方式改善生态环境。

Description

一种林业种植的退化草地植被恢复方法

技术领域

本发明涉及林业的种植领域，尤其涉及的是，一种林业种植的退化草地植被恢复方法。

背景技术

广义的林业不限于木材的产生，还包括植被的保护，和通过植被保护发挥自然环境的防护作用，保护水土资源，改善生态环境。

一种退化草地修复方法是一件中国专利，其公开号为CN108739092A，包括对退化草地进行监测，判断退化草地的植被以及土壤的退化程度。对退化草地进行近自然修复、人工促进修复以及重建中的任意一种或至少两种。该方法能够对退化的草地的植物和土壤进行修复，使得退化的草地恢复部分或全部生产和生态功能。

一种北方沙区近自然恢复下灌草种植包配置方法是一件中国专利，其公开号为CN114532159A，具体步骤包括：S1、搜集调查资料；S2、确定“灌草种植包”的物种组成；S3、种植试验与效果评价，调查用灌草种植包恢复的植被种类组成、群落结构指标与天然植被指标相比较，进行相似度分析以及植物种类组成和优势种分析，S4、产品优化与定型；通过更为科学的灌草种植包配置方法，使恢复的植被，在种类组成和群落结构等方面与天然植被更为相近，在生态系统的稳定性方面更加完善；本发明更科学的将天然植被中主要优势种和伴生种进行了搭配，配置了不同植物科属种在灌草种植包中的比例，为恢复植被逐渐向天然植被正向演替奠定了基础。

一种适用于干旱区矿山生态修复边坡植被快速恢复方法是另一件中国专利，其公开号为CN105961120A，具体包括坡面防护方法、设置集水装置、进行土壤改良、进行植被配置；首先通坡面整理是对矿山需修复边坡进行台阶式削坡以稳定边坡，每一级平台内侧设生态截水沟，台阶上每隔一定距离连设置沉沙池与集水坑；集水坑内安装集水装置，与沉沙池、截水沟相连接，集水装置另一端设可控排水口，与坡面灌溉系统相连接，用以收集并充分合理利用坡面径流，提供旱季灌溉水源，同时防止坡面冲刷减少水土流失；平台与坡面均覆土，每一级平台开挖种植穴，每一级坡面采取生态袋+生态毯的方式，将土壤改良剂与异地客土混合，填充于种植穴、生态袋和生态毯，为植物生长提供良好的水肥条件；选择适宜的乔灌草进行植被配置。比较全面的改善边坡立地条件，使边坡植被快速恢复到自然生态的状态。

但是这三件专利技术都没有研究退化草地的特殊需求，也没有基于林业的种植方式给出退化草地的植被恢复方案，而且林业种植不但可以恢复植被，还可以改善生态，所以值得更进一步去研究分析。

发明内容

本发明提供一种林业种植的退化草地植被恢复方法，所要解决的技术问题包括：如何因地制宜地基于林业的种植方式根据环境需求给出退化草地的植被恢复方案。

本发明的技术方案如下：

一种林业种植的退化草地植被恢复方法，其包括以下步骤：

S1，分析当前退化草地土壤侵蚀现状；

S2，根据退化草地土壤侵蚀现状，分析坡面环境侵蚀分异规律，采用开挖截水沟和中小规格穴状整地技术蓄集坡面径流，进行退化草地水土流失阻控，确定坡面径流的调控模式；

S3，根据调控模式，进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，开展至少两种微灌形式边坡植被建植灌溉试验，研究各种植被的需水特性，通过对比试验，选取各种植被建植的适宜灌水方式，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式；

S4，根据灌水调控方式，基于退化草地人工再塑地貌水土流失特征，在植被恢复重建过程中配置工程措施，评价工程措施和植物措施相结合对水土流失的防控效果，形成工程措施和植物措施相结合的植被快速建植方式，进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果；

S5，根据土壤保水育肥效果，测定各种混播组合各牧草品种生长速度、地上生物量、冠层结构的动态变化，评价各种混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，选取牧草混播的适宜品种和混播方式，进行退化草地建植稳定混播；

S6，根据混播状态，分析生产建设项目对周边影响面积及生态功能受损程度，进行影响区水土保持损益分析，测算草地水土保持补偿需求，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿。

优选的，S1中，分析当前退化草地土壤侵蚀现状包括：采用遥感技术分析退化草地土壤侵蚀现状。

优选的，S1中，分析当前退化草地土壤侵蚀现状包括：采用遥感技术结合地理信息系统与全球导航卫星系统，分析退化草地土壤侵蚀现状，其中，采用遥感影像与地面调查相结合，对退化草地土地利用和覆被景观现状进行分析；基于现有土壤侵蚀因子和全球导航卫星系统，通过野外试验，确定研究区土壤侵蚀因子；运用地理信息系统结合通用土壤侵蚀模型定量计算研究区的土壤侵蚀量。

优选的，S2中，通过至少两种蓄水整地工程结构与类型的组合，缓解径流，增加入渗，确定坡面径流的调控模式。

优选的，S2包括：

根据立地条件，结合乡土树种，筛选适合的灌草品种，建立立体种植结构；结合使用土壤改良剂和平衡施肥技术，定量评价至少两种配比和材料优化组合的土壤抗蚀性；通过恢复植被和改良土壤，构建退化草地土壤改良与植物生长相适应的配置模式，用于阻控退化草地坡面径流，促进植被正向演替。

