怎样利用植物治理水土流失?植物治理水土流失的方法

侵蚀造成水土流失, 蚕食和吞没农田, 使土地荒漠化, 严重威胁着人类的生存环境。针对这一问题, 人们已经采取了一些减少侵蚀的办法, 如公路砌石护坡、抗滑片石垛、边坡防护网等, 但效果却不尽人意, 生态恶化的趋势仍未遏止。植物材料在治理水土侵蚀方面具有经济、生态、可持续发展等独特优点, 是水土治理比较理想的选择。本文从植物的角度对水土侵蚀治理进行了研究, 以期为我国水土治理提供更多的参考。

1 . 影响水土侵蚀的因素

侵蚀是指多种自然因素对地表逐渐侵入破坏或侵害腐蚀, 主要包括水蚀和风蚀两种。自然因素是导致水土侵蚀的先决条件。一个场地的侵蚀程度由许多因子决定, 包括坡度、坡长、土壤的质地结构状况、降雨量、降雨强度及其冲刷力、风力等。通常坡度越大, 坡面水流的动能越大, 坡面物质的稳定性越差, 侵蚀也越强。降雨量和降雨强度越大, 侵蚀愈强。当降雨量和降雨强度达到一定值时,侵蚀强度一般是随坡长增加而增强。土壤结构疏松、质地均匀、抗蚀力低, 是造成强烈侵蚀的重要原因。风主要通过搬运作用, 对土壤造成风化侵蚀。人为因素对水土流失起到加速作用。人类盲目扩大耕地, 毁林毁草开荒, 林木过量开采, 导致生态环境的恶化和水土流失加剧。

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2 . 植物治理水土侵蚀的原理

植物对水土侵蚀的防治, 一方面是通过植被覆盖减少雨滴对土粒的击溅作用, 阻挡风对土壤的侵蚀作用; 另一方面是通过改善土壤的结构, 既增加水分的入渗, 减少地表径流, 又增强土壤抵抗径流对土粒分散、悬浮和运移的能力。 中国苗木网,www.999miaomu.com

2. 1 . 工程学原理

在工程学方面, 植物控制水土侵蚀的主要途径有:( 1) 拦截雨水. 在雨水到达地面之前植物通过冠层对其进行拦截, 可以减少雨滴的冲刷力, 减轻对土壤的侵蚀。当植物盖度达到40%~ 50% 时, 有明显的保土效果; 当盖度增加到85% 以上时, 土壤侵蚀很少, 土壤得到保护。凋落的枯枝落叶同样也能拦截雨水, 保护土壤免遭降水侵蚀, 保持水分, 同时还给土地提供无机和有机营养物质, 提高土壤肥力。( 2) 建立风屏. 枝叶茂盛而匍匐生长的植物能在风和地表土之间建立屏障, 阻挡风对地表土的搬运。( 3) 减缓地表径流. 植物会截留一部分水并减缓水的流速, 减轻水流的冲刷力。单位土地面积上生长的植物茎杆越多, 其阻碍水流侵蚀的能力越强。( 4) 固土. 植物固土主要依靠根系。许多植物具有庞大的根系,密集的根网能够牢固地固持土壤,提高土壤抗冲刷性。同时增加土壤的养分和湿度, 达到熟化土壤, 保持水土的目的。 999苗木网,www.999miaomu.com

2. 2 . 植物生态学原理

生态系统具有自动调节能力,即生态系统受到外来干扰而使稳定状态改变时, 系统靠自身内部的机制再返回稳定、协调状态的能力。生态系统中植物群落物种越丰富,生态功能就越完善, 其自我恢复力也越强。生态系统中越稳定的植物群落, 其抵御水蚀和风蚀的能力也越强。一旦稳定状态遭到改变, 植物群落也具有一定的恢复力。稳定的植物群落, 是通过具有不同生态位的多样植物种类构建的。不同植物种类的冠层、枝叶、根系结构不同, 占据着不同的水平和垂直空间, 因而紧密联系地生长在一起。如在草场1 ㎡ 的面积里, 也许有十几种草。每种草具有不同的枝叶和根系结构, 包括狭叶的和宽叶的, 直根系的和须根系的, 它们能紧密协调地生长在一起。因此, 草场植物群落丰富的物种, 其抗侵蚀、抗病虫害能力较强, 生态系统的稳定性较高。

3 . 利用植物治理水土侵蚀探讨

3. 1 . 植物选择

治理水土侵蚀的植物选择, 须从以下几个方面考虑:

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3. 1. 1 . 具备治理水土侵蚀的优良形态结构.

一株植物或一个植物群落减轻和消除侵蚀的能力受冠层的形态结构和密度的影响, 也受根系结构影响, 同时还受其相互搭配协作的影响。冠层浓密, 茎叶繁茂, 根系发达、分布广, 且具有多年生的习性,可依靠地下茎、根蘖、分根等广泛繁殖的植物, 其减缓水土侵蚀的能力较强。这类植物大部分是禾本科植物, 是恶劣环境中的先锋植物。草种最好选根茎性和缠绕性草类, 如芨芨草( Achnather um sp l endens ) ,横向栽植1~ 2 行即可有效地固结土壤, 拦截地表径流。无芒雀麦( Br omus inermis ) 具有粗壮根状茎,在坡度为40~ 50.的斜坡上种植后,可防止雨季雨水冲刷, 不致形成冲刷沟, 而且降雨后植株更加繁茂, 是一种优良的保土植物。獐茅( A elu.rop us l i ttor al i s var . sinensis ) 和碱茅(P uccinel l ia d istans ) 则是非常耐盐碱的固土植物。另外, 豆科植物主根深, 侧根发达, 侧根着生较多根瘤, 能给土壤留下大量有机质和氮素, 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苗木网,999miaomu.com

3. 1. 2 . 具有顽强的生长适应力.

