秀英
摘 要 圍封是草地土壤管理的一種手段,可以有效保護(hù)草地土壤的生態(tài)系統(tǒng)。草地土壤圍封對(duì)土壤植被多樣性和土壤理化性質(zhì)等都有一定的影響作用,因此有效地采取草地土壤圍封措施可以起到保護(hù)草地土壤的作用?;诖?,從植被多樣性和生物量等方面出發(fā),對(duì)草地土壤長(zhǎng)期圍封過(guò)程中植被受到的影響進(jìn)行了分析,并從采用圍封方式對(duì)草地土壤的理化性和土壤酶活性兩方面的影響作用進(jìn)行了探究。
關(guān)鍵詞 草地土壤;圍封;生態(tài)系統(tǒng);土壤理化性;土壤酶活性
草地生態(tài)平衡的維護(hù),在保護(hù)人類生存環(huán)境方面具有重要的作用。過(guò)度的放牧以及對(duì)草地的過(guò)度開(kāi)墾,嚴(yán)重破壞了草地土壤的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)被嚴(yán)重破壞。采用科學(xué)合理的草地土壤圍封措施可以讓退化草地自然恢復(fù),并有效調(diào)整草地土壤植被生態(tài)系統(tǒng)。
1 草地土壤圍封概述
草地土壤圍封又叫草地圍欄封育,是把草場(chǎng)分成若干部分,通過(guò)設(shè)置圍欄的方式把退化的草場(chǎng)保護(hù)起來(lái),不受放牧的影響,也不讓人們?yōu)E墾濫伐,這樣可以讓草地土壤獲得自然恢復(fù)。草地圍封是人們有效恢復(fù)草地生態(tài)系統(tǒng)的重要手段,可以有效調(diào)整退化草地土壤的植被與草食動(dòng)物的關(guān)系,進(jìn)而更好地對(duì)草地土壤進(jìn)行管理。草地圍封措施具有資金投入少、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)成效快的特點(diǎn),是現(xiàn)在人們對(duì)退化草地土壤生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重建和維護(hù)的主要方式,得到了廣泛的應(yīng)用。但是,不適當(dāng)?shù)牟莸貒獯胧┎粌H不會(huì)給草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供幫助,反而會(huì)對(duì)草地土壤產(chǎn)生負(fù)面的影響,因此采用科學(xué)合理的草地圍封措施非常必要。草地圍封會(huì)給草地植被以及草地土壤的理化性和酶活性都帶來(lái)相應(yīng)的影響,科學(xué)合理的草地圍封可以對(duì)草地土壤的修復(fù)起到積極的作用[1]。
2 草地圍封對(duì)土壤植被的影響
2.1 草地圍封對(duì)土壤植被生物量的影響
對(duì)重度退化的草地采用草地圍封措施進(jìn)行長(zhǎng)期圍封后,草地土壤植被群落的存活量、密度以及地表凋落物量都明顯增加。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),圍封可以提高荒漠化草地土壤的草本植物密度,比圍封外的草地植被密度增加8株/m2左右,而且產(chǎn)草量也明顯增加。在一定時(shí)期的圍封可以提高草地土壤的生產(chǎn)力,但長(zhǎng)時(shí)間的圍封會(huì)降低草地土壤的生成力,草地圍封在短時(shí)間內(nèi)草地土壤的生物量和制備量都明顯增加,但是經(jīng)過(guò)太長(zhǎng)的時(shí)間后土壤的生物量反而會(huì)下降。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),草地圍封時(shí)間在8年左右可以有效地恢復(fù)草地土壤生物量,時(shí)間太長(zhǎng)或者時(shí)間太短都不利于草地土壤植被的生長(zhǎng),因此草地圍封的時(shí)間以及圍封方式要根據(jù)草地土壤結(jié)構(gòu)以及草地土壤退化的實(shí)際情況而定。圍封內(nèi)和圍封外的草地土壤對(duì)植被生物量的影響不同,如圖1所示,從圖中可以看出圍封內(nèi)草地土壤的生物量比圍封外草地的土壤生物量要高,說(shuō)明圍封草場(chǎng)土壤生物量在圍封管理中得到了有效的恢復(fù)[2]。
2.2 草地圍封對(duì)土壤植物群落多樣性和土壤種子庫(kù)的影響
植被多樣性和土壤種子庫(kù)的多樣性會(huì)影響土壤的化學(xué)性質(zhì),植被的凋落物進(jìn)入土壤,會(huì)把無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素都給予土壤,這樣可以改善土壤的理化性質(zhì)。草地圍封可以提高草地土壤植被多樣性,增加土壤種子庫(kù)的數(shù)量,圍封可以在前期促進(jìn)土壤生產(chǎn)力發(fā)展,增加植被物種的多樣性。長(zhǎng)期圍封也會(huì)限制草食性動(dòng)物對(duì)草地植被的影響,競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的植被生存具有優(yōu)勢(shì),這樣會(huì)降低土壤植被的物種種類。比較典型的試驗(yàn)是在2012年內(nèi)對(duì)內(nèi)蒙古草場(chǎng)實(shí)驗(yàn)地進(jìn)行圍封,結(jié)果冷蒿作為優(yōu)勢(shì)物種大量繁殖造成草地物種群落種類曾指數(shù)下降。圍封可以加快沙漠化草地土壤種子庫(kù)群落的演化,在不同階段土壤種子庫(kù)受到圍封的影響不同,不同的草地類型和不同的氣候都會(huì)對(duì)土壤種子庫(kù)多樣性造成不同的影響[3]。
