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西藏瑪旁雍錯國家級濕地自然保護區草地生態修復的探討
——以普蘭縣披堿草試種為例

2019-01-08 19:46何旭升徐志高劉敏杰
中南林業調查規劃 2019年4期
關鍵詞:試種保護區草地

何旭升,徐志高,劉敏杰

(國家林業和草原局中南調查規劃設計院,長沙 410014)

瑪旁雍錯國家級濕地自然保護區(以下簡稱“保護區”)地處西藏自治區西南部的普蘭縣北部,保護區總面積97 498.74 hm2,包括以瑪旁雍錯、拉昂錯為中心的兩湖周邊沼澤濕地、河流濕地在內的生態敏感區域。其中,草地資源面積為32 933.60 hm2,占保護區總面積的33.78%。

保護區內的瑪旁雍錯為典型的高原淡水湖,湖面海拔4 587 m,是西藏淡水儲量最大的湖泊,也是世界上高海拔地區淡水資源最豐富的湖泊之一,蓄水量約200億m3。拉昂錯則是典型的高原咸水湖,湖面海拔4 572 m,周邊濕地種類眾多,功能完善。保護區地處高原亞寒帶干旱氣候區內,干旱、多風、嚴寒、土地貧瘠,區域生態系統的結構較為簡單、生物量低,但由于保護區內生境相對較好,使得這里成為了黑頸鶴、藏野驢等珍稀瀕危物種的聚集地。

近年來,隨著西藏旅游的快速發展,來自世界各地的朝圣者和旅游者不斷增加,給保護區內的草地生態系統造成了較大的破壞,濕地周圍出現了因車輪碾壓等人為因素造成的草地退化現象,不僅影響了保護區內野生動物的棲息繁衍,也限制了保護區生態功能的發揮。針對該區域草地生態系統破壞的問題,保護區管理部門采取了一系列保護管理與生態修復措施,并取得了一定的成效,但保護區及周邊區域的退化草地尚未獲得根本性恢復。因此,本文將以普蘭縣進行3年的披堿草(ElymusdahuricusTurcz.)試種為例,探討西藏瑪旁雍錯國家級濕地自然保護區草地退化區域的多種草地生態系統修復方式。

1 保護區草地植物及種植環境現狀

1.1 保護區草地植物現狀

保護區分布有維管束植物253種(含種以下等級),隸屬41科128屬。其中,裸子植物1科1屬2種、被子植物39科126屬251種。按植物的性狀劃分,則有木本植物9種、草本植物244種。因此保護區主要以草本植物為主,其中又以針茅屬、早熟禾屬、嵩草屬以及苔草屬植物數量最多、分布最廣。另外,保護區植物種類呈垂直分布,海拔4 700 m以下主要為亞高山荒漠草原帶,以沙生針茅(StipaglareosaP.A.Smirn.)為主;海拔4 700~5 000 m主要為高山草原帶,以紫花針茅(StipapurpureaGriseb.)和苔草(Carexspp.)為主;5 000 m以上主要為高山嵩草草甸,以高山嵩草(Kobresiapygmaea)為主。保護區草地退化區域主要位于海拔4 700~4 800 m的亞高山荒漠草原帶,原有草地植物如沙生針茅等被破壞,目前裸露地表有少量一年生草本植物幼苗生長。

1.2 保護區土壤條件現狀

保護區土壤類型主要有4種:草甸土、高山草原土、新積土和沼澤土。其中以草甸土分布最廣泛,主要分布在瑪旁雍錯和拉昂錯湖的周圍,又稱“氈狀草甸土”,粘性重,表層物理性粘粒高達79.71%,土壤pH值范圍為9.10~9.40,有機質表層含量高達8.73%;該類型土壤濕度大,草甸植被生長茂密,覆蓋度可達80%~90%。高山草原土主要分布在瑪旁雍錯湖和拉昂錯湖區的高亢地帶,土壤全剖面均呈堿性反應,腐殖質層比較明顯,一般厚度約1 0 cm左右,有機質含量2%左右,表層大多呈粒狀—團塊狀結構,石礫含量高,粗骨性強,屬砂壤土或輕壤土;植被以沙生針茅和紫花針茅為主。新積土主要分布在拉昂錯湖、瑪旁雍錯湖緩岸湖濱的湖水浪擊帶,緊靠水面呈環狀分布,是流水沖擊形成的土壤,由于水的沖刷篩選,表層礫質度為80%~100%,幾乎無有機質積累過程。沼澤土則主要分布在一些積水洼地、湖濱沼澤及洪積扇緣沼澤區,土剖面以棕色為主,多為壤質土,土壤緊實,各層根系多而密,土壤濕度較大,層次過渡明顯,大多呈斑塊狀零星散布。

