陜北黃土丘陵溝壑區(qū)水土保持植物選擇

呂薛鋒

(陜西省水土保持勘測規(guī)劃研究所，西安 710004)

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陜北黃土丘陵溝壑區(qū)水土保持植物選擇

呂薛鋒

(陜西省水土保持勘測規(guī)劃研究所，西安 710004)

摘要：在分析陜北黃土丘陵溝壑區(qū)自然生態(tài)環(huán)境和植物生長關(guān)鍵限制因子基礎(chǔ)上，提出了該區(qū)域水土保持優(yōu)先選擇灌木和草本植物，以鄉(xiāng)土樹種草種為主，植物選擇應(yīng)多樣等觀點，并舉例說明灌草種類及種植規(guī)格。

關(guān)鍵詞：陜北黃土丘陵溝壑區(qū)；水土保持；植物；配置

長期以來陜北黃土丘陵溝壑區(qū)植樹造林，過多選擇喬木，過分追求整體劃一，不充分考慮當(dāng)?shù)貧夂虻瓤陀^條件，盲目主觀以喬木為主進(jìn)行造林，導(dǎo)致造林生態(tài)、經(jīng)濟效益不高，部分形成“小老樹”現(xiàn)象，導(dǎo)致當(dāng)?shù)夭糠稚鷳B(tài)環(huán)境向惡化趨勢發(fā)展，這種現(xiàn)象從20世紀(jì)90年代開始已引起人們的關(guān)注和重視[1]，也提出了一些與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件相適宜的植被類型、結(jié)構(gòu)和植物種類，但我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以治理水土流失為主要目標(biāo)的植被恢復(fù)與建設(shè)依然存在樹種選擇不當(dāng)?shù)葐栴}，有必要再進(jìn)行探討。

1陜北黃土丘陵溝壑區(qū)概況

陜北黃土丘陵溝壑區(qū)北接陜北長城沿線風(fēng)沙區(qū)，南接渭北高原溝壑區(qū)，東隔黃河同山西相望，西和寧夏及甘肅兩省(區(qū))為鄰，地理，范圍包括榆林市橫山、靖邊、定邊、榆陽(區(qū))、神木、府谷6縣的南部，綏德、佳縣、子洲、米脂、吳堡、清澗6縣的全部，延安市子長、吳起、志丹、安塞、甘泉、延長、延川、寶塔8縣(區(qū))的全部，土地面積總計約47 931 km2。氣候?qū)倥瘻貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，年均氣溫7～11.5℃，無霜期140～186 d，年日照時數(shù)為2 300～2 914 h，年均降水量323.2～565.7 mm[2]。本區(qū)溝壑縱橫，密度3～7 km·km-2，局部嚴(yán)重地段，溝壑密度高達(dá)12 km·km-2，地表支離破碎，溝道崩塌、滑塌、瀉溜等土壤侵蝕異?；钴S，水土流失面積占總面積的70%以上。據(jù)《陜西省水土保持公報(2006-2010)》，本區(qū)土壤侵蝕模數(shù)在8 000～15 000 t·km-2·a-1，嚴(yán)重的地區(qū)可以達(dá)到15 000 t·km-2·a-1以上，是全國最為水土流失嚴(yán)重的地區(qū)之一[3]。本區(qū)降水較為集中(6-9月)，降水量占全年降水量的60%～75%，降水強度大，土質(zhì)疏松，垂直節(jié)理發(fā)育，遇水濕陷性強等特點，是產(chǎn)生水土流失的主要自然因素。同時人為過度開發(fā)，廣種薄收，導(dǎo)致植被大量被破壞，溝坡、谷坡等大面積土地裸露，則是加重水土流失的直接原因。

2 水土保持優(yōu)先選擇灌木和草本植物

物種或種群只有生活在適宜的微環(huán)境中才能得以延續(xù)，也就是說只有選擇好自己的“位置”才能夠生存。陜北黃土丘陵溝壑區(qū)為典型半干旱氣候區(qū)，年均降水量600 mm以下，土壤供水不足是制約植物生長的最關(guān)鍵的限制因子，本區(qū)適宜生長的不是大片喬木林，而是灌木草類。目前有相當(dāng)一部分人工林生長不正常，個體矮小，生長緩慢，過早老化，病蟲害嚴(yán)重，難以成材，被人們稱之為“小老樹”就是很好的說明。

從樹種胸徑-日耗水量模型分析可知，胸徑10 cm的油松單株年消耗水量為345.13 kg(胸徑-日耗水量模型W=AVT/1000=0.594D-0.009D2-3.685)，胸徑10 cm的刺槐單株年消耗水量為886.22 kg(胸徑-日耗水量模型W=AVT/1000=0.118D1.533)[4]，單獨依靠自然降水無法滿足油松、刺槐等喬木林正常生長需求。因此陜北半干旱地區(qū)，喬木林被稱為“抽水機”，主要通過蒸騰作用消耗土壤水分，導(dǎo)致地下2～4 m深處出現(xiàn)土層干化現(xiàn)象，在沒有足夠水源或灌溉的條件下，營造喬木林往往導(dǎo)致許多灌木和草類枯死，喬木也不能成材，生態(tài)環(huán)境惡化，水資源浪費。