例如，S3中，进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式包括：

开展至少两种微灌形式边坡植被建植灌溉试验，研究各种植被的需水特性；通过室内外相结合的试验，确定降雨和灌溉条件下坡面径流的侵蚀动力变化过程；

分析退化草地人工再塑地貌边坡土壤水分运移规律，确定各种植被边坡土壤含水量对边坡稳定性的影响；通过对比试验，确定各种植被建植的适宜灌水方式；

确定边坡稳定建植的灌水调控方式，其中，灌水调控方式包括适宜边坡建植灌水时间、灌水量、灌水周期与灌水年轮。

例如，S4中，进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果包括：

基于退化草地人工再塑地貌水土流失特征，在植被恢复重建过程中配置工程措施，评价工程措施和植物措施相结合对水土流失的防控效果，形成工程措施和植物措施相结合的植被快速建植方式；其中，所述工程措施包括植生带、生态袋和沙障；

针对退化草地人工再塑地貌土壤养分状况、土壤微生物组成、生物量与分布特征，进行至少两种植物措施结合微生物菌肥为试验因素的组合试验，比较各种植被措施配置下微生物菌肥施用量、施用方法对土壤化学性质、物理性质产生的影响，确定适宜微生物菌肥对人工再塑地貌土壤保水育肥效果；

比较植物措施与微生物菌肥不同组合形式对植物成活率、保存率、种群结构、生物量、植物根系的影响，分析植物措施与微生物菌肥耦合对加快植被建植的作用机制，确定退化草地恢复的植被快速建植所采用植物与微生物的复合措施。

优选的，S5中，进行退化草地建植稳定混播包括：

选择多年生豆科与禾本科牧草品种，对比分析不同灌溉处理、混播方式豆科与禾本科牧草的生理生态特征的变化，确定至少两种混播方式人工牧草节水灌溉模式；其中，生理生态特征包括需水特征、生长特性、产草量、光合速率、营养物质含量与土壤水分；

采用相对产量总和法和竞争率法评价各种混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，分析在预设灌溉条件下，多年生豆科与禾本科混播草地群落稳定性，选取牧草混播的适宜品种和混播方式进行建植混播。

例如，选择适应性强、产草量高的多年生优质豆科与禾本科牧草品种，开展灌溉条件下牧草品种、混作方式试验对比。

优选的，S6中，对于天然草地，生态补偿包括灌溉水源充足时的生态修复型措施和灌溉水源不足时的生态恢复型措施，生态修复型措施包括围栏封育:免耕补播:旱作草地:灌溉人工草地:灌溉饲料地=0.35:0.39:0.15:0.10:0.01，生态恢复型措施包括围栏封育:免耕补播:旱作草地:灌溉饲料地=0.34:0.41:0.25:0.01；

对于坡面林草，生态补偿包括坡面梯化治理，其中坡度小于5°的缓坡治理模式为采用天然草地结合人工草地与改良草地措施，措施配置比例1:0.4:0.3；坡度处于5°至15°的中坡治理模式为采用林草措施配置模式结合封育措施；坡度处于15°至25°的陡坡治理模式为采用林草结合工程措施配置模式与封育措施。

优选的，S6中，根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿包括：

确定生产建设项目对周边区域草地生态影响的主要因子；

进行生产建设项目对周边区域草地生态影响因子的动态监测；

分析周边区域生态变化原因，根据实地监测数据进行综合分析，评价周边草地退化程度，合理确定影响范围；

根据生产建设项目影响区自然条件及农牧业生产方式，确定草地水土保持置换补偿措施及技术体系，并且确定根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿。

例如，主要因子包括土壤水分、植被盖度与生物量。

例如，完善根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿，用以促进生产建设项目影响区草地生态水土保持功能恢复。

优选的，S6后还包括：S7，根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施。

优选的，S7中，根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施包括：

恢复草地植被提高生产力和水土保持生态修复；

丘陵草原区小流域水土保持综合治理；

工程侵蚀区水土保持综合防治。

例如，恢复草地植被提高生产力和水土保持生态修复，包括：分析评价现有草地植被恢复和水土保持措施，以恢复草地植被、提高生产力为主要目标，对水土保持生态修复措施进行适应性研究评价，构建以提高草地生产力为主的水土保持生态修复模式；其中，水土保持生态修复措施包括人工草地建设、草地封育改良和防风固沙林建植。

例如，丘陵草原区小流域水土保持综合治理，包括：研究水土保持措施的适应性，以控制水土流失、恢复草地生态为目标，对各项水土保持技术措施进行优化配置，从整体性和系统层次上构建草地小流域水土保持综合治理模式；其中，水土保持措施包括坡面治理、侵蚀沟治理、封禁治理、水土保持林草措施。

例如，工程侵蚀区水土保持综合防治，包括：以快速恢复生产建设项目区植被和减少水土流失为目标，根据草原典型生产建设项目组成及特点，基于植被营建水土保持，通过工程措施和植物措施相结合，构建工程侵蚀区水土保持综合防治体系。

