坡地植物篱技术的生态效益研究进展

坡地植物篱技术是为实现可持续发展农业的农林复合经营的种植技术,是一种坡地改良的植物措施。坡地植物篱的生态效益主要是指其水土保持效应、改良土壤和提高生产力的作用。本文综述了近15年来植物篱的发展历史,从植物篱的水土保持效益、改善土壤物理性质、提高土壤肥力和改变微地形等方面进行分析,并探讨了植物篱技术应用的不足和今后发展前景。     

坡地生物篱和缓坡地等高种植的水土保持效应

实施了《贵州省坡地生物篱和缓坡地等高种植技术集成》试验研究。结果表明:利用生物栅篱植物护埂,形成挡土的栅篱植物带,在生物栅篱的拦截阻挡和栅篱植物根系固结土壤的作用下,极大减缓地表径流,减小水流携带泥沙的能力,减少水土和养分流失。在生物篱梯化护埂的基础上,配套横坡垄作由于垄面有一定的高度,起到拦截阻挡泥沙和水分的流动,有效减少减缓地表径流和水流携带泥沙的能力,从而减少水土和养分流失。在8°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流77.7%～82.8%,减少水土流失68.9%～86.2%,减少N、P2O5、K2O养分流失93.82%～93.74%,减少土壤有机质流失72.26%～80.67%。在15°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流72.7%～78.6%,减少水土流失76.6%～85.1%,减少N、P2O5、K2O养分流失90.05%～96.01%,减少土壤有机质流失95.03%～97.28%。     

紫色土区植物篱对土壤贮水及渗透性的影响

为探讨紫色土区植物篱对土壤贮水及渗透性的影响,以玉米地为对照,针对土壤滞留贮水量、吸持贮水量和饱和贮水量表征土壤的贮水特征,以及初始入渗率、稳定入渗率、平均渗透率和渗透总量表征土壤渗透性,对新银合欢和香根草植物篱进行研究。结果表明:植物篱的贮水能力和渗透性明显大于对照玉米地,且植物篱对土壤滞留贮水功能的改善程度大于对土壤吸持贮水功能的改善,从而表明植物篱可明显改善土壤的贮水能力和渗透性,对涵养水源,降低水土流失有显著效果。2种植物篱中香根草植物篱对土壤的贮水能力和渗透性的改善效果均优于新银合欢植物篱的改善效果。     

植物篱的生态价值和民族生态学价值探讨

分析了植物篱技术在国内外的发展历程,综述了植物篱的生态价值,包括改善区域微环境和增加生物多样性,控制水土流失,改善微地貌,改善土壤理化性质,控制农业面源污染等。同时介绍了植物篱的民族生态学价值,即不同民族对植物篱的应用情况。     

三峡库区坡耕地植物篱技术对土壤特性的影响

研究三峡库区坡耕地植物篱技术对土壤特性的影响,结果表明,植物篱技术能有效改善坡耕地土壤结构,提高土壤养分的含量。植物篱的根系吸收促进养分的保持以及植物篱的物理阻挡作用对土壤径流的截持与减少泥沙的流失,有效地改善了土壤的养分含量。     

不同植物篱在旱坡地柑橘园中的栽种效果

通过三峡地区旱坡地田间定位试验,研究了柑橘园中3种植物篱对水土流失、土壤有效氮磷及柑橘生长的影响.结果表明,植物篱处理能显著减少水土流失,百喜草、黄花菜及花生3种植物篱处理的水土流失量均比无植物篱低,其中百喜草植物篱处理水土流失量最低;3种植物篱处理的土壤有效磷含量均高于无植物篱处理,但有效氮含量却低于对照,这主要是由...     

喀斯特山地不同类型植物篱的减流减沙作用

喀斯特山地环境特殊,水土流失现象普遍存在,运用植物篱治理喀斯特水土流失是一种新的尝试。2012—2014年间在喀斯特分布典型的山地区域研究植物篱减流减沙作用,通过对区域内产流、产沙监测及土壤渗透性测定,计算土壤的渗透速度、渗透系数及减流率、减沙率,分析植物篱模式对减流、减沙作用的影响。结果表明,在植物篱模式下减流率普遍在30%~60%,最高可达65%;减沙率一般在70%,最高可达86%;同时减流减沙作用与土壤的渗透性相关联。结果为喀斯特山区植物篱的进一步研究提供了切实可行的技术依据。     