1.3 氣候條件現狀

保護區所在區域屬高原亞寒帶干旱氣候,全年四季不明顯,晝夜溫差大,年均氣溫3 ℃,極端最高氣溫為34.5 ℃,極端最低氣溫為-29.4 ℃。最熱月(7月)均溫13.7 ℃,最低月(1月)均溫-8.2 ℃。平均日較差達13.3 ℃,平均年較差均達22.9 ℃。夏季受印度洋季風的影響,具有明顯的季風氣候性質,雨熱同期,年均降水量172.8 mm,降水集中于夏季,占全年降水量的80%以上;冬春降水稀少,氣候寒冷,雨季和干季明顯。另外,由于高原的“熱島”作用,該區域多風,年平均風速為3.7 m/s,最大風速達19 m/s,年平均大風天數32.1 d,多集中于夏季午后。同時,保護區太陽能資源豐富,日照充足,年總輻射量高達(6~8)萬MJ/m2,其中直接輻射在3600~5 800 MJ/m2之間。常年多風,日照強烈,導致該區域蒸發量較大,年平均蒸發量為2 257 mm,相當于年降水量的13.6倍。

2 普蘭縣草地生態修復現狀

隨著西藏旅游的快速發展,很多游客選擇自駕游來瑪旁雍錯觀賞自然風光,但有些游客駕駛車輛隨意進入瑪旁雍錯和拉昂錯湖邊,對該地區的草地生態系統造成較大的破壞,濕地周圍出現了因車輪碾壓等人為因素造成的草地退化現象。為了應對日益嚴峻的草地生態系統退化,探索適用于保護區退化草地的生態修復品種和栽培技術,普蘭縣林草局和農牧局在普蘭縣霍爾鄉開展了披堿草試種。

披堿草屬植物是多年生禾本科植物,具有非常好的抗逆性,耐瘠薄、耐鹽堿、耐寒耐旱,適應力強,是西藏地區的優勢鄉土植物之一,廣泛分布在海拔2000~5 200 m的地區[1-2]。同時,披堿草屬植物因具備較好的生態修復能力,目前已被廣泛的應用在青藏高原地區草地生態修復領域。其生長速度快,具有很強的分蘗能力,蓋度較高;其地下部分為須根系,能夠有效地的防止水土流失,增加土壤含水量,保持土壤肥力,為植被的更新提供良好的基礎[3]。此外,披堿草屬植物還是優質的牧草,具有產量高,品質優的特點[2]。披堿草的優良特性使其在青藏高原地區廣泛推廣試種。

目前在普蘭縣霍爾鄉地區的披堿草試種已經進行了3年,植株能在該地區完成其正常生命周期。同時,當地農牧局也探索出了披堿草搭配燕麥(AvenasativaL.)進行混播(1∶1)的培養技術,在逐步修復草地生態系統的同時,也能為牧民的牛羊提供食用鮮草。每年試種人工草地的鮮草產量已經穩定在9~15 t/hm2,在草地生態系統修復方面取得進展的同時,也發揮了一定的社會經濟價值。

3 保護區退化草地種植披堿草面臨的問題

雖然普蘭縣披堿草的試種已初見成效,但主要集中在距離瑪旁雍錯湖區較遠的高山草原土壤區域,暫未在保護區草地退化區域進行推廣。經實地調研發現,利用現有的披堿草試種技術和經驗來修復瑪旁雍錯濕地自然保護區退化草地還面臨以下問題。

3.1 種植栽培技術有待改進

普蘭縣試種人工草地原為高山草原退化區域,土壤較為貧瘠,主要是利用客土改良的方式,改善種植土壤條件。而保護區草地退化區域為石礫地,土壤含沙量大、石塊多,土壤供肥、保肥能力差,土壤條件比目前試種地區的更加惡劣,面積也更大。因此若采用現有的客土改良加條播的方式種植披堿草成本較高,而若是直接在現地條件下進行種植,比試種地更加貧瘠的土壤條件可能會導致植株生長周期縮短甚至無法完成正常生命周期,進而影響生態修復效果。因此,若要在保護區草地退化區域推廣種植披堿草,則現有種植栽培技術還有待改進。

