两种草本植物对红黏土边坡的固土护坡效应

[目的] 探讨两种草本植物对红黏土边坡的固土护坡效应,为该类型边坡、河道、大坝的生态治理提供科学参考。 [方法] 以红黏土边坡为研究对象,选取狗牙根和香根草作为护坡植物,通过种植试验、根系拉伸试验、直剪试验、室内模拟冲刷试验,探讨两种草本植物的护坡效应。 [结果] ①种植150 d内,两种草本植物均稳定生长,根系抗拉强度持续增加;生长30～150 d,狗牙根的最大抗拉力从0.84 N增至8.59 N,香根草的最大抗拉力从4.78 N增至89.89 N。 ②生长120 d时,对比无根土,狗牙根根土复合体的黏聚力提升91.1%,内摩擦角提升12.45%;香根草根土复合体的黏聚力提升107.47%,内摩擦角提升12.74%。 ③生长150 d时,对比裸坡,狗牙根坡的径流速率降低45.02%～54.15%,产沙速率降低58.3%～93.85%,60 min累计产沙量降低81.02%;香根草坡的径流速率降低35.46%～46.48%,产沙速率降低46.8%～89.44%,60 min累计产沙量降低74.61%。 [结论] 两种草本植物对红黏土边坡都具有良好的固土护坡效应,香根草对土体抗剪强度的增益效果更明显,狗牙根的水土保持效果更显著。     

根系交互作用对等高绿篱—大豆间作系统N素吸收转移的影响

通过15N标记叶片和15N标记土壤的地下部分隔箱栽试验,探讨了根系交互作用对大豆/绿篱间作体系氮素吸收和转移的影响。结果表明,紫穗槐-大豆系统无隔处理大豆和紫穗槐生长被抑制,其生物量和吸氮量均低于网隔和板隔2种分隔方式;而香根草-大豆间作下,大豆与香根草的生物量和吸氮量都表现为根系无隔时最高。大豆植株体内15N丰度,香根草-大豆间作下,尼龙网分隔处理高于无隔处理,香根草则表现为无隔处理较高;紫穗槐-大豆间作下,紫穗槐和大豆体内15N丰度都表现为根系无隔处理较低。大豆和绿篱共生期内,2种绿篱都从大豆体内竞争了氮素,发生了大豆向绿篱的氮素转移。表明香根草与紫穗槐对肥料氮的竞争能力均强于大豆;紫穗槐和大豆间作表现为种间抑制作用,不利于大豆和紫穗槐生长;香根草和大豆间作表现为互补作用,营养竞争和促进同在,促进了大豆和香根草生长。     

不同种植间距对香根草植物边坡优先流发育特征的影响

[目的]分析优先流在香根草边坡中的发育特征,研究植物根系与优先流之间的关系,为进一步研究降雨条件下植物根系对边坡土体稳定性的影响提供理论依据。[方法]以种植间距为50 cm和10 cm的香根草为研究对象,模拟30 mm和50 mm两种不同的降雨量,采用示踪剂试验研究了香根草边坡土壤的优先流发育特征。[结果]香根草种植间距从50 cm减少到10 cm会增大边坡的水力响应。在50 mm的降雨量作用下,10 cm种植间距的香根草边坡土壤的染色面积比率和优先流比分别是50 cm的1.55,1.76倍。表层土0—10 cm土层深度范围内染色路径数量变化不明显,在10—35 cm深度土层范围,10 cm种植间距的染色路径数量多于50 cm种植间距的香根草边坡土壤。当降雨量由30 mm增加至50 mm时,水流会通过优势通道更迅速迁移到边坡土壤中。降雨量为30 mm土壤的染色面积比率(36.11%)和优先流比(67.25%)小于50 mm土壤的染色面积比率(49.68%)和优先流比(79.96%),并且染色路径数量随着降雨量的增加而增多。[结论]香根草根系特征与优先流关系密切。选择植物护坡时,应合理选...     

