杂交狼尾草在盖州市水土保持中的应用分析

2017-12-20

地下水 2017年6期

(辽宁省盖州市水土保持局，辽宁盖州 115200)

杂交狼尾草在盖州市水土保持中的应用分析

姜明君

(辽宁省盖州市水土保持局，辽宁盖州 115200)

在禾本科牧草中，杂交狼尾草属于优良、多年生品种，在水土保持方面能发挥积极作用。本文以盖州市为例，分析杂交狼尾草在盖州市水土保持治理中的积极作用，对杂交狼尾草在土壤水分保持、持水能力、土壤抗冲性以及渗透性方面的能力进行探讨，结果显示：杂交狼尾草能够有效增加地表覆盖率，拦截因雨水冲刷带来的水土流失问题，提升水土保持能力，还可拦截地表径流，减缓地表径流流速，减少泥沙携带能力，达到固土效果。提出可大面积广泛种植杂交狼尾草，提升盖州市水土保持治理效果。

杂交狼尾草；盖州市；水土保持；试验分析

杂交狼尾草作为丛生的草本植物，其茎叶直立而且冠幅宽大，每株高的平均最高可达两米左右，植物的地上部分进入秋冬季节时不会枯枝、脱落；此外，杂交狼尾草拥有发达的地下根系，这就使得它能够在防风固沙以及保持土壤方面发挥积极作用，再加上杂交狼尾草拥有良好的适应性，而被人们广泛运用在保持水土方面。本文结合盖州市的实际情况对杂交狼尾草进行试验分析，进而解析杂交狼尾草在水土保持工程所具有巨大作用[1]。

1 自然地理情况

1.1 地理位置

盖州市从地理位置角度分析，它处于辽东半岛的西北部、辽宁省的南部，东西之间最大的横距大约是80 km，而南北最大的纵距大约是70 km，东相邻岫岩和庄河市，南接壤瓦房店以及普兰店市，西边是辽东湾与营口市的鲅鱼圈开发区，而北和营口市以及大石桥市相邻[2]。

1.2 地貌条件分析

不同地貌条件下对地下水径流以及循环条件带来一定的影响。而地下水和地表水同样是高处流向低处。而盖州市的地貌情况总体呈现出东南高，而西北低的态势，径流条件好。然而从总体角度分析，大气降水是全市地下水的主要来源，而大面积的低山丘陵则对地下水补给也带来一定的帮助。

1.3 气象条件

盖州市境内的降水集中在每年的七月至八月份，降水量可以达到360～460 mm，大约占全年降水量的55%～60%，东南部的雨量大约是800～1 100 mm/a，而西北部则是680～750 mm/a；枯水季为每年的12～3月份，这一时段的降水量大约是33～38 mm，仅占全年4%～5%。从总体情况分析可知，降水量自东南向西北而呈现出递减的现象，再加上岩层褶皱、裂隙发育等而受到侵蚀切割的作用大，从而导致大气降水补给也呈现出东南高于西北的现象[3]。

1.4 地表水情况

盖州市在不同的频率年所具有的地表水情况具体是：频率为20%年均的地表水源大约是81 238万 m3，而在频率为50%年均的地表水源大约是45 417万 m3，而频率为75%年均的地表水源在25 904万 m3左右，且出现时空分布显著差异的情况。(1)地区分布存在不均衡的情况，在盖州市的地表水源中，空间分布有显著的差异性，主要呈现出从东南抓紧向西北减少的状态；(2)年内分配也存在差异性，全年地表水源集中于汛期，而在汛期，地表水源量大约是全年地表水的79%；(3)不同年际之间的也有较大的差异性，这种差异性不仅在地区分布之间存在不均的情况，而且在年内分配方面也存在不均情况，并且在不同的年际之间也发生较大差异性，根据相关统计资料可知，在一九六四年。盖州市地表水的径流量就达到54 962万 m3，然而在一九九三年，地表水的径流量又仅是3 116万 m3，丰水期和枯水期之间的比例是17：6。