紫色土区植物篱模式对坡耕地土壤抗剪强度与抗冲性的影响

【目的】土壤抗剪强度和抗冲性是反映土壤综合对抗水力侵蚀性能和评价复合农林业模式生态效益的指标。研究植物篱模式对土壤抗剪强度、抗冲性及其坡面分布的影响,为探讨植物篱模式控制水土流失及农业非点源污染机理研究提供参考。【方法】利用植物篱控制水土流失的长期定位试验,采用原位监测法测定土壤抗剪强度,原状土冲刷法测定土壤抗冲性,剖面挖掘法测定根系参数,简易比重计法、湿筛法、吸管法、环刀法等测定土壤颗粒组成、水稳性团聚体组成、微团聚体组成、容重等主要土壤理化性质,数理统计方法研究紫色土区植物篱模式对坡耕地土壤抗剪强度、抗冲性及其坡面分布的影响。【结果】与横坡农作模式相比,0-10 cm和10-20 cm土层土壤在20°坡地紫穗槐模式下的平均抗剪强度（SS）分别增加70.3%和89.3%,平均抗冲指数（ASI）分别增加84.1%和35.2%;香根草模式下,平均SS分别增加49.6%和133%,平均ASI分别增加48.0%和26.1%;13°坡地紫花苜蓿模式下,平均SS分别增加62.2%和51.9%,平均ASI分别增加188%和57.3%;蓑草模式下,平均SS分别增加89.7%和50.6%,平均ASI分别增加175%和26.9%。20°坡地植物篱模式提高土壤SS与ASI的平均效应分别为85.5%和48.4%,13°坡地的分别为63.6%和112%。土壤ASI随冲刷时间增长呈幂函数型增大,植物篱模式土壤抗冲性的增幅远大于横坡农作模式。坡面自下而上,横坡农作模式土壤抗剪强度与抗冲性呈近直线式减小或自下、中坡位急剧减小;植物篱模式的呈波浪式减小,篱带增加,作物带减小。【结论】植物篱模式明显或显著提高了土壤抗剪强度与抗冲性。就表层（0-10 cm土层）土壤而言,20°坡地紫穗槐模式提高土壤抗剪强度与抗冲性的效应大于香根草模式;13°坡地紫花苜蓿模式提高土壤抗剪强度的效应小于蓑草模式,提高土壤抗冲性效应大于蓑草模式。20°坡地植物篱模式提高土壤抗剪强度效应大于13°坡地,提高土壤抗冲性效应则小于13°坡地。植物篱模式改善了坡地土壤抗剪强度与抗冲性的过大坡面异质性。     

稻草覆盖和香根草篱对红壤坡耕地土壤酶活性和微生物群落结构的影响

【目的】明确不同生物水土保护措施下土壤有机碳与土壤微生物种类及功能间的关系。【方法】依托始于2009水土保护年的红壤坡地不同生物水土保护措施的水土保护效果野外试验,利用磷脂脂肪酸方法(PLFA),研究花生等高种植(CK)、香根草篱+花生(H)、稻草覆盖+花生(M)和稻草覆盖+香根草篱+花生(HM)对土壤微生物量和组成以及参与碳循环土壤酶活性、土壤有机碳、活性有机碳的影响。【结果】与CK相比,H、M和HM 3种水土保护措施土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物量碳(MBC)和微生物熵含量均有增加,香根草篱是增加土壤MBC和微生物熵的主要影响因素。参与碳循环的蔗糖酶(INV)、纤维素酶(CEL)、β-葡糖苷酶(β-Glu)以及微生物量碳酶强度均受到香根草篱的显著影响。PLFA分析表明,与CK相比,H、M和HM显著增加了土壤PLFAs总量(TB)、细菌(B)和放线菌(ACT)的数量,降低了革兰氏阴性菌(GN)/革兰氏阳性菌(GP)比例,尤以HM处理减少幅度最大。主成分分析表明,H和M处理土壤微生物群落结构相近,与CK差别较大。冗余分析(RDA)表明,土壤TOC、MBC与参与碳循环CEL、INV、β-Glu酶的活性均是影响土壤微生物数量和结构的主要因子。【结论】稻草覆盖和香根草篱对红壤坡耕地土壤参与碳循环的酶活性、微生物数量和群落结构有不同影响。     

坡地果园不同植物篱模式的土壤肥力特征

本研究通过25°紫色土坡地果园的定位试验观测,探讨了不同植物篱模式对坡地果园土壤肥力的影响。结果表明,植物篱技术科学合理地解决了坡地果园用地和养地的问题,一方面通过植物篱根系吸收土壤深层养分并以刈割茎叶返还土壤,促进了养分的循环与再分配,发挥了养分泵的功能,另一方面通过植物篱的阻滞和坡面覆盖,减少了由径流与侵蚀泥沙携带的养分损失,有效改善了土壤肥力性状。     

干湿两季等高绿篱红壤浅沟坡面土壤水分空间变化

以红壤丘岗区等高绿篱浅沟坡面为研究对象,比较干湿两季有无绿篱浅沟坡面土壤水分的空间分布,并对试验小区的径流量以及土壤侵蚀量进行对比.结果表明:在旱季,小区土壤含水率变化随着土层加深均呈现增长的趋势;在雨季,无绿篱小区土壤含水率随着土层加深呈现增长的趋势,而绿篱小区土壤含水率表现为30 cm土层＞45 cm土层＞15 cm土层;绿篱小区的土壤水分变异系数随着土层加深呈降低趋势,相同土层干湿两季绿篱小区土壤水分变异系数均大于无绿篱小区土壤水分变异系数.在干湿两季,坡中位置绿篱小区土壤含水率始终大于无绿篱小区土壤含水率,坡上和坡下位置上绿篱小区土壤含水率小于无绿篱小区土壤含水率,种植等高绿篱的坡面保水保土效果明显,使植物在干湿两季能充分利用浅沟坡面水分,对缓解季节性干旱、保持水土起到显著作用.     