采用上述方案，本发明从林业种植具体方式的需求出发，基于退化草地的土壤侵蚀和水土流失两种要素，提出边坡灌水调控和建植土壤保育，然后实现建植稳定，从而对退化草地的生态环境以林业种植方式进行改善，能够帮助提升植被恢复率，有效控制退化草地水土流失，为草地水土保持提供技术支撑，能够以生态补偿方式改善生态环境。

附图说明

图1为本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第一个实施例的示意图；

图2为本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第二个实施例的分析当前退化草地土壤侵蚀现状示意图；

图3为本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第三个实施例的为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿示意图；

图4为本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第四个实施例的设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施示意图；

图5为本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第五个实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

本发明从林业保护生态方向出发，以种植为主，但又不仅是单一的种植，实事求是地因地制宜，根据实际情况提出一种林业种植的退化草地植被恢复方法，本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第一个实施例如图1所示，其包括以下步骤：S1，分析当前退化草地土壤侵蚀现状；S2，根据退化草地土壤侵蚀现状，分析坡面环境侵蚀分异规律，采用开挖截水沟和中小规格穴状整地技术蓄集坡面径流，进行退化草地水土流失阻控，确定坡面径流的调控模式；S3，根据调控模式，进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，开展至少两种微灌形式边坡植被建植灌溉试验，研究各种植被的需水特性，通过对比试验，选取各种植被建植的适宜灌水方式，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式；S4，根据灌水调控方式，基于退化草地人工再塑地貌水土流失特征，在植被恢复重建过程中配置工程措施，评价工程措施和植物措施相结合对水土流失的防控效果，形成工程措施和植物措施相结合的植被快速建植方式，进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果；S5，根据土壤保水育肥效果，测定各种混播组合各牧草品种生长速度、地上生物量、冠层结构的动态变化，评价各种混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，选取牧草混播的适宜品种和混播方式，进行退化草地建植稳定混播；S6，根据混播状态，分析生产建设项目对周边影响面积及生态功能受损程度，进行影响区水土保持损益分析，测算草地水土保持补偿需求，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿。采用上述方案，本发明从林业种植具体方式的需求出发，基于退化草地的土壤侵蚀和水土流失两种要素，提出边坡灌水调控和建植土壤保育，然后实现建植稳定，从而对退化草地的生态环境以林业种植方式进行改善，能够帮助提升植被恢复率，有效控制退化草地水土流失，为草地水土保持提供技术支撑，能够以生态补偿方式改善生态环境。

遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）与全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）简称为3S技术，用于对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用。优选的，分析当前退化草地土壤侵蚀现状，用于分析退化草地土壤侵蚀现状，也就是分析当前的侵蚀现状；优选的，分析当前退化草地土壤侵蚀现状包括：采用遥感技术结合地理信息系统与全球导航卫星系统，分析退化草地土壤侵蚀现状。例如，分析当前退化草地土壤侵蚀现状中，采用遥感技术结合地理信息系统与全球导航卫星系统，获取退化草地土壤侵蚀数据，进行退化草地土壤侵蚀数据分析，确定退化草地土壤侵蚀现状。具体的分析方法可以采用现有的数学手段结合计算机实现，本发明对此没有特别的改进创新，下面的步骤也是类似，不再重复说明。例如，本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第二个实施例的分析当前退化草地土壤侵蚀现状如图2所示，分析当前退化草地土壤侵蚀现状具体包括：S11，采用遥感影像与地面调查相结合，对退化草地土地利用和覆被景观现状进行分析；S12，基于现有土壤侵蚀因子和全球导航卫星系统，通过野外试验，确定研究区土壤侵蚀因子；S13，运用地理信息系统结合通用土壤侵蚀模型定量计算研究区的土壤侵蚀量。例如，S11亦可为，采用遥感技术例如遥感影像对退化草地土地利用和覆被景观现状进行分析；例如，S12亦可为，基于现有土壤侵蚀因子和全球导航卫星系统，通过试验确定研究区土壤侵蚀因子；例如S22中，野外试验也就是获取研究区土壤然后进行试验分析；野外试验可以采用试验室试验替代，确定研究区土壤侵蚀因子。通过运用3S技术，采用遥感影像与地面调查相结合，对退化草地土地利用/覆被（Land use /cover change，LUCC）景观现状进行分析；在借鉴已有研究成果基础上，通过野外试验，确定研究区土壤侵蚀因子，运用GIS技术结合改进的通用土壤侵蚀模型定量计算研究区的土壤侵蚀量，为退化草地水土流失分区防治提供符合科学依据的技术解决方案。

