不同覆盖措施对高寒地区剥离的草皮块堆放温湿度及成活的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0087

冰川冻土 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (5): 1334-1343.doi: 10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0087

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不同覆盖措施对高寒地区剥离的草皮块堆放温湿度及成活的影响

陈学平¹(),周勇²,杨艳刚¹(),陶双成¹,刘磊³,刘卓成¹,季双旋¹

^1.交通运输部科学研究院，北京 100029
^2.西藏自治区重点公路建设项目管理中心，西藏拉萨 85000
^3.青海省交通科学研究院，青海西宁 73000

收稿日期:2020-06-29 修回日期:2021-03-24 出版日期:2021-10-31 发布日期:2021-12-09
通讯作者: 杨艳刚 E-mail:chenxueping@vip.sina.com;547309135@qq.com
作者简介:陈学平，研究员，主要从事公路生态环境保护与恢复研究. E-mail： chenxueping@vip.sina.com
基金资助:
第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2021QZKK0203);西藏自治区交通厅科技项目(XZJTKJ［2019］01)

Effects of different mulching measures on the stacking temperature， humidity and survival of stripped turf blocks in alpine regions

Xueping CHEN¹(),Yong ZHOU²,Yangang YANG¹(),Shuangcheng TAO¹,Lei LIU³,Zhuocheng LIU¹,Shuangxuan JI¹

^1.Scientific Research Institute of the Ministry of Transport，Beijing 100029，China
^2.Key Highway Construction Project Management Center of Tibet Autonomous Region，Lhasa 850001，China
^3.Qinghai Research Institute of Transportation，Xining 810016，China

Received:2020-06-29 Revised:2021-03-24 Online:2021-10-31 Published:2021-12-09
Contact: Yangang YANG E-mail:chenxueping@vip.sina.com;547309135@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

重大工程建设会扰动高寒草地，法规要求扰动区草皮层应予以剥离，待工程建设后再用于恢复原生植被，当前对剥离草皮堆放成活的影响研究较少。试验设计遮阳网与穿孔膜两种覆盖条件，探讨分析其对剥离的草皮块堆放与铺植利用后土壤温湿度及草皮块返青覆盖度的影响，研究结果表明：遮阳网覆盖堆体较自然地表日均土壤温度显著降低，同时各深度层极大延长冻结期，降水对土壤水分的补充效应延后，并造成堆放期水分大量损失；穿孔膜覆盖堆体较自然地表提高了土壤温度，阻碍了降水对土壤水分的补充，并造成堆放后土壤吸持水能力降低。遮阳网覆盖的草皮块返青覆盖度显著高于穿孔膜覆盖的返青覆盖度，堆放期日平均土壤温度>0 ℃的堆放日数与草皮块返青覆盖度的线性拟合较好。工程建设中应尽量缩短堆放时长，采用透水透气类覆盖材料，增加土壤与空气热量交换，以维持更长的冻结期，并适时补充水分，提高草皮块铺植的恢复成效。

关键词: 高寒地区, 工程建设, 覆盖措施, 草皮堆放, 土壤温湿度, 返青覆盖度

Abstract:

Major engineering construction will disturb the alpine grassland. The regulations require that the turf layer in the disturbed area should be stripped and used to restore the native vegetation after the construction of the project. At present， there is little research on the survival impact of stripped turf stacking. By studying the effects of shade net and perforated film on the soil temperature and humidity and greening coverage of the stripped turf blocks after stacking and replantation， the results show that the temperature of shade net mulching stockpile is significantly lower than the daily average soil temperature of the natural ground， and greatly prolonged the freezing period of each depth layer， the supplementary effect of precipitation on soil moisture is delayed， and a large amount of water loss during the stacking period； perforated film mulching stockpile had higher soil temperature compared with the natural ground， and hinders the supplementation of soil moisture by precipitation， the soil water holding capacity is decreased； the greening coverage of the shading net mulching turf block is significantly higher than that of the perforated film. There is good linear correlation between the number of stacking days with daily average soil temperature > 0 ℃ and the greening coverage of turf blocks. The stacking time should be shortened as much as possible in the construction of engineering construction， and permeable and breathable mulching material should be used to increase the heat exchange between the soil and the air to maintain a longer freezing period， and timely add water to improve the revegetation effect of turf block replantation.

