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水土流失植被修复技术措施作用研究论文(共4篇)

发布时间:2017-05-12 16:26

  

第1篇:杉木造林技术对于水土流失的作用研究


  1.引言


  随着社会经济的不断发展,国民经济总值也在不断提升,但是生态环境也受到了一定程度的毁坏,特别是水土流失问题,现阶段已经成为了世界重点关注的问题。怎么对自然生态环境进行有效的保护和如何对破坏进行有效抑制成为了当前研究的重点。杉木造林是当前防治水土流失的有效措施之一。杉木的生长速度较快,且材质优良,具有广泛的应用性,种植杉木能够对水土流失的现象进行有效地缓解,并带来一定程度的经济价值。基于此,本文对杉木造林技术进行了探讨。


  2.水土流失的产生原因


  2.1自然因素


  降水、地质、气候和植被等都是影响水土流失的因素,气候、地质地形等是基础性的因素,而植被是潜在因素。水土流失的主要原因就是降水,雨水会对土壤进行冲刷,土壤由于没有植被的保护而被冲人河流,进而导致水土的流失,所以降水是导致水土流失的主要原因。气候因素在对水土流失进行影响时,具有一定程度的多边性,并且多数气候的变化都会对水土流失造成不同程度的影响。地形因素是出现水土流失的根本原因,主要的体现就是区域地面的坡长和坡型比较平缓,所以水流长期的冲刷和侵蚀会导致水土流失,而水土流失造成的主要影响就是岩石的风化。此外,防治水土流失的主要因素就是地表植被,而植被的破坏是产生水土流失的重要原因,导致在雨水和风化的天气中,土壤由于没有植被的覆盖和保护,受到雨水的冲刷和腐蚀,继而出现严重的水土流失现象。


  2.2人为因素


  相较于自然因素,对水土流失影响更为严重的就是人为因素,若将自然因素看作是造成水土流失的潜在因素,那么人为因素就是导致水土流失的直接原因。随着社会经济的快速发展和工业技术水平的提升,在建设经济的过程中出现了一些并不科学的生产活动,导致森林和植被受到大量破坏,并且出现了水土流失的情况。此外,过度的放牧和陡坡开荒等一些农业行为也存在不合理性,对我国的水土资源造成了严重的影响和破坏,加重了水土流失的程度。同时,我国的人口总数逐年增加,社会经济的发展使得人们的物质水平和生活品质也随之提升,人们对土地和资源的使用也逐渐增多,继而导致水土流失的加速恶化,出现了一种恶性的循环。除此之外,滥挖滥伐的日渐加重也促使水土流失的严重性增加,滥挖滥伐会严重损害地表的植被,导致岩石外露,引发水土流失。现阶段,世界上水土流失较为严重的国家之中,我国是情况最为严重的,我国水土流失产生的主要原因就是人为因素,并且在之后的一段时间内,导致水土流失的原因依然主要是人为因素。


  3.杉木造林的作用分析


  水土流失现象在我国的情况愈发严重,更多的人开始意识到保护自然生态环境的重要性,并且开始通过不同的手段和措施对水土流失进行缓解和治理。而在进行治理和缓解的过程中,大都选择了杉木造林。杉木是一种能够在山区、平原和丘陵进行生产的树木,具有较为广泛的分布性。杉木的生长速度较快,且材质优良,具有广泛的应用性,种植杉木能够对水土流失的现象进行有效地缓解,并带来一定程度的经济价值,所以杉木受到了多数环保者的喜爱。


  3.1造林的意义


  杉木能够接受的极端温度最高为40℃,最低为-17℃,是我国在进行防治水土流失中常用的树木种类,在近几年的防治工作中具有重要的地位。种植杉木能够对土壤的恶化情况和地理衰退现象有着较好的缓解作用。环保人员对杉木的重视,能够对当地的土壤进行一定程度的改良,对当地土壤的地力进行较好地恢复,与此同时,还能够对水土流失现象进行防治措施的有效总结。所以,开展防治水土流失的工作具有重要的现实意义。


  3.2造林的过程


  在进行杉木造林的过程中,要保证杉木林具有较高的成活率,对防治水土流失的工作进行有效地促进,高成活率也是造林工作有效进行的前提和根本基础。杉木具有较高的经济效益和较为全面的性能,并且成活较为容易,在通过造林进行防治水土流失的工作中,杉木的种植是一种较好的选择。在多数水土流失较为严重的地区,当地的环保工作者和居民通过应用杉木造林技术,能够对绿化面积进行增加,有效缓解水土流失的程度,并且还能够通过杉木的种植获得较高的经济效益,所以种植杉木进行防治水土流失被大范围应用。在进行种植杉木的过程中,其技术应用的根本前提和基础就是选择良好的种苗。


