紫色土荒坡地龙须草水土保持效益研究.DOC

龙须草对我国南方紫色土小生境的改良作用研究 段文军1，2，3，邹冬生3 1. 中国科学院华南植物园，广东 广州 510650；2. 中国科学院研究生院，北京 100039；3. 湖南农业大学，湖南 长沙 410128 摘要：龙须草是一种经济价值很高的先锋植物，为了探讨龙须草对我国南方紫色土地区的生境改良作用，在20度的紫色土荒坡地上设置了光坡地、自然草地、龙须草地、龙-林复合地四个处理，分别调查水土流失状况、土壤结构、土壤营养、土壤温度、土壤水分。结果表明：与紫色土光坡地和自然野生草地相比，龙须草地和龙林复合地的水土流失得到了较好的控制，土壤结构、土壤温度、土壤水分状况、土壤营养状况有了较为明显的改善。四个处理中龙-林复合处理的小生境改良作用最好，这说明在原有水保林下种植龙须草可获得较好的生态效益。南方紫色土地区种植龙须草不仅有利于当地生态恢复的实施，而且对生态恢复成果的保持和农民收入的提高都有十分重要的作用。 关键词：龙须草；紫色土；生态恢复 中图分类号：S156.99 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2006）01-0124-05紫色土是发育于亚热带紫色砂页岩上的一种岩性土，土体呈紫、紫红或紫棕色，主要分布在我国西南Setaria glauca (L.) Beauv.）、燕麦（Avena fatua L.）和野菊（Dendranthema indicum (L.) Des Monl.）为主，野草呈散生状或小块状分布，覆盖度约为54%。 处理二：龙须草处理。选用3年生龙须草，2000年5月中上旬移栽，龙须草种植密度为6万株/hm2，每蔸移栽时基本苗为8根，其管理同大田生产。 处理三：龙林复合处理。在紫色土地区原有枣林和刺槐林（密度为3.5 m×3.5 m）下种植龙须草，龙须草种植规格同处理二。 光坡地（CK）：试验前把自然野生草地用人工的方法（除草剂）去除野草，并在试验中保持试验地的完全裸露状态。 各处理均设三个重复，试验前各处理的土壤条件（土壤肥力、土壤结构、土壤机械组成等）、海拔高度、坡度、坡向、坡长等基本保持一致。 1.3　实验方法 土壤容重、土壤毛管含水量、毛管饱和含水量：用环刀法测定。 土壤密度：用密度瓶法（定容称量法）测定。 土壤肥力指标：试验前后在各处理的每个试验小区内分多点取0～20 cm土壤样本制成混全样，分析测定有机质含量、碱解N含量、速效P含量、速效K含量。其中，有机质含量用稀释热法(水合热法)，碱解N含量用蒸馏法，速效P含量用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑比色法，速效K含量用1 mol/L NH4OAC浸提-火焰光度计法。 土壤含水量：用酒精燃烧法测定。 径流量和土壤侵蚀量：每个处理都设置一个5 m×20 m的标准径流区，坡度约为20°。小区四周用塑料板围隔，并在每个小区的最低处设一出水口，建一径流池收集径流和流失泥沙。用称重法测定各次降雨的径流量和泥沙流失量。 土壤温度：用土壤温度计测定。气温在土层上1.5 m处测定。 降雨量：在试验地设一自记雨量器，自动记录各次降水的降水量和降水强度 [14－15]。 2　结果及分析 2.1　不同处理的水土保持效益 水土流失是紫色土地区生境退化的主要原因，我们首先对龙须草的水土保持效益进行了调查。 表1 各处理水土流失状况 Table 1 The water and soil erosion status under different treatments 处理 年径流量 /mm 年侵蚀模数 /(t·km-2) 固水效益 /% 固土效益 /% CK 76.00 2166.06 0 0 自然草 48.06 506.48 38.25 76.22 龙须草 18.57 84.22 72.57 95.86 龙－林 13.03 29.98 80.25 97.89 从表1可以看出紫色土光板地的水土流失十分严重，其年侵蚀模数达2166.06 t·km-2，。此外，由于我们是用人工的方法清除地面植被形成的光板地，其土壤中还残留一定的植物根系，土壤结构还没有完全破坏，水土流失远不及自然光板地。当自然草的覆盖度达到50%左右时，水土流失状况有较为明显改善，基本达到了国家水利部SL190-96《土壤侵蚀分类分级标准》°时的观测数据，在坡度较大时情况要严重得多。而种植龙须草的各处理，特别是龙-林复合处理，其年径流量仅为空白处理的17%，年侵蚀模数为空白处理的1.38%，其土壤侵蚀强度仅为29.98 t·km-2·a-1，远低于国家规定200 t·km-2·a-1的微度侵蚀标准，水土保持效益十分显著。龙须草和龙－林处理的水土流失显著减少的主要原因是致密而且厚达1 m的草垫能吸收雨滴的能量，防止其直接击打地面，冲刷土壤，