東北黑土區(qū)埂帶水土保持植物引進(jìn)篩選

白建宏

(松遼水利委員會(huì)，吉林長(zhǎng)春130021)

東北黑土區(qū)埂帶水土保持植物引進(jìn)篩選

白建宏

(松遼水利委員會(huì)，吉林長(zhǎng)春130021)

埂帶植物;評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;篩選;東北黑土區(qū)

在水土流失嚴(yán)重的坡耕地修筑地埂是黑土區(qū)有效的水保措施，但隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)水土保持埂帶植物已逐漸喪失其原有使用價(jià)值，引進(jìn)篩選新的埂帶植物迫在眉睫。從生態(tài)適應(yīng)性、水土保持效益、經(jīng)濟(jì)效益和建植成本等4個(gè)方面選擇了12個(gè)指標(biāo)，構(gòu)成地埂植物篩選適應(yīng)性分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用指數(shù)和法評(píng)價(jià)模型，對(duì)從50余種東北地區(qū)野生鄉(xiāng)土種、當(dāng)?shù)卦耘喾N和外來(lái)引入種中初選出的21種植物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出了石刁柏、黑加侖、紫花苜蓿等8種適合東北黑土區(qū)種植的埂帶水土保持植物。

近十幾年來(lái)，黑土區(qū)水土流失問(wèn)題得到國(guó)家及各級(jí)政府的高度重視。在水土流失嚴(yán)重的坡耕地修筑地埂是黑土區(qū)有效的水保措施，埂帶種植高效水保植物，不僅能有效防治水土流失，而且能提高耕地的經(jīng)濟(jì)收入，為破解坡耕地水土流失綜合防治困局提供了一條有效的途徑。

隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)埂帶植物如胡枝子和紫穗槐等已逐漸喪失其原有使用價(jià)值，不再擁有市場(chǎng)，引進(jìn)篩選新的埂帶植物迫在眉睫。只有適應(yīng)時(shí)代發(fā)展、滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和能給農(nóng)民帶來(lái)高收益的水保埂帶植物才能滿(mǎn)足當(dāng)前需求。埂帶植物的篩選必須在立足水土保持的基礎(chǔ)上，充分兼顧高經(jīng)濟(jì)效益，利用科學(xué)的方法建立起完整的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1　評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

地埂植物適應(yīng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是建立在一定原則上的指標(biāo)集合，是一個(gè)有機(jī)整體。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)遵循科學(xué)性與實(shí)用性、系統(tǒng)性與層次性相統(tǒng)一的原則，同時(shí)把握主導(dǎo)要素原則，對(duì)可以真實(shí)反映適應(yīng)性特征的因素進(jìn)行分析。根據(jù)東北黑土區(qū)水土保持實(shí)際情況，本研究從生態(tài)適應(yīng)性、水土保持效益、經(jīng)濟(jì)效益和建植成本等4個(gè)方面選擇了12個(gè)指標(biāo)，構(gòu)成地埂植物篩選適應(yīng)性分析評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

1.1生態(tài)適應(yīng)性指標(biāo)

(1)植物耐寒性。低溫會(huì)對(duì)植物造成嚴(yán)重的危害。對(duì)不同植物耐低溫程度的比較，通常是通過(guò)在某一地域內(nèi)與其他物種相比較來(lái)判斷的。但是，對(duì)同一物種在不同氣候帶的抗寒性評(píng)價(jià)有可能不同。因此，地埂植物的耐寒性主要通過(guò)觀測(cè)其在典型黑土區(qū)的越冬表現(xiàn)，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)判斷。

(2)植物耐瘠薄性。不同植物對(duì)土壤養(yǎng)分的需求是有一定差異的。基于相關(guān)研究資料或植物志，結(jié)合其在典型黑土區(qū)地埂的表現(xiàn)，將地埂植物的耐瘠薄性按強(qiáng)、中、弱進(jìn)行分類(lèi)。

(3)植物抗旱性。植物的抗旱性就是指植物在干旱環(huán)境條件下生長(zhǎng)、繁殖的能力，以及在干旱解除后迅速恢復(fù)的能力。基于已有研究資料，同時(shí)結(jié)合地埂植物在黑土區(qū)的生長(zhǎng)表現(xiàn)，將其耐旱性指標(biāo)按強(qiáng)、中、弱進(jìn)行分類(lèi)。

