围栏禁牧对毛乌素沙地土壤理化特征的影响.pdf

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1、第26卷第3期干旱区资源与环境V0l-26No．32012年3月JournalofAridLandResourcesandEnvironmentMar．2012文章编号：1003—7578(2012)03—152—06围栏禁牧对毛乌素沙地土壤理化特征的影响熊好琴，段金跃，王妍，张新时(1．西南林业大学环境科学与工程系，昆明650224；2．昆明冶金高等专科学校建工学院，昆明650033；3．中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室，北100093)提要：过度放牧导致干旱半干旱区毛乌素沙地草地严重退化。通过禁牧措施排除放牧干扰，使草地自然

2、恢复，作为一种低投入的措施在世界各国退化草地生态系统恢复中得到广泛采用。文中对毛乌素沙地三种不同管理类型(持续放牧、围栏5年和围栏16年)土壤理化性状进行了研究，研究结果显示：围栏禁牧5年对0～30cm土壤颗粒组成和容重没有显著影响；围栏禁牧16年0～lOcm土壤容重显著小于持续放牧区，而极细沙、粉粒和粘粒含量显著高于持续放牧区；围栏5年显著增加了0～5cm土壤有机碳，而0—30era的全氮均没有显著增加。围栏16年土壤有机碳较放牧区在0～5cm、5一lOcm、10～30em分别显著增加了231％、81％、55％；全氮含量的变化趋势与之相同。结

3、果表明，围栏5年对土壤粘粉粒、全氮含量的恢复基本没有效果；围栏16年能显著增加表层土壤粘粉粒含量和有机碳、全氮，但土壤碳、氮水平还是在比较低的水平(有机碳：4．30g·kg～；全氮：0．74g·kg)，即长期禁牧可以逐渐改善土壤质地和提高土壤肥力。研究结果为半干旱退化沙质草地生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。关键词：围栏禁牧；土壤性状；恢复；毛乌素沙地中图分类号：$812．2；S153文献标识码：A过度放牧是全球干旱半干旱草地退化的主要原因¨，在全世界草地退化总面积中约有35％是由于过度放牧造成的。过度放牧破坏了植被覆盖，在风蚀作用下导致

4、土壤细颗粒和养分大量流失，土壤逐步粗化和贫瘠化，进一步导致土壤生产力部分或完全破坏J，最终成为土地荒漠化的主要根源J。对于退化的草地生态系统，由于生态系统具有一定的自愈能力，在环境条件不变的情况下，排除致使其退化的因素，给予充分的时间，可自行恢复到其原来的状态。因而，围栏禁牧作为一种低投入的重要管理措施就被广泛用来阻止草地退化使其向着健康方向恢复~1。毛乌素沙地在历史上曾是水草丰美的草地，但过度放牧和不合理的垦殖造成草地严重退化¨，使草地变成了沙地，成为了中国四大沙地之一。全区约25％的土地是流动和半流动沙丘，加上经常发生在冬春季节的大风的风蚀

5、和沙的流动，更大大加剧了这种退化l2，。退化的半干旱毛乌素沙地系统具有显著的生态脆弱性和敏感性，导致该地区的草地普遍呈现出生产力、生态功能衰减、不可持续性的趋势增强，农牧经济减弱等负面影响15]。同时，毛乌素沙地草地系统的严重退化、沙漠化也已成为中国北方主要的生态环境问题，不仅严重制约了该区畜牧业的可持续发展，给当地带来严峻的生态环境和社会经济问题，而且还严重威胁着华北尤其是京、津地区的生态安全。因此，迫切需要对这种退化生态系统进行恢复和重建，以保证区域生态安全。有幸的是，当地政府已经意识到了这种生态危机，自2001年就开始了对该区部分退化严重

6、区域实行围栏禁牧，希望能使退化草地系统得以恢复。土壤是生态系统诸多生态过程(如营养物质循环、水平衡、凋落物分解)的参与者与载体，决定着生态系统结构、功能和生产力水平，是生态恢复的关键指标之一l1引。而有关围栏禁牧对中国北方草地土壤恢复的有效性也得到很多研究案例的论证，例如：在科尔沁沙质草地n-21]、阿拉善荒漠草地，、锡林郭勒收稿日期：2010—12—24。基金项目：西南林业大学生态学重点学科；西南林业大学重点科研基金项目(111033)；云南省教育厅科学研究基金项目(2010Y297)资助。作者简介：熊好琴(1977一)，女，博士，讲师，研究

7、方向：生态恢复与重建。E—mail：xionghaoqin@163．corn通讯作者：张新时E—mail：xinshiz@yahoo．com第3期熊好琴等围栏禁牧对毛乌素沙地土壤理化特征的影响．153．草原’25)。但在生态脆弱的半干旱毛乌素沙地，尽管过度放牧也是该区土地荒漠化的主要原因之一l26]．但有关围栏禁牧是否也能有效改善该区沙质土壤的理化性状这个问题的研究还未见报道。因此，文中将对毛乌素沙地三种不同管理方式下(持续放牧、5a围栏和16a围栏)的土壤机械组成、容重、含水量以及土壤有机碳、全氮、速效磷、速效钾和pH进行比较，阐明围栏禁牧措

8、施对毛乌素退化沙地土壤系统的影响，旨在评价围栏措施对半干旱沙质草地土壤恢复的有效性，为退化沙质草地生态系统的恢复重建和荒漠化的防治提供科学依据。1研究