洪雅县不同植被类型对侵蚀性降雨的响应研究

分析研究区洪雅县1981—2000年气象资料得知,洪雅县柳江镇5—9月的降雨量占年降雨量的79.5%,≥25mm的侵蚀性降雨主要集中在4—11月的14 d中。生态定位观测的结果表明:不同类型植被恢复5年后按侵蚀性降雨量的大小排序依次为桦木+牛鞭草杂交竹+牛鞭草农耕地苦竹+牛鞭草,按侵蚀性降雨次数多少排序依次为桦木+牛鞭草农耕地杂交竹+牛鞭草苦竹+牛鞭草。苦竹+牛鞭草植被对降雨的调节能力较强;桦木+牛鞭草植被因桦木生长的原因对降雨的调节能力尚不及农耕地,该类植被有待进一步培育。     

三峡水库消落带4种草本根系抗拉特性及根系粘聚力

为明确三峡水库消落带典型草本植物根系抗拉特性并评价其固土能力,在三峡腹地忠县石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima(L.f.)R.Br.)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(L.f.)R.Br.)、双穗雀稗(Paspalum paspaloides(Michx.)Scribn.)和自然恢复草本狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.),采用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统分析了4种典型草本植物根系在土壤剖面的分布,利用拉力测试仪测定了4种草本根系的抗拉力并计算其抗拉强度,用Wu氏模型估算了根系对土壤粘聚力的增强值。结果表明,4种草地的根系大部分都分布在0—5cm土层中,根长密度(RLD)和根面积比(RAR)均沿土壤深度呈幂函数递减分布。4种消落带草本根系的平均抗拉力次序为狗牙根(5.86N)牛鞭草(5.55N)扁穗牛鞭草(5.50N)双穗雀稗(4.14N)。同样,狗牙根(62.26 MPa)平均抗拉强度最大,扁穗牛鞭草(51.29 MPa)和牛鞭草(50.66 MPa)次之,双穗雀稗(48.81 MPa)最小。4种草本根系都可以显著地增加土壤粘聚力,扁穗牛鞭草、牛鞭草、双穗雀稗、狗牙根最大增强值(表层0—5cm)分别为21.09,22.47,19.51,15.40kPa,平均增加黏聚力值分别为4.90,4.69,4.42,3.12kPa。说明4种草本植物的根系均具备较好的固土潜能,其中扁穗牛鞭草和牛鞭草根系的固土能力最强,双穗雀稗次之,狗牙根最弱。研究结果可以为三峡水库消落带的植被恢复和水土保持工程提供一定依据,并适当的推广到其他水库或湖泊消落带。     

扁穗牛鞭草

<正> 扁穗牛鞭草[Hemarthria Compressa(L.f)R.Br.)]为禾本科牛鞭草属多年生匍匐型草本植物。它具有适应性强、抗逆性好、生长快、产量高、营养丰富等特点,原产于两广、云南,现在四川、广西、江苏等省(区)的部分地区已有大面积推广种植,是一种很有发展前途的高产优质饲草和水保植物。     

4种植物的耐淹耐旱性及在消落带中的应用

为探讨水库消落带植被重建技术,对硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草、类芦进行了耐淹、耐旱、耐贫瘠等试验和大面积植被重建技术示范。结果表明,4种植物在淹没深度≤15 m时,其最大耐淹没时间>82 d;硬骨草、扁穗牛鞭草在强风化土及细沙中生长均较好,其耐贫瘠性优于棒头草;类芦有极强的匍匐茎,护岸抗浪蚀作用最好。     

牛鞭草的平衡施肥技术研究

人工牧草的种植是近年来我国农业种植业结构调整的方向,长期以来,关于人工牧草种植的施肥技术研究相对缺乏。本文在铜仁地区德江县煎茶镇松溪村通过田间试验,研究了平衡施肥对牛鞭草产量、品质的影响。结果表明,氮、磷、钾肥的合理施用能显著提高牛鞭草的产量,其增产效果以施氮>施钾>施磷。氮、钾肥的施用对牛鞭草品质的影响明显。综合各处理的产量和品质结果,N-P2O5-K2O 120-100-50kg hm-2可以作为铜仁地区旱耕地牛鞭草施肥的推荐方案。     