(4)植物抗病蟲(chóng)害性能。不同植物在同一片綠地中所受的病蟲(chóng)害程度是不同的，抗性強(qiáng)的植物在經(jīng)受病蟲(chóng)侵襲時(shí)，幾乎不受傷害或所受傷害很輕，極易恢復(fù)到受害之前的狀態(tài);抗性中等的植物在受病蟲(chóng)侵襲時(shí)受害較嚴(yán)重，恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)需要較長(zhǎng)時(shí)間;抗性弱的植物在受到病蟲(chóng)侵襲時(shí)，植物死亡或需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)原狀。

(5)植物抗藥性。地埂植物受到化學(xué)除草劑作用時(shí)，一些植物不受除草劑傷害或受影響程度較輕，易恢復(fù)到受藥害之前的狀態(tài);另一些植物在遭遇除草劑時(shí)，會(huì)受到嚴(yán)重傷害，恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)也需要較長(zhǎng)時(shí)間，甚至不能恢復(fù);而有些植物對(duì)除草劑非常敏感，一旦受害便會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)死亡。根據(jù)現(xiàn)有研究資料和植物在黑土區(qū)埂帶的生長(zhǎng)表現(xiàn)，將耐藥性指標(biāo)按強(qiáng)、中、弱進(jìn)行分類(lèi)。

1.2蓄水保土效益指標(biāo)

(1)植被覆蓋度。植被覆蓋度既是衡量地表植被狀況的一個(gè)最重要的指標(biāo)，也是影響土壤侵蝕與水土流失的主要因子。根據(jù)已有研究和植物志，同時(shí)結(jié)合在黑土區(qū)地埂的表現(xiàn)，將地埂植物覆蓋度按高、中、低進(jìn)行劃分。

(2)根系特征。地埂植物根系在土壤中的空間分布和數(shù)量，決定其保持水土的能力和效益。本項(xiàng)目根據(jù)植物根系類(lèi)型(直根系、須根系)、根系分布和生物量，結(jié)合現(xiàn)有資料和實(shí)地調(diào)查結(jié)果，將植物根系保持水土的能力按強(qiáng)、中、弱進(jìn)行劃分。

1.3經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)

(1)市場(chǎng)前景。本項(xiàng)目引進(jìn)的地埂植物基本是近年來(lái)在東北地區(qū)得到初步開(kāi)發(fā)利用，具有特殊用途或較大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物，主要包括野生植物、人工種植品種和外地引進(jìn)的具有發(fā)展?jié)摿Φ慕?jīng)濟(jì)植物。由于不同植物能夠提供給人們的產(chǎn)品不同，將來(lái)其市場(chǎng)需求和前景也會(huì)有所不同。

(2)收益時(shí)間。地埂植物從幼苗發(fā)育到成株再到衰老的時(shí)間，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)收益時(shí)間的長(zhǎng)短。有些植物經(jīng)濟(jì)收益時(shí)間長(zhǎng)，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也高;而有些植物品種經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量持續(xù)時(shí)間較短，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也低。本研究將地埂植物的收益時(shí)間按長(zhǎng)、中、短進(jìn)行劃分。

(3)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在本項(xiàng)目中，地埂的經(jīng)濟(jì)價(jià)值定義為1 000 m地埂植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和其對(duì)應(yīng)價(jià)格的乘積。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是植物在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中所累積的可直接供人們食用、藥用或作其他用途的產(chǎn)品的質(zhì)量，通常用單位面積上生產(chǎn)的鮮質(zhì)量或風(fēng)干質(zhì)量或干物質(zhì)質(zhì)量表示。價(jià)格是相應(yīng)產(chǎn)品2010—2014年的市場(chǎng)平均價(jià)格。將1 000 m地埂植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值分為高收益(＞3 500元)、中等收益(2 000～3 500元)和低收益(＜2 000元)三類(lèi)。

1.4建植成本指標(biāo)

(1)苗木購(gòu)置價(jià)格。植物的苗木價(jià)格也是地埂植物篩選的重要因素。根據(jù)近幾年?yáng)|北地區(qū)種苗市場(chǎng)價(jià)格，將地埂植物的購(gòu)置價(jià)格劃分為高、中、低3檔。

(2)管護(hù)成本。地埂植物管護(hù)主要包括澆水、修剪、施肥和除草等。地埂植物之間存在管護(hù)成本差異，按高、中、低3檔進(jìn)行劃分。

2　參評(píng)因子指標(biāo)量化和權(quán)重確定

指標(biāo)分值是指根據(jù)某項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的級(jí)別確定的地埂植物適應(yīng)性的量化分?jǐn)?shù)。所有指標(biāo)因子的得分均按所屬程度的強(qiáng)、中、弱或能力的大、中、小賦分，所得分?jǐn)?shù)為3、2、1分。最后將各指標(biāo)得分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(歸一化)處理，對(duì)參評(píng)因子劃分等級(jí)，具體量化結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　評(píng)價(jià)因子量化標(biāo)準(zhǔn)

