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論文關(guān)鍵詞:植物鄉(xiāng)土植物應(yīng)用結(jié)論
論文摘要:舉例防風(fēng)固沙與水土保持植物及其應(yīng)用,大量資料表明防風(fēng)固沙與水土保持植物已大量應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)中,并在未來(lái)更有越來(lái)越多的應(yīng)用,對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了一些展望。
1基本概念
1.1防風(fēng)固沙與水土保持植物
多為較高大的喬、灌木植物和少數(shù)多年生草本植物,具有防風(fēng)固沙,水土保持功能,以及耐干旱、鹽堿、抗風(fēng)沙作用。
1.2鄉(xiāng)土植物
是指經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇及物種演替后,對(duì)某一特定地區(qū)有高度生態(tài)適應(yīng)性(包括引入物種經(jīng)馴化后,已成為當(dāng)?shù)厣缘奈锓N)的自然植物區(qū)系成分的總稱。在豐富的園林植物中,鄉(xiāng)土植物是最能適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀簧L(zhǎng)條件的,并且具有抗逆性強(qiáng)、資源廣、苗源多、易栽植的特點(diǎn),不僅能達(dá)到適地適樹(shù),滿足于城市水土保持的要求,而且還代表了一定的植被文化和地域風(fēng)情。
1.3防風(fēng)林
是在干旱多風(fēng)的地區(qū),為了降低風(fēng)速、阻擋風(fēng)沙而種植的防護(hù)林[1]。防風(fēng)林的主要作用是降低風(fēng)速、防風(fēng)固沙、改善氣候條件、涵養(yǎng)水源、保持水土,還可以調(diào)節(jié)空氣的濕度、溫度、減少凍害和其他災(zāi)害的危害
要達(dá)到最好的防風(fēng)效果,應(yīng)由:10行以上的樹(shù)組成,選擇具有抗風(fēng)性能強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的樹(shù)種種植成行、成網(wǎng)、成帶、成片的防風(fēng)林,能起到抗風(fēng)、護(hù)岸、防風(fēng)固沙、降低風(fēng)速、增加空氣溫度、調(diào)節(jié)水源,改善環(huán)境和維持生態(tài)平衡。
1.4土壤侵蝕
指土壤和成土母質(zhì)在外營(yíng)力作用下被分離、破壞和移動(dòng)的過(guò)程。
1.5風(fēng)侵蝕
由于風(fēng)的吹東帶走土壤顆粒而形成的侵蝕。
1.6水土保持植物措施
是水土保持三大措施之一,與工程措施、農(nóng)耕措施組成一個(gè)有機(jī)的水土流失綜合防治體系。水土保持植物措施是在林草植被遭到破壞的水土流失地區(qū),實(shí)施人工植樹(shù)種草或通過(guò)封禁實(shí)現(xiàn)自然恢復(fù)的措施,以增加地面有效植被覆蓋,實(shí)現(xiàn)涵養(yǎng)水源、保持水土、防風(fēng)固沙、改善生態(tài)的目標(biāo)。植物措施不僅是一種生態(tài)治理措施,更是一種農(nóng)民改善生產(chǎn)生活條件措施,它能很好地解決水土流失治理與水土資源配置及高效利用、農(nóng)民就業(yè)機(jī)會(huì)增加與收入提高及生活質(zhì)量改善、區(qū)域生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)振興及可持續(xù)發(fā)展等一系列問(wèn)題。因此,要加快水土流失治理步伐,必須加強(qiáng)水土保持植物措施建設(shè)。
2資源分布
水土保持植物沒(méi)有特定的界限,幾乎在全國(guó)大部分地區(qū)都有分布。其主要分布于二大區(qū)域。一是“三北”戈壁沙漠及沙地風(fēng)沙區(qū)。主要分布于長(zhǎng)城沿線以北地區(qū),該區(qū)域氣候干旱少雨,風(fēng)力侵蝕強(qiáng)烈,荒漠化嚴(yán)重,沙漠蠶蝕綠洲,直接危害農(nóng)、林、牧業(yè)。包括新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西等省、自治區(qū)的沙漠及沙漠周圍地區(qū)。面積187.6萬(wàn)km2,約占全國(guó)總面積的19.0%。其特點(diǎn)是在本區(qū)氣候干旱少雨,大部分地區(qū)年降水量在200mm以下,風(fēng)力強(qiáng)勁,風(fēng)沙活動(dòng)頻繁而強(qiáng)烈。二是沿河、環(huán)湖、濱海平原風(fēng)沙區(qū)。該區(qū)域主要是江、河、湖、海岸邊沉積的泥沙,干燥遇大風(fēng)形成并逐步擴(kuò)大,造成掩埋各類生產(chǎn)用地的危害。
3特殊的利用
3.1沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.)
