坡地植物篱技术的生态效益研究进展.docx

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坡地植物篱技术的生态效益研究进展

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林春蕾+陈若君+张伯浩

摘要坡地植物篱技术是为实现可持续发展农业的农林复合经营的种植技术，是一种坡地改良的植物措施。坡地植物篱的生态效益主要是指其水土保持效应、改良土壤和提高生产力的作用。本文综述了近15年来植物篱的发展历史，从植物篱的水土保持效益、改善土壤物理性质、提高土壤肥力和改变微地形等方面进行分析，并探讨了植物篱技术应用的不足和今后发展前景。

关键词植物篱；生态效益；研究进展

S157.4A1007-5739（2017）12-0249-03

我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，根据第二次水土流失遥感调查，20世纪80年代末，中国水土流失面积356万km2，我国由于人为扰动所造成的土地资源退化面积高达5.392亿hm2，占全国土地总面积的56.2%。因此，坡耕地水土流失综合治理十分迫切，开发与我国经济发展相适应的水土流失综合治理体系迫在眉睫。水土流失防止措施有两大类：一是工程措施；二是植物措施。但工程措施成本较高，对于山区而言，建设起来比较困难。

水土资源流失与土壤肥力减弱是我国耕地利用主要面临的问题之一，水土流失与土壤肥力的流失是坡耕地作物生长状况研究的重要内容之一[1]。我国对于植物篱的研究始于20世纪90年代初期[2]，国内众多研究学者从植物篱的不同种植模式和不同种类植物篱的水土保持效果以及经济效益等方面进行了大量的研究。通过研究不同植物篱、不同种植模式对土壤理化性质的影响来鉴定农业水保措施对改善环境条件和提高经济效益的作用，为水土保持措施效益的评价提供有力的条件。另外，对植物篱的研究也可为农作物产量及坡耕地的利用类型提供依据。用土壤各种理化性质和农作物生长状况的影响间接地或部分直接地预测土壤侵蚀的严重程度和侵蚀量，也为不同坡耕地利用类型有关规划提供科学依据。

1植物篱的发展史

植物篱是指在山丘、坡面上沿等高线按一定的间距，以线状或条状种植多年生灌木或者乔木或草本，形成植物篱笆以达到防止水土流失的目的。最早的植物篱带间种植农作物模式是在肯尼亚的半干旱区开始的[3]，在20世纪90年代，带状植物篱间作系统引入中国[4]。

国内对于植物篱水土保持技术的研究区域主要集中在金沙江干热河谷、三峡库区、黄土丘陵区、西北干旱区，四川省、云南省、贵州省、湖北省、山西省和陕西省的相关文献占大部分。1991年香根草被引入到四川盆地区域进行试验栽培[5]，唐亚等[6]于1991年在四川金沙江干熱河谷建点对等高固氮植物篱技术进行研究、试验和完善，并且在1994年便着手系统地对等高植物篱技术的水土保持效益和经济效益进行定位定量研究。申元村[7]于1993年分析评价植物篱坡耕地水土保持效益发现，坡耕地种植植物篱4年后，土壤养分含量明显增加，与石坎梯田相比，脐橙产量提高20%。

1996—2001年，山西省运城市水利水保局等在山西南部的平陆县进行黄土高原东部植物篱水土保持效益的试验研究，在坡耕地或荒坡地发展植物篱。2010年香根草被引入贵州喀斯特山区进行水土保持试验研究，为日后贵州山区推广植物篱技术奠定基础[8]。目前，国外对植物篱的研究多集中在东南亚的发展中国家，如印度尼西亚、菲律宾等，并且已取得了一定的研究成果。最初，研究人员采用植物篱间作主要是通过为表层土提供有机质和矿物质的再分配来提高土壤肥力[9]。S.Donjadee·T.Tingsanchali[10]研究香根草在陡坡地的减流减沙效应发现，香根草植物篱减流量达到31%～69%，减少土壤侵蚀量为62%～86%。FAGUS等[11]研究发现，南洋楹植物篱通过循环利用并对土壤中的养分进行再分配，满足农作物对氮的需求，从而提高农作物产量。

2植物篱的水土保持效益

植物篱的水土保持作用主要是减流减沙效应，坡耕地植物篱关键是通过降低雨滴动能、拦截径流、增加地表覆盖度等来减轻降雨对土壤的激溅侵蚀和提高土壤的抗蚀性，从而可以增强植物篱的抗冲能力。

袁久芹等[12]通过进行人工降雨试验研究了香根草的产流产沙效益，结果发现，香根草植物篱的地上部分可减少75%的侵蚀量，与对照裸地相比较，香根草减流21%，产沙量只有裸地的18%。黄程鹏[13]研究表明，山核桃林不仅不能有效控制土壤侵蚀，还会导致土壤侵蚀加剧，在林草措施中，经济林不适合选用作为坡耕地的林草植被保护，其生态效益相比其他类型的林地较差。张文安等[14]在黔中地区进行了4年连续的定点、定位试验研究发现，香根草、紫穗槐生物埂定植2年后可以降低土壤侵蚀，自第3年开始便基本无土壤侵蚀。史亮涛等[15]在云南干热河谷旱坡地建植南洋樱植物篱后，3年中研究区内土壤侵蚀强度由剧烈侵蚀降低为中度侵蚀，年径流模数与侵蚀模数减少量分别为29.13万m3/km2、12986.8