三峽庫區(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區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的一個重要問題。本文針對三峽庫岸長期受到水流沖刷以及蓄水期遭受長時間浸泡這兩個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其機(jī)械破壞和推動下移的性能，土壤抗蝕性是指土壤對侵蝕營力分散和搬運(yùn)作用的抵抗能力。 本實(shí)驗(yàn)在三峽庫區(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，所用材料為三峽庫區(qū)岸生常見植物一年生幼苗，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)，測定每株植物對于土壤抗沖性、抗蝕性的增強(qiáng)效應(yīng)，并分別測量其根重，分析其根系形態(tài)特征。 通過研究三峽庫區(qū)岸生植物根系對土壤抗沖性的增強(qiáng)效應(yīng)，結(jié)果表明：1)須根系植物與直根系植物對土壤抗沖性均有顯著的增強(qiáng)效應(yīng)，不同種植物對于土壤抗沖性增強(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土壤抗沖性的總體增強(qiáng)效應(yīng)無顯著差異，但就單

3、位根量對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。 通過研究三峽庫區(qū)岸生植物根系對土壤抗蝕性的增強(qiáng)效應(yīng)，結(jié)果表明：1)根系植物與直根系植物對土壤抗蝕性均有顯著的增強(qiáng)效應(yīng)，不同種植物對于土壤抗蝕性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)大小不同。2)須根系植物對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。 研究了三峽庫區(qū)岸生植物根系特征對土壤抗沖性的影響，主要結(jié)果如下：1)植物對土壤抗沖性增強(qiáng)的貢獻(xiàn)大小與根生物量、根長、根表面積等根系特征密切相關(guān)。2)不同徑級的根系對于土壤抗沖性的增強(qiáng)貢獻(xiàn)不同，其中以d≤0.5mm徑級的根系貢獻(xiàn)最大，隨徑級增大貢獻(xiàn)依次減小；3)直根系植物根系生物量與其土壤抗沖性增強(qiáng)值無顯

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價根系對于土壤抗沖性增強(qiáng)效應(yīng)的具體指標(biāo)。 研究了三峽庫區(qū)岸生植物根系特征對土壤抗蝕性的影響，主要結(jié)果如下：1)不同徑級的根系對于土壤抗蝕性的增強(qiáng)貢獻(xiàn)不同，其中以d≤0.5mm徑級的根系貢獻(xiàn)最大，隨徑級增大貢獻(xiàn)依次減??；2)直根系植物

6、根系生物量與其土壤抗蝕性增強(qiáng)值無顯著相關(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。因此無論直根系還是須根系植物，都不適合以根系生物量來判斷其對土壤抗蝕性的增強(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，分別符合對數(shù)方程。可見，植物對土壤抗蝕性增強(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價根系對于土壤抗蝕性增強(qiáng)效應(yīng)的具體指標(biāo)

7、。 綜上，本論文：1)通過土壤抗沖性、抗蝕性實(shí)驗(yàn)，研究了三峽庫區(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道；2)確定了50余種植物根系的固持能力，是對多物種的比較研究，這是目前研究中較為少見的一項(xiàng)內(nèi)容；同時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)特征對土壤抗沖蝕性的影響，確定了根系固持土壤能力與