浅沟坡面红壤水分季节变化特征及其影响因子

在2007年5月到2008年1月期间,供试土壤为红壤及坡面坡度为15°条件下,利用定位观测数据,探讨了天然降雨条件下浅沟侵蚀小区土壤水分季节变化特征,分析了降雨、土壤质地、等高绿篱、浅沟地形等四个因素对土壤水分动态变化的影响。结果表明,小区坡面0-45 cm土层平均土壤水分含量季节变化规律基本与降水变化一致,降水是影响浅沟坡面土壤水分变化的主要原因;绿篱对浅沟坡面土壤水分的影响因存在季节性的差异,雨季等高绿篱措施对提高浅沟坡面0-45 cm土层含水量作用显著,旱季则相反;土壤质地和浅沟微地形也是影响土壤水分变化的重要因素,但其影响都不如降雨和绿篱的影响显著,种植绿篱有利于保持坡面水分。     

水土保持措施对黑土流失区土壤理化性质的影响

针对黑龙江省东南部黑土区坡耕地所采取的4种水土保持措施的土壤进行了理化性质研究,分析了不同水土保持措施之间的差异.结果表明:0～50 cm黑土层有机质平均质量分数排序为植物篱＞谷坊＞退耕还林＞退耕还草,植物篱有机质质量分数115.66 g/kg,而退耕还草为69.43 g/kg;非毛管孔隙大小排序为植物篱(10.56％...     

陡坡地饲草玉米生物篱的生态效益研究

坡地水土流失对三峡库区生态环境与可持续性发展构成双重压力.生物篱技术是一条有效防治水土流失、提高土地生产潜力的坡地改良利用途径.本研究以饲草玉米为纽带营建坡地生物篱模式,经4 a定位试验探讨了其生长状况和水土保持效益.结果表明,饲草玉米生物篱能有效改善陡坡地土壤性状、固持土壤、截持径流、减少养分流失,对减少库区水土流失与面源污染,保持和提高坡地生产力具有重要作用.     

不同植物篱类型对农田地面蜘蛛种群的影响

 【目的】研究植物篱对于农田地面蜘蛛种群的影响。【方法】于2005-2007年两个冬小麦和夏玉米生长季节在四川省土壤肥料研究所资阳试验站的1号试验地（坡度20°）和2号试验地（坡度12°）利用陷阱法对香根草（1号地）、紫穗槐（1号地）、蓑草（2号地）和苜蓿（2号地）4种植物篱类型对农田地面蜘蛛活动密度（种群密度和活动性的参数）的影响进行了调查。【结果】植物篱处理植物篱带地面蜘蛛的活动密度在冬小麦生长季节均显著高于对照裸地,植物篱处理植物篱带地面蜘蛛的活动密度在夏玉米生长季节也高于对照裸地,但是只有蓑草和苜蓿植物篱带与对照裸地差异显著。植物篱处理农田地面蜘蛛的活动密度在冬小麦和夏玉米生长季节与对照处理农田均无显著差异。【结论】植物篱带在冬小麦生长季节可以作为地面蜘蛛重要的越冬场所,但是植物篱带的出现并没有显著提高临近农田地面蜘蛛的活动密度。     

香根草在红壤丘陵上的应用

本文根据我省香根草试验结果，针对我国南方红壤丘陵水土流失严重、生态环境退化等问题，从香根草适应能力强、生长成篱速度快、生物量大等优势及其显著水土保持、稳定水热状况、改善生态环境、培肥改土效果等方面分析，认为香根草的种植是促进红壤丘陵农业持续发展切实可行的有效措施。     

西南岩溶地区的主要生态环境问题及其防治对策

在介绍西南岩溶地区生态环境基本特征的基础上,分析了该地区的主要生态环境问题,并提出了相应的防治对策。认为西南岩溶地区的主要生态环境问题是以石漠化为特征的土地退化,其日益蔓延的主要原因是人类不合理的土地利用,而导致这一结果的根源则是贫困。如何进行植被的恢复重建和实现水土资源的协调利用,是西南岩溶地区环境治理和消除贫困的关键。在部分水土资源短缺、旱涝灾害频繁、环境极度退化的岩溶地区,环境移民是实现生态重建的一条有效途径。     

几种绿篱梯田中紫色土有机质组分及其性质的研究

三峡库区紫色土分布地区土壤有机质含量较低。在该区种植新银合次、马桑、黄荆等植物篱５年后,土壤有机质的含量明显增加：;腐殖酸品质有不同程度的提高,ＨＡ／ＦＡ值增大;土壤的团粒结构也有一定的改善。