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7月31日,中國科學院成都生物研究所發(fā)布了其在四川西部高山草地火生態(tài)學中的新進展,研究發(fā)現(xiàn)高山草甸過火后,土壤氮含量顯著降低,與傳統(tǒng)“燒山肥地”的觀點存在不一致,并建議在草地火災后的植被恢復中,應格外注意對土壤元素平衡的人為干預。
在草地生態(tài)系統(tǒng)中,火是繼土壤、水分、溫度之后,塑造地表植被的主要力量。計劃性火燒可以加快植物更新、促進凋落物歸還養(yǎng)分、移除入侵植物,能為生態(tài)系統(tǒng)有序發(fā)展提供幫助。而與之相反,野火則可能給生態(tài)系統(tǒng)帶來地面植物死亡、土壤元素損耗、土壤跑墑缺水等負面干擾,甚至威脅到人員生命安全。
四川西部,亞高山和高山草地資源豐富,是中國第五大牧區(qū)。在這一區(qū)域內(nèi),受人為干擾和極端氣候的影響,草地火行為相對頻繁,但由于受到文化、地理等限制,草地火生態(tài)學研究長期處于空白。因此,學術界和政府管理部門對川西草地生態(tài)系統(tǒng)對火燒的響應機制和火生態(tài)效應知之甚少,諸如高強度火行為是否會對該地區(qū)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成影響等問題,尚不得而知。
2010年,四川甘孜州道孚縣發(fā)生了舉國震驚的“12·5”特大草地火災,草場過火面積約500畝,給當?shù)厝嗣袢罕娚踩筒莸啬敛葙Y源帶來了極大的損失。中國科學院成都生物研究所潘開文課題組張林博士等人,以此次火燒事件為背景,通過選擇過火區(qū)域內(nèi)不同海拔下主要優(yōu)勢灌木和草本植物群落為研究對象,研究火燒對草地生態(tài)系統(tǒng)中土壤和主要植物葉片的元素生態(tài)計量關系變化的影響效應。
研究發(fā)現(xiàn),高山草甸過火后,土壤氮含量顯著降低,磷、鉀含量基本保持不變,土壤氮磷比、氮鉀比明顯降低,標志著火燒造成土壤氮素的大量損失,土壤氮相對磷、鉀而言,供應更加缺乏。受此影響,多數(shù)非豆科優(yōu)勢植物葉片氮濃度降低,碳氮比增加,葉片質(zhì)量下降,而豆科植物葉片碳氮濃度及其比值不受火燒的影響。同時,土壤氮磷、氮鉀等計量關系的變化也使土壤微生物群落組成發(fā)生改變,對過火地土壤地力造成潛在影響。
在上述研究區(qū)域內(nèi)常有“刀耕火種”的古老耕作習慣,此次研究結果與傳統(tǒng)意義上的該區(qū)域內(nèi)“燒山肥地”的觀點不一致,研究結果意味著高強度火燒將造成草地土壤肥力惡化,進而影響畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,研究人員表示,火燒作為川西丘狀高原地區(qū)提高草場肥力的技術手段需謹慎實施。
此外,中國科學院成都生物研究所研究人員建議,在未來草地火災后的植被恢復中,應格外注意對土壤元素平衡的人為干預,如添加氮、磷等營養(yǎng)元素,補植固氮草本植物等,從而加快受損草場土壤肥力和牧草資源的快速恢復。
目前,研究成果已發(fā)表于《International Journal of Wildland Fire》(國際火行為研究雜志)。
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