等高绿篱模式下红壤丘岗区浅沟坡面土壤水分时空分布

等高绿篱技术被认为是防治浅沟侵蚀的一种有效措施,然而,绿篱拦挡下浅沟坡面土壤水分的变化特征还不是很清楚。利用定位观测数据,探讨了绿篱拦挡下浅沟坡面土壤水分的时空变化。结果表明:在浅沟存在的坡面上,等高种植香根草显著影响了土壤水分时空分布特征。0-45cm土层土壤含水量垂直变化,香根草小区和裸地小区在雨季均呈逐渐减小趋势,在旱季呈逐渐增大趋势,且香根草小区各层土壤水分变异程度大于裸地;浅沟坡面土壤水分从坡顶向下,香根草小区变化总趋势是先减小后增大或持平,裸地小区呈先增大后减小再增大趋势;香根草种植增大了土壤水分沿坡面横向的变异度,但纵向坡位的影响仍较横向明显。     

山西土石山区3种草本植物根拉拨特性

为了解山西省土石山区固土护坡草本植物根系拉拔特性,筛选拉拔力优势草本植物物种进行水土流失防治,通过开展根系原位拉拔力学试验,研究了3种典型草本植物香根草（Vetiveria zizanioides L.）、百喜草（Paspalum notatum Flugge）、黑麦草（Lolium perenne L.）根系拉拔力随根径和土层深度的变化规律。结果显示:3种草本植物根系拉拔力随着根径的增大而增加,且拉拔力与根径之间满足幂函数关系;整体上,根系拉拔力从大到小顺序表现为香根草 > 黑麦草 > 百喜草,而且三者之间差异显著;但在D≤0.4 mm和D>0.4 mm两个根径组下,黑麦草均表现出较好的拉拔力性能。在0—10 cm,10—20 cm两个土层间,香根草和百喜草两种植物根系拉拔力性能相似,而黑麦草单根拉拔力在表层土壤发挥效果优于下层土壤。从单根拉拔力方面出发,黑麦草在3种植物中可优先考虑用于固持浅表层土壤。试验探究了草本植物单根在不同根径组下和土层深度下的抗拔性能,研究结果可为山西省土石山区水土保持植物措施草本植物物种选择提供理论依据。     

鄱阳湖沙区香根草生长差异及环境效应

[目的]香根草(Vetiveria zizanioides)是保持水土的理想植物,研究香根草在鄱阳湖沙区的生长情况及对沙区环境的影响,为南方治沙提供参考。[方法]采用野外测量与室内试验相结合的方法,分析距湖距离和不同处理方式对香根草生长的影响以及香根草对土壤温度、湿度的影响。[结果](1)距湖距离对香根草生长高度的影响不显著,对香根草的分蘖数影响显著;刈割和分蘖处理对香根草生长高度的影响不显著但有促进作用,刈割处理可以促进香根草的分蘖,分蘖处理不利于香根草的分蘖;生长期末,香根草各指标存在差异;(2)香根草可以降低土壤温度,增加土壤含水量;(3)距湖距离、香根草生长高度均与香根草分蘖数呈显著正相关(p0.05);土壤温度与土壤含水量呈极显著负相关(p0.01)。[结论]香根草在重度沙化区存活率高,距湖距离和不同处理方式影响香根草生长,香根草种植对沙区土壤具有改善作用。     

香根草引种试验研究

作者通过试验,研究分析了香根草在我国南方(N18°10'～20°10')北方(N35°38'～36°33')及中间过渡地带的生长情况。试验结果表明:香根草在我国北方泰安能正常生长和分蘖,从而使香根草引种试验向北推移了9个纬度带。     

香根草引种试验初报

<正> 香根草[Vitveria Zizanioides (L.)Nash]属禾本科多年丛生植物,具有适应性广易繁殖、生长快、根系发达、耐早耐瘠薄等特点。 香根草植物篱是防治坡耕地水土流失的一项新技术,即在坡耕地上把香根草种植成宽约0.3～0.5米连续的等高草带,相邻篱间为农田。植物篱如同透水的挡坝,当坡面径流通过该篱时流速降低,侵蚀能力减弱,径流携带的     