在水土侵蚀严重地区, 通常生境恶劣, 如土壤干旱板结、贫瘠等。治理水土侵蚀的植物必须能适应当地的立地条件, 具有抗逆性强, 成活率高的特点, 且自播能力强, 具有迅速恢复生长和再生的能力。 999中国苗木网,www.999miaomu.com

3. 1. 3 . 不对本地物种或生态造成侵害.

在我国早期水土保持研究中, 由于选择了非本土的杂草进行水土侵蚀控制, 曾出现过许多问题。如大米草就是从国外引进的植物,经过实践证明, 它对于控制水土侵蚀非常有效。但近年来, 它的生长已远远超过减缓侵蚀的范围, 其竞争力强, 扩展迅速, 严重影响到其它植物的生长, 减少了群落中物种的多样性。因而, 在植物选择上应尽量选用乡土植物。乡土植物能适应当地特殊气候, 且不会对本地物种造成侵害。

3. 1. 4 . 具有充足的苗木来源, 生长快, 耐粗放管理.

治理水土侵蚀的植物一般情况下应用面积较大, 数量较多, 因而必须有充足的苗木来源。从经济的角度考虑, 所选苗木价格不宜过高, 亦应耐粗放管理。同时, 植株必须生长快, 治理水土侵蚀才见效迅速。 中国苗木网,www.999miaomu.com

3. 2 . 种植设计

3. 2. 1 . 师法自然, 建立稳定的植物群落.

地方植物群落结构特点, 往往是当地土壤、热量、光照、雨量等因子长期综合作用的结果。为创造一种有效控制侵蚀的种植设计, 治理者应该师法自然, 学习大自然地方植物群落结构特点, 建立合理稳定的植物群落, 以达到. 源于自然,高于自然"的效果。 中国苗木网,999miaomu.com

3. 2. 2 . 考虑不同植物生态位的合理搭配.

一个场地受侵蚀的因子越多, 植物种植的复杂性就越重要。复杂的植物种植需要考虑不同植物生态位的合理搭配。简单的侵蚀问题可以用草皮来处理。但在大部分场地, 应用不同冠层和根系的植物,混合搭配种植, 建立乔灌草复层种植, 效果才会理想。在乔木栽植时, 宜选择较好立地条件并进行两种或两种以上主要树种混交, 冠幅宽的植株与冠幅狭窄的植株搭配, 阴性植物与阳性植物的合理配植。如刺槐( Robiniap seudoacacia ) 和臭椿( A i lanthusalt issima) 的混交种植。在乔灌混交时, 还必须考虑植物栽植的不同比率, 乔木数量略多于灌木。在配置草本植物时, 应注意深根系与浅根系植物复合种植, 实践表明, 狗牙根( Cy nodon dacty lon ) 是须根浅生,而百喜草(P asp alum notatum) 根系深而发达, 种植当年的根深可达1. 3m 以上, 将两种草混合种植, 固土效果极佳。

3. 2. 3 . 因地制宜, 科学的配置植物.

利用植物治理水土侵蚀应当遵循自然规律, 因地制宜, 宜林则林, 宜草则草, 综合治理。在土壤瘠薄, 树种难以生长地区, 可先种植草本植物,特别是乡土野生草本植物。待土壤熟化, 生态条件改善后再栽植树木。在土壤条件良好的地区, 可采用乔灌草相结合的种植法, 建立林草防护体系。对于地面坡度较陡的类型, 地面植被宜起伏种植。针对裸露的斜坡地, 植被不易存活, 可采用客土法增加土层, 使地被植物迅速存活生长,增加植物盖度, 控制侵蚀。在山坡瘠地要求种植抗旱性强的植物, 如无患子( Sap indusmukorossi ) ; 在林下树丛间需种植耐阴性强的植物, 如白三叶草( Tr i f o.l ium r ep ens ) 。营建水源涵养林, 须选择根深叶茂涵养水源作用大的树种, 如小叶杨( Pop ulus simoni i ) 。对于侵蚀沟防冲林要先治冲再造林,采取一些蓄水保土工程。建立农田林网, 即在基本农田周围的路、沟、河、渠、宅边营建防护林网、散生树木等。对于保护农田、减少浅塌方、防御台风侵蚀具有重要作用。 999中国苗木网,999miaomu.com

3. 2. 4 . 兼顾多种用途.

治理水土侵蚀的种植设计, 应综合考虑生态、经济、社会效益的最大发挥, 即在生态上要可持续稳定发展, 经济上要节约, 社会效益上要将水土治理与环境美化、农业生产相结合, 兼顾多种用途。从经济节约的角度考虑, 可采用栽种后能通过种子或根茎迅速自播蔓延扩大, 并在较长年限内稳定生长的草本植物。在生境条件允许的地区, 可栽种一些果树, 如柑桔( Cit r us reti culata ) 、豆梨( Py r uscall er y ana) 等, 既固土又能产生经济效益。从环境美化的角度, 遵循先绿化后美化的原则, 根据土壤和环境状况, 乔灌草合理搭配, 将植物措施与工程措施相结合, 达到植物造景的目的。尽量选用固土效果好, 景观效果具佳的植物, 如火棘( P y ra.cantha f ortuneana ) 。目前采用边坡垂直绿化还较少, 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。从生态的角度, 建立防护林、防冲林、水源涵养林等, 既能防治水土侵蚀, 又能净化空气, 成为户外天然氧吧, 人们休闲度假的理想去处。 苗木网,www.999miaomu.com