  杉木具有较强的广泛应用性,且其拥有较为广阔的分布,所以能够在不同的地区形成不同的种群。在进行防治水土流失的过程中,常用的杉木种类有那坡、锦屏和榕江等,这几种杉木的种类具有较强的材质遗传性,品质优良且拥有较为丰富的产木,在防治水土流失的过程中是优先的选择。种植杉木造林的过程中,种植者要保证当地的地质条件和气候适宜杉木的生长,通常情况下是位于低坡度的中下山坡处。种植地点选择完成后,要先对种植地的土壤进行水润,但是用水量不能过量,以免积水影响杉木的种植。随后种植者要对种植地的土壤进行整地,其关系到杉木日后的生长情况,整地完成后才能够将选好的种苗在种植地进行栽植。在栽植的过程中,种植者要合理设计杉木的种植密度,保证密度的合理性,以免高密度对杉木的生长产生影响,或者低密度无法有效缓解水土流失。


  3.3造林的管理


  为了保证防治水土流失的工作能够进行长时间的持续,要对杉木林进行有效的管理,这也是保证防治工作有效性的重要因素,所以,防治人员要在完成杉木林的种植后持续管理杉木林。种植完成后,种植者应当合理地管理杉木幼树,进而提升杉木的成活率,保证防治水土流失的工作效果能够提升。在对杉木生长进行管理的过程中,要在前三年悉心抚育杉木幼树,不然杉木就无法具有较高的成活率,进而影响防治T作的效果。在这三年的时间里,幼树管理者要对幼树进行养护,如除草、松土和深挖等。此外,抚育杉树幼苗要以治理T作的实际要求为根据,实现全面的管理,进而保证幼树能够健康生长。在杉木生长的第四年时,管理者要砍伐生长情况不良的树木,将更多的生长空间和养分提供给生长情况良好的杉木,保证杉木林的整体生长情况,砍伐而得的杉木也能够获取一些经济收入。在杉木生长达到十年后,管理者要对杉木林进行修整和适当的看法,保证杉木林能够进行持续的发展,提供更加优质的木材,继而对滥砍滥伐的现象进行有效缓解。在进行修整和砍伐的过程中,砍伐者要注意砍伐的比例,通常情况下砍伐的比例要低于20%,若砍伐的比例高于25%,则会影响到杉木林的生长情况和生长密度,导致无法进行有效的防治水土流失。


  4.结语


  自然生态环境的恶化现在愈发受到国人的重视,而水土流失以及成为社会中民众讨论的重点话题,越来越多的环保工作者开始对防治水土流失的措施进行关注和研究。杉木造林技术具有较大的优越性,在防治工作中被广泛应用。在进行造林的过程中,要对产生水土流失的原因进行认识和分析,对杉木实行科学合理的种植,促进生态环境状况的有效提升。


  作者:张正海

  第2篇:浅谈水土流失的影响及防治措施


  随着我国城市化进程的不断发展,水土流失逐渐变成城市建设和管理中日益突出的问题,是城市生态文明建设必须着重考虑的因素之一。这是因为盲目地、不尊重自然规律地,无节制地开发水土资源,造成今天日趋严重的水土流失,严重影响了人与自然协调发展。水土流失是人类不合理开发、滥用水土资源产生的严重后果。由于人类的不当活动,在自然作用力(降雨、径流冲刷)的作用下,引起的水土资源的流失和生态景观的破坏,具有特殊性、普遍性、多样性和严重性的特点。


  1水土流失的影响因素


  影响土壤侵蚀的因素错综复杂,既有自然因素,又有人为因素,是自然环境诸因素相互作用和相互制约的结果。影响水土流失的主要自然因素是降水、地形、地质、土壤类型和植被等,其中地形、地质、土壤类型和植被等方面是潜在因素,而降水是主要动力因素。自然因素是水土流失发生的潜在因素,而不合理的人为活动则是产生水土流失的主导因素。人为破坏植被、陡坡开荒、开山采矿和基础设施建设等破坏水土资源的行为,都是造成水土流失的主要因素。而且呈现出随着人口不断增强的趋势。长期以来,人为违背自然规律的不合理活动是诱发和加速水土流失的主要因素。主要表现在人口增长过快及人为破坏,形成了两个难以逆转的恶性循环。一是“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环。人口增长快,环境人口容量严重超载,不断破坏植被开垦荒地,过度利用自然资源,导致土地利用结构不合理不能发挥生态防护效益,造成水土流失加剧,生态环境恶化。二是“越穷积累越少,积累越少越穷”的恶性循环。另外,滥挖、滥伐等人为破坏活动和近年来生产建设项目不注意水土资源、自然植被和水土保持设施保护,人为造成新增水土流失。