优选的，S2中，通过至少两种蓄水整地工程结构与类型的组合，缓解径流，增加入渗，确定坡面径流的调控模式。例如，S2中采用土壤改良步骤改良土壤。优选的，进行退化草地水土流失阻控，用于分析如何阻止水土流失和控制水土流失；优选的，进行退化草地水土流失阻控包括：根据坡面环境侵蚀分异规律，采用开挖截水沟和中小规格穴状整地技术蓄集坡面径流，通过至少两种蓄水整地工程结构与类型的组合例如通过至少一种蓄水整地工程结构与至少一种蓄水整地类型的组合，缓解径流，增加入渗，确定坡面径流的调控模式。优选的，进行退化草地水土流失阻控还包括：根据立地条件，结合乡土树种，筛选适合的灌草品种，建立立体种植结构；结合使用土壤改良剂和平衡施肥技术，定量评价至少两种配比和材料优化组合的土壤抗蚀性；通过恢复植被和改良土壤，构建退化草地土壤改良与植物生长相适应的配置模式，用于阻控退化草地坡面径流，促进植被正向演替。例如，根据立地条件，结合乡土树种，筛选适合的树种和灌草品种，建立立体种植结构。在具体实现的技术方案中，可以根据坡面环境侵蚀分异规律，采用开挖截水沟、中小规格穴状整地技术蓄集坡面径流，通过至少两种蓄水整地工程结构与类型的组合，缓解径流，增加入渗，确定坡面径流调控的最佳模式作为调控模式。根据立地条件，结合乡土树种，筛选适合的灌草品种，建立立体种植结构；结合使用土壤改良剂和平衡施肥技术，定量评价不同配比、材料优化组合土壤抗蚀性；通过恢复植被和改良土壤，构建退化草地土壤改良与植物生长相适应的配置模式。通过“保水、改土、造林”等措施配置和技术集成，阻控退化草地坡面径流，促进植被正向演替。

例如，土壤改良步骤包括：S21，施用保水剂改良土壤；S22，坡度穴状整地集水保水；S23，微生物菌肥改良退化草地人工再塑地貌；

S21中，土壤改良剂包括保水剂，保水剂施用量50g/m²的草地，地上生物量为149.46g，盖度比天然草地的高3.5%，地上生物量为149.25g，保水剂通过开沟施用，开沟宽0.3m，沟间距1m，沟深0.3m。

S22中，对于较陡的坡面和支离破碎的沟坡，坡度为12°左右的中坡时，大规格穴状整地的集水保水效果最好，其中穴直径120cm，穴间距2m，上下两排相邻的穴距3m；坡度为23°的陡坡时，中规格穴状整地拦蓄径流的效果最佳，其中穴直径80cm，穴间距1.5m，上下两排相邻的穴距2m，保土率较其它整地方式高10%~20%，因而可以达到最佳的蓄水保土效果，同时，减小了地表破坏程度，降低工程时间与费用。

S23中，微生物菌肥以1:100倍的清水稀释后搅拌5～10分钟，阳光下静置3～4天，周围温度控制在22℃以上，液体表面有白色的菌珠生成说明肥料中微生物已被全部激活，微生物菌肥即可使用，沟施法为开沟施药，开沟宽0.5m，深0.3m；沟施法+微生物菌肥0.36ml/m²的施用量有益微生物菌群数量较高，可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量共69.94cfu•g^-1、蔗糖酶、过氧化氢酶活性最强，地上生物量与地下生物量均为最高；在试验对比中，以紫花苜蓿与披碱草为植物，结合沟施法与0.36ml/m²施用量，这样的植物结合微生物的复合措施在促进生土熟化、加快植被建植、缩短生态恢复周期等方面成效显著。

优选的，进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式，用于分析边坡植被需水，还有如何实现稳定的灌水调控；例如，进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式包括：开展至少两种微灌形式边坡植被建植灌溉试验，研究各种植被的需水特性；通过室内外相结合的试验，确定降雨和灌溉条件下坡面径流的侵蚀动力变化过程；分析退化草地人工再塑地貌边坡土壤水分运移规律，确定各种植被边坡土壤含水量对边坡稳定性的影响；通过对比试验，确定各种植被建植的适宜灌水方式；确定边坡稳定建植的灌水调控方式，其中，灌水调控方式包括适宜边坡建植灌水时间、灌水量、灌水周期与灌水年轮。在具体实现的技术方案中，可以开展不同微灌形式边坡植被建植灌溉试验，研究不同植被的需水特性；利用室内外相结合的试验方法，系统研究降雨和灌溉条件下坡面径流的侵蚀动力变化过程。分析退化草地人工再塑地貌边坡土壤水分运移规律，研究不同植被边坡土壤含水量对边坡稳定性的影响；通过对比试验，分析确定不同植被建植的适宜灌水方式；研究边坡稳定建植的灌水调控技术，提出适宜边坡建植灌水时间、灌水量、灌水周期及灌水年轮。例如各实施例可以中国北方退化草地恢复重建水土保持为例，但不限于中国北方，可作为有效技术方案推广使用，通过退化草地土壤侵蚀时空分布规律与风险识别分析，重点放在进行退化草地水土流失阻控、土壤保育、植被快速建植、退化草地人工建植稳定的技术方案设计方面。

