石漠化坡地植物籬保水固土技術(shù)與示范.pdf

1、喀斯特環(huán)境，一面是優(yōu)美的自然風景資源，另一面則是需要保護的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域。在生態(tài)脆弱的喀斯特環(huán)境中存在著嚴重的水土流失問題，不同程度等級的石漠化廣泛分布于喀斯特環(huán)境脆弱地區(qū)。對于這樣的石漠化地區(qū)為了實現(xiàn)當?shù)鼐用衲軌蜷L期居住，需要進行大量的人工修復，治理這些廣泛分布的石漠化區(qū)域，改善環(huán)境，保護生態(tài)脆弱的喀斯特。在研究中選取貴州兩種典型喀斯特地貌“喀斯特高原山地”和“喀斯特高原峽谷”分別建立貴州畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)和關(guān)嶺—貞豐花江示范區(qū)，在示

2、范區(qū)內(nèi)研究植物籬的保水固土技術(shù)，為喀斯特石漠化地區(qū)的水土流失尋找更好的治理措施。2012到2015年間在畢節(jié)撒拉溪示范區(qū)內(nèi)選擇朝營小流域，關(guān)嶺-貞豐花江示范區(qū)內(nèi)選擇頂壇小流域作為研究區(qū)域。以生態(tài)恢復治理、水土保持工程、生物工程運用、土地整理與恢復、地理科學等理論支撐，在文獻查閱、野外調(diào)查、野外監(jiān)測、植物籬種植實驗、土壤性質(zhì)分析實驗、數(shù)據(jù)分析等方法的基礎(chǔ)上，完成文獻收集、野外調(diào)查、野外監(jiān)測、實驗分析等工作。解決喀斯特坡地植物籬研究中在植物

3、籬選種、植物籬種植的空間結(jié)構(gòu)設計、以及植物籬的保水固土效益分析等問題。較為全面地分析了石漠化坡地植物籬與石漠化環(huán)境的水土特征關(guān)系；以刺梨、火棘、香根草、皇竹草、扁穗雀麥等構(gòu)建植物籬，定性與定量結(jié)合分析了植物籬對石漠化坡地土壤水土流失量、土壤性質(zhì)(土容重、孔隙度、養(yǎng)分含量及分布、抗剪性能、抗沖性)變化的影響；根據(jù)研究的特點構(gòu)建了石漠化坡地植物籬模式，在研究區(qū)開展了示范；通過具體的監(jiān)測評價，分析了植物籬保水固土的效果。最終實現(xiàn)植物籬在石漠化

4、坡地種植中選種的區(qū)域適宜性與效果最佳化；實現(xiàn)植物籬空間結(jié)構(gòu)布設的優(yōu)化，效益最高，保水固土效果最佳；綜合相關(guān)因素分析影響植物籬效益及體現(xiàn)植物籬效益的內(nèi)容。為全省乃至西南整個石漠化地區(qū)未來石漠化的治理、水土保持技術(shù)的進一步研究提供一種新技術(shù)和模式。
　　①石漠化坡地植物籬物種選擇。石漠化坡地植物籬在物種選擇上，依據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件，第一選擇當?shù)卦锓N；第二是采用在示范區(qū)抗凍耐旱研究中選擇或者培育的物種；第三引進適宜當?shù)刈匀粭l件的植物物

5、種；第四在滿足前三項中至少一項的情況下選擇未來具有更大經(jīng)濟效益的物種。通過選擇增加了植物物種對當?shù)丨h(huán)境的適宜性，在植物籬的種植中能保證更高的存活率，在實現(xiàn)植物籬保水固土效果的同時增強了在極端氣候條件下的適應能力、適當增加當?shù)鼐用竦慕?jīng)濟收入。石漠化坡地植物籬建立了一個調(diào)查篩選、研究論證、實踐操作三維一體的物種選擇方式，把研究試驗點選擇在具有突出特點的研究區(qū)域，結(jié)合當?shù)刂参镂锓N的特征，對比傳統(tǒng)植物籬物種與他們在相同喀斯特環(huán)境下的優(yōu)劣，選取最