  2水土流失造成的后果


  2.1导致土地退化


  试图流失通过破坏耕地使人们失去赖以生存的基础,威胁国家粮食安全。我国人均占有耕地面积远低于世界平均水平,人地矛盾突出,严重的水土流失又加剧了这一矛盾。我国因水土流失而损失的耕地平均每年约100万亩。北方土石山区、西南岩溶区和长江上游等地有相当比例的农田耕作层土壤已经流失殆尽,母质基岩裸露,彻底丧失了农业生产能力。


  2.2导致江河湖库淤积,加剧洪涝灾害


  水土流失导致大量泥沙进入河流、湖泊和水库,削弱河道行洪和湖库调蓄能力。黄河水患的症结在于黄土高原的水土流失,泥沙淤积是造成调蓄能力下降的主要原因之一。同时,由于水土流失使上游地区土层变薄,土壤蓄水能力降低,增加了山洪发生的频率和洪峰流量,增加了一些地区滑坡泥石流等灾害的发生机会。


  2.3恶化生存环境,加剧贫困


  水土流失破坏土地资源、降低耕地生产力,不断恶化农村群众生产、生活条件,制约经济发展,加剧贫困程度,不少山丘区出现耕地困难,水资源短缺。水土流失与贫困也就变得互为因果、相互影响了,水土流失最严重地区往往也是最贫困地区,我国大多贫困县和贫困人口生活在水土流失严重区。多数革命老区水土流失严重,群众生活困难。


  2.4削弱生态系统功能,


  加重旱灾损失和面源污染,对我国生态安全和饮水安全构成严重威胁。水土流失与生态恶化互为因果。水土流失导致土壤涵养水源能力降低,加剧干旱灾害;同时,水土流失作为面源污染的载体,在输送大量泥沙的过程中,也输送了大量化肥、农药和生活垃圾等面源污染物,加剧水源污染。全国现有重要饮用水源区中作为城市水源地的湖库,大多处于水土流失严重区。水土流失还导致草场退化,防风固沙能力减弱,加剧沙尘暴;导致河流湖泊萎缩,野生动物栖息地消失,生物多样性降低。


  3.水土流失的防治措施


  3.1因地制宜,确定防治目标和关键措施


  根据各地的自然和社会经济条件,分类指导,分别确定当地水土流失防治工作的目标和关键措施。黄土高原区,应以减少进入黄河的泥沙为重点,将多沙粗沙区治理作为重中之重。措施配置应以坡面梯田和沟道淤地坝为主,加强基本农田建设,荒山荒坡和退耕的陡坡地开展生态自然修复,或营造以适生灌木为主的水土保持林。长江上游及西南诸河区,重点是控制坡耕地水土流失,提高土地生产力。在溪河沿岸及山脚建设基本农田,在山腰建设茶叶、柑桔等经果林带,在山顶营造水源涵养林,形成综合防治体系。东北黑土区,应有效控制黑土流失或退化的趋势,使黑土层厚度不再变薄,生产力不再下降,保障国家粮食安全。治理措施应以改变耕作方式、控制沟道侵蚀为重点。西南岩溶区,重点是抢救土地资源,维护群众基本的生存条件。应紧紧抓住基本农田建设这个关键,有效保护和可持续利用水土资源,提高环境承载力。西北草原区,加强对水资源的管理,合理和有效利用水资源,控制地下水位的下降。对已经退化的草地实施轮封轮牧,有条件的建设人工草场,科学合理地确定单位面积的载畜量。对主要风沙源区实施重点治理。


  3.2实施推广小流域综合治理


  小流域综合治理是被实践反复证明为非常成功、有效的一条技术路线,应坚持不懈地抓紧抓好。在当前我国退耕还林、退牧还草工作取得阶段性成果的情况下,生态建设应尽快改变偏重单项措施的做法,加大综合治理力度。特别是应把坡耕地和侵蚀沟综合整治提上重要议事日程,优先解决群众生计问题,实现综合效益,以弥补以往建设的不足。


