雜交狼尾草在蓋州市水土保持中的應用分析

(遼寧省蓋州市水土保持局，遼寧 蓋州 115200)

雜交狼尾草在蓋州市水土保持中的應用分析

姜明君

(遼寧省蓋州市水土保持局，遼寧 蓋州 115200)

在禾本科牧草中，雜交狼尾草屬于優(yōu)良、多年生品種，在水土保持方面能發(fā)揮積極作用。本文以蓋州市為例，分析雜交狼尾草在蓋州市水土保持治理中的積極作用，對雜交狼尾草在土壤水分保持、持水能力、土壤抗沖性以及滲透性方面的能力進行探討，結(jié)果顯示：雜交狼尾草能夠有效增加地表覆蓋率，攔截因雨水沖刷帶來的水土流失問題，提升水土保持能力，還可攔截地表徑流，減緩地表徑流流速，減少泥沙攜帶能力，達到固土效果。提出可大面積廣泛種植雜交狼尾草，提升蓋州市水土保持治理效果。

雜交狼尾草；蓋州市；水土保持；試驗分析

雜交狼尾草作為叢生的草本植物，其莖葉直立而且冠幅寬大，每株高的平均最高可達兩米左右，植物的地上部分進入秋冬季節(jié)時不會枯枝、脫落；此外，雜交狼尾草擁有發(fā)達的地下根系，這就使得它能夠在防風固沙以及保持土壤方面發(fā)揮積極作用，再加上雜交狼尾草擁有良好的適應性，而被人們廣泛運用在保持水土方面。本文結(jié)合蓋州市的實際情況對雜交狼尾草進行試驗分析，進而解析雜交狼尾草在水土保持工程所具有巨大作用[1]。

1 自然地理情況

1.1 地理位置

蓋州市從地理位置角度分析，它處于遼東半島的西北部、遼寧省的南部，東西之間最大的橫距大約是80 km，而南北最大的縱距大約是70 km，東相鄰岫巖和莊河市，南接壤瓦房店以及普蘭店市，西邊是遼東灣與營口市的鲅魚圈開發(fā)區(qū)，而北和營口市以及大石橋市相鄰[2]。

1.2 地貌條件分析

不同地貌條件下對地下水徑流以及循環(huán)條件帶來一定的影響。而地下水和地表水同樣是高處流向低處。而蓋州市的地貌情況總體呈現(xiàn)出東南高，而西北低的態(tài)勢，徑流條件好。然而從總體角度分析，大氣降水是全市地下水的主要來源，而大面積的低山丘陵則對地下水補給也帶來一定的幫助。

1.3 氣象條件

蓋州市境內(nèi)的降水集中在每年的七月至八月份，降水量可以達到360～460 mm，大約占全年降水量的55%～60%，東南部的雨量大約是800～1 100 mm/a，而西北部則是680～750 mm/a；枯水季為每年的12～3月份，這一時段的降水量大約是33～38 mm，僅占全年4%～5%。從總體情況分析可知，降水量自東南向西北而呈現(xiàn)出遞減的現(xiàn)象，再加上巖層褶皺、裂隙發(fā)育等而受到侵蝕切割的作用大，從而導致大氣降水補給也呈現(xiàn)出東南高于西北的現(xiàn)象[3]。

1.4 地表水情況

蓋州市在不同的頻率年所具有的地表水情況具體是：頻率為20%年均的地表水源大約是81 238萬 m3，而在頻率為50%年均的地表水源大約是45 417萬 m3，而頻率為75%年均的地表水源在25 904萬 m3左右，且出現(xiàn)時空分布顯著差異的情況。(1)地區(qū)分布存在不均衡的情況，在蓋州市的地表水源中，空間分布有顯著的差異性，主要呈現(xiàn)出從東南抓緊向西北減少的狀態(tài)；(2)年內(nèi)分配也存在差異性，全年地表水源集中于汛期，而在汛期，地表水源量大約是全年地表水的79%；(3)不同年際之間的也有較大的差異性，這種差異性不僅在地區(qū)分布之間存在不均的情況，而且在年內(nèi)分配方面也存在不均情況，并且在不同的年際之間也發(fā)生較大差異性，根據(jù)相關統(tǒng)計資料可知，在一九六四年。蓋州市地表水的徑流量就達到54 962萬 m3，然而在一九九三年，地表水的徑流量又僅是3 116萬 m3，豐水期和枯水期之間的比例是17：6。

1.5 分析巖性與構造情況

從蓋州市實際勘察可知，主要的構造體系有：東西向、新華夏以及南北向，而以新華夏的構造體系為佳，東西向則次之。境內(nèi)的東西向構造是復式褶皺的情況，并伴隨著東西向的斷裂，然而這些褶皺基本是淺變質(zhì)巖組成，總體富水的意義不大[4]。此外，蓋州市泉涌水量為10～50 t/d，而南北向的構造體系中則通過褶皺而組成，由中生代的火山碎屑巖以及碎屑巖構成，即呈現(xiàn)出十字街向斜以及熊岳向斜。而在新華夏系中，境內(nèi)主要是斷裂狀態(tài)，含水情況極不均勻，而泉涌水量大約是10～50 t/d。

