草原生态保护与恢复中存在问题思考与探究
赵健斌
乌鲁木齐市达坂城区园林管理局 新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐市 830000
1. 新疆草原生态退化机理研究的必要性
1.1 高寒草甸土壤碳库流失对气候调节功能的影响
新疆草原生态退化机理研究的必要性尤为突出,尤其是在高寒草甸土壤碳库流失对气候调节功能的影响方面,高寒草甸作为重要的陆地生态系统,其土壤有机碳库在维持全球碳平衡和减缓气候变化中发挥着关键作用。近年来由于过度放牧、气候变化及人类活动干扰,新疆草原生态退化加剧,导致土壤有机碳大量释放,不仅削弱了草甸的碳汇功能,还可能转化为碳源,加剧大气中二氧化碳浓度的升高。高寒草甸土壤碳库的微小变化即可对区域乃至全球碳循环产生显著影响,其碳损失速率每增加1%,可能引发相当于全球年碳排放量0.5%的额外释放,土壤碳库的流失还会破坏土壤团聚体结构,降低微生物活性,进一步削弱土壤的持水能力和养分循环效率,从而形成生态退化的恶性循环。
1.2 鼠害生物入侵与草原生态系统稳定性关联研究
新疆草原生态退化机理研究的必要性还体现在鼠害生物入侵与草原生态系统稳定性的关联研究上,鼠害作为草原退化的关键生物驱动因子,利用高强度啃食植被、挖掘洞穴破坏土壤结构等方式,显著降低高寒草甸的生产力和生态功能。入侵鼠种如高原鼠兔和高原鼢鼠的种群暴发可导致植被覆盖度下降 30%至 50% ,地表裸露面积扩大,加剧土壤风蚀和水蚀,进而引发不可逆的草地荒漠化。鼠类活动通过改变土壤理化性质,如降低有机质含量 1.5% 至 3.0%,破坏微生物群落结构,削弱土壤碳氮循环功能,进一步威胁生态系统的稳定性 [1]。鼠害干扰可使草原生态系统服务价值损失高达 40% ,并显著降低群落的物种多样性和生态韧性,鼠害入侵与气候变化存在协同效应,温度升高和降水格局变化可能扩大鼠类适生区,加速其扩散速率,形成生态退化的正反馈循环。
2. 生态修复关键技术的问题解决维度
2.1 免耕补播技术对退化草场生产力恢复的时效性
免耕补播技术作为一种生态修复关键技术,其时效性主要体现在对退化草场生产力恢复的渐进性和可持续性,免耕技术借助减少土壤扰动,有效保护了表层土壤结构和微生物群落,从而为种子萌发和幼苗生长提供了稳定的微环境。免耕补播后的草场通常在第二年显现出明显的生产力提升,植被盖度可提高,但完全恢复至健康草场水平往往需要 3 至 5 年周期。技术实施后的前两年,虽然地上生物量增长不明显,但地下根系发育和土壤有机质含量的提升为后续生产力爆发奠定了重要基础 [2]。
2.2 微地形改造对降水截留与土壤水分保持的效益
微地形改造作为生态修复的关键技术,其核心效益体现在对降水截留与土壤水分保持的显著提升,利用人为塑造地表微小起伏,如构建垄沟、洼地或梯田等形态,能够有效改变地表径流的运动路径和速度,从而延长降水在局地的滞留时间。在黄土高原地区,经过微地形改造的坡地可减少 30% 至 50% 的地表径流量,同时使土壤入渗率提高,技术尤其适用于干旱半干旱区域,其原理在于通过地形凹凸结构形成天然蓄水单元,不仅拦截坡面径流,还能促进水分向深层土壤渗透。
微地形改造通过调控地表微气候与生物过程协同增强生态功能,改造后的地形单元能形成局部遮阴区,降低地表温度 2 至 4 摄氏度,大幅减少土壤水分蒸发损失。在华北平原的盐碱地治理中,采用波浪式微地形配合植被种植,使土壤饱和导水率提高 1.5 倍,盐分淋洗效率大幅提升。这种技术促进了土壤团聚体结构的形成,改造区域的土壤有机质含量年均增长 0.3% ,孔隙度增加,显著提升了土壤持水能力。
