武功山山地草甸生態(tài)恢復(fù)技術(shù)研究

王伯民，羅 強，李 祥，黃衛(wèi)和，陳 娟，馬麗麗，彭輝武★

（1.萍鄉(xiāng)市林業(yè)科學(xué)研究所，江西 萍鄉(xiāng) 337002；2.武功山林業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，江西 萍鄉(xiāng) 337249）

武功山位于羅霄山脈北段，地跨江西省萍鄉(xiāng)市蘆溪縣、吉安市安?？h、宜春市袁州區(qū)，從宜春近東西向延伸到湖南茶陵[1]，地理位置優(yōu)越，是贛江與湘江兩大水系之間的分水嶺。武功山整體山勢呈東北-西南走向，巖石主要由花崗巖、片麻巖構(gòu)成，主峰白鶴峰（金頂）海拔1 918.3 m，山脈垂直陡峭，山體海拔高，使得周邊大面積分布的山地草甸成為難得的垂直性地帶植被的天然博物館[2]。武功山草甸因分布的緯度低、海拔高、面積大使得在同緯度華東植被垂直帶譜中具有典型性和特殊性[3]，而在江西境內(nèi)，除武夷山外，其它山體（廬山、井岡山等）均不具典型的山地草甸植被類型。

由于自然（氣候變化）和人為因素（踩踏、燈光、養(yǎng)殖、污染等）的多方面影響[4-5]，武功山草甸的病蟲害發(fā)生頻率、規(guī)模和范圍有逐漸增加的趨勢，草甸生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力遭到嚴(yán)重破壞，且大面積的殘破草場使山地草甸景觀受到嚴(yán)重?fù)p毀。2008年以來，每年一屆的武功山國際帳篷節(jié)也吸引了越來越多的游客登山、探險和宿營，僅萍鄉(xiāng)武功山景區(qū)每年接待旅游者達到70余萬人次[6]。值得高度關(guān)注的是，隨著旅游規(guī)模的擴大和游客游程范圍的延伸，對包括山地草甸在內(nèi)的多種植被和特殊景觀的負(fù)面影響也日趨增大[7]。游客的任意踐踏以及廢棄物的排放，在很大程度上造成草甸群落組成和生產(chǎn)力的退化，綿延約4 000 hm2的山地草甸破碎化現(xiàn)象日漸明顯。

基于上述原因，為恢復(fù)武功山山地草甸自然生態(tài)系統(tǒng)，本研究擬對武功山上建筑用地、游客任意踩踏地以及不規(guī)范宿營地進行草甸生態(tài)恢復(fù)試驗，旨在為武功山生態(tài)旅游、山地草甸生態(tài)恢復(fù)和草甸可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

1.1.1 氣候及植物資源概況

本試驗樣地位于江西省萍鄉(xiāng)市武功山主峰金頂，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫15℃左右，年均降水量1 700 mm，主要集中在1－4月。研究區(qū)草地類型屬于亞熱帶山地草甸，山地草甸主要物種為芒（Miscanthus sinensis）、白背千里光（Senecio latouchei）、毛 稈 野 古 草（Arundinella hirta）、莎 草（Cyperus rotundus）等。

1.1.2 草甸破壞類型的劃分及破壞原因

旅游規(guī)模的擴大和游客游程范圍的延伸，使得武功山草甸退化嚴(yán)重，根據(jù)破壞后的武功山山地草甸群落覆蓋度的特征，將退化的草甸分為3種類型：群落覆蓋度為0～10%的為重度退化類型，覆蓋度為10%～30%的為中度退化類型，覆蓋度為30%～50%的為輕度退化類型，不同退化程度生境特征見表1，恢復(fù)前草甸狀況見圖1。

表1 不同退化類型草甸生境特征Tab.1 Habitat characteristics of different types of degraded meadow

圖1 恢復(fù)前不同退化類型草甸狀況Fig.1 Meadow conditions of different degraded types before restoration