  3.3充分发挥生态自然修复能力


  发挥生态自然修复能力是加快水土流失防治步伐的一项有效措施。在人口密度较小、降雨条件适宜、水土流失比较轻的地区,可以采取封育保护、封山禁牧、轮封轮牧等措施,推广沼气池、以电,煤,气等代替木柴的辅助措施,促进大范围生态恢复和改善。在水土流失较为严重的地区,可以把人工治理与自然修复有机结合起来,通过小范围高标准的人工治理,增加旱涝保收基本农田、人工草场,解决农牧民的吃饭、花钱问题,为大面积封育保护创造条件。


  结语:总体来看,经过多年的努力,我国水土流失防治工作取得了显著成绩,局部地区治理效果明显,水土流失强度有所降低。同时,在实践中积累了丰富的防治经验,技术路线成熟。我们认为,在今后相当长的时期内,我国人口、资源、环境矛盾十分突出,水土流失区仍将面临巨大的压力,特别是在城市化、工业化进程中,开发建设强度加大,新的水土流失不断产生,未来防治形势严峻。水土保持不仅关系当前社会经济发展,也关系到子孙后代的生存发展,必须把水土保持工作作为一项长期的战略任务,坚持不懈地抓下去。


  作者:李盛楠

  第3篇:浅谈水土流失治理中林业技术措施的应用


  我国林业相关技术人员在必须要重视水土流失治理工作,完善其工作方案,并科学应用各类水土流失治理林业技术,加快林业的发展速度,并利用先进管理方式对其进行管理,确保林业技术的应用价值。


  一、水土流失因素分析


  在我国实际发展中,水土流失的因素较多,可以将其分为自然因素与人为因素。对于自然因素而言,主要表现为某区域降雨集中,并且降雨量大幅度增加,很可能受到季风气候的影响,出现水土流失的现象。目前,我国部分山地区域的坡度较为缓和,并且土壤很容易受到侵蚀,在出现季风的时候,经常会将表面的土壤吹走,长此以往,很容易导致出现水土流失的现象。如果人们不能利用良好的措施对其进行保护处理,将会导致水土流失问题逐渐严重。对于人为因素而言,就是在人们肆意破坏自然环境的情况下,导致出现生态平衡问题,部分区域的生态系统逐渐恶化,甚至会出现严重的水土流失问题。影响着国家的生态发展。


  在我国生态系统实际发展的过程中,无论自然因素引发的水土流失问题,还是人為因素水土流失问题,都会影响生态发展的平衡性。因此,相关技术人员与管理人员必须要重视林业技术的应用,全面治理水土流失问题,减少我国生态问题[1]。


  二、林业治理技术对水土流失问题的影响


  在技术人员应用林业治理技术之后,可以提升水土流失问题的改善效率,可以缓解我国水土流失等问题。


  第一,应用林业治理技术,可以缓解地表水流量问题。在应用林业技术对水土流失问题进行治理之后,相关技术人员可以利用先进的技术对其进行处理,减少地表水土流失问题,利用树木的根部吸收水分,同时,还能增加林业的需水量,提升水土流失治理工作有效性。


  第二,保证土壤的稳固性。在应用林业治理措施之后,相关技术人员可以利用先进的技术方式,种植一些灌木或是乔木,增强土壤根部的吸水能力,避免出现冲刷土壤的问题。


  第三,改善对气候的影响。林业技术人员在应用各类技术对水土流失问题进行治理的过程中,可以利用先进技术改善气候问题,茂盛的树木除了可以遮蔽阳光之外,还能减少水分的蒸发量,合理调节空气湿度与温度,增强环境调节工作的有效性[2]。


  三、水土流失治理中林业技术的应用措施


  在对水土流失问题进行治理的过程中,林业建设技术人员必须要积极应用各类先进技术,提升水土流失治理工作有效性。


  (一)建设防风林


  为了可以缓解水土流失问题,相关技术人员必须要科学应用林业技术,在风水岭的地方建设防风林。首先,技术人员需要防止地表径流问题,全面控制地表水土流失。风水岭区域除了风沙较大之外,还有着温度变化程度大的特征,在此类区域建设防护林,可以改善农作物的生长环境,例如:在风水岭岭脊较小的时候,技术人员就要积极建设防护林,在岭脊区域对其进行建设,减少其中存在的各类问题。如果风水岭的岭脊较为宽阔,相关技术人员就要在宽阔处建设防护林[3]。