3　評(píng)價(jià)模型

指數(shù)和法是在各參評(píng)因子被賦予不同權(quán)重和等級(jí)分值的基礎(chǔ)上確定各評(píng)價(jià)植物的單項(xiàng)指數(shù)和綜合指數(shù)和，并以此作為等級(jí)劃分的根據(jù)。這一評(píng)價(jià)方法一方面可使非數(shù)量化質(zhì)量性狀數(shù)量化，另一方面又可使所有評(píng)價(jià)因子的不同計(jì)量單元無(wú)量綱化，這就使各參評(píng)因子間具有了明顯的可比性。

根據(jù)指數(shù)和法模型，確定評(píng)價(jià)模型為式中:N為地埂植物最終的適應(yīng)性指數(shù);Wi為第i個(gè)評(píng)估因子的權(quán)重值;Yi為地埂植物的第i個(gè)評(píng)估因子等級(jí)的分值;n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量。

4　綜合評(píng)價(jià)

綜合考慮植物生長(zhǎng)需要的氣候因子(溫度、水分)、生態(tài)因子(植物生態(tài)習(xí)性、生境、光敏感性)和土壤條件等綜合因素，結(jié)合專(zhuān)家問(wèn)卷法和最低限制因子評(píng)判法，從50余種東北地區(qū)野生鄉(xiāng)土種、當(dāng)?shù)卦耘喾N和外來(lái)引入種中初選了21種植物作為地埂植物篩選的備用資源。根據(jù)黑土區(qū)地埂植物選擇的實(shí)際需要對(duì)21種備用資源進(jìn)行等級(jí)劃分:一級(jí)首選植物綜合指數(shù)≥0.8;二級(jí)備用植物綜合指數(shù)0.6～0.8;淘汰植物綜合指數(shù)≤0.6。地埂植物適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果及分級(jí)見(jiàn)表2。

表2　地埂植物適應(yīng)性評(píng)價(jià)結(jié)果及分級(jí)

5　評(píng)價(jià)結(jié)果

5.1首選植物

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，東北黑土區(qū)埂帶首選植物按得分高低依次為石刁柏、長(zhǎng)白楤木、寧杞3號(hào)、食用大黃、大果榛子、黑加侖、寧杞5號(hào)、紫花苜蓿等8種。

可以看出，東北黑土區(qū)地埂適宜種植的植物多數(shù)為鄉(xiāng)土植物，少數(shù)為綜合效能較高的引進(jìn)種/邊緣種和長(zhǎng)期栽培已適應(yīng)的歸化種等。該類(lèi)植物適應(yīng)性強(qiáng)，即植物的生態(tài)適應(yīng)性、蓄水保土效益、經(jīng)濟(jì)效益和建植成本等量化因子得分較高，符合東北黑土區(qū)地埂植物引進(jìn)要求，滿(mǎn)足篩選條件，同時(shí)也是東北黑土區(qū)髙效益地埂植物。2014年對(duì)部分首選植物在黑龍江省海倫市田間地埂進(jìn)行試種植，各項(xiàng)指標(biāo)均符合水土保持地埂植物的要求。

5.2備選植物

備用植物資源盡管有相對(duì)較高的綜合評(píng)價(jià)得分，但在實(shí)際地埂生長(zhǎng)表現(xiàn)中有些關(guān)鍵指標(biāo)量化因子得分一般，影響其綜合表現(xiàn)。比如藍(lán)靛果、老山芹、樹(shù)莓和燈籠果，它們或?qū)ν寥酪髧?yán)格，或抗藥性差，或易感染病蟲(chóng)害，或?qū)鈴?qiáng)敏感。此類(lèi)植物可以作為地埂植物種類(lèi)選擇的輔助和補(bǔ)充，但要根據(jù)實(shí)際情況或在特定條件下慎重選用。

5.3淘汰植物

淘汰植物綜合效能最差，有莢果蕨、苦荬菜、五味子和喜馬拉雅紫茉莉。這些植物不宜作為東北黑土區(qū)地埂植物，建議淘汰或根據(jù)需要小范圍引種馴化，或采取特殊的栽培措施如防寒、防藥害等。

(責(zé)任編輯徐素霞)

S157.43;S725.1

A

1000-0941(2016)03-0031-03

白建宏(1975—)，男，陜西清澗縣人，高級(jí)工程師，學(xué)士，從事水土保持生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目管理工作。

2015-03-25