短期犁林(竹)-草复合植被还林初期土壤碳氮动态变化

对退耕地短期型光皮桦-扁穗牛鞭草和苦竹-扁穗牛鞭草复合植被还林初期(1~7年)不同年份土壤表层(0~20 cm)和下层(20~40 cm)土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)和全氮(Soil total nitrogen,TSN)含量进行了定位研究,探讨了退耕还林初期SOC和氮变化规律。研究表明:SOC和STN随恢复时间的延长呈先下降后增加趋势,光皮桦-扁穗牛鞭草和苦竹-扁穗牛鞭草表层SOC和STN分别在第6年和第4年时开始恢复,下层土均在第5年时开始回升;还林后各年之间C/N变化不大,只是在第2,3年有所升高,表现为土壤氮素有一定缺乏;还林7年后,苦竹-扁穗牛鞭草的SOC和C/N均高于光皮桦-扁穗牛鞭草,但其土壤氮素改善状况不甚明显。还林7年后土壤碳氮含量虽尚未恢复到农耕地水平,但随着退耕年限的延长,土壤碳氮素水平正在逐渐恢复,初步显示了实行退耕还林工程后土壤SOC和氮的固存效应。     

狗牙根和牛鞭草的消浪减蚀作用

剧烈的土壤侵蚀和库岸坍塌是三峡水库消落带的主要生态环境问题之一,而植被恢复是治理消落带的关键措施之一,植物的消浪固土能力是消落带适宜植物配置的重要依据。为了探讨三峡水库消落带典型草本植物狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.)和牛鞭草(Hemarthria altissima(Poir.)Stapf et C.E.Hubb.)的消浪减蚀效应,进行了植物消浪和波浪冲刷的水槽概化模拟试验。结果表明,2种植物的消浪效应有较大差异,在周期较长(1.2~1.5 s)时狗牙根平均消浪系数为0.54,明显高于牛鞭草(0.37);而在周期较短时(0.8~1.0 s)则2种草本消浪性能相当,消浪系数均介于0.15~0.30之间。在同样的试验条件下,狗牙根、牛鞭草平均侵蚀模数分别为17.63、57.28 g/(m2·min)。2种草本的减蚀效应均在89%以上,最高可达98.59%。植物的减蚀效应是其地上部分和地下根系的综合作用结果,其中牛鞭草根系的固土贡献率在91%以上,而地上部分仅为7.4%~8.6%;狗牙根根系固土贡献率(71.2%~76.2%)显著低于牛鞭草,但其地上茎干部分贡献率(23.8%~28.8%)要显著高于牛鞭草(P0.05)。可见2种植物都有较好的消浪减蚀效应,总体上狗牙根的消浪能力和综合减蚀效果均要略强于牛鞭草。波浪大小和周期、植被盖度、植物地上部分和根系形态对消浪减蚀效应有重要影响。该研究结果可以为三峡水库消落带的植被恢复和水土保持工程提供一定的参考依据,并可适当的推广到其他水库或湖泊消落带。     

华西雨屏区几种牧草的水土保持能力研究

通过坡面人工径流小区的定位观测,对几种牧草地与农耕地和裸地的产流产沙特征以及各种牧草的全年生物量进行测定、分析与比较,结果表明:(1)牧草的覆盖度对水土流失有至关重要的影响。覆盖度较好的小区的径流深及产沙量较低,在降雨集中的季节保持较高的牧草覆盖度是减少水土流失的重要途径之一。(2)扁穗牛鞭草小区在全年和次降雨中的产流产沙量均为最少,小区全年径流深237.6 mm,为裸地的66.4%,为农耕地的58.1%;全年侵蚀模数为121.44 t/(km2.a),仅为裸地的15.7%,为农耕地的31.8%。在对7月24日次降雨的观测表明扁穗牛鞭草小区径流量为1 992 L,为裸地的57.5%,为农耕地的77.7%;产沙量为1.04 kg,为裸地的16.6%,为农耕地的50.1%。(3)在7月25日次降雨中扁穗牛鞭草小区的径流量、泥沙量及地表径流中的N,P,K含量较低,且受降雨强度的影响最小。(4)扁穗牛鞭草全年生物量为71 760 kg/hm2,明显高于其它各草种。     