沙棘之所以受到社會(huì)各界廣泛、持久的關(guān)注,是由于其具有巨大的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益以及廣闊的市場(chǎng)前景。
(1)沙棘具有較強(qiáng)的生態(tài)防護(hù)功能,是我國(guó)造林綠化、國(guó)土整治和建立比較完備的林業(yè)生態(tài)體系的主要先鋒樹(shù)種。沙棘有發(fā)達(dá)的根系,抗旱性強(qiáng),在防風(fēng)固沙和水土保持方面被稱為是吹不倒的“擋風(fēng)墻”,沖不垮的“生物堤壩”。沙棘的生態(tài)防護(hù)功能主要表現(xiàn)在涵養(yǎng)水源、保持水土、護(hù)堤護(hù)壩、防風(fēng)固沙、治理鹽堿地、保護(hù)和改良草牧場(chǎng)、生物圍欄【1】。
(2)沙棘生物量大,燃燒值高,是我國(guó)農(nóng)村優(yōu)質(zhì)薪柴。沙棘每隔4-5年可以平茬一次,平茬物可作為燃料。一公頃4年生的沙棘林,大約可收干柴6000公斤。沙棘枝葉繁茂,耐平茬和畜啃,具有較廣的飼用價(jià)值。沙棘葉含蛋白質(zhì)達(dá)20.6%,脂肪6.56%,高于飼料之王紫花苜蓿。沙棘根系發(fā)達(dá),固氮能力強(qiáng),是改良土壤的有效植物【1】。
(3)沙棘具有較高的藥用醫(yī)療保健價(jià)值。沙棘藥品用在我國(guó)有著悠久的歷史。公元8世紀(jì),我國(guó)的藏醫(yī)經(jīng)典《四部醫(yī)典》、《中國(guó)藥典》、《中藥大辭典》中記載沙棘果具有活血散瘀、止渴化痰、平喘健胃、生津止渴、消食化滯、清熱止瀉之功效。沙棘之所以能有這樣奇特的醫(yī)療功能,是由它所含的成分決定的。沙棘除含有豐富的維生素A、B、C、E、K、P外,
還有人體所需的微量元素鋅、鐵、鈣、銅及各種對(duì)人體有益的活性物質(zhì)180多種。
(40研制生產(chǎn)沙棘化妝品具有十分廣闊的前景。由于沙棘果汁和油含有極其豐富的生物活性物質(zhì),國(guó)內(nèi)研制的沙棘美容霜對(duì)皮膚黃褐斑、黑色素沉著、皮膚皺紋、角質(zhì)硬化、脫皮、老年斑等均有療效,且皮膚普遍變得白凈、細(xì)嫩。沙棘通過(guò)綜合利用,不但可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益,而且有益于人類健康【2】。
3.2雪狐
雪狐抗旱、抗寒性極強(qiáng);耐瘠薄,耐鹽堿;產(chǎn)草量較高;適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng);長(zhǎng)壽型,持久性極好;適于高寒干旱和半干旱地區(qū)建立永久草地、退化草地補(bǔ)播改良和水土保持、防風(fēng)固沙、植被恢復(fù)。
適應(yīng)性及利用:“雪狐”扁穗冰草屬旱生、沙生植物,適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),耐瘠薄,耐鹽堿,具有很強(qiáng)的抗旱性和抗寒性,能在年降水量230~380mm的地區(qū)良好生長(zhǎng)。適宜干燥寒冷的氣候,是高寒、干旱和半干旱地區(qū)的優(yōu)良牧草【3】?!把┖北馑氡菰谶m應(yīng)區(qū)域壽命極長(zhǎng),適宜在我國(guó)東北、西北(包括青藏高原)、華北和西南地區(qū)種植建立永久草地?!把┖背樗肫谪赘?,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,延期收割,莖葉變粗硬,飼用價(jià)值降低。一般每年可刈割2~3次,鮮草產(chǎn)量30~40·5t/hm2。“雪狐”扁穗冰草質(zhì)地柔軟,是優(yōu)良牧草之一,在干旱草原區(qū)把它作為催肥牧草,反芻家畜采食后的消化率和可消化成分高。“雪狐”扁穗冰草種子產(chǎn)量高,易于收集,發(fā)芽力強(qiáng);既可以放牧又可以刈割,既可以單播又可以與豆科牧草混播建立永久草地或退化草地補(bǔ)播改良?!把┖北馑氡莸捻毟苌?、具砂套、入土較深,也是一種良好的護(hù)坡、水土保持和固沙植物品種。
