人工栽培灌叢對牧草生長及水土保持效果的研究

劉志林

摘要：對湟水河源頭荒山荒坡上人工栽培的沙棘、檸條等灌叢帶的牧草地上部與地下部產量進行測定分析，結果表明：在該地區的荒山荒坡上人工栽培沙棘、檸條等灌叢，牧草地上產草量平均提高23.7％，地下根量平均提高18.2％，水土流失減少1300t／hm²。

關鍵詞：灌叢帶；荒坡帶；山脊帶；水土保持

中圖分類號：S54

文獻標識碼：A

文章編號：1009-5500(2009)06-0050-03

湟水河谷地區地處青藏高原東端，山巒起伏、溝壑縱橫、干旱少雨、植被稀疏、水土流失，嚴重影響著區域經濟的發展。通過對沙棘等灌叢區和荒坡地的植物地上、地下生物量的實際測定，灌叢區植物生物量顯著提高，因此，大力種植沙棘、檸條等灌叢是提高牧草產量、治理水土流失、綜合發展農牧業、推動區域經濟可持續發展的主要任務。

1試驗地概況

試驗地位于日月山下，湟水河上游，湟源縣城以北山坡，坡度45°。地處E101°4′，N36°41′，海拔2634m，年平均氣溫3.0℃，>0℃的積溫1991.7℃(205d)，>5℃的積溫1771.5℃(154d)，>10℃的積溫1027.5℃(77d)。年平均降水400mm，年蒸發量1404.8mm，無霜期27～71d(沒有絕對無霜期)，土壤為粟鈣土，沙質質地，光滑大塊卵石密布其中。

2試驗方法

于2002年春季，在試驗區退耕還林(草)面積約為670hm²的北山坡中上部、中下部種植沙棘、檸條灌叢帶灌叢帶沿等高線方向分布，樣地長400m，寬15m取樣地面積為400m×100m，在樣地內沿坡地縱穿沙棘、檸條帶，采用分帶取樣，整個坡地由下而上分為5個樣帶，即第1荒坡帶(對照Ⅰ)、第1灌叢帶(樣地Ⅰ)、第2荒坡帶(對照Ⅱ)、第2灌叢帶(樣地Ⅱ)、山脊帶(對照Ⅲ)。在每個樣帶內沿水平方向取1m×1m的樣方6個(灌叢帶牧草取樣于灌叢下層)，測定樣方內地上地下植物，分別稱量鮮重與風干質量。在每個樣方內剪取地上植物量，挖取20cm×20cm×30cm的土柱，用2mm孔徑的土篩流水沖洗純根系。然后將地上和地下風干后的材料，分別置于70℃烘干箱中烘至恒重，并稱重登記，獲取牧草地上和地下植物量。每個樣方重復6次。并把地下根量烘干稱重統一折算成g／m²，統一衡量標準(表1、2)。

3結果與分析

3.1地上植物量

對各樣帶地上植物量進行方差分析和多重比較(∠SR法)的結果表明：各樣帶間(F=19.23>F_0.01=4.18)植物量差異極顯著(表1)；進一步分析比較，兩條灌叢帶地上植物量都極顯著地高于荒坡帶(如用第l灌叢帶和第2灌叢帶植物量之和除以第1荒坡帶和第2荒坡帶植物量之和(82.57+84.23Z／(65.00+69.85)=1.237，植物量平均提高23.7％)。兩條荒坡帶植物量都極顯著地高于山脊帶；山脊帶產草量最低。造成此結果的原因：(1)灌叢帶的植被覆蓋度大，群落分布成層，有效地接納了天然降水，土壤水分蒸發量小；(2)灌叢帶攔截了順坡而下的地表徑流，并得到有效地保持，其土壤含水量相對充足，為牧草生長發育創造了良好的水分條件；(3)山脊帶天然降水不能保持，順坡而下流失，并受東西風侵蝕嚴重，土壤貧瘠干燥，嚴重制約了牧草的生長發育。

3.2地下植物量

經方差分析(F=18.30>F_0.01=4.18)差異極顯著(表2)，各樣帶地下根量與地上植物量變化一致，兩條灌叢帶地下植物量都極顯著的高于兩條荒坡帶的地下植物量(如兩條灌叢帶地下植物量之和除以兩條荒坡帶地下植物量之和(195.98+194.28)／(169.50+160.67)=1.182，灌叢帶地下植物量平均增加18.2％)；而兩條荒坡帶的地下植物量都極顯著地高于山脊帶地下植物量，灌叢帶之間、荒坡帶之間差異都不顯著。

3.3相關回歸分析

因地上與地下植物量在同一樣方中對應采取的，故可作相關回歸分析。把地上植物樣方產量作自變數，把同一樣方內的植物地下植物量作依變數，得相關系數r=0.9884>r_0.01