6、有優(yōu)勢的物種進行成籬種植。
　?、谑碌刂参锘h的空間結(jié)構(gòu)。在石漠化坡地植物籬的空間結(jié)構(gòu)方面研究了密植型植物籬、灌草高矮搭配型植物籬、間作型植物籬、間隔型植物籬、填空型植物籬、坡改梯與植物籬等幾種空間布設形式。其中對不同類型的植物籬在行距、株距、帶間距、帶幅寬度、植物籬高度等內(nèi)容上作了限制。在植物籬的不同階段空間利用方面，采用了灌草搭配方式，在前期階段主要利用以草為主的植物籬，中間階段把以草為主的植物籬逐步培育成以灌木為主的植物

7、籬，后期階段形成了以灌木為主的更加穩(wěn)定的植物籬空間配置結(jié)構(gòu)。
　　③植物籬物種組合。植物籬在物種組合方面設計實施了刺梨+黑麥草、刺梨+火棘、火棘+高羊茅、高羊茅+黑麥草+紫花苜蓿、皇竹草+扁穗雀麥、仙人掌+金銀花、金銀花、金銀花+坡改梯等多種模式。不同組合模式的植物籬適合種植于特定條件的土地利用類型上，在氣候偏溫涼一些的撒拉溪示范區(qū)種植溫涼型的草本植物與小灌木的組合模式，在干熱的花江示范區(qū)頂壇小流域種植耐熱的草本植物與灌木相結(jié)合的

8、模式。
　　④石漠化坡植物籬保水固土的顯著效果。石漠化坡地植物籬可以有效減少徑流量和泥沙量。首先是植物籬自身具有的截留水分功能能夠大量地截留降雨與產(chǎn)生的部分坡面流；其次是植物籬的種植增加了土壤的空隙度，使土壤的蓄水能力提高，保水性能得到加強；再次是植物籬的種植增加了地表植被的覆蓋度，致使降水直接對地面的作用得到減弱，既能減少徑流量又能減少泥沙量。與正常耕作的土地利用類型相比較，植物籬減流的作用基本在30％到60%之間，最高接近70

9、%；植物籬的減沙作用平均在70%左右，最高接近90%。
　?、葜参锘h與石漠化環(huán)境的特殊關(guān)系?？紤]到喀斯特環(huán)境的特殊性，由于石漠化的分布，在地表植被覆蓋度低的條件下區(qū)域土壤覆蓋也相對較低，地表土壤缺失現(xiàn)象嚴重，導致理論上應該是水土流失嚴重的區(qū)域，在實際監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)流失量不足，大量水土流失嚴重區(qū)域的侵蝕量甚至達不到相應侵蝕強度等級下的最低侵蝕量。在這樣的區(qū)域，植物籬一方面很難種植成功，即使種植成功，保水固土的效果也很難得到展現(xiàn)。

10、　　⑥植物籬監(jiān)測方式評價體系。研究中石漠化坡地植物籬的監(jiān)測通過指標選取、實驗設計、實驗過程、數(shù)據(jù)分析等一系列步驟組成。監(jiān)測中主要分析了與植物籬相關(guān)的基礎(chǔ)條件及與保水固土相關(guān)的條件，在定量分析方面形成了一套監(jiān)測數(shù)據(jù)。在評價體系構(gòu)建方面定性的分析與定量的監(jiān)測相結(jié)合，在石漠化坡地植物籬的生態(tài)效益，尤其是水土保持效益方面的評價形成了一個可循環(huán)的評價體系。盡管在這些監(jiān)測方式或者評價體系中進行了一些研究，但是相對于整個的石漠化坡地植物籬的研究來說，

11、依然存在許多的不足之處，在未來需要繼續(xù)研究。這些內(nèi)容涉及道了監(jiān)測方式的補充完善、評價體系的修改完善。
　　⑦石漠化坡地植物籬的其他研究內(nèi)容。在研究過程中，圍繞植物籬的保水固土技術(shù)為中心，研究內(nèi)容重點在于植物籬的保水和固土兩個方面。對于其他一些與植物籬相關(guān)的重要研究內(nèi)容沒有進行深入研究，特別在植物籬的土壤肥力保持及增肥(土壤營養(yǎng)元素的保持)方面的內(nèi)容在未來的研究中可以繼續(xù)進行研究。在植物籬的選種方面，雖然也考慮到了對當?shù)剡m宜于植物籬