植物吸收对模拟污水净化系统去除氮、磷贡献的研究

采用炉渣、沸石和土壤为基质,黑麦草(Lolium mutliflorum)、水芹(Oenanthe javanica)和香根草(VetiveriaZizanioides)为植被模拟了不同基质人工湿地和无基质的浮床植物净化系统,研究了3种植物在4种净化系统内对生活污水N、P的吸收和去除作用.结果表明:3种植物在各净化系统中均能正常生长,总生物量干重在121.8～557.4g/m2之间,均以黑麦草最高.4种净化系统中,黑麦草、水芹和香根草的地上部N、P平均含量分别为26.33、3.33 mg/g,24.08、2.64 mg/g和12.39、1.41 mg,g;地下部N、P平均含量分别为8.92、1.52 mg/g,19.39、2.55 mg/g和10.85、1.33 mg/g.浮床系统因承受的N、P负荷较高且不存在基质,3种植物的地上部、地下部N、P平均含量几乎均高于各基质人工湿地.4种净化系统中,黑麦草对N、P的吸收能力均明显高于水芹和香根草,3种植物的N、P总吸收量分别为:(黑麦草)5.26～11.73、0.72～131g/m2,(水芹)1.88～8.08、0.18～1.83 g/m2,(香根草)0.86～2.44、0.07～0.79g/m2,各植物的N、P吸收量均以浮床系统最高.植物对N、P的吸收量主要取决于自身的生物量和N、P含量.黑麦草吸收的N、P量分别占4种净化系统N、P去除总量的39.3%～59.4%和88.9%～96.3%,其对N、P的吸收己成为各净化系统去除N、P的主要机制.水芹和香根草对N的吸收仅是各净化系统去N的一个途径,其贡献率分别为;10.2%～37.6%和4.8%～17.7%;水芹和香根草对P的吸收量占浮床系统去P总量的96.4%和83.2%,是系统除P的主要机制,但其对3种基质湿地的去P贡献则很小.     

香根草是一种良好的水土保持草埂植物

<正> 香根草又名岩兰草,产于我国东南部、印度、印度尼西亚、斯里兰卡、斐济、巴西等热带亚热带地区。它是禾本科多年生草本植物,簇生、直立茎,植株无芒无毛,叶片狭长挺直,叶片长70多厘米,宽在8毫米以内。它的再生力高、分蘖强,根系发达,根深达1～2米,因而固土作用强。香根草无根状茎、匍匐茎,靠根系分枝成株繁殖。它有别于香茅草,植株形状类似南方的芭茅草。开花后植株枯死。根的主要成分为岩兰草醇。根经蒸汽蒸馏而得香根油,为黄褐色粘性液体。其定香力很强,用于调合皂用香精和化妆品香料,为调合香精中的重要香料之—。     

红壤坡地香根草植物篱产流产沙过程模拟

通过3种不同地类（香根草、普通草地、裸地）小区的人工降雨试验,分析对比红壤坡地香根草植物篱的水土保持效果,探讨香根草植物篱不同部位的防蚀机制.结果表明：1）香根草植物篱具有明显的减流减沙效益,相比裸地,香根草减流21％,产沙量只有裸地的18％;2）香根草植物篱的产流时间明显滞后,在降雨强度较大条件下的减流减沙效应更显著;3）减流效应主要依靠地下部分根系对土壤结构的改善,增加降水入渗,减少地表径流;4）减沙效应主要依靠地上部分庞大的生物量削弱雨滴动能,减轻对土壤颗粒的破坏.     

不同湿地植物配置对扑草净的吸收和去除效果研究

为探究不同湿地植物配置对扑草净的去除效果,设置香根草和菖蒲生物量比例为1∶2、1∶1、2∶1及香根草和菖蒲单独种植共5个处理,以未种植植物的水体为对照,测定5 mg·L^-1扑草净处理5、10、15、20、25、30 d时水体和植物体内的扑草净含量,并与单一植物处理相比较,分析不同植物搭配处理对扑草净的吸收去除效果。结果表明,3种不同生物量配置处理下水体中的扑草净含量均显著低于对照和单一植物的水体;从第5天开始,2种植物搭配处理的水体中扑草净的含量已开始低于单一植物的水体;第20天时,香根草和菖蒲生物量比为2∶1的处理水体中扑草净去除率达89.6%,残留的扑草净含量仅为0.52 mg·L^-1,显著低于其他处理。香根草对扑草净的吸收能力优于菖蒲,以香根草为优势植物(生物量大)时对扑草净的吸收效果优于以菖蒲为优势植物的处理。综上所述,2种湿地植物搭配对扑草净的吸收和净化效果优于单一植物,其中香根草和菖蒲生物量比为2∶1的处理效果最佳。本研究为深入挖掘湿地植物对水体污染物的净化潜力提供了理论参考。     