  (二)建设水流调节林


  林业技术人员在实际发展中,必须要积极建设水流调节林,保证可以提升水土流失治理工作质量。首先,技术人员需要将防护林种植在坡地处,提升水土流失的预防效率。同时,技术人员还要利用林地调节地面的水流速度,减少渗水问题。其次,水土流失治理技术人员需要全面设置水流调节林的宽度,保证其宽度大于正常树林的三倍,以此提高林业技术的应用质量。最后,技术人员在建设水流调节林的时候,必须要减少对农业用地的影响,例如:建设根系较为发达的灌木或是乔木,发挥其工作作用[4]。


  (三)建设沟边防蚀林


  林业技术人员在实际发展的过程中,必须要积极建设防蚀林治理水土流失问题,丰富沟边防蚀林的功能,全面调节地表径流的影响,避免出现沟壑坍塌的现象。同时,技术人员还要保证侵蚀沟的稳定性,合理计算水流调节林的宽度与深度,提升防护林带结构密度,增强其工作有效性。


  (四)积极建设沟坡防护林


  林业技术人员在实际发展的过程中,必须要积极建设沟坡防护林,保证防护林的建设符合相关规定。首先,技术人员需要根据沟坡防护林建设要求,全面提升林业建设工作质量,减少其中存在的各类问题,保证可以提升防护林建设工作质量。其次,在建设防护林的时候,技术人员与管理人员需要科学分析其建设需求。


  结语:


  在林业技术人员对水土流失问题进行治理的过程中,相关技术人员与管理人员需要制定完善的技术方案,满足水土流失治理工作需求,并积极建设现代化治理系统,满足水土流失治理工作需求,为其发展奠定基础。


  作者:张少高

  第4篇:南方水土流失侵蚀劣地植被快速修复技术分析


  長汀县河田镇是全国闻名的水土流失区之一,也是南方典型红壤水土流失区(图1)。早在解放前河田就建立了水土保持站,虽历经了几十年断断续续的治理,但成效一直不显著。1982年,时任福建省委书记的项南同志视察长汀河田时提出“全省八大家联合治理长汀水土流失”的倡议后,长汀水土流失治理工作步入一个新的历程。2000年,福建省委、省政府再次将“长汀县水土流失治理”列入全省为民办实事项目,每年拨款1000万元,专项用于长汀县的水土流失治理工作,随后水土保持战线的科技工作者们云集长汀,拉开了一场水土流失治理的大会战。经过近30年来的连续治理,取得了卓越成效,昔日“满目疮痍”的水土流失区已初现“绿色山川”美景。


  2010年,项目组对长汀县极强度水土流失区早期治理过的林地植被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何种生物治理措施,经历了30年后,最终成功保留下来的地方都是形成以马尾松+芒萁为主的植被群落(图2)。这一现象引发了人们对芒萁这一蕨类植物的高度关注,并进而对芒萁生物学特性、繁洐规律等进行了较深入的研究。


  1芒萁是促进南方水土流失区侵蚀劣地植被快速修恢最理想的植物品种


  1.1芒萁是最适应南方水土流失区侵蚀劣地上生长的植物种类之一


  芒萁是蕨类植物门白科植物,广布于我国长江以南各省区,越南、印度、日本、朝鲜南部也有分布。芒萁靠孢子进行繁洐,喜微酸性土壤,在南方红壤山地随处可见芒萁的踪影。芒萁极耐干旱、瘠薄,在没有腐植质且土壤中有效氮、磷、钾几乎为零的极强度水土流失区,只要有一小块阴湿条件的地方(比如水土流失区的侵蚀沟内)常可以看到它的生长。如果无人为破坏,它将逐渐向四周蔓延生长,直至最后占领整个山场,可以说芒萁是最适应南方水土流失区侵蚀劣地上生长的一种植物[1]。


  1.2在水土流失区侵蚀劣地各种植物的生存竞争中,芒萁具有绝对优势


  芒萁的茎是埋生于土壤中的根状茎,在离地表1~5cm的土层内匍匐生长,芒萁根状茎具有无限分枝的特性,可交叉分枝、节节生根,在表土层快速漫延生长;芒萁地下茎长出不定根(分为初生不定根和次生不定根),初生不定根是地下茎延伸过程中分生出的,较稀疏,而次生不定根是幼叶萌动生长时,从幼叶下的地下茎周围分生出的不定根,其数量多、密度大、根系长;另外,芒萁的根茎在不断向前延伸过程中,还能形成一部分向土壤深层生长的根系,可深达2~3m,在极端干旱季节,这些根系可吸收利用深层土壤的水分。芒萁的地下茎与密集的地下根系,共同组成一个庞大的根网后,抗冲刷、固土能力特别强,有益于地表径流分散溢流,起到很好的水土保持作用;芒萁极耐干旱、瘠薄的特性加上它异常庞大的地下根系与旺盛的茎叶生长量,使其在红壤侵蚀劣地与各种植物的生存竞争中,始终处于绝对的优势。