中国西南区扁穗牛鞭草种质遗传多样性的SRAP分析

本研究采用SRAP标记对主要来自中国西南地区（四川,重庆,贵州和云南）的43份扁穗牛鞭草种质资源的遗传多样性进行了分析。试验筛选出了11对引物组合对43份供试材料进行扩增,共获得153条带,其中多态性条带140条,多态性条带比率为91.50%,平均每对引物扩增出条带13.91,多态性条带12.73。实验数据结果表明,43份扁穗牛鞭草材料间的遗传相似系数（GS）为0.565～0.992,平均值为0.723,表现出了丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明,各供试材料间的聚类与其地理来源以及形态特征类型具有一定的相关性。同时,主成分分析结果能够直观的反映了各种质间的遗传关系。5个扁穗牛鞭草地理类群间的分子方差分析（AMOVA）揭示了供试的扁穗牛鞭草总遗传变异的85.99%存在于类群内,仅有14.01%的变异存在于类群之间,类群间的分化系数ΦST=0.140。本研究结果为扁穗牛鞭草种质的收集、利用及育种提供了理论依据。     

广西水库消落带植物群落调查

为探讨水库消落带植被重建技术,对广西一些有代表性的水库的消落带植被群落组成、分布以及生态特性等进行了系统调查。调查表明:在水深>15 m的消落带中,未发现有多年生植物;在水深0~15 m的消落带中,多年生的植物主要是草本类,有6科13种,其中有禾本科的硬骨草、扁穗牛鞭草、棒头草及类芦、羊茅等5种,蓼科的头花蓼等3种,苋科的空心莲子草,马鞭草科的过江藤,莎草科的粉被苔草、青绿苔草,以及蕨类的海金沙科的海金沙,其共同特点是耐淹、耐压又相对耐旱。硬骨草、扁穗牛鞭草、类芦及头花蓼各地都有,余则零星分布于各地。     

林(竹)+草植被恢复初期地表径流及其养分流失特征

试验研究了华西雨屏区不同退耕还林植被配置模式的水土保持效能,通过分析降雨、地表径流、径流养分浓度和径流养分流失量得出:竹+草植被恢复模式在退耕3年后能有效地减少地表径流,侵蚀性降雨量及其降雨场次也明显少于农耕地,退耕地地表径流养分流失量和养分流失浓度也有所降低;幼龄桦木+牛鞭草植被系统功能表现不如竹+牛鞭草模式明显,需进一步加强林木培育管理;低径流量中径流的养分浓度大,应注意土壤系统结构培育和优化,尽量减少养分流失。     

水库消落带典型草本植物根系对土壤抗冲性能的影响

为明确水库消落带典型草本植物根系对土壤抵抗径流侵蚀性能的影响,以裸地为对照,通过原状土冲刷试验研究了狗牙根、扁穗牛鞭草和苍耳3种草地0—20cm土层的土壤抗冲性能,并探讨了不同草本植物的根系特征及其对土壤抗冲性能的影响。结果表明:(1)3种草本植物根系均集中分布在0—10cm土层,扁穗牛鞭草的根重密度、根长密度、根表面积密度和根体积密度均显著高于狗牙根和苍耳(P<0.05)。(2)冲刷过程中各土样的径流含沙量均是先急剧降低后趋于稳定,放水冲刷0~3min含沙量较高且快速降低,3~6min缓慢降低,6~10min趋于平稳。与对照相比,不同草地在10min冲刷过程中均可有效减少径流含沙量,其中0—10cm土层的径流含沙量大小表现为对照>狗牙根>苍耳>扁穗牛鞭草,10—20cm土层则表现为对照>狗牙根>扁穗牛鞭草>苍耳。(3)冲刷过程中各土样的土壤抗冲指数均为先缓慢增大后迅速增大,抗冲指数在0~3min内较小且缓慢增大,3~6min时逐渐增大,6min后迅速增大。与对照相比,不同草本植物根系均可有效增加土壤抗冲指数,其中各草地0—10cm土层的抗冲指数与对照相比有显著差异,扁穗牛鞭草草地土壤抗冲指数最大,是对照的2.15倍,其次为苍耳、狗牙根草地,分别为对照的1.60,1.43倍;10—20cm土层扁穗牛鞭草和苍耳草地的土壤抗冲指数与对照相比仍具有显著差异,而狗牙根草地则差异不显著。(4)草本植物根系对土壤抗冲性能的增强效应主要发生在0—10cm土层,扁穗牛鞭草根系对土壤抗冲性能的增强效应最大,其次是苍耳,狗牙根最小。土壤抗冲性能的提高与根系分布、形态指标等密切相关,D≤1.5mm径级根系根表面积密度和根体积密度是影响土壤抗冲指数的关键因子。     

