一种高效抑制草原灌丛化的方法

1.本发明属于灌丛扩张防治技术领域，具体涉及一种高效抑制草原灌丛化的方法。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.灌丛化是灌丛密度、盖度和生物量增加的现象。灌丛化已经成为干旱半干旱区最重要的植被类型变化方式，特别是发生在牧区草原的灌丛化，引起了牲畜可食用的牧草数量的降低，这严重影响了生态系统和畜牧产业的可持续发展。
4.然而现在对于如何去除灌丛化还没有十分行而有效的方法，大多数管理者从灌丛化形成的复杂内外驱动因素的作用机制着手，试验和探讨如何控制灌丛化发展的方法，比如用围封禁牧和灌丛刈割的方式来控制灌丛的进一步扩张。然而目前的方法有两方面的不足，其一，很多方法并没有成功遏制住灌丛化的发展，很多学者提出，灌丛化的趋势并不可逆的，灌丛化草原和原生草原是该生态系统的两种稳定状态，很难打破这种稳态，让灌丛化草原恢复到原生草原的状态；其二，有些方法确实有效，但花费较大人力物力，灌丛化地区经济一般是依靠畜牧业，不论是政府财政实力还是牧民的经济状况都稍显逊色，所以很难得到大规模推广。因此亟需一种低成本、操作简便且能高效率去除灌丛的方法。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提出一种高效抑制草原灌丛化的方法。
6.为了实现以上技术效果，本技术提供以下技术方案：
7.一种高效抑制草原灌丛化的方法，包括如下步骤：
8.(1)首次刈割：在七月中下旬至八月初，对处于生长旺季的灌丛化草原进行刈割；
9.(2)第二次刈割：在第二年六月初，对开花期的小叶锦鸡儿进行刈割。
10.进一步的，使用小型收割机进行刈割。
11.进一步的，首次刈割时，对灌丛斑块处尽量收割彻底，当行驶到草地时，关掉切割刀，对于草地部分尽量保留，收获植物残体可在晾干后用于生产草料或作为药材。
12.进一步的，第二次刈割时，对灌丛斑块处尽量收割彻底，当行驶到草地时，关掉切割刀，对于草地部分尽量保留，收获植物残体用于生产草料或入药。
13.进一步的，从第二年开始，刈割前(即开花期)对灌丛的盖度进行监测。
14.进一步的，具体监测方法为：
①
在实施刈割的区域随机选择三个样地，使用无人机飞过选定的区域；
②
将影像导入arcgis软件，利用黄色花朵辨认小叶锦鸡儿灌丛，在影像上进行标记，创立灌丛分布范围的shapefile文件；
③
最后通过arcgis软件计算功能统计出灌丛分布占总面积的百分比。
15.进一步的，通过监测，当得出灌丛盖度小于10％时，当年就不再用实施刈割。
16.进一步的，随后每年开花期前复测一遍灌丛密度，若》10％便组织开展灌丛刈割，若《10％当年便不用刈割，通过这样连续的监测使得灌丛始终维持在小于10％的水平，维持草本在该生态系统中的优势，为周围的畜牧业提供稳定的草料供应。
17.本发明的有益效果：
18.①
本发明所提供的抑制草原灌丛化的方法操作简便，实施速度较快，收割机司机可熟练掌握操作方法；
19.②
本发明所提供的方法刈割产生的费用由收集到的牧草补偿，因此不产生额外费用甚至可以盈利；
20.③
本发明所提供的方法能高效去除地表的小叶锦鸡儿灌木枝条；
21.④
本发明所提供的方法无需围封禁牧，对畜牧生产影响小；
22.⑤
本发明所提供的方法在年度无人机监控下，可将灌丛化水平保持在较低程度，保障牧草产量。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