3.2 試種的披堿草品種非保護區鄉土品種

從保護區草本植物的種類和分布上來看,試種的披堿草并不是保護區內的鄉土品種。保護區內禾本科草地植物主要是以針茅屬、羊茅屬、早熟禾屬以及嵩草屬植物為主。若大面積的進行非鄉土品種的試種和引種,可能會對本地鄉土優勢種或其他草地植物種質資源帶來不可逆轉的影響。另外,雖然目前試種的披堿草品種能夠在普蘭縣高海拔地區正常完成其生命周期,但其生長情況相對低海拔地區來說還是有所差距,試種地塊披堿草的地上生物量與低海拔地區相比下降了30%以上[4-5]。因此,還有待選育出更適合于保護區退化草地生態修復的披堿草屬品種或其他植物品種。

4 保護區退化草地生態修復方向

4.1 進一步研究披堿草種植栽培技術

披堿草在西藏地區分布廣泛,且具有優良的抗逆和防風固沙特性,因此科研人員早在20世紀80年代就開始在西藏山南地區進行披堿草引種的探索[6],目前在西藏那曲、達孜及當雄等地區都有高成活率且地上生物量表現良好的披堿草試種記載[5,7]。在現有披堿草試種技術的基礎上,結合已有的成功馴化和引種經驗,探索出適用于保護區草地退化區域的披堿草種植技術和相關配套設施,是目前需要探索的一個方向。

4.2 選育披堿草屬植物的品種

種質資源是人工草地建設和草地生態修復的關鍵,實現西藏草地生態可持續發展的必要措施是開展種質資源的開發和利用。作為西藏傳統鄉土優勢種的披堿草屬植物,雖然已在西藏各個地區廣泛的馴化和種植,但其品種選育工作起步晚且相對滯后,尤其是分子生物育種方面幾乎沒有相關報道[8]。因此西藏披堿草屬植物的品種選育相對一些傳統經濟作物來說,還有很大的發展空間和研究價值。利用傳統育種手段和分子生物學育種手段選育出適應保護區草地退化區域生長條件的披堿草屬植物品種,也是目前值得研究的方向。

4.3 探討其它本土優勢草地植物種植栽培技術

除披堿草屬植物外,青藏高原地區還有其它諸多鄉土優勢植物,瑪旁雍錯濕地自然保護區的鄉土植物以針茅屬、羊茅屬、早熟禾屬以及嵩草屬植物為主。目前,科研人員已經成功的在生態修復領域對這些植物進行了馴化和應用,為草地生態系統修復工程提供了充足、有效的種質資源[9-12]。這些成功經驗對于瑪旁雍錯濕地保護區的其它鄉土優勢植物種質資源的選育開發有極大的幫助。在保護區草地退化區域選育本地鄉土優勢植物,探索出更加適合保護區現地條件的草地生態系統修復方法,是今后需要探索的另一個方向。

4.4 探索多種優勢草地植物混播栽培技術

在探索人工草地生態修復的過程中,研究人員還發現不同牧草植物混播的效果比單一品種栽培的效果更好,并且修復效果更加持久穩定[13]。目前,在退化的高寒草甸人工草地生態修復領域中,已有研究團隊經過多年觀測試驗,探索出四種以上牧草的混播組合,效果顯著,植物量比單播披堿草提升了30%,并且隨著生長年限的增加,群落結構穩定性逐年增強,牧草產量相對穩定[13-15]。這些組合的成功開發也告訴我們,開展瑪旁雍錯濕地保護區多種鄉土優勢草地植物混播栽培技術有著極大的發展前景。

5 結語

綜上所述,對于保護區草地退化的生態修復主要有兩大方向,一是選育出合適的披堿草品種、探索出適應保護區土壤條件的披堿草栽培方式,減少對區內種質資源的影響;二是選育保護區本地鄉土優勢品種,探索不同品種的混播栽培技術,提高生態修復的持久和穩定性。

兩種方式的最終目的都是找到適合于西藏瑪旁雍錯國家級濕地自然保護區生態修復的植物種類以及種植方式,使保護區最終達到生態效益和社會經濟效益雙贏。

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