香根草篱对红壤坡耕地坡面土壤酶活性的影响

为研究香根草篱(Vetiveria zizanioides)对红壤坡耕地土壤酶活性的影响,以典型红壤坡耕地花生+草篱种植模式为研究对象,选取花生常规种植为对照,研究了花生关键生育期香根草篱对表层土壤(0 ~ 20 cm)酶活性的空间影响。研究发现：与花生常规种植相比,香根草篱可以明显提高坡面土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶的含量;栽培植物篱后,坡面土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性表现出篱前含量增高,篱下含量降低,形成水平带状分布规律。从花生出苗期-结荚期-成熟期,土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性均呈现先增后减的趋势,其中以结荚期较高。采样点与土壤脲酶、蔗糖酶活性呈显著线性相关,3种土壤酶之间的相关性也都达到了显著相关。     

重金属Zn Cu对香根草生理生化指标的影响及其积累特性研究

采用水培方法,研究了不同浓度Zn、Cu对香根草生物量、含水量、叶绿素、MDA、可溶性蛋白质含量、根系活力以及Zn、Cu在香根草体内的积累和分布的影响。结果表明,低浓度的Zn、Cu刺激了香根草的生长,提高了香根草的生物量、含水量、叶绿素含量以及根系活力;高浓度的Zn、Cu使香根草生物量、含水量、叶绿素、可溶性蛋白质含量和根系活力均不同程度地下降,MDA含量增加;香根草根系中积累的重金属含量随处理浓度的增加逐渐增加,当处理浓度为60mg·L-1时,根系干重富集的Zn、Cu分别达到2581和6528mg·kg-1。两种重金属在香根草植株内的分布主要以根部积累为主,地上部积累的重金属含量极少。     

生物炭对铜矿区污染土壤微生物活性及香根草富集铜、镉、铅的影响

矿区土壤易发生重金属污染,是土地资源利用和维护的一大难题。以铜矿区污染土壤为研究对象,按质量比添加0,1%,2%,4%,10% (w/w)的生物炭,进行香根草室内盆栽试验。研究添加生物炭对土壤pH和微生物活性、香根草富集与转运重金属的影响,探明重金属形态含量与生物炭、微生物活性的相关性,旨在为生物炭与香根草联合修复矿区重金属污染土壤提供理论参考。结果表明:生物炭的添加能提高土壤pH,显著提高土壤FDA水解酶、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进土壤基础呼吸,但对土壤微生物量碳无显著影响;生物炭的添加使香根草生物量显著增大,降低土壤Cu和Pb的有效态占比,Cd的变化与此相反;添加生物炭促进香根草对Cd和Pb的富集,降低香根草对Cu的富集,减少Cu、Cd和Pb在香根草体内的转运,因此香根草可作为Cu、Cd和Pb的稳定化植物。土壤蔗糖酶活性与香根草叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态和残渣态Cu含量呈显著正相关,土壤基础呼吸与叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态Cu、Pb含量呈显著负相关,而与有效态Cd含量呈显著正相关。总之,生物炭可减弱矿区土壤重金属对香根草生长的毒害作用,并促进香根草对重金属的富集,两者结合可改善铜矿区污染土壤的理化性质和微生物活性,有利于重金属污染土壤修复,改善土壤质量。     

香根草植物篱护坡反季节施工技术

 在萍莲319国道改建工程中运用香根草(Vetiveriazizanioides)植物篱护坡反季节施工技术,在石块砾石区下边坡,香根草成活率达90%,在煤土堆积下边坡,香根草成活率达94%。表明香根草植物篱技术在江西萍乡10—11月反季节应用非常成功,证明了香根草等高植物篱技术防护公路边坡的有效性,也说明在极劣地利用香根草进行生态恢复,一年四季皆可取得成功。这为香根草等高植物篱技术的广泛运用和推广提供了新的施工方法。     

农田改为农林(草)复合系统对红壤CO2和N2O排放的影响

以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(草)复合系统后土壤CO2和N2O排放特征。研究结果表明:(1)土地利用方式改变后,撂荒地土壤CO2排放量明显低于其他5种土地利用类型,但紫穗槐/玉米地、单作玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地5种土地利用类型之间土壤CO2排放量差异不显著。(2)玉米生长期间,6种不同土地利用方式下,土壤N2O排放总量从高到低依次为紫穗槐/玉米地(508 g·hm-2·a-1)、紫穗槐林地(470 g·hm-2·a-1)、撂荒地(390 g·hm-2·a-1)、香根草/玉米地(373 g·hm-2·a-1)、香根草草地(372 g·hm-2·a-1)、单作玉米地(285 g·hm-2·a-1)。(3)土壤CO2通量与土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和土壤含水量无显著相关关系;土壤N2O通量与土壤氮素净矿化率呈显著线性相关,但与土壤无机氮和土壤含水量无显著相关关系。农田改变为农林(草)复合系统可能潜在地增加土壤CO2和N2O排放;农田改变为林(草)地可能潜在地减少土壤CO2排放,增加土壤N2O排放。     

