侵蝕造成水土流失, 蠶食和吞沒農(nóng)田, 使土地荒漠化, 嚴(yán)重威脅著人類的生存環(huán)境。針對(duì)這一問題, 人們已經(jīng)采取了一些減少侵蝕的辦法, 如公路砌石護(hù)坡、抗滑片石垛、邊坡防護(hù)網(wǎng)等, 但效果卻不盡人意, 生態(tài)惡化的趨勢(shì)仍未遏止。植物材料在治理水土侵蝕方面具有經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn), 是水土治理比較理想的選擇。本文從植物的角度對(duì)水土侵蝕治理進(jìn)行了研究, 以期為我國(guó)水土治理提供更多的參考。

1 . 影響水土侵蝕的因素

侵蝕是指多種自然因素對(duì)地表逐漸侵入破壞或侵害腐蝕, 主要包括水蝕和風(fēng)蝕兩種。自然因素是導(dǎo)致水土侵蝕的先決條件。一個(gè)場(chǎng)地的侵蝕程度由許多因子決定, 包括坡度、坡長(zhǎng)、土壤的質(zhì)地結(jié)構(gòu)狀況、降雨量、降雨強(qiáng)度及其沖刷力、風(fēng)力等。通常坡度越大, 坡面水流的動(dòng)能越大, 坡面物質(zhì)的穩(wěn)定性越差, 侵蝕也越強(qiáng)。降雨量和降雨強(qiáng)度越大, 侵蝕愈強(qiáng)。當(dāng)降雨量和降雨強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí),侵蝕強(qiáng)度一般是隨坡長(zhǎng)增加而增強(qiáng)。土壤結(jié)構(gòu)疏松、質(zhì)地均勻、抗蝕力低, 是造成強(qiáng)烈侵蝕的重要原因。風(fēng)主要通過搬運(yùn)作用, 對(duì)土壤造成風(fēng)化侵蝕。人為因素對(duì)水土流失起到加速作用。人類盲目擴(kuò)大耕地, 毀林毀草開荒, 林木過量開采, 導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化和水土流失加劇。

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2 . 植物治理水土侵蝕的原理

植物對(duì)水土侵蝕的防治, 一方面是通過植被覆蓋減少雨滴對(duì)土粒的擊濺作用, 阻擋風(fēng)對(duì)土壤的侵蝕作用; 另一方面是通過改善土壤的結(jié)構(gòu), 既增加水分的入滲, 減少地表徑流, 又增強(qiáng)土壤抵抗徑流對(duì)土粒分散、懸浮和運(yùn)移的能力。 中國(guó)苗木網(wǎng),www.cqhuayin.com

2. 1 . 工程學(xué)原理

在工程學(xué)方面, 植物控制水土侵蝕的主要途徑有:( 1) 攔截雨水. 在雨水到達(dá)地面之前植物通過冠層對(duì)其進(jìn)行攔截, 可以減少雨滴的沖刷力, 減輕對(duì)土壤的侵蝕。當(dāng)植物蓋度達(dá)到40%~ 50% 時(shí), 有明顯的保土效果; 當(dāng)蓋度增加到85% 以上時(shí), 土壤侵蝕很少, 土壤得到保護(hù)。凋落的枯枝落葉同樣也能攔截雨水, 保護(hù)土壤免遭降水侵蝕, 保持水分, 同時(shí)還給土地提供無機(jī)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 提高土壤肥力。( 2) 建立風(fēng)屏. 枝葉茂盛而匍匐生長(zhǎng)的植物能在風(fēng)和地表土之間建立屏障, 阻擋風(fēng)對(duì)地表土的搬運(yùn)。( 3) 減緩地表徑流. 植物會(huì)截留一部分水并減緩水的流速, 減輕水流的沖刷力。單位土地面積上生長(zhǎng)的植物莖桿越多, 其阻礙水流侵蝕的能力越強(qiáng)。( 4) 固土. 植物固土主要依靠根系。許多植物具有龐大的根系,密集的根網(wǎng)能夠牢固地固持土壤,提高土壤抗沖刷性。同時(shí)增加土壤的養(yǎng)分和濕度, 達(dá)到熟化土壤, 保持水土的目的。 999苗木網(wǎng),www.cqhuayin.com

2. 2 . 植物生態(tài)學(xué)原理

生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力,即生態(tài)系統(tǒng)受到外來干擾而使穩(wěn)定狀態(tài)改變時(shí), 系統(tǒng)靠自身內(nèi)部的機(jī)制再返回穩(wěn)定、協(xié)調(diào)狀態(tài)的能力。生態(tài)系統(tǒng)中植物群落物種越豐富,生態(tài)功能就越完善, 其自我恢復(fù)力也越強(qiáng)。生態(tài)系統(tǒng)中越穩(wěn)定的植物群落, 其抵御水蝕和風(fēng)蝕的能力也越強(qiáng)。一旦穩(wěn)定狀態(tài)遭到改變, 植物群落也具有一定的恢復(fù)力。穩(wěn)定的植物群落, 是通過具有不同生態(tài)位的多樣植物種類構(gòu)建的。不同植物種類的冠層、枝葉、根系結(jié)構(gòu)不同, 占據(jù)著不同的水平和垂直空間, 因而緊密聯(lián)系地生長(zhǎng)在一起。如在草場(chǎng)1 ㎡ 的面積里, 也許有十幾種草。每種草具有不同的枝葉和根系結(jié)構(gòu), 包括狹葉的和寬葉的, 直根系的和須根系的, 它們能緊密協(xié)調(diào)地生長(zhǎng)在一起。因此, 草場(chǎng)植物群落豐富的物種, 其抗侵蝕、抗病蟲害能力較強(qiáng), 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高。