3.1
3.2
3.3鄉(xiāng)土植物
鄉(xiāng)土植物尤其是鄉(xiāng)土樹(shù)種真正體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)植物區(qū)系的特色,由于鄉(xiāng)土植物的應(yīng)用大多歷史較長(zhǎng)或悠久,許多植物被賦予一些民間傳說(shuō)和典故,具有豐富的文化底蘊(yùn)。因此,城市水土保持應(yīng)首選鄉(xiāng)土植物,要以鄉(xiāng)土植物為主,引進(jìn)植物為輔,以新優(yōu)稀特為點(diǎn)綴的百花齊放的綜合發(fā)展格局,充分體現(xiàn)城鎮(zhèn)綠化植物的多樣性和發(fā)揮最佳生態(tài)效益。用豐富的鄉(xiāng)土植物創(chuàng)造有鮮明地方特色的最佳人居環(huán)境。以下列出幾點(diǎn)鄉(xiāng)土植物在城市綠化中的應(yīng)用【4】。
3.3.1道路綠化
道路綠化可以選擇國(guó)槐、紅花刺槐、刺槐、饅頭柳、垂柳、旱柳、銀中楊、新疆楊、小葉楊、臭椿、欒樹(shù)、暴馬丁香等,這些樹(shù)種生態(tài)功能強(qiáng)、觀賞價(jià)值高、景觀效果也好,更為重要的是,這些樹(shù)種樹(shù)冠大、樹(shù)形優(yōu)美、抗病蟲(chóng)害能力強(qiáng)、抗風(fēng)性能也好,既能提供市民所需要的綠蔭,也方便園林部門管理。
3.3.2公園綠化
公園綠化可以選擇觀花、觀形、觀葉、觀果等各類鄉(xiāng)土植物,帶有濃厚的本土氣息,野趣天成、千姿百態(tài),如國(guó)槐,高大古樸、冠大蔭濃,花開(kāi)時(shí)清香撲鼻,應(yīng)用這些植物構(gòu)建城市園林,可為居民區(qū)提供一個(gè)近似于自然林地和開(kāi)闊田野的環(huán)境。諸如山桃稠李、江南槐、櫻花、海棠花、月季、丁香、繡線菊、太平花、迎紅杜鵑、黃刺玫、紅刺玫、饅頭柳、龍爪槐、桃葉衛(wèi)矛、金銀忍冬、雞樹(shù)條莢迷、銀杏、蝴蝶槐、五角楓、火炬樹(shù)等。
3.3.3庭院、居住區(qū)綠化
庭院、居住區(qū)綠化可以利用的喬木樹(shù)種有:新疆楊、銀中楊、加楊、旱柳、刺槐、臭椿、暴馬丁香、蝴蝶槐、桃葉衛(wèi)矛、龍爪桑、碧桃、圓冠榆、遼梅杏、槐樹(shù)、白蠟、垂柳、饅頭柳、欒樹(shù)、假色槭、火炬樹(shù)、五角楓等;灌木樹(shù)種有連翹、榆葉梅、黃刺玫、紫丁香、錦帶、太平花、金銀忍冬、接骨木、繡線菊、白娟梅、白刺玫、紫葉李、紫葉碧桃、紫葉小檗、砂地柏、鋪地柏、豐花月季、金山繡線菊等;藤本植物有:五葉地錦、爬山虎、紫藤、蛇葡萄、葡萄、啤酒花、杠柳等。這些樹(shù)種的合理配植、遠(yuǎn)近結(jié)合、速慢生搭配,常綠、落葉按比例栽植,講究季相變化,可以為人們提供一個(gè)良好的工作、學(xué)習(xí)、居住環(huán)境【4】。
3.3.1
3.3.3
3.4香根草(Vetiveriazizanioiaes)