24.图1为齐地刈割以后枝条分叉状态消失(左)和原始状态对比(右)图。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.申请人发现采用小型收割机对灌丛化草原进行刈割三年后，小叶锦鸡儿灌丛的高度和盖度是未刈割灌丛斑块的60％，灌丛斑块大小减小60％，地上生物量仅为后者的25％，而作为基底的草本盖度和草本生物量均比刈割前有所提升，为4.3％和13％。这些数据表明，刈割对于草原的恢复是有帮助的，该活动抑制了灌木的生长，促进了草本的生长。在刈割后，灌木的枝条分叉基本全部消失，呈现从地面直接生长出一条主干的状态，这也降低了灌丛斑块对降雪的捕捉和枯落物的富集，使得其肥岛、沃岛效应降低。因此，灌丛和草地斑块下水分分布更加均衡，且整体都有所提升，尤其是草地斑块下土壤的储水量提升达18％，这进一步削弱了灌丛原有的优势。另外，刈割的时间和频率也非常重要。小叶锦鸡儿生长季从5月初期一直维持到10月中下旬，而周围草本的物候期从4月初-10月初，何时对灌丛化草原进行刈割，既能获得较好的经济价值，也能在“打击”灌木的同时对草本造成的影响最小，这个时间节点非常重要。另外植物对于刈割会产生一种补偿生长，增加地表植被生物量，但过度频繁刈割后，植物来不及实行补偿生长，也会对草原造成损伤，所以刈割频率也非常重要。
27.因此，本发明在上述研究结果的基础上，结合物候学的研究，采用差别刈割，提出了一种方便快捷高效去除灌木的方法，该方法的实施步骤如下：
28.1)首次刈割：在七月中下旬至八月初，此时灌木正处于生长旺季，地上生物量最
高，刈割所产生的的经济价值较高，也较容易辨认灌丛的范围。使用小型收割机对处于生长旺季的灌丛化草原进行刈割，在驾驶时需注意，对灌丛斑块处尽量收割彻底，当行驶到草地时，关掉切割刀片，对于草地部分尽量保留，收获植物残体可在晾干后用于生产草料亦或作为药材，可以产生有一定的经济价值，补偿当年和未来几年灌丛化草原刈割所产生的人工费和机器租赁等费用。
29.首次刈割完成后，灌丛化草原进入恢复期，直至来年生长季，灌木枝条基本无分叉，高度与周围草本相差不大，因此无法在生长旺季通过外观对灌草实现快速辨认，所以次年选择开花期实施灌木的刈割。在开花期对灌木刈割还有一个好处，就是阻断了小叶锦鸡儿的有性繁殖，只能靠枝条的无性繁殖进一步扩张，这就大大降低了小叶锦鸡儿的扩张速度。由于草地草本种类多，开花时期分散，与小叶锦鸡儿花期重合的仅占少数，所以一般不会切断其有性繁殖的渠道、阻碍草原的恢复。
30.2)第二次刈割：小叶锦鸡儿开花期为六月初，灌丛开黄色花朵，与周围草地形成明显差异(图1，右图)，方便驾驶员在开车时快速辨认灌丛范围，此时同样使用小型收割机，在驾驶时需注意，对灌丛斑块处尽量收割彻底，当行驶到草地时，关掉切割刀，对于草地部分尽量保留，收获植物残体同样用于生产饲料或入药，适当补偿当年刈割的人工费和机器租赁等费用。
31.3)只考虑去除灌木，最好是开花期和生长旺季都实施刈割，这样可以同时减弱其有性繁殖和无性繁殖机会，但灌丛化草原地区一般是干旱半干旱地区，降水量少，植被脆弱，一年两次的刈割频率过于频繁，此外收割机对土壤的碾压会改变表层土壤的结构和水文特征，也需要时间恢复。因此从第二年开始，仅选择在开花期对其进行刈割。
32.4)从第二年开始，刈割前(即开花期)对灌丛的盖度进行监测，具体的方法为，
①
在实施刈割的区域随机选择三个样地，使用无人机飞过选定的区域
②
将影像导入arcgis软件，利用黄色花朵辨认小叶锦鸡儿灌丛，在影像上进行标记，创立灌丛分布范围的shapefile文件
③
最后通过arcgis软件计算功能统计出灌丛分布占总面积的百分比。
33.5)根据前期研究，灌丛盖度处于10％以下，即可视为轻度灌丛化(0-10％)(即便是原生草原，也是会伴生灌木的)，所以当步骤4)得出灌丛盖度小于10％时，当年就不再用实施刈割。
34.6)随后每年开花期前复测一遍灌丛密度，若》10％便组织开展灌丛刈割，若《10％当年便不用刈割，通过这样连续的监测使得灌丛始终维持在小于10％的水平，维持草本在该生态系统中的优势，为周围的畜牧业提供稳定的草料供应。
35.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。