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1、南方红壤山地水土流失区快速修复的植被选择,农业工程论文我们国家南方地区气候暖和、雨量充沛、植物种类繁多，这些优越的自然条件为南方水土流失区植被的生态修复创造了极有利的条件 根据多年的治理经历体验，以生物措施为主，充分利用南方地区这种自然条件优势，遵循客观的植物生态群落演替规律，是南方红壤侵蚀区进行生态修复的重要措施 1 2 加快植被恢复的有效途径 创造有利于林地芒萁大衍的生境条件 长汀县河田是全国着名的水土流失区之一，多年的强度流失，土壤有机质极度缺失，构成典型的侵蚀劣地( 见图 1) 1982 年福建省委、省提出 全省八大家联合治理长汀水土流失 的建议后，水土保持战线的科技工作者们云集长汀，
2、拉开了一场水土流失综合治理的大会战，各试验点、示范区釆用的治理措施各不一样，总结出 草灌乔 一起上，以草促树，快速绿化的成功治理经历体验 2000 年对各示范区林地植被演替情况进行了全面调查，发现长汀极强度水土流失区不管当初采用什么样的生物治理措施，最终成功保存下来的地方都是构成以马尾松 + 芒萁为主的植被群落( 见图 2) 芒萁是亚热带地区湿热气候条件下酸性土壤的一种最主要的指示植物，它主要依靠孢子进行繁衍 通过水土流失区林地植被演替规律的调查分析表示清楚，创造有利于马尾松林地芒萁孢子大量繁衍的生境条件，是加快水土流失区植被恢复的有效途径之一 1 3 水土流失治理最关键的一环 主栽草种的选择
3、 强度水土流失区采用施肥种草措施，能在短短几个月内快速覆盖地表，控制住土壤侵蚀 但由于土壤过于干旱、瘠薄，种草的这种 快速绿化效应 往往很难持久要解决这一矛盾，只能依靠对优良的乡土草种的进一步挑选，即要求选出的主栽草种不但能耐干旱、瘠薄，而且生长快、生物生长量大、且有一定的高度，使其在快速覆盖地表的同时，也能有效地改善水土流失区恶劣的生态环境，为芒萁等草、灌植物的侵入与快速繁洐创造有利条件 经多年的探寻求索与研究发现，乡土草种 类芦 正是能够起到这种综合治理效果的最佳草种 2 芒萁繁衍规律研究 2 1 芒萁在水土保持中的作用 芒萁是极耐干旱、瘠薄的蕨类植物，靠孢子进行繁衍生长，在南方红壤山地，
4、无处不见芒萁的踪迹 芒萁根系发达、密度大，地下茎具有无限分枝的特性，可穿插分枝、节节生根，庞大的根系组成一个密集的根网后，抗冲刷、固土能力十分强，能够促使地表迳流分散溢流，起到了很好的水土保持作用 2 2 芒萁孢子的繁衍规律 芒萁孢子囊着生在叶片反面，孢子成熟时，囊壁破裂，将孢子散发到空气中 随风飘落的芒萁孢子，在适宜的土壤环境下，开场萌发 芒萁从孢子萌发到幼孢子体长成，需经历 5 7 个月的漫长生长经过，固然芒萁孢子量非常宏大，但能长成幼孢子体的并不多 研究表示清楚，制约芒萁孢子萌发、繁衍的主要因子是水份、土壤湿度、隐蔽与避风条件 在这一期间，如能为芒萁孢子的萌发、生存创造较好的生境条件，则
5、可促进芒萁大量繁衍，加快水土流失区植被恢复 3 类芦是最合适南方红壤山地栽植的优良水土保持草种 3 1 类芦生物学特性分析 类芦为多年生禾亚科草本植物，极耐干旱瘠薄; 它的根兠分蘖力强，生物生长量大，在极强度水土流失区栽植类芦，仅 1 a 时间就能长成 2 m 多高的茂密植丛，不仅能快速覆盖地表，有效地防止土壤侵蚀，而且可快速改变水土流失区恶劣的生态环境，为芒萁及其它草、灌植物侵入创造有利条件，大大加快水土流失区绿化治理进程，提高治理效果( 见图 3) 3 2 极强度水土流失区种植类芦的效果分析 3 2 1 迳流试验分析 试验地位于长汀县河田镇极强度水土流失区内，年降水 1 700 2 000