  1.3芒萁孢子数量巨大,适当改善生境条件即可生长


  芒萁地下茎每延伸一小段距离,就会长出一片芒萁新叶,在夏秋季节,芒萁羽叶的背面能够发育形成孢子囊群,孢子囊群成熟后,孢子囊破裂,将孢子散发到空气中;每年的6—12月[2]都有大量成熟的芒萁孢子随风飘落到水土流失地各个角落,遇上适合的土壤环境,就能长出新的芒萁植株(这是水土流失侵蚀劣地上的一种宝贵的天然资源)。南方气候温暖、雨量充沛,红壤山地芒萁孢子数量巨大,只需稍加人为干预,适当改善一点水土流失地生境条件,就能使芒萁满山遍野地长起来。


  2创建有利于芒萁繁衍的生境条件,可加快水土流失侵蚀劣地生态修复进程


  2.1通过种草为芒萁孢子萌发和生长创造较好的荫蔽与水湿条件


  芒萁孢子囊内的孢子成熟以后,孢子囊壁破裂,将成熟的孢子散发到空气中。随风飘落的芒萁孢子,在适宜的环境条件下,就会开始萌发形成薄片状原叶体。原叶体的背面生有许多假根,精子器和頸卵器也都着生在原叶体的背面。颈卵器内的卵子成熟时,颈卵器会形成颈沟,精子从开口的颈沟游入,精子要能够游入颈卵器与卵细胞结合,必须有水,缺水就无法完成受精作用(在卵子成熟的7d内,只需下一场小阵雨即可)。芒萁原叶体上的精子与卵子结合后即成合子,这前后需要逾2个月的时间。合子深藏在原叶体的组织内,不断发育、成熟,经过4~6周后萌生出芒萁幼孢子体。


  芒萁从孢子萌发长出叶原体到芒萁幼孢子体形成,需经历3~4个月的生长过程,这一期间叶原体生命力十分脆弱,荫蔽与水湿条件成为制约其生长的关键因素。因为南方降雨量大且相对较均匀,在确保较好的荫蔽条件下,水湿条件一般可满足需求,所以荫蔽条件成为最关键的因素。南方红壤侵蚀劣地,可釆用人工施肥种草的方法,栽植一些植丛高大、茂密、耐干旱瘠薄的禾本科草种,为芒萁孢子萌发、生长创造较好的荫蔽与水湿条件[3]。


  2.2类芦是促进芒萁快速繁衍最理想的伴生草种


  长汀县极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”往往难以持久。要解决这一矛盾,只能依靠对优良的乡土草种的进一步筛选,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,为芒萁的侵入与快速繁洐创造有利条件[4]。


  经多年的探索与研究发现:乡土草种“类芦”正是能够起到这种综合治理效果的最佳伴生草种:其一,类芦是C4植物,叶片对光能利用率高、生物生长量大、对各类恶劣环境的适应性强,在长汀县极强度水土流失区釆用科学的种植技术,当年就能长成逾2m高的茂密植丛(图3),可为芒萁孢子萌发、生长创造极好的荫蔽与水湿条件(图4);其二,类芦根系发达、根蔸分蘖能力强、茎叶生长量大,当年就能全面覆盖地表、有效控制住水土流失,从迳流试验区调査数椐分析表明:种植类芦当年土壤侵蚀量可减幅23.5%,第2年减幅78.4%,第3年减幅100%[5];其三,项目组还对类芦、香根草等几个优良水土保持草种的抗性机理进行了深入研究[6]:类芦、香根草、百喜草、五节芒苗木在水分胁迫处理下叶水势和PV曲线、水分饱和亏缺及相对含水量、叶保水力、蒸腾速率和气孔导度、光合速率、叶绿素a荧光、叶绿素含量、质膜透性、丙二醛含量、O2-产生速率、SOD活性、CAT活性等15项生理生化指标的测定、分析,表明类芦耐旱性及抗旱生产力远比香根草、百喜草强(香根草、百喜草为世界公认的优良水土保持草种)。