三峡库区消落带几种草地根系分布及土壤养分变化

为明确三峡水库消落带典型草本植物根系分布及土壤养分的变化,在三峡腹地忠县石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)和自然恢复草地,利用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统和常规统计方法对比研究了4种典型草地植物根系在土壤剖面分布及其对土壤剖面养分的影响。结果表明:四种草地的根系大部分都分布在0—5cm土层中,根长密度(Root length density,RLD)、根面积比(Root area ratio,RAR)均沿土壤深度程幂函数递减分布。植被及其根系的存在对土壤养分的剖面分布有重要影响。裸地的土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)和总N含量要显著低于草地,扁穗牛鞭草和自然恢复杂草地的全量养分大都要高于其他草地。四种草地类型的RLD,RAR与SOC、总N含量均有显著(p0.05)或极显著(p0.01)相关。可见本研究涉及几种植物的根系对土壤养分分布有重要影响。研究结果可以为三峡水库消落带植被恢复和水土保持提供一定的依据。     

三峡水库消落带几种草本植物根系的垂直分布特征

[目的]明确三峡水库消落带典型草本植物根系分布特征,为三峡消落带的植被恢复提供依据。[方法]在三峡腹地石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)三种人工恢复草本和自然恢复草本,利用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统研究其根系的土壤剖面分布特征。[结果]4种草本类型的的根系主要分布在0—10cm土层,根长密度、根直径(除自然杂草外)、根表面积密度、根体积密度和根尖密度均随土壤深度的增加而呈指数函数减小;除根径外,在整个土层剖面中(0—25cm),3种人工草本的根系指标都要显著高于自然恢复杂草。[结论]4种草本根系发达,对消落带水淹胁迫的适应性强。     

三峡水库消落带草本植物对若干土壤物理性质的影响

为明确三峡水库消落带典型草本植物对土壤物理性质的影响,在三峡腹地忠县石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima(Poir.)Stapf et C.E.Hubb.)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(L.f.)R.Br.)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides(Michx.)Scribn.)和自然恢复草地狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.),以裸地为对照,对比研究了4种典型草地土壤容重(Bulk density,BD)、颗粒组成(Soil particle composition,SPC)、磁化率(Soil magnetic susceptibility,SMS)和抗剪强度(Soil shear strength,SSS)等土壤物理性质的差异。结果表明:三峡水库消落带植物及其根系的存在对土壤容重、土壤体积磁化率、颗粒组成和抗剪强度有重要影响。裸地的土壤容重要显著高于4种草地,但表层土壤体积磁化率要弱于草地;草地与裸地的土壤颗粒组成无明显差异;植物根系可以显著增强土壤抗剪强度,其中牛鞭草地0—10cm和10—20cm层土壤粘聚力分别比裸地增加319.81%和46.89%,而狗牙根草地的增加幅度分别为17.69%(0—10cm)和43.13%(10—20cm)。研究结果可以为三峡水库消落带植被恢复和水土保持提供一定依据。     