Key words: alpine regions, engineering construction, mulching measures, turf stockpile, ground temperature and humidity, greening coverage

中图分类号:

U416

陈学平,周勇,杨艳刚,陶双成,刘磊,刘卓成,季双旋. 不同覆盖措施对高寒地区剥离的草皮块堆放温湿度及成活的影响[J]. 冰川冻土, 2021, 43(5): 1334-1343.

Xueping CHEN,Yong ZHOU,Yangang YANG,Shuangcheng TAO,Lei LIU,Zhuocheng LIU,Shuangxuan JI. Effects of different mulching measures on the stacking temperature， humidity and survival of stripped turf blocks in alpine regions[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2021, 43(5): 1334-1343.

图/表 8

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表1

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参考文献 43

1	Miehe G， Schleuss P M， Seeber E， et al. The Kobresia pygmaea ecosystem of the Tibetan highlands-Origin， functioning and degradation of the world’s largest pastoral alpine ecosystem： Kobresia pastures of Tibet［J］. Science of the Total Environment， 2019， 648： 754-771.
2	Chang Xiaoli， Jin Huijun， Wang Yongping， et al. Influences of vegetation on permafrost： a review［J］. Acta Ecologica Sinica， 2012， 32（24）： 7981-7990.
	常晓丽，金会军，王永平，等. 植被对多年冻土的影响研究进展［J］. 生态学报， 2012， 32（24）： 7981-7990.
3	Cheng Huiyan， Wang Genxu， Wang Yibo， et al. Variations of soil temperature and water moisture of seasonal frozen soil with different vegetation coverages in the source region of the Yellow River， China［J］. Journal of Lanzhou University （Natural Sciences）， 2008， 44（2）： 15-21.
	程慧艳，王根绪，王一博，等. 黄河源区不同植被类型覆盖下季节冻土冻融过程中的土壤温湿空间变化［J］. 兰州大学学报（自然科学版）， 2008， 44（2）： 15-21.
4	Liang Dongying， Lin Li， Li Yikang， et al. Process and mechanism of mattic epipedon denudation taking place on degraded alpine meadows in the Three River Source region［J］. Acta Agrestia Sinica， 2010， 18（1）： 31-36.
	梁东营，林丽，李以康，等. 三江源退化高寒草甸草毡表层剥蚀过程及发生机理的初步研究［J］. 草地学报， 2010， 18（1）： 31-36.
5	Pang Qiangqiang， Zhao Lin， Li Shuxun. Influences of local factors on ground temperatures in permafrost regions along the Qinghai-Tibet Highway［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2011， 33（2）： 349-356.
	庞强强，赵林，李述训. 局地因素对青藏公路沿线多年冻土区地温影响分析［J］. 冰川冻土， 2011， 33（2）： 349-356.
6	Zhang Hongzhi， Wu Pengfei， Yang Daxing， et al. Dynamics of soil meso-and microfauna communities in Zoigê alpine meadows on the eastern edge of Qinghai-Tibet Plateau， China［J］. Acta Ecologica Sinica， 2011， 31（15）： 4385-4397.
	张洪芝，吴鹏飞，杨大星，等. 青藏东缘若尔盖高寒草甸中小型土壤动物群落特征及季节变化［J］. 生态学报， 2011， 31（15）： 4385-4397.
7	Wang Qilan， Cao Guangmin， Wang Changting. Quantitative characters of soil microbes and microbial biomass under different vegetations in alpine meadow［J］. Chinese Journal of Ecology， 2007， 26（7）： 1002-1008.
	王启兰，曹广民，王长庭. 高寒草甸不同植被土壤微生物数量及微生物生物量的特征［J］. 生态学杂志， 2007， 26（7）： 1002-1008.
8	Chen Jiding， Kong Yaping， He Ziwen. Observation and research of artificial vegetation growth on roadside slopes in the permafrost regions of Tibetan Plateau［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2008， 30（4）： 704-709.