6、 mm，年平均气温 18 3 ，原有植被为少量马尾松、芒萁，覆盖率 5% 迳流试验小区规格为 5 20 m，设置三级分流池，2000 年 4 月种裁类芦70 丛，6 月份开场测定，连续观测 3 a从迳流试验区调査数椐分析表示清楚，种植类芦当年覆盖率可达 80%，第二年覆盖率达 95%，第三年覆盖率达 100%; 从地表迳流量看，种植类芦当年地表迳流减幅 22 3%，第二年减幅 31 2%，第三年减幅 69 0%; 从土壤侵蚀量看，种植类芦当年土壤侵蚀量减幅 23 5%，第二年减幅 78 4%，第三年减幅 100% 3 2 2 治理区生态环境的变化与物种多样性 栽植类芦 3 a 后，治理区的生态
7、环境发生了根本变化，调查分析表示清楚，土壤的有机质提高了 1 68%，林地的总持水量比对照提高 2 4 倍，夏季林内的日平均相对湿度比对照区提高 12 3%，日平均温度比对照区降低 2 0 ，地表温度则下降 5 1 另外，植被总覆盖度从 5% 提高到 96%，新增加草本、灌木品种 14 种 通过种栽类芦后，芒萁得以大量繁衍，并逐步成为主要的建群草本植物，为促进水土流失区生态修复找到了一条捷径( 见图 4) 3 3 类芦抗性机理研究 3 3 1 材料与方式方法 用营养袋培育类芦、香根草、百喜草、五节芒半年生苗各 180 株，移入温室定期浇水管理，保持袋内土壤水分的一致性 9月 25 日开场进行水
8、分胁迫处理( 中度胁迫与强度胁迫) ，重复试验 3 次，测定与苗木抗旱性有关的 14 项生理生化指标 胁迫处理到达预期标准后，每处理各取 3 盆作复水处理，观察其恢复程度，并采样分析 3 3 2 结果与分析 ( 1) 类芦的抗旱水分生理生态特点 从试验结果看出，类芦的叶保水力，叶肉质化程度和束缚水含量依次较百喜草、香根草和五节芒高，而比叶面积和蒸腾速率则较百喜草、香根草和五节芒小，表现出较强的持水能力 类芦叶的气孔调节能力也依次比百喜草、香根草和五节芒要强，具有较强有力的节水能力 从吸水潜力来看，类芦的水分释放曲线斜率依次比百喜草、香根草和五节芒大，叶水势随土壤水势下降而迭降的幅度小，通过浸透
9、调节和细胞弹性模量来保持膨压的能力也分别比百喜草、香根草和五节芒强 综上所述，以上 4 种草种的抗旱力以类芦为最强，百喜草和香根草居次，五节芒的抗旱力较弱 ( 2) 类芦等草种的抗旱生产力比拟 试验测定表示清楚，在水分胁迫下，类芦的净光合速率、水分利用效率、叶绿素含量和叶绿素 a 荧光的 P/O 值依次比百喜草、香根草和五节芒高，质膜透性增大的幅度和膜脂过氧化程度较弱 因而，各草种的抗旱生产力以类芦为最高，百喜草和香根草次之，五节芒较低 这一结论与草本植物各草种抗旱力的排序一样，与草本植物在野外的实际表现也基本一致 ( 3) 类芦的抗旱生理机制 试验表示清楚，在水分中度胁迫与强度胁迫下，类芦的