香根草作為一種非常理想的水土保持植物,受到世界銀行的廣泛推薦。世界銀行選定香根草作為水土保持的有效生物措施,已在除南極洲以外的世界各洲建立了示范推廣點(diǎn),迄今為止,全世界已有30多個(gè)國(guó)家利用香根草作為水土保持植物,并取得了非常顯著的效益。我國(guó)浙江、廣東、福建、海南等地曾把香根草作為香料植物栽培過(guò)。1988年以來(lái),在世界銀行的極力支持下,閩浙贛川湘粵滇黔數(shù)省也把推廣香根草作為水土保持措施。專家們預(yù)言,二十一世紀(jì)將是香根草用作水土保持的一個(gè)既實(shí)用又經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。除了將其主要作為水土保持植物外,香根草也正被利用來(lái)治理污染、開(kāi)發(fā)荒地、培育食用菌,等等。目前它的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾方面:
(1)旱坡地種植園的水土保持。將香根草呈籬笆狀等高種植在旱坡地種植園邊或行間,寬度約50cm左右,當(dāng)逕流泥水流經(jīng)草叢時(shí),速度減緩、分散,泥沙49資料薈萃大部分滯留下來(lái),水分一部分滲入土內(nèi),一部分從草叢中慢慢流出,侵蝕能力大為減弱,久之,草叢根部隨泥沙淤積慢慢提高,逐漸形成梯田,進(jìn)一步減少水土流失。目前國(guó)內(nèi)外在果園、茶園、橡膠園中應(yīng)用香根草來(lái)取代工程措施已成為研究熱點(diǎn)【5】。
(2)道路、堤堰、水利工程的護(hù)坡。道路兩旁、水庫(kù)的堤壩、以及其它水利工程設(shè)施,都有非常陡峭的坡面,崩塌滑坡現(xiàn)象十分普遍。采用工程設(shè)施費(fèi)用昂貴,且需要經(jīng)常維護(hù),難以取得理想的效果。香根草在這方面具有廣闊的應(yīng)用前景【6】。廣東省公路局與華南植物所合作,在105國(guó)道從化路段開(kāi)展應(yīng)用香根草籬治理公路滑坡試驗(yàn),結(jié)果令人滿意。
(3)河岸、渠埂、水田埂的保護(hù)。香根草具有耐水濕的特點(diǎn),非常適合于作河岸、渠埂、水田埂的保護(hù)植物,可減少長(zhǎng)時(shí)間的流動(dòng)水對(duì)土壤的沖刷。
(4)污水池、廢棄垃圾場(chǎng)的治理。香根草對(duì)許多處重金屬元素具有很強(qiáng)的抵抗能力,在污染嚴(yán)重的地方都有生長(zhǎng)良好,可將其種植于污水池、廢棄垃圾場(chǎng)等地,既治理了環(huán)境,又可繁殖大量種苗。
(5)防風(fēng)固沙【7】。濱海地區(qū)風(fēng)沙的侵蝕是農(nóng)作物生長(zhǎng)的主要障礙因子,種植香根草作風(fēng)障可減緩風(fēng)速,制止或減輕風(fēng)蝕現(xiàn)象的發(fā)生,保證作物的正常生長(zhǎng)。
(6)天然防火線。鮮活的香根草植株不易燃燒,在田間,香根草籬是天然的防火線。
(7)提取香根草油。香根草根中含有3%的香根油,化學(xué)成分為巖蘭草醇,是一種天然的香料,可作為化妝品工業(yè)等的原料,每公斤價(jià)格40美元左右。但以水土保持為目的而種植的香根草不能挖根取油,否則就達(dá)不到保持水土的目的。
(8)培養(yǎng)食用菌。香根草是一種優(yōu)質(zhì)的菌草,它的莖葉是培制香菇、毛木耳、黑木耳、平菇、金針菇、猴頭菇等食用、藥用菌的優(yōu)質(zhì)原料。
(9)開(kāi)發(fā)荒地的先鋒植物。香根草由于適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng),在開(kāi)發(fā)荒地時(shí)是非常理想的先鋒植物。非洲的Sahel和印度北部的Bharatpur在火山和干旱等特殊地區(qū)種植香根草已有幾百年的歷史【7】。
(10)其它用途。香根草可編織工藝品,也可作為茅屋、棚舍頂?shù)牟牧?,還可作為牲畜的墊欄材料和燃料,以及作為種植園的地面覆蓋材料【8】。
3.5蓑草(Eulaliopsisbinata(Retz.)C.E.Hubb.)