	陈济丁，孔亚平，何子文. 青藏高原多年冻土地区公路边坡植被生长的观测与研究［J］. 冰川冻土， 2008， 30（4）： 704-709.
9	Chen Xueping， Yang Yangang， Wang Yun， et al. Succession characteristics of turf paving on highway slopes in the alpine region of the Qinghai-Tibet Plateau and enlightenment from turf utilization［J］. Highway ， 2019， 64（5）： 262-267.
	陈学平，杨艳刚，王云，等. 青藏高原高寒区公路边坡铺植草皮演替特征与草皮利用启示［J］. 公路， 2019， 64（5）： 262-267.
10	Wang Jing， Nie Xuejun， Yang Weichao. Vegetation restoration approaches and methods in the western route of south-to-north water transfer project area［J］. China Population， Resources and Environment， 2013， 23（）： 188-191.
	王晶，聂学军，杨伟超. 南水北调西线工程区植被恢复途径与方法研究［J］. 中国人口·资源与环境， 2013， 23（）： 188-191.
11	Cater T C， Hopson C， Streever B. The Use of the Iñupiaq Technique of Tundra Sodding to Rehabilitate Wetlands in Northern Alaska［J］. Arctic， 2015： 435-444.
12	Skrindo A B， Pedersen P A. Natural revegetation of indigenous roadside vegetation by propagules from topsoil［J］. Urban Forestry & Urban Greening， 2004， 3（1）： 29-37.
13	Forbes B C. Small-scale wetland restoration in the high Arctic： A long-term perspective［J］. Restoration Ecology， 1993， 1（1）： 59-68.
14	Zhou Jinxing， Yang Jun， Peng Gong. Constructing a green railway on the Tibet Plateau： Evaluating the effectiveness of mitigation measures［J］. Transportation Research Part D： Transport and Environment， 2008， 13（6）： 369-376.
15	Trueman I， Mitchell D， Besenyei L. The effects of turf translocation and other environmental variables on the vegetation of a large species-rich mesotrophic grassland［J］. Ecological Engineering， 2007， 31（2）： 79-91.
16	Lord J M， Mark A F， Humar-Maegli T， et al. Slow community responses but rapid species responses 14 years after alpine turf transplantation among snow cover zones， south-central New Zealand［J］. Perspectives in Plant Ecology， Evolution and Systematics， 2018， 30： 51-61.
17	Ferreira M C， Vieira D L M. Topsoil for restoration： Resprouting of root fragments and germination of pioneers trigger tropical dry forest regeneration［J］. Ecological Engineering， 2017， 103： 1-12.
18	Piqueray J， Gilliaux V， Wubs E R J， et al. Topsoil translocation in extensively managed arable field margins promotes plant species richness and threatened arable plant species［J］. Journal of Environmental Management， 2020， 260： 110126.
19	Zhao Gaojuan， Shen Youxin， Liu Wenyao， et al. Quantifying the effect of shading and watering on seed germination in translocated forest topsoil at a subtropical Karst of China［J］. Forest Ecology and Management， 2020， 459： 117811.
20	Jáuregui B M， Rivera D， Peco B. Does topsoil accelerate the decomposition of litter on roadslopes？［J］. Ecological Engineering， 2013， 52： 88-95.
21	Golos P J， Dixon K W. Waterproofing topsoil stockpiles minimizes viability decline in the soil seed bank in an arid environment［J］. Restoration Ecology， 2014， 22（4）： 495-501.