10、生长量虽有下降，胁迫解除后基本恢复原有的状态，这表示清楚类芦对逆境的适应性强 在水分胁迫下，类芦可通过游离脯氨酸含量增加和可溶性蛋白质含量下降来进行浸透调节，维持一定的膨压，使细胞生长、气孔运动和光合作用等一系列生理经过能够正常进行，同时通过 SOD 和 CAT 等酶系激活来去除自由基对细胞膜的伤害，保持细胞膜系统的稳定性，这是逆境胁迫下类芦重要的抗性生理机制通过对类芦等草种抗性机理的系统研究，揭示出类芦在逆境下的抗旱机理和优良特性，也为进一歩推广种植类芦这一优良水土保持草种提供了理论依椐 4 南方红壤山地栽植类芦后林地植被演替规律研究 4 1 试验地槪况 试验地位于长汀县三洲乡小溪头村极强度
11、水土流失区内，总面积 21 hm2，林地原有植被有少量马尾松、芒萁、岗松，总覆盖率缺乏 5% 2005 年 4 月用类芦裸根苗种植，种植密度为 4 500 丛/hm2 从 2005 年 12 月起对试验地内的类芦平均萌蘖丛数、覆盖率，芒萁的平均高度、覆盖率等情况进行连续 8 a 的观察与调查 4 2 试验地内类芦与芒萁生长变化情况 从表 1 可看出: 强度水土流失区山场，种植类芦的前三年，类芦长势茂盛、覆盖率在 71%以上，而芒萁的覆盖率第一年仅有0 6% ，第二年芒萁的覆盖率增加到 12% ，第三年芒萁的覆盖率却从 12% 提高到25% ; 到第四年芒萁的覆盖率从 25% 提高到 51%，整
12、个长势仍呈现快速上升趋势;到第五年，类芦的长势严重衰退，芒萁的覆盖率却从 51% 提高到 72%，基本占椐了整个林间空地，初步构成以马尾松 +芒萁为主要建群种的植被群落构造( 见图 5) ; 到第八年林地已完全见不到类芦了( 见图6) 【表1】 4 3 林地植被演替规律分析 种植类芦的初期，高大、茂密的类芦植丛为芒萁孢子的大量萌发、生长创造了极为有利的生境条件，但当芒萁快速繁衍起来后，却抑制了类芦的生长，使类芦的数量不断减少，并最终被 淘汰出局 ，构成以马尾松 + 芒萁为主要建群种的植被群落构造 在南方水土流失区以类芦为主栽草种的林地植被群落演替得这么快，主要原由于芒萁大量根系都集中于土壤表层
13、，在地表肥力的竞争中，类芦争不过芒萁，故随着芒萁的快速繁衍，类芦长势反而有所下降; 类芦、芒萁的生长促进了马尾松生长，但反过来马尾松郁闭度的提高却抑制了喜光照的类芦生长，而对需要一定隐蔽条件的芒萁来讲则愈加有利; 芒萁覆盖度相对提高，有利于芒萁孢子的萌发、生长，但对喜光照的类芦种子天然更新极不利，随着芒萁大量繁衍后，类芦的天然更新变得特别困难 5 结束语 南方红壤山地水土流失区，选择类芦为主栽草种的快速绿化办法，获得令人满意的结果 类芦 1 a 即可长成2 m 多高的茂密植丛，当年可全面覆盖地表，控制住土壤侵蚀，并改变强度水土流失区恶劣的生态环境，为芒萁孢子的侵入与快速繁衍创造极有利的条件，进
14、而加快水土流失治理进程 当芒萁全面入侵类芦群落并快速繁衍后，类芦的生境也发生了变化，若干年后，类芦遵循植物生态群落演替规律也逐步消退以致消失，此后构成的马尾松 + 芒萁为主的植被群落按照它们的演替规律不断改善土壤状况，完成生态修复任务 多年试验表示清楚，这也是水热条件优越的南方水土流失区侵蚀劣地充分利用自然条件优势，加快水土流失区生态修复最有效的办法之一 以下为参考文献: 1刘震 发挥生态的自我修复能力加快水土流失防治步伐J 中国水土保持，2001( 12) : 7 9 2范小明 福建水蚀荒漠化地区种草治理效果与地表植被演替规律J 当代农业科技，2020( 2) : 273 274 2林红强 优良的水土保持草种 类芦J 龙岩学院学报，2005( 3) : 89 90 4邓恢，林沁文，滕华卿 强度水土流失区芒萁生长规律分析J 福建林学院学报，2004，24( 3) : 262 264