蓑草根系長(zhǎng)度及其在土壤剖面中的分布在120cm×90cm土體內(nèi),蓑草根系總長(zhǎng)98714.8cm,平均根長(zhǎng)0.91cm/cm3,在土壤表層高達(dá)9.42cm/cm3。研究土體周長(zhǎng)420cm,根系總長(zhǎng)度相當(dāng)于纏繞整個(gè)土體235圈,正是根系的這種纏繞固結(jié)作用顯著提高了土壤抗侵蝕的能力。在土壤剖面的橫向分布上,蓑草根系隨著距蓑草中心距離的增加而減少,且集中分布在蓑草植株左右40~50cm左右的土體內(nèi),其中近50%的根系分布在植株左右20cm以內(nèi),近65%分布在左右30cm以內(nèi),80%分布在左右40cm內(nèi),近90%分布在50cm左右【9】在土壤剖面縱向分布上隨土層深度增減而遞減,且集中分布在40cm以上土體內(nèi),其中60%分布在20cm以上土體內(nèi),80%分布在40cm以上土體內(nèi),90%分布在60cm以上土體內(nèi)(圖2)。因此,蓑草根系對(duì)表層尤其是40cm以內(nèi)相對(duì)肥沃土壤的滲透性、抗沖性和抗剪性的提高具有重要意義,對(duì)防止因土壤侵蝕引起的土壤質(zhì)量退化具有重要作用,且其提高土壤抗侵能力的有效性也勢(shì)必隨土層深度的增加而逐漸減弱。
蓑草根系平均直徑0.20mm~0.50mm,95%的根系平均直徑小于0.40mm。土體根系總體積85.13cm3,根系總表面積10139.68cm2,約為土體表面積的39%,在土壤表層根系表面積高達(dá)土體表面積的2~3倍。]在研究黃土高原草地植被恢復(fù)對(duì)土壤腐殖質(zhì)及水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),0.1mm~0.4mm毛根對(duì)于團(tuán)聚體的形成除了“纏繞、串聯(lián)”作用外,根系的網(wǎng)絡(luò)及根土界面的粘結(jié)作用可能也有重要意義;毛根的作用主要體現(xiàn)在大型團(tuán)聚體(>2mm)的形成上,根系表面積指標(biāo)與團(tuán)聚體的相關(guān)性比毛根長(zhǎng)度要好,他認(rèn)為,用毛根表面積分析評(píng)價(jià)其提高土壤水穩(wěn)性團(tuán)粒、強(qiáng)化抗沖性的作用比用有效根密度或根系生物量更能揭示其固結(jié)土壤的作用機(jī)制【9】。由于蓑草根系極為豐富且以0.25~0.35mm的細(xì)根為主,表面積大,粘接作用明顯,故其改善土壤抗侵蝕性能的有效性顯著,對(duì)提高50cm以內(nèi)土體的土壤抗侵蝕能力尤為突出。
2003到2004年的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,在12度坡度情況下,坡改梯后凈作蓑草(PECC)年徑流量?jī)H為49.90m3/hm2,年土壤流失量為155.78kg/hm2,而未坡改梯且農(nóng)作情況下(FNC),年徑流量314.29m3/hm2為前者的6.30倍,年土壤流失量3322.50kg/hm2為前者的21.33倍。在24度坡度情況下,坡改梯后土埂及邊坡種植蓑草、坡面農(nóng)作(PERBC)年徑流量248.04m3/hm2,年土壤流失量612.00kg/hm2,坡改梯后凈作蓑草(PECC)徑流量42.44m3/hm2,土壤流失量153.75kg/hm2,而未坡改梯且農(nóng)作(FNC)情況下年徑流量高達(dá)785.73m3/hm2,分別為處理1的3.17倍,處理2的18.52倍,年土壤流失量高達(dá)37503kg/hm2,分別為處理1的61.33倍,處理2的244.12倍。由此可見(jiàn),蓑草的水土保持效益十分突出,蓑草是長(zhǎng)江上游丘陵地區(qū)重要的水保草種資源,蓑草植物籬農(nóng)作技術(shù)體系是坡耕地保護(hù)利用的重要技術(shù)措施【10】。
根據(jù)2003到2004年徑流監(jiān)測(cè)結(jié)果,按降雨量大小排序,以降雨量為x,徑流量為y,在不考慮降雨強(qiáng)度的情況下做直線回歸趨勢(shì)分析,結(jié)果表明,徑流量與降雨量具有顯著的線性相關(guān)關(guān)系,可以認(rèn)為蓑草通過(guò)地表覆蓋、豐富的根系與土壤的相互作用過(guò)程對(duì)改善土壤抗侵蝕環(huán)境的效益十分顯著,蓑草不僅對(duì)小降雨量、小強(qiáng)度的降雨徑流具有顯著的防止作用,而且對(duì)降雨量和降雨強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的降雨徑流也具有顯著的防止作用。蓑草植物籬減少?gòu)搅鞯男б骐S坡度增大而增加【10】.
