侵蝕造成水土流失, 蠶食和吞沒農田, 使土地荒漠化, 嚴重威脅著人類的生存環境。針對這一問題, 人們已經采取了一些減少侵蝕的辦法, 如公路砌石護坡、抗滑片石垛、邊坡防護網等, 但效果卻不盡人意, 生態惡化的趨勢仍未遏止。植物材料在治理水土侵蝕方面具有經濟、生態、可持續發展等獨特優點, 是水土治理比較理想的選擇。本文從植物的角度對水土侵蝕治理進行了研究, 以期為我國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地表逐漸侵入破壞或侵害腐蝕, 主要包括水蝕和風蝕兩種。自然因素是導致水土侵蝕的先決條件。一個場地的侵蝕程度由許多因子決定, 包括坡度、坡長、土壤的質地結構狀況、降雨量、降雨強度及其沖刷力、風力等。通常坡度越大, 坡面水流的動能越大, 坡面物質的穩定性越差, 侵蝕也越強。降雨量和降雨強度越大, 侵蝕愈強。當降雨量和降雨強度達到一定值時,侵蝕強度一般是隨坡長增加而增強。土壤結構疏松、質地均勻、抗蝕力低, 是造成強烈侵蝕的重要原因。風主要通過搬運作用, 對土壤造成風化侵蝕。人為因素對水土流失起到加速作用。人類盲目擴大耕地, 毀林毀草開荒, 林木過量開采, 導致生態環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

植物對水土侵蝕的防治, 一方面是通過植被覆蓋減少雨滴對土粒的擊濺作用, 阻擋風對土壤的侵蝕作用; 另一方面是通過改善土壤的結構, 既增加水分的入滲, 減少地表徑流, 又增強土壤抵抗徑流對土粒分散、懸浮和運移的能力。 中國苗木網,m.cqhuayin.com

2. 1 . 工程學原理

在工程學方面, 植物控制水土侵蝕的主要途徑有:( 1) 攔截雨水. 在雨水到達地面之前植物通過冠層對其進行攔截, 可以減少雨滴的沖刷力, 減輕對土壤的侵蝕。當植物蓋度達到40%~ 50% 時, 有明顯的保土效果; 當蓋度增加到85% 以上時, 土壤侵蝕很少, 土壤得到保護。凋落的枯枝落葉同樣也能攔截雨水, 保護土壤免遭降水侵蝕, 保持水分, 同時還給土地提供無機和有機營養物質, 提高土壤肥力。( 2) 建立風屏. 枝葉茂盛而匍匐生長的植物能在風和地表土之間建立屏障, 阻擋風對地表土的搬運。( 3) 減緩地表徑流. 植物會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的植物莖桿越多, 其阻礙水流侵蝕的能力越強。( 4) 固土. 植物固土主要依靠根系。許多植物具有龐大的根系,密集的根網能夠牢固地固持土壤,提高土壤抗沖刷性。同時增加土壤的養分和濕度, 達到熟化土壤, 保持水土的目的。 999苗木網,m.cqhuayin.com

2. 2 . 植物生態學原理

生態系統具有自動調節能力,即生態系統受到外來干擾而使穩定狀態改變時, 系統靠自身內部的機制再返回穩定、協調狀態的能力。生態系統中植物群落物種越豐富,生態功能就越完善, 其自我恢復力也越強。生態系統中越穩定的植物群落, 其抵御水蝕和風蝕的能力也越強。一旦穩定狀態遭到改變, 植物群落也具有一定的恢復力。穩定的植物群落, 是通過具有不同生態位的多樣植物種類構建的。不同植物種類的冠層、枝葉、根系結構不同, 占據著不同的水平和垂直空間, 因而緊密聯系地生長在一起。如在草場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構, 包括狹葉的和寬葉的, 直根系的和須根系的, 它們能緊密協調地生長在一起。因此, 草場植物群落豐富的物種, 其抗侵蝕、抗病蟲害能力較強, 生態系統的穩定性較高。

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, 須從以下幾個方面考慮:

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3. 1. 1 . 具備治理水土侵蝕的優良形態結構.

一株植物或一個植物群落減輕和消除侵蝕的能力受冠層的形態結構和密度的影響, 也受根系結構影響, 同時還受其相互搭配協作的影響。冠層濃密, 莖葉繁茂, 根系發達、分布廣, 且具有多年生的習性,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。這類植物大部分是禾本科植物, 是惡劣環境中的先鋒植物。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, 側根發達, 側根著生較多根瘤, 能給土壤留下大量有機質和氮素, 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,999miaomu.com

3. 1. 2 . 具有頑強的生長適應力.