优选的，进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果，用于分析如何实现植被快速建植，并在此过程中实现土壤保育，从而达到可持续发展的目标；例如，进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果包括：基于退化草地人工再塑地貌水土流失特征，在植被恢复重建过程中配置工程措施，评价工程措施和植物措施相结合对水土流失的防控效果，形成工程措施和植物措施相结合的植被快速建植方式；其中，所述工程措施包括植生带、生态袋和沙障；针对退化草地人工再塑地貌土壤养分状况、土壤微生物组成、生物量与分布特征，进行至少两种植物措施结合微生物菌肥为试验因素的组合试验，比较各种植被措施配置下微生物菌肥施用量、施用方法对土壤化学性质、物理性质产生的影响，确定适宜微生物菌肥对人工再塑地貌土壤保水育肥效果；比较植物措施与微生物菌肥不同组合形式对植物成活率、保存率、种群结构、生物量、植物根系的影响，分析植物措施与微生物菌肥耦合对加快植被建植的作用机制，确定退化草地恢复的植被快速建植所采用植物与微生物的复合措施。在具体实现的技术方案中，可以基于退化草地人工再塑地貌水土流失特征，在植被恢复重建过程中合理配置植生带、生态袋、沙障等工程措施，评价工程措施和植物措施相结合对水土流失的防控效果，形成工程措施和植物措施相结合的植被快速建植模式。针对退化草地人工再塑地貌土壤养分状况、土壤微生物组成、生物量及分布特征，进行植物措施、微生物菌肥为试验因素的组合试验，研究不同植被措施配置下微生物菌肥施用量、施用方法对土壤化学性质、物理性质产生的影响，评价适宜微生物菌肥对人工再塑地貌土壤保水育肥效果。分析植物措施与微生物菌肥不同组合形式对植物成活率、保存率、种群结构、生物量、植物根系的影响，研究植物措施与微生物菌肥耦合对加快植被建植的作用机理，提出退化草地恢复“植物+微生物”复合措施植被快速建植技术。

优选的，进行退化草地建植稳定混播，先通过人工建植完成林业种植，然后慢慢地进行稳定，直到无需人工干预。优选的，进行退化草地建植稳定混播包括：选择多年生豆科与禾本科牧草品种，对比分析不同灌溉处理、混播方式豆科与禾本科牧草的生理生态特征的变化，确定至少两种混播方式人工牧草节水灌溉模式；其中，生理生态特征包括需水特征、生长特性、产草量、光合速率、营养物质含量与土壤水分；测定各种混播组合各牧草品种生长速度、地上生物量、冠层结构的动态变化，采用相对产量总和法和竞争率法评价各种混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，分析在预设灌溉条件下，多年生豆科与禾本科混播草地群落稳定性，选取牧草混播的适宜品种和混播方式进行建植混播。优选的，选择适应性强、产草量高的多年生优质豆科与禾本科牧草品种，开展灌溉条件下牧草品种、混作方式试验对比，进行研究，然后选取牧草混播的适宜品种和混播方式进行建植混播。在具体实现的技术方案中，可以通过对比试验的方式或者根据经验，选择适应性强、产草量高的多年生优质豆科与禾本科牧草品种，开展灌溉条件下牧草品种、混作方式试验研究，对比分析不同灌溉处理、混播方式豆科、禾本科牧草的需水特征、生长特性、产草量、光合速率、营养物质含量及土壤水分等生理生态特征的变化，研究确定不同混播方式人工牧草节水灌溉制度。测定不同混播组合各牧草品种生长速度、地上生物量、冠层结构的动态变化，利用RYT法（相对产量总和）和CR法（竞争率）估测不同混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，研究合理灌溉条件下，多年生豆科与禾本科混播草地群落稳定性，以“提高草地生产力、延长利用年限”为原则提出牧草混播的适宜品种、混播方式。

在实际应用中往往会遇到一些生产建设项目，对林业种植影响很大，所以为了消除这些影响，同时又要把人工建植稳定贯彻落实下去，优选的，所述林业种植的退化草地植被恢复方法还包括：根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿；以及，根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施。通过分析退化草地土壤侵蚀现状，研发进行退化草地水土流失阻控、土壤保育、植被快速建植、人工建植稳定技术方案，研究根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿以完善生态补偿，建立草地水土保持综合防治模式，例如建立不同侵蚀类型根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施模式，并形成示范推广方案，以便于推广应用。