2 雜交狼尾草運用于水土保持試驗分析

2.1 設計試驗

本文中主要設置了兩個試驗區(qū)，第一試驗區(qū)是自然草地，第二個是雜交狼尾草，在試驗區(qū)中適應坡度而圍隔面積為30×20 m的區(qū)域，在試驗區(qū)的最低處設計出水口，同時修建一個徑流池收集泥沙，此外，還要對這兩個試驗區(qū)實施統(tǒng)一管理。主要測定的項目是有：(1)土壤抗沖擊能力，這一項目主要對原狀土實施抗沖槽法進行測定；(2)植物的持水能力測定，在試驗區(qū)中設計一個面積大約是兩平方米的區(qū)域通過收獲法進行檢測，分別從試驗區(qū)中取出植物、稱重而且浸泡大約一小時，然后取出植物并等待水份基本滴盡之后再稱重，然后計算出各層的最大持水率以及單位面積中的持水量；(3)泥沙流量和降水的徑流量測定，這可以是試驗區(qū)中依次設定幾個不同降水的徑流，然后取出試驗區(qū)中的水、泥和沙的含量，并計算出泥沙的流失情況；土壤含水量的測定，這可以通過模擬降水的情況而進行測定(一般情況需要降水量大約是10 mm)，然后用環(huán)刀取出大約20 cm的土壤，并通過酒精燃燒的方法進行測定，需要連續(xù)對土壤情況測定五次。

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 土壤抗沖擊能力情況

由于降雨侵蝕一般都是從表面開始，土壤表面的抗沖擊能力提升則表明土壤有良好的抗侵蝕作用。然而，地表土壤的抗沖擊情況和地表的植被覆蓋情況以及植物根系發(fā)達情況具有直接關系。本次試驗研究中，雜交狼尾草所覆蓋的地表有效提升了土壤的抗沖擊能力。這主要得益于雜交狼尾發(fā)達的根系，一方面可以大面積穩(wěn)定土壤，而另一方面則能夠通過根系而有效吸收水分，進而減少植物土壤受到較大的沖擊力[5]。此外，枯死的雜交狼尾草根還能夠為土壤提供有機物質(zhì)，如作為重要的土壤團聚膠囊劑，從而有效配合其他植物根系而穿插和纏繞，這就較好地提升了土壤了凝聚力，即周圍的土壤可以十分密切地聯(lián)系在一起，這對抗降水的侵蝕作用帶來積極幫助。詳細情況請見表1。

表1 土壤抗沖擊能力 cm

土壤抗沖擊能力通過1 000 ml的水所沖刷的土壤情況表示，數(shù)值越小則表示土壤抗沖擊作用越強。通過上表數(shù)據(jù)顯示：雜交狼尾草所在的試驗區(qū)域土壤受到?jīng)_刷的情況優(yōu)于自然野草區(qū)域，雜交狼尾草表明具有良好的抗沖擊能力。

2.2.2 植物的持水能力測定

對降水保持的第一環(huán)節(jié)就是地表的植物，同時也是首次分配地表水。因為降水下落首先接觸的是植物的葉子以及枝干，當植物的枝干和葉子充分吸收水源之后才會形成水珠而慢慢地進入地表，最后才會滲透至地面。因此，植物的持水能力也能夠?qū)λ帘３謳矸e極幫助[6]。通過本次試驗可知，雜交狼尾草由于繁茂的枝葉而極大地提升了植被的持水能力。詳細情況參見表2。

表2 植物的持水能力

通過上表可知，雜交狼尾草所在的試驗區(qū)域具有十分明顯的保持降雨能力，從而有效降低了雨水對土壤的沖刷能力，通過雜交狼尾草的枝干而延長雨水的停留時間，同時也增加了水分滲入能力，進而提升了植物蓄水以及保持水土的能力。

2.2.3 泥沙流量和降水的徑流量測定

由于雨水沖刷直接導致一些植被覆蓋較差以及植物吸附作用不足的地區(qū)出現(xiàn)水土流失的情況[7]。因此，為了能夠有效保持水土就需要增加植被的覆蓋率，同時選擇具有良好吸附水土的植被，從而達到保持水土的目的。本試驗中運用雜交狼尾草所覆蓋的區(qū)域中，泥沙流量較少，而在自然野生草所在試驗區(qū)域中出現(xiàn)了大量的泥沙流量[8]。因此，這就表明雜交狼尾草在保持泥沙方面具有良好的作用。而對降水徑流情況的比較中可知，在雜交狼尾草所在試驗區(qū)域的情況優(yōu)于自然野生草，并隨著時間推移而自然野生草所富含的水分失去情況優(yōu)于雜交狼尾草。主要是由于雜交狼尾草可以運用其茂密的枝葉以及發(fā)達的根系而吸收水分，一方面提升了自身攔截水量的能力，而另一方面則有效地保持水土。

3 結(jié)語

(1)通過試驗可知，雜交狼尾草能夠在土壤侵蝕以及保持水土方面發(fā)揮積極作用。交狼尾草有莖粗葉茂的特點，這能夠有效地增加地表的覆蓋率，從而有效攔截因雨水沖刷而導致了水土流失問題，這就減少土壤受到侵蝕的情況，同時通過交狼尾草中的莖粗葉茂作用還可以延長雨水滲透所需要的時間，從而提升了水土保持的能力。

(2)由于雜交狼尾草本身莖與葉之間是縱橫交錯，并呈現(xiàn)出條帶狀，這一特點就可以幫助攔蓄地表的徑流，進而減緩地表的徑流速，同時也減少泥沙的攜帶能力，有良好固土的效果。

(3)植株根系對土壤團聚能力來源于生長活躍過程中根系發(fā)達、密集的特點，一方面增強了坡地土壤水穩(wěn)性，并能夠改善土壤的團粒結(jié)構，從而增強了土壤的抵抗徑流以及雨滴擊濺的能力，另一方面是通過植物的根系還可以提高儲水能力，從而為干旱條件下輸送水分。因此，雜交狼尾草可以廣泛種植，提升水土保持的能力。

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S157.4+33

B

1004-1184(2017)06-0197-02

2017-08-14

姜明君(1971-)，男，遼寧營口人，副高級工程師，主要從事農(nóng)田水利工程、水土保持工程等方面的研究工作。