在水土侵蝕嚴重地區, 通常生境惡劣, 如土壤干旱板結、貧瘠等。治理水土侵蝕的植物必須能適應當地的立地條件, 具有抗逆性強, 成活率高的特點, 且自播能力強, 具有迅速恢復生長和再生的能力。 999中國苗木網,m.cqhuayin.com

3. 1. 3 . 不對本地物種或生態造成侵害.

在我國早期水土保持研究中, 由于選擇了非本土的雜草進行水土侵蝕控制, 曾出現過許多問題。如大米草就是從國外引進的植物,經過實踐證明, 它對于控制水土侵蝕非常有效。但近年來, 它的生長已遠遠超過減緩侵蝕的范圍, 其競爭力強, 擴展迅速, 嚴重影響到其它植物的生長, 減少了群落中物種的多樣性。因而, 在植物選擇上應盡量選用鄉土植物。鄉土植物能適應當地特殊氣候, 且不會對本地物種造成侵害。

3. 1. 4 . 具有充足的苗木來源, 生長快, 耐粗放管理.

治理水土侵蝕的植物一般情況下應用面積較大, 數量較多, 因而必須有充足的苗木來源。從經濟的角度考慮, 所選苗木價格不宜過高, 亦應耐粗放管理。同時, 植株必須生長快, 治理水土侵蝕才見效迅速。 中國苗木網,m.cqhuayin.com

3. 2 . 種植設計

3. 2. 1 . 師法自然, 建立穩定的植物群落.

地方植物群落結構特點, 往往是當地土壤、熱量、光照、雨量等因子長期綜合作用的結果。為創造一種有效控制侵蝕的種植設計, 治理者應該師法自然, 學習大自然地方植物群落結構特點, 建立合理穩定的植物群落, 以達到. 源于自然,高于自然"的效果。 中國苗木網,999miaomu.com

3. 2. 2 . 考慮不同植物生態位的合理搭配.

一個場地受侵蝕的因子越多, 植物種植的復雜性就越重要。復雜的植物種植需要考慮不同植物生態位的合理搭配。簡單的侵蝕問題可以用草皮來處理。但在大部分場地, 應用不同冠層和根系的植物,混合搭配種植, 建立喬灌草復層種植, 效果才會理想。在喬木栽植時, 宜選擇較好立地條件并進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, 還必須考慮植物栽植的不同比率, 喬木數量略多于灌木。在配置草本植物時, 應注意深根系與淺根系植物復合種植, 實踐表明, 狗牙根( Cy nodon dacty lon ) 是須根淺生,而百喜草(P asp alum notatum) 根系深而發達, 種植當年的根深可達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, 科學的配置植物.

利用植物治理水土侵蝕應當遵循自然規律, 因地制宜, 宜林則林, 宜草則草, 綜合治理。在土壤瘠薄, 樹種難以生長地區, 可先種植草本植物,特別是鄉土野生草本植物。待土壤熟化, 生態條件改善后再栽植樹木。在土壤條件良好的地區, 可采用喬灌草相結合的種植法, 建立林草防護體系。對于地面坡度較陡的類型, 地面植被宜起伏種植。針對裸露的斜坡地, 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,增加植物蓋度, 控制侵蝕。在山坡瘠地要求種植抗旱性強的植物, 如無患子( Sap indusmukorossi ) ; 在林下樹叢間需種植耐陰性強的植物, 如白三葉草( Tr i f o.l ium r ep ens ) 。營建水源涵養林, 須選擇根深葉茂涵養水源作用大的樹種, 如小葉楊( Pop ulus simoni i ) 。對于侵蝕溝防沖林要先治沖再造林,采取一些蓄水保土工程。建立農田林網, 即在基本農田周圍的路、溝、河、渠、宅邊營建防護林網、散生樹木等。對于保護農田、減少淺塌方、防御臺風侵蝕具有重要作用。 999中國苗木網,999miaomu.com

3. 2. 4 . 兼顧多種用途.

治理水土侵蝕的種植設計, 應綜合考慮生態、經濟、社會效益的最大發揮, 即在生態上要可持續穩定發展, 經濟上要節約, 社會效益上要將水土治理與環境美化、農業生產相結合, 兼顧多種用途。從經濟節約的角度考慮, 可采用栽種后能通過種子或根莖迅速自播蔓延擴大, 并在較長年限內穩定生長的草本植物。在生境條件允許的地區, 可栽種一些果樹, 如柑桔( Cit r us reti culata ) 、豆梨( Py r uscall er y ana) 等, 既固土又能產生經濟效益。從環境美化的角度, 遵循先綠化后美化的原則, 根據土壤和環境狀況, 喬灌草合理搭配, 將植物措施與工程措施相結合, 達到植物造景的目的。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。從生態的角度, 建立防護林、防沖林、水源涵養林等, 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,m.cqhuayin.com