3 . 利用植物治理水土侵蝕探討

3. 1 . 植物選擇

治理水土侵蝕的植物選擇, 須從以下幾個(gè)方面考慮:

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3. 1. 1 . 具備治理水土侵蝕的優(yōu)良形態(tài)結(jié)構(gòu).

一株植物或一個(gè)植物群落減輕和消除侵蝕的能力受冠層的形態(tài)結(jié)構(gòu)和密度的影響, 也受根系結(jié)構(gòu)影響, 同時(shí)還受其相互搭配協(xié)作的影響。冠層濃密, 莖葉繁茂, 根系發(fā)達(dá)、分布廣, 且具有多年生的習(xí)性,可依靠地下莖、根蘗、分根等廣泛繁殖的植物, 其減緩水土侵蝕的能力較強(qiáng)。這類植物大部分是禾本科植物, 是惡劣環(huán)境中的先鋒植物。草種最好選根莖性和纏繞性草類, 如芨芨草( Achnather um sp l endens ) ,橫向栽植1~ 2 行即可有效地固結(jié)土壤, 攔截地表徑流。無芒雀麥( Br omus inermis ) 具有粗壯根狀莖,在坡度為40~ 50.的斜坡上種植后,可防止雨季雨水沖刷, 不致形成沖刷溝, 而且降雨后植株更加繁茂, 是一種優(yōu)良的保土植物。獐茅( A elu.rop us l i ttor al i s var . sinensis ) 和堿茅(P uccinel l ia d istans ) 則是非常耐鹽堿的固土植物。另外, 豆科植物主根深, 側(cè)根發(fā)達(dá), 側(cè)根著生較多根瘤, 能給土壤留下大量有機(jī)質(zhì)和氮素, 具有共生固氮能力, 在蓄水保土方面作用巨大。如紫花苜蓿( Med icago sati va ) 、刺槐( Robinia p seudoacacia ) 、刺桐(Er y thrina v ar iegat e var . ori enta.li s) 、胡枝子( L esp edez a bi color ) 等。 999苗木網(wǎng),999miaomu.com

3. 1. 2 . 具有頑強(qiáng)的生長(zhǎng)適應(yīng)力.

在水土侵蝕嚴(yán)重地區(qū), 通常生境惡劣, 如土壤干旱板結(jié)、貧瘠等。治理水土侵蝕的植物必須能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件, 具有抗逆性強(qiáng), 成活率高的特點(diǎn), 且自播能力強(qiáng), 具有迅速恢復(fù)生長(zhǎng)和再生的能力。 999中國(guó)苗木網(wǎng),www.cqhuayin.com

3. 1. 3 . 不對(duì)本地物種或生態(tài)造成侵害.

在我國(guó)早期水土保持研究中, 由于選擇了非本土的雜草進(jìn)行水土侵蝕控制, 曾出現(xiàn)過許多問題。如大米草就是從國(guó)外引進(jìn)的植物,經(jīng)過實(shí)踐證明, 它對(duì)于控制水土侵蝕非常有效。但近年來, 它的生長(zhǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減緩侵蝕的范圍, 其競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng), 擴(kuò)展迅速, 嚴(yán)重影響到其它植物的生長(zhǎng), 減少了群落中物種的多樣性。因而, 在植物選擇上應(yīng)盡量選用鄉(xiāng)土植物。鄉(xiāng)土植物能適應(yīng)當(dāng)?shù)靥厥鈿夂? 且不會(huì)對(duì)本地物種造成侵害。

3. 1. 4 . 具有充足的苗木來源, 生長(zhǎng)快, 耐粗放管理.

治理水土侵蝕的植物一般情況下應(yīng)用面積較大, 數(shù)量較多, 因而必須有充足的苗木來源。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮, 所選苗木價(jià)格不宜過高, 亦應(yīng)耐粗放管理。同時(shí), 植株必須生長(zhǎng)快, 治理水土侵蝕才見效迅速。 中國(guó)苗木網(wǎng),www.cqhuayin.com

3. 2 . 種植設(shè)計(jì)

3. 2. 1 . 師法自然, 建立穩(wěn)定的植物群落.

地方植物群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 往往是當(dāng)?shù)赝寥馈�熱量、光照、雨量等因子長(zhǎng)期綜合作用的結(jié)果。為創(chuàng)造一種有效控制侵蝕的種植設(shè)計(jì), 治理者應(yīng)該師法自然, 學(xué)習(xí)大自然地方植物群落結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 建立合理穩(wěn)定的植物群落, 以達(dá)到. 源于自然,高于自然"的效果。 中國(guó)苗木網(wǎng),999miaomu.com

3. 2. 2 . 考慮不同植物生態(tài)位的合理搭配.