武功山退化草甸形成的原因主要有：1)游客不按景區(qū)設(shè)計的游客步道行走而是抄捷徑穿越草甸，常年的踩踏使得山地草甸群落結(jié)構(gòu)受到影響而且破壞了土壤理化環(huán)境[8-9]，同時由于武功山坡度較大，加上常年雨水的沖擊和風(fēng)蝕的作用，導(dǎo)致表層土壤全部流失，地表只剩下裸露的石塊或沙土[10-11]，從而形成重度退化草甸。2)游客在野外搭建宿營地、景區(qū)建設(shè)項目施工破壞的草甸以及周邊居民在景區(qū)內(nèi)擺攤設(shè)點而形成的破壞區(qū)域所導(dǎo)致的中度退化草甸。3)部分游客為滿足個人的好奇心，沿著山脊（山窩）線及游步道旁邊行走形成的人行道而形成的輕度退化草甸。

1.2 試驗方法

通過研究山地草甸不同退化程度生境特征以及分析草甸主要建群種生物學(xué)特性，本研究針對山地草甸的不同退化類型，采取有針對性的草甸生態(tài)恢復(fù)技術(shù)和物種配置模式。首先將退化草甸上的大型石塊、垃圾等進行清理，并平整地表，于2017年3月對3種不同退化程度的草甸采取不同的恢復(fù)技術(shù)。

1.2.1 重度退化草甸恢復(fù)技術(shù)

重度退化草甸恢復(fù)技術(shù)主要采取客土種植法，用芒與毛桿野古草混合播種，將泥炭土與草甸土壤按體積比3∶7混合，并將武功山建群種芒（M.sinensis）和毛稈野古草（A.anomala）種子進行混合裝入植生袋中，植生袋規(guī)格80 cm×50 cm。采取層堆法進行堆疊，堆疊時從裸露斜坡底部開始一層一層進行堆疊，植生袋接觸處設(shè)置連接扣進行連接，堆疊后用泥土進行夯實，并在山坡頂部及中間做好引流溝，最后用無紡布進行覆蓋。

1.2.2 中度退化草甸恢復(fù)技術(shù)

中度退化草甸恢復(fù)主要采取植草技術(shù)進行恢復(fù)，用武功山山地草甸主要建群種芒與毛稈野古草行狀混合種植，按照株行距20 cm×20 cm進行種植，時間選擇每年3月下旬－5月下旬。芒（M.sinensis）和毛稈野古草（A.anomala）主要采取分蘗種植的方法，將草種按3～5株一叢進行分孽，將地上部分15 cm以上剪掉，種植時將根系壓緊并在退化草甸周邊做好排水溝，防止雨水對幼苗的沖刷。

1.2.3 輕度退化草甸恢復(fù)技術(shù)

對于輕度退化草甸，選擇芒（M.sinensis）與毛稈野古草（A.anomala）塊狀混合種植，再將8種伴草種珍珠草（Micran-themum micranthemoides）、薊（Cirsium japonicum）、兩歧飄拂草（Fimbristylis dichotoma）、紫萼（Hosta ventricosa）、藜 蘆（Veratrum nigrum）、艾（Artemisia argyi）、油點草（Tricyrtis macropoda）、前胡（Peucedanum praeruptorum）隨機混合進行種植，一般采取2～3株一起穴植，種植時保持根系舒展并壓緊，在周邊做好排水溝，防止雨水對幼苗的沖刷。

1.2.4 指標(biāo)調(diào)查與數(shù)據(jù)分析

在2017年8月調(diào)查不同退化程度草甸的植被覆蓋度與成活率，用Excel整理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同退化類型草甸恢復(fù)成活率調(diào)查