  在对类芦的研究中还发现:VA菌根菌很容易侵入类芦根系,并与类芦根系形成一种和谐的共生体系,所以栽植类芦时选择垃圾土或菜园土作基肥、适当接种一些VA菌根土、增施少量磷肥,能促进类芦早期快速生长;另外,由于强度水土流失区土壤过于贫瘠,在栽植类芦头2年应追施些尿素(50g/丛),以使类芦能始终保持茂密植丛。


  3“以类芦促进芒萁快速繁衍”新型生态修复方法成效分析


  3.1类芦栽植技术


  3.1.1苗木选择。类芦是我国南方地区随处可见的禾本科乡土草种,一般采用挖取茎秆较粗壮、根茎芽眼饱满的野生类芦苗木进行分蔸栽植(每蔸保留3~5根茎秆),栽植前将类芦苗的梢部截断(保留30~40cm高的茎秆),并及时运往种植地栽植。


  3.1.2挖穴规格。挖穴规格为30cm(面宽)×20cm(底宽)×20cm(穴深),栽植密度为300~400穴/hm2,每穴施放过磷酸钙0.05kg、腐熟垃圾肥4kg或有机肥2.5kg。


  3.1.3种植。种植时间一般安排在3—4月(选择阴雨天气种植最佳),先在种植山场挖一小坑,选用黏性较强的黄泥土混合5%钙镁磷肥后打成泥浆,类芦苗栽植前根茎部应先打上泥浆;放入栽植穴后再覆土踩紧,如遇晴天种植,最好浇定根水,以提高类芦成活率。


  3.1.4抚育管理。类芦栽植成活后(约2个月),每穴应施尿素0.05kg(最好选择阴雨天气),8月上旬再施1次肥料(每穴施尿素0.05kg),种植类芦后第2年的4—5月间,再追施化肥1次(每穴施尿素0.05kg、过磷酸钙0.05kg)。


  3.2新型生态修复治理方法的成效


  2011年,项目组在长汀县河田镇窑下村极强度水土流失区内建立了一块试验地,总面积21hm2,林地原有植被仅有少量马尾松、芒萁、岗松,总覆盖率不足5%。2011年4月种了类芦,种植密度为4500丛/hm2。从2011年12月起对试验地内的类芦平均萌蘖数、类芦覆盖率、芒萁的平均高度、芒萁覆盖率情况分别进行连续4年的观察与调查(类芦高度超过2m,芒萁高度不足0.3m,植被覆盖率相互交叉,故分别进行调查),调查结果见表1。


  可以看出:极强度水土流失区山场,类芦种植当年就能长成逾2m高的茂密植丛,覆盖率达到76%,而芒萁的覆盖率却只有0.6%;第2年类芦的覆盖率从76%提高到80%,而芒萁的覆盖率却从0.6%提高到31%,提高了将近51倍;从第3年生长情况看,类芦的长势快速衰退,平均萌蘖株数与覆盖率都比第2年大幅度降低,而芒萁基本占椐了整个林间空地,初步形成以马尾松+芒萁为主要建群植物的群落结构。


  从图5可以看出,种植类芦第2年林地已有大量的芒萁侵入,第3年类芦植丛间的裸露地几乎全被芒萁占满(图6),到第4年已基本见不到类芦(图7)。


  在极强度水土流失区釆用以类芦为主栽草种的林地植被群落演替得这么快,主要原因:①类芦种植当年就能长成2m多高的茂密植丛,有效改善了水土流失区恶劣的生态环境,为芒萁孢子萌发、生长创造较好的荫蔽与水湿条件,使芒萁得以快速繁洐,第2年的覆盖率就达到31%,第3年的覆盖率达到66%,此时芒萁的根茎也快速向周边及土壤深层拓展,成为不可抗拒的趋势;②芒萁根系发达,大量根系集中于土壤表层,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,类芦长势反而下降;③类芦、芒萁的生长促进了马尾松的生长,但马尾松郁闭度的提高相对抑制了喜光照的类芦生长,而对需要一定耐阴条件的芒萁来说,则更加有利;④栽植类芦的头2年,在栽植穴内施入客土、化肥,类芦得以茂盛地生长,但第3年土壤未再施肥,類芦长势下降,在与芒萁的生存竞争中逐渐被“淘汰”。


  3.3新型生态修复治理方法的创新性


  芒萁是我国南方原始植被破坏后,次生植被中首先侵入和恢复发展形成植物群落的建群植物,形成以马尾松+芒萁为主的植被群落后,在一段相当长时间内,该植被群落十分稳定。长汀县极强度水土流失区的土壤十分贫瘠,经过连续、多次的治理,林地植被最终演替形成以马尾松+芒萁为主的植被群落,前后历经了近30年的时间。


