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植被原覆盖度30%的上与下
接下来,就是根据黄土高原半干旱地区退化草地不同覆盖度创建植被恢复和重建理论原理,程积民以草地植被原覆盖度30%为指标进行研究。
“对草地植被原覆盖度30%以上采用自然修复技术,严格控制以放牧为主的一切人为的地面活动,让原有地面天然植被自然休养生息、繁殖更新、自我调控。”程积民说。
程积民团队研究发现,草地自然修复时序演替过程分为五个阶段,当自然修复达到26年以上,本氏针茅生长与繁殖更新受草地枯草层的抑制,数量急剧下降,大针茅种群数量巨增,占群落总数的35.5%,具有替代本氏针茅的趋势。
与此同时,封禁草地随着水分条件的改善,物种组成以禾本科和菊科为主,陆续出现大量灌木种群及灭绝多年的野生动物和鸟类。
在程积民看来,草地自然修复可显著提高土壤细菌群落多样性和丰富度,土壤细菌多样性随封禁时间呈驼峰型曲线,最高峰出现在封禁的第15年,而长期封禁恢复草地对土壤真核生物多样性和丰富度有不利影响。
由此,程积民在国内首次提出封禁恢复草地适宜管理的“三位一体时间阈值法”,即根据“植物—土壤—微生物”恢复质量,综合确定草地最适管理利用时间,改变以往仅注重植被恢复而忽视土壤恢复的理念。
而对于草地植被原覆盖度30%以下的干旱阳坡地面裸露严重、生态环境极度脆弱区,程积民认为采用灌草稀疏配置恢复建造技术体系。又通过反复试验与实践,他提出天然植被以自然修复为主、人工植被以“先封后建、先草后灌”的干旱阳坡灌草稀疏配置技术模式。
程积民进一步解释到,对原植被结合封禁措施,根据不同坡度采用水平阶、水平沟或鱼鳞坑等工程整地方法,集蓄地表径流,适度培植灌木,灌(柠条)草(天然草地)配置以3∶7为宜。据悉,相关成果在宁夏、陕西、甘肃等地推广应用面积150万亩以上。
研究表明,柠条灌木林土壤细菌群落多样性最高,其他依次为封禁草地、人工苜蓿地、放牧草地。“在人工灌木林建设中,柠条灌木是最佳的选择物种。”程积民总结道。
此外,基于细菌群落多样性和区系组成,程积民团队提出了封禁措施是提高半干旱地区退化草地和弃耕地土壤细菌多样性最有效的方法。
土壤样品保存库
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