22	Williamson J C， Johnson D B. Laboratory assessment of nitrogen losses from restored topsoils at opencast mine sites［J］. Applied Soil Ecology， 1994， 1（1）： 53-63.
23	Golos P J， Dixon K W， Erickson T E. Plant recruitment from the soil seed bank depends on topsoil stockpile age， height， and storage history in an arid environment［J］. Restoration Ecology， 2016， 24： S53-S61.
24	Johnson C K， West N E. Seed reserves in stockpiled topsoil on a coal stripmine near Kemmerer， Wyoming［J］. Landscape and Urban Planning， 1989， 17（2）： 169-173.
25	de Souza J D， de Souza Aguiar B A， dos Santos D M， et al. Dynamics in the emergence of dormant and non-dormant herbaceous species from the soil seed bank from a Brazilian dry forest［J］. Journal of Plant Ecology， 2020， 13（3）： 256-265.
26	Rivera D， Jáuregui B M， Peco B. The fate of herbaceous seeds during topsoil stockpiling： Restoration potential of seed banks［J］. Ecological Engineering， 2012， 44： 94-101.
27	Yang Meixue， Yao Tandong， Nozomu H， et al. The daily freeze-thaw cycle of the surface soil on the Qinghai-Tibet Plateau［J］. Chinese Science Bulletin， 2006， 51（16）： 1974-1976.
	杨梅学，姚檀栋， Nozomu Hirose ，等. 青藏高原表层土壤的日冻融循环［J］. 科学通报， 2006， 51（16）： 1974-1976.
28	Liu Guangyue， Xie Changwei， Yang Shuhua. Spatial and temporal variation characteristics on the onset dates of freezing and thawing of active layer and its influence factors in permafrost regions along the Qinghai-Tibet Highway［J］. Journal of Glaciology and Geocryology， 2018， 40（6）： 1067-1078.
	刘广岳，谢昌卫，杨淑华. 青藏公路沿线多年冻土区活动层起始冻融时间的时空变化特征和影响因素［J］. 冰川冻土， 2018， 40（6）： 1067-1078.
29	Jia Junping. Statistics ［M］. Beijing： China Renmin University Press， 2003.
	贾俊平. 统计学［M］. 北京：中国人民大学出版社， 2003.
30	Sun Bugong， Long Ruijun， Wang Changting. A study on the plant population phenology in Qinhai-Tibet Plateau Kobrecia pygmaea meadow［J］. Pratacultural Science， 2007， 24（8）： 16-20.
	孙步功，龙瑞军，王长庭. 青藏高原冷龙岭南麓高寒小嵩草草甸植物种群物候学研究［J］. 草业科学， 2007， 24（8）： 16-20.
31	Zhang Xuexia， Ge Quansheng， Zheng Jingyun， et al. Responses of spring phenology to climate changes in Beijing in last 150 years［J］. Agricultural Meteorology， 2005， 26（4）： 263-267.
	张学霞，葛全胜，郑景云，等. 近150年北京春季物候对气候变化的响应［J］. 中国农业气象， 2005， 26（4）： 263-267.
32	Li Xiaoting， Guo Wei， Ni Xiangnan， et al. Plant phenological responses to temperature variation in an alpine meadow［J］. Acta Ecologica Sinica， 2019， 39（18）： 6670-6680.
	李晓婷，郭伟，倪向南，等. 高寒草甸植物物候对温度变化的响应［J］. 生态学报， 2019， 39（18）： 6670-6680.
33	Yao Ning， Song Libing， Liu Jian， et al. Effects of water stress at different growth stages on the development and yields of winter wheat in arid region［J］. Scientia Agricultura Sinica， 2015， 48（12）： 2379-2389.
	姚宁，宋利兵，刘健，等. 不同生长阶段水分胁迫对旱区冬小麦生长发育和产量的影响［J］. 中国农业科学， 2015， 48（12）： 2379-2389.
34	Fan Sirui， Fan Guangzhou， Dong Yiping， et al. Research of the seasonal division method on Tibetan Plateau［J］. Plateau and Mountain Meteorology Research， 2011， 31（2）： 1-11.
	范思睿，范广洲，董一平，等. 青藏高原四季划分方法探讨［J］. 高原山地气象研究， 2011， 31（2）： 1-11.
