人工栽培灌丛对牧草生长及水土保持效果的研究

刘志林

摘要：对湟水河源头荒山荒坡上人工栽培的沙棘、柠条等灌丛带的牧草地上部与地下部产量进行测定分析，结果表明：在该地区的荒山荒坡上人工栽培沙棘、柠条等灌丛，牧草地上产草量平均提高23.7％，地下根量平均提高18.2％，水土流失减少1300t／hm²。

关键词：灌丛带；荒坡带；山脊带；水土保持

中图分类号：S54

文献标识码：A

文章编号：1009-5500(2009)06-0050-03

湟水河谷地区地处青藏高原东端，山峦起伏、沟壑纵横、干旱少雨、植被稀疏、水土流失，严重影响着区域经济的发展。通过对沙棘等灌丛区和荒坡地的植物地上、地下生物量的實际测定，灌丛区植物生物量显著提高，因此，大力种植沙棘、柠条等灌丛是提高牧草产量、治理水土流失、综合发展农牧业、推动区域经济可持续发展的主要任务。

1试验地概况

试验地位于日月山下，湟水河上游，湟源县城以北山坡，坡度45°。地处E101°4′，N36°41′，海拔2634m，年平均气温3.0℃，>0℃的积温1991.7℃(205d)，>5℃的积温1771.5℃(154d)，>10℃的积温1027.5℃(77d)。年平均降水400mm，年蒸发量1404.8mm，无霜期27～71d(没有绝对无霜期)，土壤为粟钙土，沙质质地，光滑大块卵石密布其中。

2试验方法

于2002年春季，在试验区退耕还林(草)面积约为670hm²的北山坡中上部、中下部种植沙棘、柠条灌丛带灌丛带沿等高线方向分布，样地长400m，宽15m取样地面积为400m×100m，在样地内沿坡地纵穿沙棘、柠条带，采用分带取样，整个坡地由下而上分为5个样带，即第1荒坡带(对照Ⅰ)、第1灌丛带(样地Ⅰ)、第2荒坡带(对照Ⅱ)、第2灌丛带(样地Ⅱ)、山脊带(对照Ⅲ)。在每个样带内沿水平方向取1m×1m的样方6个(灌丛带牧草取样于灌丛下层)，测定样方内地上地下植物，分别称量鲜重与风干质量。在每个样方内剪取地上植物量，挖取20cm×20cm×30cm的土柱，用2mm孔径的土筛流水冲洗纯根系。然后将地上和地下风干后的材料，分别置于70℃烘干箱中烘至恒重，并称重登记，获取牧草地上和地下植物量。每个样方重复6次。并把地下根量烘干称重统一折算成g／m²，统一衡量标准(表1、2)。

3结果与分析

3.1地上植物量

对各样带地上植物量进行方差分析和多重比较(∠SR法)的结果表明：各样带间(F=19.23>F_0.01=4.18)植物量差异极显著(表1)；进一步分析比较，两条灌丛带地上植物量都极显著地高于荒坡带(如用第l灌丛带和第2灌丛带植物量之和除以第1荒坡带和第2荒坡带植物量之和(82.57+84.23Z／(65.00+69.85)=1.237，植物量平均提高23.7％)。两条荒坡带植物量都极显著地高于山脊带；山脊带产草量最低。造成此结果的原因：(1)灌丛带的植被覆盖度大，群落分布成层，有效地接纳了天然降水，土壤水分蒸发量小；(2)灌丛带拦截了顺坡而下的地表径流，并得到有效地保持，其土壤含水量相对充足，为牧草生长发育创造了良好的水分条件；(3)山脊带天然降水不能保持，顺坡而下流失，并受东西风侵蚀严重，土壤贫瘠干燥，严重制约了牧草的生长发育。

3.2地下植物量

经方差分析(F=18.30>F_0.01=4.18)差异极显著(表2)，各样带地下根量与地上植物量变化一致，两条灌丛带地下植物量都极显著的高于两条荒坡带的地下植物量(如两条灌丛带地下植物量之和除以两条荒坡带地下植物量之和(195.98+194.28)／(169.50+160.67)=1.182，灌丛带地下植物量平均增加18.2％)；而两条荒坡带的地下植物量都极显著地高于山脊带地下植物量，灌丛带之间、荒坡带之间差异都不显著。

3.3相关回归分析

因地上与地下植物量在同一样方中对应采取的，故可作相关回归分析。把地上植物样方产量作自变数，把同一样方内的植物地下植物量作依变数，得相关系数r=0.9884>r_0.01