3 草地圍封對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
3.1 土壤物理性質(zhì)的影響
土壤容重主要受到土壤緊實(shí)度、土壤結(jié)構(gòu)以及有機(jī)質(zhì)含量的影響而發(fā)生變化。土壤表面的腐爛物越多,土壤的容重就越小,土壤容重可以對(duì)土壤中顆粒的緊實(shí)度進(jìn)行判定,而且是計(jì)算土壤空氣含量的有效數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)中在相同的類型的草地的圍欄內(nèi)和圍欄外,分別選取土壤表層0~20 cm深度作為試驗(yàn)的兩個(gè)環(huán)境,得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在圍封外的草地土壤表層受到動(dòng)物的踩踏,這樣土壤表面緊實(shí)度高,導(dǎo)致土壤的容重增加;在圍封內(nèi)的草地土壤的生物量得到了有效的保護(hù),土壤表層的有機(jī)質(zhì)含量變多,因此土壤的容重減少。
土壤團(tuán)聚體是土壤中大小不同、空隙不同和形狀不一的顆粒的綜合。土壤團(tuán)聚體是膠體在凝結(jié)作用下構(gòu)成土壤顆粒所組成的,與土壤的理化性質(zhì)有著緊密的關(guān)系。土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體主要是鈣、鎂元素凝結(jié)在一起的顆粒,在水中可以保持原結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,水穩(wěn)性團(tuán)聚體直接影響土壤的抗腐蝕性。土壤的團(tuán)聚體大且多,說(shuō)明土壤的水穩(wěn)性團(tuán)聚體多,土壤的結(jié)構(gòu)比較好。選取相同草地類型的圍封內(nèi)和圍封外的兩塊地進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,土壤團(tuán)聚體圍封內(nèi)大于圍封外,主要是因?yàn)樵趯?duì)草地土壤進(jìn)行圍封過(guò)程中,圍封內(nèi)草地土壤得到了有效的改善。
3.2 土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
1)對(duì)土壤酸堿度(pH值)的影響。土壤的pH值是土壤在形成過(guò)程中經(jīng)過(guò)生物、水文和氣候的作用產(chǎn)生的屬性特性。土壤pH主要是受鹽基積累過(guò)程決定,是土壤肥力的重要因素。土壤的pH值影響土壤營(yíng)養(yǎng)的有效性,并對(duì)土壤的離子運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化以及微生物的活性都產(chǎn)生一定的影響。圍封后草地的土壤恢復(fù)明顯,圍封內(nèi)草地土壤的pH值比圍封外草地的土壤pH要低,表明圍封措施對(duì)草場(chǎng)土壤的恢復(fù)具有一定的有效性,土壤表面pH值小,土壤表層45 cm以下的pH值比較穩(wěn)定。
2)對(duì)土壤的陽(yáng)離子交換量(CEC)的影響。土壤的CEC是由土壤表面膠體的性質(zhì)決定的,土壤CEC由有機(jī)質(zhì)交換基腐植酸和無(wú)機(jī)交換基黏土礦共同構(gòu)成。CEC是衡量土壤酸堿緩沖能力的重要指標(biāo),也是土壤恢復(fù)能力的重要計(jì)算依據(jù)。圍封草地的類型不同,土壤的CEC值也不同,CEC的變化和土壤的養(yǎng)分變化基本保持一致。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)過(guò)圍封的草地土壤的CEC值比圍封外的CEC值要高,圍封草地土樣的營(yíng)養(yǎng)成分高,說(shuō)明圍封對(duì)草地土壤的恢復(fù)具有明顯的效果。
3)圍封改善了草場(chǎng)土壤植被群落的結(jié)構(gòu),增加了土壤的地上生物量和地下生物量,并且提高了土壤的碳、磷和氮等元素的含量,改變了荒漠土壤中元素的比率,提高了土壤的理化性結(jié)構(gòu)。
4 結(jié)語(yǔ)
圍封草地作為草地土壤管理的重要手段,可以有效地對(duì)草場(chǎng)土壤進(jìn)行修復(fù),提高草地土壤的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力,有利于對(duì)退化草場(chǎng)土壤的科學(xué)化治理。采用科學(xué)化的方法對(duì)草地土壤進(jìn)行圍封,可以保持草地土壤的生態(tài)系統(tǒng)平衡性。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉建華.分析圍封對(duì)沙漠化草地土壤理化性質(zhì)和固碳潛力恢復(fù)的影響[J].防護(hù)林科技,2019(1):82-83.
[2] 張衷華,王化,唐中華,等.松嫩草地不同降水區(qū)土壤鹽堿化程度與羊草生產(chǎn)力關(guān)系的比較研究[J].草地學(xué)報(bào),2016,24(3):590-597.
[3] 斯貴才,袁艷麗,王建,等.圍封對(duì)當(dāng)雄縣高寒草原土壤微生物和酶活性的影響[J].草業(yè)科學(xué),2015,32(1):1-10.
(責(zé)任編輯:劉昀)