通過調(diào)查不同退化草甸恢復(fù)試驗的成活率及群落覆蓋度得知（表2、3），重度退化草甸通過采取植生袋客土后其群落覆蓋度可達到52.6%；在中度和輕度退化草甸采用植草方法進行恢復(fù)后，其群落覆蓋度分別達到83.5%和100%。山地草甸主要建群種芒和毛稈野古草在中度退化草甸成活率要比輕度退化草甸低20%左右，其主要原因是中度退化草甸土壤含量較少，土壤含水量比較低等。

表2 不同退化類型草甸生態(tài)恢復(fù)植物成活率調(diào)查/%Tab.2 Investigation on survival rate of ecological restoration plants in degraded meadow/%

表3 輕度退化草甸生態(tài)恢復(fù)植物成活率調(diào)查Tab.3 Investigation on survival rate of restoration plants in slightly degraded meadow

研究武功山8種伴生草種在輕度退化草甸的成活率發(fā)現(xiàn)，其成活率大小表現(xiàn)為：兩歧飄拂草＞艾＞紫萼＞前胡＞藜蘆＞油點草＞珍珠草＞薊。因此，在以后武功山退化草甸恢復(fù)中可以優(yōu)先考慮前面3種伴生草種進行恢復(fù)示范。

2.2 武功山退化草甸草種群落配置模式

通過調(diào)查不同退化類型草甸植被配置模式群落覆蓋度得知，重度退化草甸采用芒與毛稈野古草進行混合播種恢復(fù)是比較理想的恢復(fù)模式；中度退化草甸宜采用芒與毛稈野古草進行行狀混合種植；輕度退化草甸可將芒與毛稈野古草進行塊狀混合種植，同時可將兩歧飄拂草、艾、紫萼、前胡這4種伴生草種采取隨機種植的模式進行群落配置?；謴?fù)后的草甸生長情況見圖2。

圖2 不同退化類型草甸恢復(fù)后生長情況Fig.2 Meadow conditions of different degraded types after restoration

3 結(jié)論與討論

地上植被的變化能反映草甸的整體恢復(fù)效果。本研究通過對不同退化程度的草甸開展生態(tài)恢復(fù)，并設(shè)計不同類型的群落配置模式，從綜合效果來看，重度退化草甸恢復(fù)技術(shù)采用客土后種植芒和毛稈野古草并用無紡布覆蓋的效果較好，中度和輕度退化的草甸恢復(fù)技術(shù)采用植草技術(shù)種植芒和毛稈野古草以及其他草種的效果較好。研究表明，無紡布覆蓋能達到抑制土壤水分蒸發(fā)、提高水分利用率的目的，使得種子萌發(fā)時間短，萌發(fā)率高[12]。李志等[13]的研究表明，在武功山植被修復(fù)過程中，本地草種芒、中華薹草、武功山飄拂草的草皮移植效果優(yōu)于引進草種狗牙根草皮，推薦芒為主要的修復(fù)草種，狗牙根作為輔助草種，并搭配覆蓋無紡布進行植被恢復(fù)。胡耀文[14]的研究表明，采用優(yōu)勢種芒對退化土壤進行修復(fù)的植物地上生物量與總生物量最大，其次是飄拂草，中華薹草地上生物量和總生物量最小，飄拂草和芒地上生物量一致，修復(fù)草種以優(yōu)勢種芒為佳。本研究的結(jié)果與以上學(xué)者的研究結(jié)果相似。因此，在武功山退化山地草甸生態(tài)恢復(fù)過程中，優(yōu)先選擇建群種芒和毛稈野古草進行植被恢復(fù)的效果最優(yōu)。

依據(jù)人與自然和諧共生以及“兩山”理論，武功山草甸生態(tài)恢復(fù)過程中，在草種選擇、群落配置模式與種植技術(shù)等方面應(yīng)選擇適宜的方法，并結(jié)合武功山景區(qū)的旅游開發(fā)，合理規(guī)劃并完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在保證生態(tài)系統(tǒng)不被破壞的條件下發(fā)展旅游產(chǎn)業(yè)，從而促進武功山山地草甸的可持續(xù)發(fā)展。