针对草地退化及生产建设项目引发的水土流失问题，优选的，本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第三个实施例的为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿如图3所示，S6包括：S61，确定生产建设项目对周边区域草地生态影响的主要因子；例如，主要因子包括土壤水分、植被盖度与生物量；S62，进行生产建设项目对周边区域草地生态影响因子的动态监测；S63，分析周边区域生态变化原因，根据实地监测数据进行综合分析，评价周边草地退化程度，合理确定影响范围；S64，依据草地生产建设项目对周边影响面积及生态功能受损程度，进行影响区水土保持损益分析，测算草地水土保持补偿需求；S65，根据生产建设项目影响区自然条件及农牧业生产方式，确定草地水土保持置换补偿措施及技术体系，并且确定根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿。优选的，S6中，对于天然草地，生态补偿包括灌溉水源充足时的生态修复型措施和灌溉水源不足时的生态恢复型措施，生态修复型措施包括围栏封育:免耕补播:旱作草地:灌溉人工草地:灌溉饲料地=0.35:0.39:0.15:0.10:0.01，生态恢复型措施包括围栏封育:免耕补播:旱作草地:灌溉饲料地=0.34:0.41:0.25:0.01；对于坡面林草，生态补偿包括坡面梯化治理，其中坡度小于5°的缓坡治理模式为采用天然草地结合人工草地与改良草地措施，措施配置比例1:0.4:0.3；坡度处于5°至15°的中坡治理模式为采用林草措施配置模式结合封育措施；坡度处于15°至25°的陡坡治理模式为采用林草结合工程措施配置模式与封育措施。例如，完善根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿，用以促进生产建设项目影响区草地生态水土保持功能恢复。在具体实现的技术方案中，可以研究确定生产建设项目对周边区域草地生态影响的主要因子，进行生产建设项目对周边区域草地生态影响因子的动态监测，分析周边区域生态变化原因，根据实地监测数据进行综合分析，评价周边草地退化程度，合理确定影响范围。依据草地生产建设项目对周边影响面积及生态功能受损程度，进行影响区水土保持损益分析，测算草地水土保持补偿需求，结合影响区自然条件及农牧业生产方式，提出草地水土保持置换补偿措施及技术体系，完善根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿，促进生产建设项目影响区草地生态水土保持功能恢复。

退化风蚀草地恢复草地植被提高生产力水土保持生态修复模式如下表1所示：

表1

环境条件和实施条件说明如下：

环境条件：北方草原区退化草地，温带半干旱大陆性气候，年降水量为250mm-400mm，土壤类型为黑钙土、栗钙土、草甸土和风沙土等；

实施条件：雨前实施。

丘陵草原区草地植被恢复综合治理模式如下表2所示：

表2

例如，对于坡面林草，生态补偿包括坡面截水沟配合柠条带的治理模式，以本申请的一个试验区为例，试验区干旱少雨，降水集中，且多暴雨，在植被盖度低于35%的坡面极易产生径流，引起水蚀，为拦蓄地表径流，减少土壤侵蚀，保持和恢复土壤肥力，采取坡面截水沟整地，截水沟土埂营造柠条防护林的模式，截水沟采用20年一遇3小时最大暴雨量50.3mm设计。截水沟布设在山体中上部的坡面上，梯形断面，长5m，上宽1.2m，底宽0.8m，深1.0m，两坑中间留土挡0.5m，沿等高线形排列，行距20m，土埂上底宽0.5m，0.7m，在埂与沟之间留0.2的旱台；并且土埂穴播柠条。

例如，对于坡面林草，生态补偿包括坡面灌木结合草结构治理模式，以本申请的一个试验区为例，布设在锡林河水库小流域坡度较缓的阳坡，坡面土层厚度大于35cm。坡面上，草、树种采用本流域适生的柠条和苜蓿，试验区面积200亩。灌木植物带埂距30米，植苗造林，单行，株行距为1m×1m，造林前或造林前一个、两个季度采用人工穴状整地，规格长0.3m，宽0.3m，深0.3m。人工补播种草。

例如，对于坡面林草，生态补偿包括坡面梯化治理，其中坡度小于5°的缓坡治理模式为采用天然草地结合人工草地与改良草地措施，措施配置比例1:0.4:0.3；坡度处于5°至15°的中坡治理模式为采用林草措施配置模式结合封育措施，林草措施可采用柠条结合苜蓿，比例为1:0.4；坡度处于15°至25°的陡坡治理模式为采用林草结合工程措施配置模式与封育措施。工程措施可采用截水沟结合柠条带，比例为1:0.5。

不同坡面治理措施防治水土流失状态如下表3所示：

表3

在实际应用中，得到不同坡面配置措施下土壤养分各指标值如下表4所示：

表4

进一步得到不同坡面配置措施土壤物理性质如下表5所示：

表5

综合表1至表5可见，技术提高了项目区土地的保水、保土、保肥能力，涵养了水源，调节了小气候，减轻了水、旱、风、沙等自然灾害，平均植被盖度由原来的31%最高增加到了75%，并且在治理期间呈上升趋势，小生态明显好转，促进了区域生态环境的改善和良性循环。