2.3 乡土草种混播对植被盖度提升的种间协同效应
乡土草种混播技术通过优化种间协同效应显著提升植被盖度,其核心机理在于生态位互补与资源利用效率的最大化,合理搭配深根系与浅根系草种可实现对土壤水分和养分的分层利用。例如羊草与冰草的混播组合能使土壤水分利用率提高,同时减少种间竞争,豆科与禾本科草种的协同种植可形成固氮 - 耗氮的良性循环,使群落氮素利用效率大幅提升。
技术的实践应用需结合微地形改造与种子处理工艺创新,在黄土高原的试验中,采用种子丸衣化技术配合等高线混播,可使出苗率从常规的 40% 提升至82%,其中沙打旺与苜蓿的混播组合表现出显著的萌发协同效应。利用引入生态位量化模型,如改进的 Lotka-Volterra 方程,可精准预测不同草种的竞争系数,最优混播方案能使植被盖度年增长率达 15.7%。混播群落对极端气候的抵抗力显著增强,在连续干旱条件下,多物种混播区的植被存活率比单播区高,当前技术难点在于动态调控机制,需开发基于无人机光谱监测的智能反馈系统,实时调整种间比例。
3. 多尺度生态恢复工程实施路径
3.1 基于植被演替规律的退化草场分期治理
基于植被演替规律的退化草场分期治理,首要任务是深入理解草原生态系统的自然恢复机制,植被演替作为草原自我修复的核心过程,通常遵循从先锋物种定居到顶级群落形成的渐进规律。退化初期应重点保护土壤基质和残存植被,通过围栏封育等被动恢复措施,为耐旱耐贫瘠的草本植物创造生长条件,中期阶段需引入适应当地气候的乡土草种,采用人工补播与微生物菌剂相结合的方式,加速土壤肥力恢复。
3.2 牧草根系- 土壤微生物互作的人工促进技术
牧草根系与土壤微生物的互作是草地生态系统功能恢复的核心环节,人工促进技术的核心在于利用多维度干预重建这种互作的良性循环,采用根系定向培育技术是关键,借助选择深根系牧草品种与浅根系牧草的混播配置,配合土壤孔隙度改良措施,可创造梯度化的根系空间分布。生物调控上接种复合微生物菌剂需注重 " 功能模块化 " 设计,将固氮根瘤菌、丛枝菌根真菌(AMF)与木质素降解菌按演替阶段动态配比,初期以固氮菌为主提升氮素供给,后期增加AMF 接种量以强化磷循环。
3.3 防风固沙带与草场网格化治理的空间配置
防风固沙带与草场网格化治理的空间配置是多尺度生态恢复工程的核心环节,其核心目标是利用科学布局植被带与网格化工程,构建多层次、立体化的生态屏障,以有效遏制风沙侵蚀并促进草场生态系统自我修复。空间配置上防风固沙带通常采用“前沿阻沙带—骨干防护林带—内部草灌复合带”的梯次结构:前沿阻沙带以高抗性灌木为主,如沙柳、梭梭等,借助低矮密集的植株分散风势;骨干防护林带选择深根性乔木与灌木混交,如杨树与沙棘组合,形成高度梯度差异以降低近地表风速;内部草灌复合带则利用乡土草本与灌木的合理搭配,如苜蓿与柠条间作,实现地表覆盖与土壤改良。
结语:
新疆草原生态保护与恢复是一项长期而复杂的系统工程,涉及自然、经济和社会多维度因素的协调,当前面临的挑战既反映了人类活动与自然生态的深刻矛盾,也揭示了治理体系中的薄弱环节。在科学评估生态现状的基础上,统筹政策、技术及社区参与等多方力量,构建更具适应性的保护机制,希望更多对草原可持续管理路径的思考,为筑牢生态安全屏障、促进人与自然和谐共生贡献智慧。
参考文献:
[1] 宁静 , 陆阿飞 . 关于草原生态保护修复的认识和思考 [J]. 草原与草业 ,2025,37(02):49-52.
[2] 秋生 . 草原生态保护与恢复中存在问题及建议 [J]. 农村实用技术 ,2021,(11):102-103.