  釆用以类芦促进芒萁快速繁衍的新型生态修复治理方法,种植类芦第2年林地就有大量的芒萁侵入,并实现了红壤侵蚀劣地植被全覆盖,第3年类芦植丛间的裸露地几乎全被芒萁占满,仅用3年时间就初步形成以马尾松+芒萁为主的植被群落。该治理方法充分利用了南方气候温暖、雨量充沛、红壤山地芒萁孢子量大等优势,遵循植物生态群落演替规律,采用了最简单、最科学的方法,仅用3年时间就实现了南方红壤侵蚀劣地快速绿化的目标,大幅度加快南方侵蚀劣地植被生态修复进度、提升地被物生态修复质量、节约了大量的治理经费,产生的经济效益与社会效益是巨大的。“以类芦促进芒萁快速繁衍”新型生态修复治理方法为课题组首创。


  芒萁、类芦是广布于我国长江以南各省区的乡土草种、蕨类植物(东南亚也有大量分布),“以类芦促进芒萁快速繁衍”生态修复治理技术可广泛应用到这些地区,对加快南方红壤山地水土流失治理有积极的意义[7-8]。


  3.4“以类芦促进芒萁快速繁衍”治理方法可应用到崩岗治理中


  崩岗是我国南方地区最严重的土壤侵蚀类型,一方面由于崩岗坡壁陡峭、高差大、植物栽种困难,另一方面南方地区降雨量大、降雨集中,给崩岗的治理带来一定难度。


  项目组将“以类芦促进芒萁快速繁衍”的治理方法应用到崩岗区植被恢复治理中,促进了崩岗区芒萁的快速繁衍,有效地稳定了崩岗壁,从而取得突岀的治理效果(图8)。


  4结语


  (1)芒萁是最适应南方水土流失红壤山地上生长的一种植物品种,在红壤侵蚀劣地各种植物的生存竞争中,芒萁处于绝对的优势;芒萁靠孢子繁洐、且孢子数量巨大,南方气候温暖、雨量充沛,只需稍加人为干预,改善一点红壤侵蚀劣地的生境条件,就能使芒萁快速生长繁殖。


  (2)长汀县极强度水土流失区治理后的林地植被演替变化规律表明:在水热条件优越的南方地区,不管采用什么样的生物治理措施,最终成功保留下来的地方都是形成以马尾松+芒萁为主的植被群落,故而创建有利于马尾松林地芒萁大量繁衍的生境条件,有望大幅度加快水土流失区生态修复进程。


  (3)通过芒萁孢子世代生活史研究发现:制约芒萁孢子萌发、生长的主要因素是荫蔽与水湿条件。因此,在极强度水土流失区,可通过栽植一些植丛高大、茂密,而又较耐干旱、瘠薄的禾本科草种,为芒萁孢子萌发、生长创造较好的荫蔽与水湿条件,可促使芒萁在极强度水土流失区快速繁洐。


  (4)经大量的调查和试验,发现类芦是促进芒萁快速繁衍最理想的一个伴生草种:釆用科学的种植技术,类芦当年就能长成高2m以上的茂密植丛,为芒萁孢子快速繁衍创造优越的荫蔽与水湿条件;另外,类芦根系发达、茎叶生长量大,当年就能全面覆盖地表,有效控制水土流失。


  (5)釆用“以类芦促进芒萁快速繁衍”新型生态修复治理方法,种植类芦第2年林地就有大量的芒萁侵入,并实现了红壤侵蚀劣地植被全覆盖;第3年类芦植丛间的裸露地几乎全被芒萁占满,即初步形成以马尾松+芒萁为主的植被群落。


  (6)该治理方法充分利用了南方气候温暖、雨量充沛、红壤山地芒萁孢子量大等优势,遵循植物生态群落演替规律,采用了最简单、最科学的方法,仅用3年时间就完美实现了南方红壤侵蚀劣地快速绿化目标;大幅度加快南方侵蚀劣地植被生态修复进度、提升地被物生态修复质量、节约了大量的治理经费,产生的经济效益与社会效益是巨大的。


  (7)芒萁、类芦是广布于我国长江以南各省区的乡土草种、蕨类植物(东南亚也有大量分布),以类芦促进芒萁快速繁衍的生态修复治理技术可广泛应用到这些地区,对加快南方红壤山地水土流失治理有积极的意义。


  作者:范小明

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