优选的，本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第四个实施例的设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施如图4所示，根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施包括：S71，恢复草地植被提高生产力和水土保持生态修复；S72，丘陵草原区小流域水土保持综合治理；S73，工程侵蚀区水土保持综合防治。例如，恢复草地植被提高生产力和水土保持生态修复，包括：分析评价现有草地植被恢复和水土保持措施，以恢复草地植被、提高生产力为主要目标，对水土保持生态修复措施进行适应性研究评价，构建以提高草地生产力为主的水土保持生态修复模式；其中，水土保持生态修复措施包括人工草地建设、草地封育改良和防风固沙林建植。例如，丘陵草原区小流域水土保持综合治理，包括：研究水土保持措施的适应性，以控制水土流失、恢复草地生态为目标，对各项水土保持技术措施进行优化配置，从整体性和系统层次上构建草地小流域水土保持综合治理模式；其中，水土保持措施包括坡面治理、侵蚀沟治理、封禁治理、水土保持林草措施。例如，工程侵蚀区水土保持综合防治，包括：以快速恢复生产建设项目区植被和减少水土流失为目标，根据草原典型生产建设项目组成及特点，基于植被营建水土保持，通过工程措施和植物措施相结合，构建工程侵蚀区水土保持综合防治体系。在具体实现的技术方案中，可以分析评价国内外现有草地植被恢复、水土保持措施，以恢复草地植被、提高生产力为主要目标，对人工草地建设、草地封育改良、防风固沙林建植等水土保持生态修复措施进行适应性研究评价，构建以提高草地生产力为主的水土保持生态修复模式。研究坡面治理、侵蚀沟治理、封禁治理、水土保持林草措施等现有水土保持措施的适应性，以控制水土流失、恢复草地生态为目标，对各项水土保持技术措施进行优化配置，从整体性和系统层次上构建草地小流域水土保持综合治理模式。以快速恢复生产建设项目区植被、减少水土流失为目标，根据草原典型生产建设项目组成及特点，在研究困难立地植被营建水土保持关键技术的基础上，通过工程措施和植物措施相结合，构建工程侵蚀区水土保持综合防治模式。由此结合了进行退化草地水土流失阻控技术、人工再塑边坡稳定灌水调控技术、植被快速建植技术、人工草地建植稳定技术、生产建设项目影响区草地水土保持生态工程置换技术等，针对退化草地提出了水土流失阻控技术、人工再塑地貌边坡稳定灌水调控技术、进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果技术；针对生产建设项目对周边草地生态的影响，提出退化草地生产建设项目影响区水土保持生态修复补偿机制；根据退化草地不同水土流失类型，建立恢复草地植被提高生产力水土保持生态修复模式、丘陵草原区小流域水土保持综合治理模式、工程侵蚀区水土保持综合防治模式，因而所述林业种植的退化草地植被恢复方法具备了真实有效可推广的实际作用，而在本发明提出之前，没有其他技术能够达到以上优点。

在具体实现的技术方案中，本发明所述林业种植的退化草地植被恢复方法的第五个实施例如图5所示，包括：实地调研结合基础资料收集、典型区调查结合野外试验与监测、3S数据分析；基于3S技术的分析当前退化草地土壤侵蚀现状；进行退化草地水土流失阻控、进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式、进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果、退化草地人工建植稳定、根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿；根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施，其中包括恢复草地植被提高生产力水土保持生态修复、丘陵草原区小流域水土保持综合治理、工程侵蚀区水土保持综合防治；退化草地恢复重建水土保持技术试验区域。基于3S技术的分析当前退化草地土壤侵蚀现状也可以理解为包括了实地调研结合基础资料收集、典型区调查结合野外试验与监测、3S数据分析；根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施也可以理解为包括了恢复草地植被提高生产力水土保持生态修复、丘陵草原区小流域水土保持综合治理、工程侵蚀区水土保持综合防治。由此在各个实施例中提出了根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施模式，提出了退化草地恢复重建水土保持技术的整体方案；提出了根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿；提出了适宜退化草地的土壤改良剂与水土保持植物措施最优配置模式。通过退化草地恢复重建水土保持技术的研究，能够完善草地恢复重建水土保持理论和技术，并通过试验区域对周边辐射区产生良好的示范带动作用。

本发明在林业种植和生态建设方面，已经投入实际应用，具体在内蒙古锡林河流域的典型区域，基于退化草地不同侵蚀类型水土保持模式和关键技术研究成果，建立了多片试验区域，试验区域的总面积约为3000亩，分成3处，其中，风沙区退化草地水土保持技术试验区域面积约为2000亩，丘陵草原区小流域水土保持技术试验区域面积约为700亩，退化草地工程侵蚀区水土保持技术试验区域面积约为300亩，分别地重点对于各个不同步骤有所侧重。本发明所选的试验区域代表中国北方主要生态脆弱区和国家草原区生态建设区，是当地水土流失重点治理区，具有良好的试验监测条件。

在各个实施例所采用林业种植各种手段的帮助下，试验区域的生态环境得到有效改善，结合上表1到表5，对于试验区域的阶段性成果说明如下，植被覆盖率提高了30％以上，草地生产力提高了30％以上，水土流失控制比达到1.0以上，植被恢复率达到95%以上，土壤侵蚀模数下降30%以上，因而有效控制住了退化草地水土流失，并使试验区域及周边的生活生产环境得到改善，所以可以认为具有显著社会效益。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的林业种植的退化草地植被恢复方法。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围；也就是说，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，分析当前退化草地土壤侵蚀现状；

S2，根据退化草地土壤侵蚀现状，分析坡面环境侵蚀分异规律，采用开挖截水沟和中小规格穴状整地技术蓄集坡面径流，进行退化草地水土流失阻控，确定坡面径流的调控模式；

S3，根据调控模式，进行基于边坡植被需水与稳定的灌水调控，开展至少两种微灌形式边坡植被建植灌溉试验，研究各种植被的需水特性，通过对比试验，选取各种植被建植的适宜灌水方式，对比确定边坡稳定建植的灌水调控方式；