4.開(kāi)發(fā)潛力
按照1994年10月在巴黎簽署的聯(lián)合國(guó)防治荒漠化公約中的定義,“荒漠化系指包括氣候變異和人類活動(dòng)在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤(rùn)干旱地區(qū)的土地退化”。
荒漠化被稱為“地球的癌癥”,是20世紀(jì)下半葉以來(lái)現(xiàn)代人類社會(huì)面臨的四大生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一,其他三個(gè)是全球氣候變化、生物多樣性保育與環(huán)境污染
按照1994年10月在巴黎簽署的聯(lián)合國(guó)防治荒漠化公約中的定義,“荒漠化系指包括氣候變異和人類活動(dòng)在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤(rùn)干旱地區(qū)的土地退化”。
我國(guó)政府已將水土保持生態(tài)建設(shè)確立為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工程,水土保持生態(tài)建設(shè)的資金投入已經(jīng)大幅度穩(wěn)定增加,水土保持規(guī)模、速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往任何時(shí)期。為適應(yīng)這種需求,2005年,由水利部、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院聯(lián)合組織的由20余位院士、幾百名專家參加“中國(guó)水土流失與生態(tài)安全綜合科學(xué)考察”;2007年5月,國(guó)家將“中國(guó)主要水蝕區(qū)土壤侵蝕過(guò)程與調(diào)控機(jī)制研究”列入國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃。這表明我國(guó)水土保持科技事業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,將對(duì)水土保持科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生歷史性巨大的促進(jìn)作用。
項(xiàng)目擬解決的三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題:
(1)主要水蝕區(qū)土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展過(guò)程與驅(qū)動(dòng)機(jī)制。復(fù)雜的自然條件、巨大的人口壓力和悠久的農(nóng)業(yè)開(kāi)墾歷史,使我國(guó)成為世界上土壤侵蝕類型最多、分布面積最廣、侵蝕程度最嚴(yán)重的國(guó)家。所以,研究中國(guó)土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展過(guò)程與驅(qū)動(dòng)機(jī)制就是解決世界土壤侵蝕科學(xué)的難題
(2)復(fù)雜環(huán)境下土壤侵蝕模型構(gòu)建的理論與方法。由于我國(guó)土壤侵蝕環(huán)境因子復(fù)雜,國(guó)際上流行的,如美國(guó)、歐洲的侵蝕模型在我國(guó)難以應(yīng)用,考慮到區(qū)域差異和尺度的影響,急需研究建立適合我國(guó)自然環(huán)境的土壤侵蝕模型理論與方法.
