寒旱環(huán)境黃土區(qū)草本與灌木植物護(hù)坡的水文效應(yīng)研究.pdf

1、植物莖葉在護(hù)坡中具有降雨截留、削弱濺蝕和抑制地表徑流作用，植物根系能吸收坡體中水分，并起到對(duì)水分的引流和分散作用，最終降低土體孔隙水壓力，增強(qiáng)土體抗沖蝕能力。本項(xiàng)研究以試驗(yàn)區(qū)粉土質(zhì)邊坡為例，對(duì)種植在試驗(yàn)區(qū)的四種草本與四種灌木莖葉和根系的固土護(hù)坡水文效應(yīng)，做了大量的室內(nèi)外觀測(cè)和試驗(yàn)，研究了草本與灌木植物莖葉對(duì)雨水的截留作用、莖葉水分蒸騰作用，以及草、灌植物根系對(duì)邊坡土壤水分蒸發(fā)和土壤水分滲透的影響，得出以下結(jié)論：
　　試驗(yàn)區(qū)為粉土質(zhì)

2、組成的邊坡，選擇了適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快，而且根系發(fā)達(dá)、莖葉生長(zhǎng)茂盛、覆蓋面積大的四種草本與四種灌木植物進(jìn)行護(hù)坡。試驗(yàn)結(jié)果表明：四種草本和四種灌木的株高、分蘗、分枝、小區(qū)覆蓋面積生長(zhǎng)指標(biāo)隨植株生長(zhǎng)時(shí)間的增加而增大，草本中偃麥草的株高、分蘗、小區(qū)覆蓋面積生長(zhǎng)指標(biāo)隨生長(zhǎng)時(shí)間的增加其增大幅度最大，其次為披堿草、細(xì)莖冰草、賴草，灌木中四翅濱藜和霸王的株高、分枝、小區(qū)覆蓋面積生長(zhǎng)指標(biāo)比檸條錦雞兒和白刺大；生長(zhǎng)5個(gè)月，四種草本的覆蓋率可達(dá)28～49％

3、，四種灌木的覆蓋率可達(dá)32～45%。
　　采用浸泡法和模擬降雨條件法對(duì)試驗(yàn)區(qū)四種草本、四種灌木植物做了莖葉截留試驗(yàn)，結(jié)果得出四種草本莖葉截留量為0.34～0.99g，吸水率達(dá)10.0～33.6%，四種灌木莖葉截留量為0.35～0.53g，吸水率為12.6～28.7%。四種草本截留雨水的能力大小依次為偃麥草＞披堿草＞細(xì)莖冰草＞賴草，四種灌木莖葉截留量和吸水率大小依次為四翅濱藜>霸王>檸條錦雞兒>白刺。
　　通過水分蒸發(fā)試驗(yàn)得出

4、，四種草本莖葉的水分蒸騰速率可達(dá)43.9～64.0mg/m2·min，四種灌木莖葉的水分蒸騰速率可達(dá)27.4～44.5mg/m2·min。當(dāng)蒸發(fā)30分鐘后，偃麥草、披堿草、細(xì)莖冰草和賴草的根-土復(fù)合體水分蒸發(fā)率分別比素土水分蒸發(fā)率增大1.08%、0.67%、0.52%、0.37%；四翅濱藜、霸王、檸條錦雞兒和白刺根-土復(fù)合體水分蒸發(fā)率分別比素土增加了0.35%、0.26%、0.22%、0.11%。四種草本蒸騰作用大小依次為偃麥草＞披堿草

5、＞細(xì)莖冰草＞賴草，四種灌木蒸騰作用大小依次為四翅濱藜>霸王>檸條錦雞兒>白刺。
　　試驗(yàn)區(qū)四種草本與四種灌木根-土復(fù)合體水分蒸發(fā)率隨著蒸發(fā)時(shí)間的增加而逐漸增大，草本與灌木根-土復(fù)合體的含水量隨蒸發(fā)時(shí)間的增加其減小幅度均大于素土，其中四種草本根-土復(fù)合體含水量隨蒸發(fā)時(shí)間的增加其減小幅度大小依次為偃麥草＞披堿草＞細(xì)莖冰草＞賴草，四種灌木根-土復(fù)合體含水量隨蒸發(fā)時(shí)間的增加其減小幅度大小依次為四翅濱藜>霸王>檸條錦雞兒>白刺。以上說明試驗(yàn)

6、區(qū)草、灌植物根系具有明顯的吸收和散失坡體水分的能力，草、灌植物根系越發(fā)達(dá)，其對(duì)坡體水分的散失能力越強(qiáng)。
　　通過做四種草本和四種灌木根-土復(fù)合體滲透試驗(yàn)得出，四種草本和四種灌木根-土復(fù)合體水分滲透時(shí)間比素土短，且它們的滲透系數(shù)均比素土大，即偃麥草、披堿草、細(xì)莖冰草和賴草根-土復(fù)合體滲透系數(shù)分別比素土大0.39mm/s、0.27mm/s、0.23mm/s和0.02mm/s；四翅濱藜、霸王、檸條錦雞兒和白刺根-土復(fù)合體滲透系數(shù)分別比素

7、土大0.32 mm/s、0.16 mm/s、0.11mm/s和0.04mm/s，說明試驗(yàn)區(qū)草本與灌木根系越發(fā)達(dá)，其導(dǎo)水能力越強(qiáng)。
　　從試驗(yàn)區(qū)種植的草本與灌木植物的地上部分生長(zhǎng)特征、莖葉截留量與蒸發(fā)率、根系導(dǎo)水能力等綜合因素考慮，建立了寒旱環(huán)境黃土區(qū)草本與灌木植物護(hù)坡水文效應(yīng)評(píng)價(jià)體系，有利于進(jìn)一步研究植物護(hù)坡機(jī)理，為評(píng)價(jià)護(hù)坡植物的水文效應(yīng)以及篩選具有較好水文效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)種提供科學(xué)依據(jù)，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。按照水文效應(yīng)評(píng)價(jià)體