自然生草对渭北旱塬苹果园土壤氮及果实品质的影响

为了减少土壤硝态氮的积累,防止苹果缺钙症状的发生,该研究以果园清耕为对照,探讨渭北旱塬果园自然生草(繁缕和牛繁缕群落,自然生草2、4、6和8a)对土壤有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、水溶性钙含量和苹果果实中的氮、磷、钾、钙含量及果实缺钙症状和果实品质等的影响。结果表明果园自然生草可提高0～40cm土层土壤有机质、全氮和水溶性钙的含量,略微提高40～60cm土层土壤水溶性钙含量,且自然生草年限越长,土壤有机质、全氮和水溶性钙含量越高,但对40 cm土层以下的土壤有机质、全氮和60 cm土层以下的土壤水溶性钙含量无显著影响。自然生草2和4 a 0～60 cm土层土壤铵态氮略低于清耕,6和8 a的略高于清耕,自然生草对土壤铵态氮无显著影响。自然生草2、4、6和8 a 0～80 cm土层土壤硝态氮较清耕分别降低16.28%,31.31%,40.13%和47.41%,均极显著低于(P0.01)清耕;80～240 cm土层分别降低4.38%,12.41%,16.90%和19.39%,自然生草4、6和8 a的均极显著低于(P0.01)清耕;但自然生草对240 cm以下土层土壤硝态氮基本无影响。不同生长年限自然生草的生物量、全碳、全氮、全磷、全钾和全钙均基本相同。自然生草提高了果实中的钙含量,降低了果实中的氮钙比、磷钙比和钾钙比,降低了果实缺钙症状的发生率,提高了果实着色面积、果实硬度和果实可溶性固形物含量。渭北旱塬果园自然生草,可有效提高果园土壤有机质,减少硝态氮积累,减少缺钙症状发生,提高果实品质。     

香根草防治金橘园水土流失效果

阳朔县金橘产业水土流失已成为制约农业可持续发展的主要因素之一。通过在金橘园种植香根草等治理金橘园水土流失,采用径流小区观测法,探讨香根草、多年生黑麦草不同治理措施对坡面径流及土壤侵蚀的影响,研究表明:香根草处理区泥沙为132.06 kg/hm2,分别与对照区和多年生黑麦草处理区减少水土流失量23.5%和33.04%;坡面径流量分别减少21.46%、52.41%。不同处理保水保土效益的总体趋势是:香根草>多年生黑麦草>对照区。以采用香根草措施治理水土流失效果最好。     

宁夏南部黄土丘陵区典型草本根系分布特征

为揭示宁夏南部黄土丘陵区几种典型草本根系分布特征,采用根钻法和Win RHIZO根系分析系统对草本(百里香、星毛委陵菜、猪毛蒿、长芒草)整根特点、0—30 cm土层分布特征以及表层根—土结合体状况进行了定量分析。结果表明:(1)各草本根系除长芒草外,大部分具有发达的侧根,细根绝大部分位于土壤浅层。(2) 4种草本0—30 cm土层根长密度为2.38～23.56 mm/cm~3,各径级根以≤0.5 mm根最大,占总根长密度的73.4%～86.4%。根表面积密度为2.65～28.83 mm~2/cm~3,百里香以≤0.5 mm根,猪毛蒿以2～3.5 mm根最大,其余草本各级根分布相对均匀。根体积密度为0.61～49.36 mm~3/cm~3,各径级根百里香以2～3.5 mm根,猪毛蒿以0.5～1 mm根最大,其他草本数值很小。随根径增加各草本的根长密度降低,根体积密度先增后降。(3)草本根长密度主要集中在0—20 cm土层(88.3%～100%),根表面积密度百里香、星毛委陵菜集中在0—10 cm(81.3%～99.3%),长芒草、猪毛蒿集中在0—20 cm(90.9%～100%),两个参数值均随土层深度的增加而减小。(4)根土结合体定量分析认为,百里香、星毛委陵菜、长芒草3种草本固结表层土壤效果较好。