(3)水土流失與水土保持環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)理論與調(diào)控機(jī)理。嚴(yán)重的水土流失引起了嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題和社會(huì)問(wèn)題,長(zhǎng)期的水土保持活動(dòng)也產(chǎn)生了明顯的效益,建立科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系為指導(dǎo)全國(guó)水土保持提供科學(xué)依據(jù),已經(jīng)成為水土保持科學(xué)研究的重要任務(wù)。陵區(qū)、西北黃土高原區(qū)、西南紫色土山丘區(qū)等4個(gè)水力侵蝕區(qū)。前兩個(gè)區(qū)是我國(guó)主要商品糧生產(chǎn)區(qū);后兩個(gè)區(qū)分別是我國(guó)黃河、長(zhǎng)江兩大河流中上游泥沙主要來(lái)源區(qū)。研究隊(duì)伍集中了全國(guó)水土保持研究的主要力量,包括中科院7個(gè)研究所、8所大專院校及黃河、長(zhǎng)江兩大流域研究機(jī)構(gòu)本學(xué)科領(lǐng)域主要骨干。李銳研究員介紹說(shuō),項(xiàng)目總體框架可用“1357”概括,即一個(gè)總課題,擬解決3個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,包括了5個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容。
5.特色種類
5.1沙拐棗(Calligonummongolicum)
別名:頭發(fā)草
科:蓼科
產(chǎn)地分布:分布于中國(guó)甘肅、新疆、內(nèi)蒙古等省區(qū)
形態(tài)特征:老枝灰白色,開(kāi)展。1年生枝草質(zhì),綠色,有關(guān)節(jié)。葉條形,托葉鞘膜質(zhì),瘦果寬橢圓形?;ㄆ?~6月。
生長(zhǎng)習(xí)性:極耐高溫、干旱和嚴(yán)寒。萌芽性強(qiáng),被流沙埋壓后,仍能由莖部發(fā)生不定根、不定芽。多生于沙地、戈壁灘、干河床以及山前沙礫地。
景觀用途:沙拐棗為防風(fēng)固沙植物。花、果及老枝均有一定觀賞價(jià)值,適宜點(diǎn)綴公園。也可盆栽。全株可入藥。
培育繁殖:用種子或壓條繁殖。
5.2山蕎麥(Polygvnumaubertii)
別名:木藤蓼、康藏何首烏
科:蓼科
產(chǎn)地分布:產(chǎn)于陜西、甘肅。內(nèi)蒙、山西等省區(qū)也有分布。
形態(tài)特征:莖纏繞或近直立,初為草質(zhì),1-2年后變?yōu)槟举|(zhì)或近木質(zhì),長(zhǎng)達(dá)數(shù)米。葉互生或簇生,長(zhǎng)圓狀卵形,先端急尖,基部淺心形,兩面光滑無(wú)毛。花序圓錐狀,頂生。苞膜質(zhì),內(nèi)含3-6朵花。花小,白色,花被5深裂。果實(shí)卵狀三棱形,黑褐色。
景觀用途:山蕎麥開(kāi)花時(shí)一片雪白,有微香。是良好的攀援和蜜源植物。
培育繁殖:可播種或扦插繁殖,發(fā)芽率很高。
5.1
5.2
5.3苧麻(Boehmerianivea)
科名:蕁麻科
別名:家苧麻、白麻、圓麻
產(chǎn)地分布:湖南、湖北、四川、安徽、江西、廣西、浙江、貴州、河南、陜西、江蘇、云南、福建、廣東和臺(tái)灣等省(自治區(qū))均有。以湖南、湖北和四川省為最多。
形態(tài)特征:半灌木,高1~2m;莖、花序和葉柄密生,短或長(zhǎng)柔毛。
5.4沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.)