灌木具有耐旱耐瘠薄性、繁殖容易、成活率高、抗逆性強等特性，能夠長期適應(yīng)陜北黃土丘陵溝壑區(qū)惡劣的自然環(huán)境。一般情況下，多年生草本植物在降水量250mm的瘠薄土地上就能夠正常生長，形成穩(wěn)定的生物群落。同時在植被與生態(tài)重建中，種草成本低，見效快，采用撒播、穴播、條播等措施，當(dāng)年種草，當(dāng)年見效，而且能夠長期生長，自我繁殖。在一定的條件下，草地的涵養(yǎng)水源的能力比森林高0.5～3倍[5]。從森林生態(tài)演替過程研究結(jié)論得知，無論是從無林到有林階段，還是在森林遭到破壞后植被自然恢復(fù)階段，灌木草叢群落都較長時期地維持一種相對穩(wěn)定狀態(tài)[6]。因此陜北黃土丘陵溝壑區(qū)水土保持植物選擇在任何情況下都不能忽視灌木草類的作用：灌木草類最為重要，喬木無法替代，在生態(tài)環(huán)境恢復(fù)過程中起穩(wěn)定作用，是植被恢復(fù)過程中的橋梁和紐帶。

陜北黃土丘陵溝壑區(qū)在不占用耕地情況下，僅只有在溝底谷底河流岸邊等水肥條件好的地方，選擇零星栽植喬木(推薦喬木樹種有側(cè)柏、旱柳、國槐 、榆樹等)，喬木樹種密度控制在255～400株·hm-2，喬木采用穴狀整地，根據(jù)胸徑大小至少60 cm×60 cm規(guī)格，喬木林底下可以種草，林草結(jié)合。

3水土保持植物以鄉(xiāng)土樹種草種為主

陜北黃土丘陵溝壑區(qū)水土保持植物選擇灌木草類應(yīng)以鄉(xiāng)土種類為主，它們在當(dāng)?shù)赝辽灵L，能夠長期適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥赖葪l件。實踐證明優(yōu)良鄉(xiāng)土灌木主要有檸條錦雞兒Caragana korshinskii(初植密度1 240～5 000株·hm-2或種子15～30 kg·hm-2)、小葉錦雞兒C. microphylla(初植密度1 240～5 000株·hm-2或種子15～30 kg·hm-2)、胡枝子Lespedeza bicolor(初植密度2 500～5 000株·hm-2或種子60～80 kg·hm-2)、沙棘Hippophae rhamnoides(初植密度1 650～3 300株·hm-2)，草種主要選擇黃花鳶尾Iris pseudacorus (種子30～60 kg·hm-2)、沙打旺Astragalus adsurgens(種子10～20 kg·hm-2)、披堿草Elymus dahuricus(種子30～60 kg·hm-2)、老芒麥E. sibiricus(種子30～60 kg·hm-2)、羊草Leymus chinensis(種子60～100 kg·hm-2)等。灌木可采用40 cm×40 cm穴狀整地，每穴二株，種草(灌木)可采用全面整地、帶狀整地等，選用優(yōu)質(zhì)包衣種子。為了盡快形成被地覆蓋，減少降水對地面的侵蝕作用，種植密度可較大。陰坡種植數(shù)量可取上限值，陽坡可取下限值。

4水土保持植物選擇應(yīng)多樣

生物多樣性具有保護水源、維持氣候穩(wěn)定、凈化空氣、保護水源和土壤等生態(tài)功能，對維持生態(tài)平衡，保護人類生存環(huán)境發(fā)揮著巨大作用，是其它物質(zhì)無法替代的，是自然界最為重要的資源[7]。因此陜北黃土丘陵溝壑區(qū)水土保持植物選擇采用的骨干植物種類相對越多越好(5種及5種以上)，采取行間混交、塊狀混交等，形成不同的生物群落結(jié)構(gòu)。

同時，采取灌草結(jié)合，選用綠肥植物，禾本科和豆科植物混合種植，利用豆科植物根瘤的固氮作用，提高土壤氮元素含量，提高土壤肥力[8]。充分利用物種間共生、互生等作用，逐漸形成穩(wěn)定的生物群落結(jié)構(gòu)，近自然化植被恢復(fù)，可收到事半功倍的效果。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]侯慶春，黃旭，韓仕峰，等. 黃土高原地區(qū)小老樹成因及其改造途徑的研究Ⅰ小老樹的分布及其生長特點[J].水土保持學(xué)報，1991，5(1)：65-72.

[2]李登科.陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)植被覆蓋變化及其對氣候的響應(yīng)[J]. 西北植物學(xué)報,2009，29(5):1007-1015.

[3]陜西省水利廳.陜西省水土保持公報(2006-2010)[R].西安，20112.

[4]車文瑞.北京城區(qū)綠地主要喬灌草年耗水量的計算[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.

[5]解新明. 草資源學(xué) [M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2009.

[6]劉景法.黃土高原水土保持造林應(yīng)注意的問題[J].中國水土保持，1994(3)：31-32.

[7]趙魁義，陳毅峰，隋曉云，等.濕地生物多樣性保護[M].北京：中國林業(yè)出版社,2008.

[8]陳佐忠.走進(jìn)草原[M].北京：中國林業(yè)出版社,2008.

Plants Selection for Soil and Water Conservation in the Hill and Gully Region of the Loess Plateau in Northern Shaanxi

LV Xue-feng

(ShaanxiInstituteforWaterandSoilConservationSurveyandPlanning,Xi'an,Shaanxi710004 )

Abstract:Based on the study of the natural ecological environmental factors and restrictive factors of plant growth, it is highly recommended that the plant selection in soil and water conservation area should be prioritized in selecting shrubs and herbal plants, focusing more on indigenous trees or grass and diversity of plants.

Key words:The loess hilly and gully area in the north of Shaanxi; soil and water conservation; plants; disposition

中圖分類號:S727.22

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1001-2117(2016)02-0067-03

作者簡介：呂薛鋒(1982-)，男，陜西白水人，工程師，主要從事水土保持規(guī)劃、生態(tài)恢復(fù)治理等研究。

收稿日期：2015-07-18