S4，根据灌水调控方式，基于退化草地人工再塑地貌水土流失特征，在植被恢复重建过程中配置工程措施，评价工程措施和植物措施相结合对水土流失的防控效果，形成工程措施和植物措施相结合的植被快速建植方式，进行植被快速建植土壤保育，组合试验土壤保水育肥效果；其中，所述工程措施包括植生带、生态袋和沙障；

S5，根据土壤保水育肥效果，测定各种混播组合各牧草品种生长速度、地上生物量、冠层结构的动态变化，评价各种混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，选取牧草混播的适宜品种和混播方式，进行退化草地建植稳定混播；

S6，根据混播状态，分析生产建设项目对周边影响面积及生态功能受损程度，进行影响区水土保持损益分析，测算草地水土保持补偿需求，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿；

S7，根据生态补偿效果，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施。

2.根据权利要求1所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S1中，分析当前退化草地土壤侵蚀现状包括：采用遥感技术分析退化草地土壤侵蚀现状。

3.根据权利要求2所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S1中，分析当前退化草地土壤侵蚀现状包括：采用遥感技术结合地理信息系统与全球导航卫星系统，分析退化草地土壤侵蚀现状，其中，采用遥感影像与地面调查相结合，对退化草地土地利用和覆被景观现状进行分析；基于现有土壤侵蚀因子和全球导航卫星系统，通过野外试验，确定研究区土壤侵蚀因子；运用地理信息系统结合通用土壤侵蚀模型定量计算研究区的土壤侵蚀量。

4.根据权利要求1所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S2中，通过至少两种蓄水整地工程结构与类型的组合，缓解径流，增加入渗，确定坡面径流的调控模式。

5.根据权利要求4所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S2还包括：

根据立地条件，结合乡土树种，筛选适合的灌草品种，建立立体种植结构；结合使用土壤改良剂和平衡施肥技术，定量评价至少两种配比和材料优化组合的土壤抗蚀性；通过恢复植被和改良土壤，构建退化草地土壤改良与植物生长相适应的配置模式，用于阻控退化草地坡面径流，促进植被正向演替。

6.根据权利要求1所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S5中，进行退化草地建植稳定混播包括：

选择多年生豆科与禾本科牧草品种，对比分析不同灌溉处理、混播方式豆科与禾本科牧草的生理生态特征的变化，确定至少两种混播方式人工牧草节水灌溉模式；其中，生理生态特征包括需水特征、生长特性、产草量、光合速率、营养物质含量与土壤水分；

采用相对产量总和法和竞争率法评价各种混播组合牧草种间相容性与种间竞争力，分析在预设灌溉条件下，多年生豆科与禾本科混播草地群落稳定性，选取牧草混播的适宜品种和混播方式进行建植混播。

7.根据权利要求1所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S6中，

对于天然草地，生态补偿包括灌溉水源充足时的生态修复型措施和灌溉水源不足时的生态恢复型措施，生态修复型措施中围栏封育:免耕补播:旱作草地:灌溉人工草地:灌溉饲料地的措施配置比例0.35:0.39:0.15:0.10:0.01，生态恢复型措施中围栏封育:免耕补播:旱作草地:灌溉饲料地的措施配置比例0.34:0.41:0.25:0.01；

对于坡面林草，生态补偿包括坡面梯化治理，其中坡度小于5°的缓坡治理模式为采用天然草地结合人工草地与改良草地措施，措施配置比例1:0.4:0.3；坡度处于5°至15°的中坡治理模式为采用林草措施配置模式结合封育措施；坡度处于15°至25°的陡坡治理模式为采用林草结合工程措施配置模式与封育措施。

8.根据权利要求1所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S6中，根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿包括：

确定生产建设项目对周边区域草地生态影响的主要因子；

进行生产建设项目对周边区域草地生态影响因子的动态监测；

分析周边区域生态变化原因，根据实地监测数据进行综合分析，评价周边草地退化程度，合理确定影响范围；

根据生产建设项目影响区自然条件及农牧业生产方式，确定草地水土保持置换补偿措施及技术体系，并且确定根据混播状态，为生产建设项目影响区草地水土保持提供生态补偿。

9.根据权利要求1所述林业种植的退化草地植被恢复方法，其特征在于，S7中，设立退化草地恢复重建水土保持综合防治措施包括：

恢复草地植被提高生产力和水土保持生态修复，包括：分析评价现有草地植被恢复和水土保持措施，以恢复草地植被、提高生产力为主要目标，对水土保持生态修复措施进行适应性研究评价，构建以提高草地生产力为主的水土保持生态修复模式；其中，水土保持生态修复措施包括人工草地建设、草地封育改良和防风固沙林建植；

丘陵草原区小流域水土保持综合治理，包括：研究水土保持措施的适应性，以控制水土流失、恢复草地生态为目标，对各项水土保持技术措施进行优化配置，从整体性和系统层次上构建草地小流域水土保持综合治理模式；其中，水土保持措施包括坡面治理、侵蚀沟治理、封禁治理、水土保持林草措施；

工程侵蚀区水土保持综合防治，包括：以快速恢复生产建设项目区植被和减少水土流失为目标，根据草原典型生产建设项目组成及特点，基于植被营建水土保持，通过工程措施和植物措施相结合，构建工程侵蚀区水土保持综合防治体系。

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