利用库区种草养鱼防止水土流失的试验研究

本文针对南方水库养鱼饵料缺乏、库内泥沙淤积严重的问题进行了试验研究。结果表明,在库区内不同区域种植黑麦草、紫云英、岸杂一号狗牙根、象草、扁穗牛鞭草、鸡脚草、白三叶等优良牧草,具有投资少、周期短、见效快、效果好的特点;不但产草量高、品质好、鱼喜食,而且郁闭快、覆盖度高,具有较好的经济效益和生态效益。     

三峡库区5种耐水淹植物根系增强土壤抗侵蚀效能研究

考察了三峡库区嘉陵江岸5种耐水淹植物的根系在土壤表层(0-30 cm)的分布特征,从抗冲性和抗蚀性两个方面明确了它们对土壤抗侵蚀的增强效能,并对其根长密度(RLD,root length density)进行了分析。研究发现:(1)狗牙根、空心莲子草、牛鞭草和野古草的根系生物量主要分布在土壤上表层(0-10 cm),荻根系生物量在土壤表层分布比较均匀;(2)狗牙根、牛鞭草和野古草的RLD及D(直径)≤1 mm RLD在土壤上表层分布较多,荻和空心莲子草的RLD及D≤1 mm RLD在上、中表层(10-20 cm)之间无显著差异;(3)5种耐水淹植物的根系对土壤抗冲性和抗蚀性都有显著的增强效应;(4)土壤抗冲性增强值,抗蚀性增强系数与5种耐水淹植物的RLD及D≤1 mm RLD关系密切,符合线性回归。结果表明,5种耐水淹植物均能在三峡库区消落区植被构建中发挥较强的抗侵蚀效应,其中荻的增强效应最明显;RLD,特别是D≤1 mm RLD能很好地表征植物根系对土壤抗侵蚀能力的增强效能。     

不同退耕还林林草复合经营模式生物量和营养元素循环研究

以四川盆周山地退耕还林中杉木与黑麦草、三倍体毛白杨与黑麦草、杂交竹与牛鞭草三种不同林草模式为研究对象,对其生物量及其分配、营养元素循环进行研究为林草混交提供理论支撑.结果表明①林木与草生物量各组分所占比例地上部分＞地下部分;树干＞树枝、树叶.乔木层中,杉木现存量＞毛白杨＞杂交竹.各模式林木现存量分配规律均以树干材最大,杂交竹竿材＞杉木＞毛白杨;树皮现存量占乔木层的10%以上;毛白杨根系占23%,杉木占比例最小;树干与树冠之比,杂交竹最大.毛白杨树冠较大,树干与树冠之比较小;枝与叶现存量之比仍以杂交竹最大,杉木最小;光合系统与非光合系统比值杂交竹最大,充分说明这一模式的重要意义.     

华西雨屏区退耕地不同植被经营模式坡面径流和产沙特征分析

利用建立坡面径流观测场,对洪雅县低山区退耕还林中几种植被恢复模式进行定点观测。结果表明:(1)该区域产生坡面地表径流和土壤侵蚀最更本的原因是土地的耕作与否,3年未被直接扰动土壤的退耕地土壤侵蚀量仅是耕地的13.3%～37.9%;(2)林 草、竹 草种植模式的地表径流和土壤侵蚀特征既不同于农耕地,又与未被扰动的生态林植被相差较大。表现为随植被经营利用而出现阶段性的变化,牛鞭草的刈割对退耕地地表径流和土壤侵蚀影响较大。进一步研究、完善林 草、竹 草生态经营技术体系,提高该类退耕种植植被恢复模式的调蓄降雨能力,对指导退耕还林及植被经营有重要的意义。     

扁穗牛鞭草野生资源基株生产性能指标的分析研究

以基株为单位,对西南地区44份扁穗牛鞭草[Hemarthia compressa(L.F.)R.Br·]野生资源的10项生产性能指标进行比较研究。结果表明:不同基株生产性能指标变异很大;且生产性能指标之间有一定的相关性,茎叶比与植株的含水率呈显著的负相关,叶片含水率与茎秆含水率为极显著相关,空间分布指数与茎秆比为正相关;依据影响基株产量的第一、第二主成分分蘖数和植株空间分布范围,把供试材料分为Ⅰ~Ⅴ类,可依据生产性能类型,有针对性地对资源进行研究、选育和开发应用。