一個(gè)場(chǎng)地受侵蝕的因子越多, 植物種植的復(fù)雜性就越重要。復(fù)雜的植物種植需要考慮不同植物生態(tài)位的合理搭配。簡(jiǎn)單的侵蝕問題可以用草皮來處理。但在大部分場(chǎng)地, 應(yīng)用不同冠層和根系的植物,混合搭配種植, 建立喬灌草復(fù)層種植, 效果才會(huì)理想。在喬木栽植時(shí), 宜選擇較好立地條件并進(jìn)行兩種或兩種以上主要樹種混交, 冠幅寬的植株與冠幅狹窄的植株搭配, 陰性植物與陽性植物的合理配植。如刺槐( Robiniap seudoacacia ) 和臭椿( A i lanthusalt issima) 的混交種植。在喬灌混交時(shí), 還必須考慮植物栽植的不同比率, 喬木數(shù)量略多于灌木。在配置草本植物時(shí), 應(yīng)注意深根系與淺根系植物復(fù)合種植, 實(shí)踐表明, 狗牙根( Cy nodon dacty lon ) 是須根淺生,而百喜草(P asp alum notatum) 根系深而發(fā)達(dá), 種植當(dāng)年的根深可達(dá)1. 3m 以上, 將兩種草混合種植, 固土效果極佳。

3. 2. 3 . 因地制宜, 科學(xué)的配置植物.

利用植物治理水土侵蝕應(yīng)當(dāng)遵循自然規(guī)律, 因地制宜, 宜林則林, 宜草則草, 綜合治理。在土壤瘠薄, 樹種難以生長(zhǎng)地區(qū), 可先種植草本植物,特別是鄉(xiāng)土野生草本植物。待土壤熟化, 生態(tài)條件改善后再栽植樹木。在土壤條件良好的地區(qū), 可采用喬灌草相結(jié)合的種植法, 建立林草防護(hù)體系。對(duì)于地面坡度較陡的類型, 地面植被宜起伏種植。針對(duì)裸露的斜坡地, 植被不易存活, 可采用客土法增加土層, 使地被植物迅速存活生長(zhǎng),增加植物蓋度, 控制侵蝕。在山坡瘠地要求種植抗旱性強(qiáng)的植物, 如無患子( Sap indusmukorossi ) ; 在林下樹叢間需種植耐陰性強(qiáng)的植物, 如白三葉草( Tr i f o.l ium r ep ens ) 。營(yíng)建水源涵養(yǎng)林, 須選擇根深葉茂涵養(yǎng)水源作用大的樹種, 如小葉楊( Pop ulus simoni i ) 。對(duì)于侵蝕溝防沖林要先治沖再造林,采取一些蓄水保土工程。建立農(nóng)田林網(wǎng), 即在基本農(nóng)田周圍的路、溝、河、渠、宅邊營(yíng)建防護(hù)林網(wǎng)、散生樹木等。對(duì)于保護(hù)農(nóng)田、減少淺塌方、防御臺(tái)風(fēng)侵蝕具有重要作用。 999中國(guó)苗木網(wǎng),999miaomu.com

3. 2. 4 . 兼顧多種用途.

治理水土侵蝕的種植設(shè)計(jì), 應(yīng)綜合考慮生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的最大發(fā)揮, 即在生態(tài)上要可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展, 經(jīng)濟(jì)上要節(jié)約, 社會(huì)效益上要將水土治理與環(huán)境美化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合, 兼顧多種用途。從經(jīng)濟(jì)節(jié)約的角度考慮, 可采用栽種后能通過種子或根莖迅速自播蔓延擴(kuò)大, 并在較長(zhǎng)年限內(nèi)穩(wěn)定生長(zhǎng)的草本植物。在生境條件允許的地區(qū), 可栽種一些果樹, 如柑桔( Cit r us reti culata ) 、豆梨( Py r uscall er y ana) 等, 既固土又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。從環(huán)境美化的角度, 遵循先綠化后美化的原則, 根據(jù)土壤和環(huán)境狀況, 喬灌草合理搭配, 將植物措施與工程措施相結(jié)合, 達(dá)到植物造景的目的。盡量選用固土效果好, 景觀效果具佳的植物, 如火棘( P y ra.cantha f ortuneana ) 。目前采用邊坡垂直綠化還較少, 可采用一些藤本植物如葛藤(P ueraria lobata ) 、爬山虎( P ar thenocissus tr icusp ida.ta ) 、常春藤( H edar a nep al ensi svar . sinensi s) 、蛇莓( Duchesnea in.di ca) 等。從生態(tài)的角度, 建立防護(hù)林、防沖林、水源涵養(yǎng)林等, 既能防治水土侵蝕, 又能凈化空氣, 成為戶外天然氧吧, 人們休閑度假的理想去處。 苗木網(wǎng),www.cqhuayin.com