三峽庫(kù)區(qū)岸生植物根系固土效能研究.pdf

1、如何減輕和防止水土流失是三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的一個(gè)重要問(wèn)題。本文針對(duì)三峽庫(kù)岸長(zhǎng)期受到水流沖刷以及蓄水期遭受長(zhǎng)時(shí)間浸泡這兩個(gè)引起水土流失的主要原因，分別從土壤抗沖性和抗蝕性兩個(gè)方面研究了岸生植物根系的固土效能。土壤抗沖性是指土壤抵抗徑流對(duì)其機(jī)械破壞和推動(dòng)下移的性能，土壤抗蝕性是指土壤對(duì)侵蝕營(yíng)力分散和搬運(yùn)作用的抵抗能力。 本實(shí)驗(yàn)在三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究基地中進(jìn)行，所用材料為三峽庫(kù)區(qū)岸生常見(jiàn)植物一年生幼苗，于2005年

2、5月中旬取自嘉陵江沿岸。實(shí)驗(yàn)材料單株盆栽于塑料營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi)，栽培至8月初進(jìn)行抗沖性及抗蝕性實(shí)驗(yàn)，測(cè)定每株植物對(duì)于土壤抗沖性、抗蝕性的增強(qiáng)效應(yīng)，并分別測(cè)量其根重，分析其根系形態(tài)特征。 通過(guò)研究三峽庫(kù)區(qū)岸生植物根系對(duì)土壤抗沖性的增強(qiáng)效應(yīng)，結(jié)果表明：1)須根系植物與直根系植物對(duì)土壤抗沖性均有顯著的增強(qiáng)效應(yīng)，不同種植物對(duì)于土壤抗沖性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)大小不同，與根系特征密切相關(guān)。2)須根系植物與直根系植物對(duì)土壤抗沖性的總體增強(qiáng)效應(yīng)無(wú)顯著差異，但就單

3、位根量對(duì)于土壤抗沖性的增強(qiáng)效應(yīng)而言，須根系植物顯著高于直根系植物。根據(jù)抗沖性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文指出了幾種具有高土壤抗沖性增強(qiáng)效應(yīng)的植物物種，包括一年蓬、牛筋草、香附子、扁穗牛鞭草、黃花蒿、天名精、鉆葉紫菀等。 通過(guò)研究三峽庫(kù)區(qū)岸生植物根系對(duì)土壤抗蝕性的增強(qiáng)效應(yīng)，結(jié)果表明：1)根系植物與直根系植物對(duì)土壤抗蝕性均有顯著的增強(qiáng)效應(yīng)，不同種植物對(duì)于土壤抗蝕性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)大小不同。2)須根系植物對(duì)于土壤抗蝕性的增強(qiáng)效應(yīng)顯著高于直根系植物。根據(jù)實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果，本文指出了幾種對(duì)于土壤抗蝕性具有高增強(qiáng)效應(yīng)的植物物種，包括山萵苣、牛膝、蘆葦、野古草、一年蓬、香附子、竹葉草、馬唐等。 研究了三峽庫(kù)區(qū)岸生植物根系特征對(duì)土壤抗沖性的影響，主要結(jié)果如下：1)植物對(duì)土壤抗沖性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)大小與根生物量、根長(zhǎng)、根表面積等根系特征密切相關(guān)。2)不同徑級(jí)的根系對(duì)于土壤抗沖性的增強(qiáng)貢獻(xiàn)不同，其中以d≤0.5mm徑級(jí)的根系貢獻(xiàn)最大，隨徑級(jí)增大貢獻(xiàn)依次減??；3)直根系植物根系生物量與其土壤抗沖性增強(qiáng)值無(wú)顯

5、著相關(guān)關(guān)系，須根系植物根系生物量與其土壤抗沖性增強(qiáng)值之間為線性回歸關(guān)系；4)植物對(duì)土壤抗沖性增強(qiáng)值與其根系形態(tài)特征之間符合二次方程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建議采用根系總表面積或直徑小于1mm的根系表面積作為評(píng)價(jià)根系對(duì)于土壤抗沖性增強(qiáng)效應(yīng)的具體指標(biāo)。 研究了三峽庫(kù)區(qū)岸生植物根系特征對(duì)土壤抗蝕性的影響，主要結(jié)果如下：1)不同徑級(jí)的根系對(duì)于土壤抗蝕性的增強(qiáng)貢獻(xiàn)不同，其中以d≤0.5mm徑級(jí)的根系貢獻(xiàn)最大，隨徑級(jí)增大貢獻(xiàn)依次減?。?)直根系植物

6、根系生物量與其土壤抗蝕性增強(qiáng)值無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，須根系植物根系生物量與其土壤抗蝕性增強(qiáng)值之間顯著相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較小。因此無(wú)論直根系還是須根系植物，都不適合以根系生物量來(lái)判斷其對(duì)土壤抗蝕性的增強(qiáng)效應(yīng)；3)直根系植物與須根系植物對(duì)土壤抗蝕性增強(qiáng)值與其根系形態(tài)特征之間均為極顯著相關(guān)關(guān)系，分別符合對(duì)數(shù)方程?？梢?jiàn)，植物對(duì)土壤抗蝕性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)大小與其根系形態(tài)特征密切相關(guān)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建議采用根系總表面積作為評(píng)價(jià)根系對(duì)于土壤抗蝕性增強(qiáng)效應(yīng)的具體指標(biāo)

7、。 綜上，本論文：1)通過(guò)土壤抗沖性、抗蝕性實(shí)驗(yàn)，研究了三峽庫(kù)區(qū)岸生植物根系固持土壤的能力，有關(guān)該領(lǐng)域的研究目前仍鮮有報(bào)道；2)確定了50余種植物根系的固持能力，是對(duì)多物種的比較研究，這是目前研究中較為少見(jiàn)的一項(xiàng)內(nèi)容；同時(shí)指出了一些具有較高固持能力的物種，可作為今后應(yīng)用植被進(jìn)行防治水土流失的備用物種；3)明確了直根系與須根系對(duì)土壤抗沖蝕性增強(qiáng)效應(yīng)的差異；4)探討了根系生物量、形態(tài)特征對(duì)土壤抗沖蝕性的影響，確定了根系固持土壤能力與