科:胡頹子科
形態(tài)特征:落葉灌木或喬木,高5~10m,具粗壯棘刺。枝幼時(shí)密被褐銹色鱗片?;ド€性或線狀披針形,兩端鈍尖,下面密被淡白色鱗片;葉柄極短?;ㄏ热~開(kāi)放,雌雄異株;短總狀花序腋生于頭年枝上;花小,淡黃色,雄花花被2裂,雄蕊4;雌花花被筒囊狀,頂端2裂。果為肉質(zhì)花被筒包圍,近球形,橙黃色?;ㄆ?~4月,果期9~10月。生于河邊、高山、草原。
生長(zhǎng)習(xí)性:沙棘能適應(yīng)不良的環(huán)境條件,沙棘適應(yīng)性強(qiáng),耐旱耐寒,不擇土壤,無(wú)論干瘠、水濕及鹽堿的地方都能生長(zhǎng)。
產(chǎn)地分布:廣泛分布于我國(guó)西北、華北以及西南地區(qū)。
用途:沙棘在荒山、荒坡、荒灘治理中成為了生態(tài)建設(shè)的造林先鋒樹(shù)種,在調(diào)節(jié)微氣候、改良土壤、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、創(chuàng)造野生動(dòng)物的生存條件等方面發(fā)揮著巨大的作用,有著無(wú)可比擬的重大生態(tài)價(jià)值。沙棘的防風(fēng)固沙作用很強(qiáng),當(dāng)沙棘根系網(wǎng)絡(luò)形成以后,當(dāng)?shù)氐纳沉;究梢怨讨?。一方面是地上枝葉部分的阻隔,另一方面是地表枯落層和密集的草本植物的覆蓋。這樣在風(fēng)沙源地帶種植沙棘,在控制沙塵暴源頭的沙塵上,有著重大的作用。
5.3
5.4
5.5紫穗槐(AmorphafruticosaL)
別名:綿槐、紫花槐,
科:豆科
形態(tài)特征:多年生落葉叢生小灌木,高l一4米。羽狀復(fù)葉;小葉11-25,卵形、橢圓形或披針狀橢圓形,長(zhǎng)1.5-4厘米,寬0.6-1.5厘米,頂端圓或微凹,有短尖,基部圓形,兩面有白色短柔毛。穗狀花序集生于枝條上部?;ü谧仙彀晷男?,沒(méi)有翼瓣和龍骨瓣;雄蕊10,每5個(gè)一組,苞于旗瓣之中,伸出花冠外。莢果下垂,彎曲,長(zhǎng)7-9毫米,寬約3毫米,棕褐色,有瘤狀腺點(diǎn)?;ü?-10月
產(chǎn)地分布:在我國(guó)大部分地區(qū)均適宜栽植栽培,廣布于我國(guó)東北、華北、河南、華東、湖北、四川等地。
生長(zhǎng)習(xí)性:紫穗槐對(duì)土地要求不嚴(yán),耐鹽堿、耐瘠薄、耐干旱、耐澇、耐寒、抗沙壓、抗逆性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá),并具有很強(qiáng)的抗病、蟲(chóng)、抗煙和抗污染能力。|
經(jīng)濟(jì)用途:紫穗槐較強(qiáng)的生命力可以有效抑制雜草的生長(zhǎng),用于公路邊坡綠化,不僅可以降低雨水對(duì)邊坡的沖刷強(qiáng)度,保護(hù)路肩、邊坡,而且在一定程度上降低了養(yǎng)路成本。若在陡坡和高填方路段進(jìn)行栽植,對(duì)減少水土流失,保護(hù)公路邊坡,美化環(huán)境,減少污染等方面,更是有著明顯的效果。
5.6文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge)
科:無(wú)患子科
形態(tài)特征:落葉小喬木或灌木,高可達(dá)8m。樹(shù)皮灰褐色,粗糙條裂;小枝幼時(shí)紫褐色,有毛,后脫落。奇數(shù)羽狀復(fù)葉互生?;s性,整齊,白色,基部有由黃變紅之斑暈;蒴果橢圓形,徑4-6cm,具有木質(zhì)厚壁?;ㄆ?-5月;果熟期8-9月。
產(chǎn)地分布:文冠果是我國(guó)特有的樹(shù)種,原產(chǎn)我國(guó)北部干旱寒冷地區(qū),內(nèi)蒙古自治區(qū)的一些舊喇嘛廟內(nèi),至今仍有樹(shù)齡較大的老文冠果樹(shù)。
生長(zhǎng)習(xí)性:喜光,也耐半蔭;耐嚴(yán)寒和干旱,不耐澇;對(duì)土壤要求不嚴(yán),在沙荒、石礫地、粘土及輕鹽堿土上均能生長(zhǎng),但以肥沃、深厚、疏松、濕潤(rùn)而同期良好的土壤生長(zhǎng)好。深根性。主根發(fā)達(dá),萌蘗力強(qiáng)。
用途:文冠果具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是我國(guó)特有的油料樹(shù)種,它對(duì)寒冷、干旱、貧瘠、均有較強(qiáng)的忍耐能力。具有結(jié)實(shí)早、受益快、產(chǎn)量高、盛果期長(zhǎng)、含油率高和綜合利用價(jià)值大等特點(diǎn)。
繁殖:播種繁殖為主。也可分株、壓條和根插