35	Xu Xingkui， Wang Xiaotao， Jin Xiaoqing. Vegetation response to active accumulated temperature patterns from1960—2000 in China［J］. Acta Ecologica Sinica， 2009， 29（11）： 6042-6050.
	徐兴奎，王小桃，金晓青. 中国区域1960—2000年活动积温年代变化和地表植被的适应性调整［J］. 生态学报， 2009， 29（11）： 6042-6050.
36	CHANG P K. The duration of four seasons in China［J］. Acta Geographica Sinica， 1934（1）： 29-74+198.
	张寶堃. 中国四季之分配［J］. 地理学报， 1934（1）： 29-74+198.
37	Liu Wen， Liu Kun， Zhang Chunhui， et al. Effect of accumulated temperature on seed germination—a case study of 12 Compositae species on the eastern Qinghai-Tibet Plateau of China［J］. Chinese Journal of Plant Ecology， 2011， 35（7）： 751-758.
	刘文，刘坤，张春辉，等. 种子萌发的积温效应——以青藏高原东缘的12种菊科植物为例［J］. 植物生态学报， 2011， 35（7）： 751-758.
38	Li Na， Wang Genxu， Gao Yongheng， et al. Effects of simulated warming on soil nutrients and biological characteristics of alpine meadow soil in the headwaters region of the Yangtze River［J］. Acta Pedologica Sinica， 2010， 47（6）： 1214-1224.
	李娜，王根绪，高永恒，等. 模拟增温对长江源区高寒草甸土壤养分状况和生物学特性的影响研究［J］. 土壤学报， 2010， 47（6）： 1214-1224.
39	Pan Xinli， Lin Bo， Liu Qing. Effects of elevated temperature on soil organic carbon and soil respiration under subalpine coniferous forest in western Sichuan Province， China［J］. Chinese Journal of Applied Ecology， 2008， 19（8）： 1637-1643.
	潘新丽，林波，刘庆. 模拟增温对川西亚高山人工林土壤有机碳含量和土壤呼吸的影响［J］. 应用生态学报， 2008， 19（8）： 1637-1643.
40	Fan Jihui， Lu Xuyang， Wang Xiaodan. The freezing-thawing processes and soil moisture-energy distribution in permafrost active layer， northern Tibet［J］. Mountain Research， 2014， 32（4）： 385-392.
	范继辉，鲁旭阳，王小丹. 藏北高寒草地土壤冻融循环过程及水热分布特征［J］. 山地学报， 2014， 32（4）： 385-392.
41	Gao Shan， Yin Hang， Fu Minjie， et al. Effects of freeze-thaw cycles on soil microbial biomass carbon， nitrogen， and nitrogen mineralization in three types of forest in the temperate zone［J］. Acta Ecologica Sinica， 2018， 38（21）： 7859-7869.
	高珊，尹航，傅民杰，等. 冻融循环对温带3种林型下土壤微生物量碳、氮和氮矿化的影响［J］. 生态学报， 2018， 38（21）： 7859-7869.
42	Pan Lan， Xue Li. Plant physiological mechanisms in adapting to waterlogging stress： A review［J］. Chinese Journal of Ecology， 2012， 31（10）： 2662-2672.
	潘澜，薛立. 植物淹水胁迫的生理学机制研究进展［J］. 生态学杂志， 2012， 31（10）： 2662-2672.
43	Zheng Xiaolan， Wang Ruijiao， Zhao Qunfa， et al. Ecophysiological mechanisms of plant growth under the influence of rhizosphere oxygen concentration： A review［J］. Chinese Journal of Plant Ecology， 2017， 41（7）： 805-814.
	郑小兰，王瑞娇，赵群法，等. 根际氧含量影响植物生长的生理生态机制研究进展［J］. 植物生态学报， 2017， 41（7）： 805-814.

[1]	卓嘎,罗布,巴桑曲珍. 青藏高原那曲中部土壤温湿分布特征[J]. 冰川冻土, 2021, 43(6): 1704-1717.
[2]	盛燕萍, 李亮亮, 关博文, 周辉丽, 何锐, 陈华鑫. 高寒地区水镁石纤维早强型水泥稳定碎石的路用性能研究[J]. 冰川冻土, 2018, 40(2): 355-361.
[3]	张伟民, 姚檀栋, 李孝泽, 屈建军, 韩添丁. 普若岗日冰原毗邻地区风沙地貌及其环境演变[J]. 冰川冻土, 2002, 24(6): 723-730.

不同覆盖措施对高寒地区剥离的草皮块堆放温湿度及成活的影响

Effects of different mulching measures on the stacking temperature， humidity and survival of stripped turf blocks in alpine regions

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