1.5 分析岩性与构造情况

从盖州市实际勘察可知，主要的构造体系有：东西向、新华夏以及南北向，而以新华夏的构造体系为佳，东西向则次之。境内的东西向构造是复式褶皱的情况，并伴随着东西向的断裂，然而这些褶皱基本是浅变质岩组成，总体富水的意义不大[4]。此外，盖州市泉涌水量为10～50 t/d，而南北向的构造体系中则通过褶皱而组成，由中生代的火山碎屑岩以及碎屑岩构成，即呈现出十字街向斜以及熊岳向斜。而在新华夏系中，境内主要是断裂状态，含水情况极不均匀，而泉涌水量大约是10～50 t/d。

2 杂交狼尾草运用于水土保持试验分析

2.1 设计试验

本文中主要设置了两个试验区，第一试验区是自然草地，第二个是杂交狼尾草，在试验区中适应坡度而围隔面积为30×20 m的区域，在试验区的最低处设计出水口，同时修建一个径流池收集泥沙，此外，还要对这两个试验区实施统一管理。主要测定的项目是有：(1)土壤抗冲击能力，这一项目主要对原状土实施抗冲槽法进行测定；(2)植物的持水能力测定，在试验区中设计一个面积大约是两平方米的区域通过收获法进行检测，分别从试验区中取出植物、称重而且浸泡大约一小时，然后取出植物并等待水份基本滴尽之后再称重，然后计算出各层的最大持水率以及单位面积中的持水量；(3)泥沙流量和降水的径流量测定，这可以是试验区中依次设定几个不同降水的径流，然后取出试验区中的水、泥和沙的含量，并计算出泥沙的流失情况；土壤含水量的测定，这可以通过模拟降水的情况而进行测定(一般情况需要降水量大约是10 mm)，然后用环刀取出大约20 cm的土壤，并通过酒精燃烧的方法进行测定，需要连续对土壤情况测定五次。

2.2 结果分析

2.2.1 土壤抗冲击能力情况

由于降雨侵蚀一般都是从表面开始，土壤表面的抗冲击能力提升则表明土壤有良好的抗侵蚀作用。然而，地表土壤的抗冲击情况和地表的植被覆盖情况以及植物根系发达情况具有直接关系。本次试验研究中，杂交狼尾草所覆盖的地表有效提升了土壤的抗冲击能力。这主要得益于杂交狼尾发达的根系，一方面可以大面积稳定土壤，而另一方面则能够通过根系而有效吸收水分，进而减少植物土壤受到较大的冲击力[5]。此外，枯死的杂交狼尾草根还能够为土壤提供有机物质，如作为重要的土壤团聚胶囊剂，从而有效配合其他植物根系而穿插和缠绕，这就较好地提升了土壤了凝聚力，即周围的土壤可以十分密切地联系在一起，这对抗降水的侵蚀作用带来积极帮助。详细情况请见表1。

表1 土壤抗冲击能力 cm

土壤抗冲击能力通过1 000 ml的水所冲刷的土壤情况表示，数值越小则表示土壤抗冲击作用越强。通过上表数据显示：杂交狼尾草所在的试验区域土壤受到冲刷的情况优于自然野草区域，杂交狼尾草表明具有良好的抗冲击能力。

2.2.2 植物的持水能力测定

对降水保持的第一环节就是地表的植物，同时也是首次分配地表水。因为降水下落首先接触的是植物的叶子以及枝干，当植物的枝干和叶子充分吸收水源之后才会形成水珠而慢慢地进入地表，最后才会渗透至地面。因此，植物的持水能力也能够对水土保持带来积极帮助[6]。通过本次试验可知，杂交狼尾草由于繁茂的枝叶而极大地提升了植被的持水能力。详细情况参见表2。

表2 植物的持水能力

通过上表可知，杂交狼尾草所在的试验区域具有十分明显的保持降雨能力，从而有效降低了雨水对土壤的冲刷能力，通过杂交狼尾草的枝干而延长雨水的停留时间，同时也增加了水分渗入能力，进而提升了植物蓄水以及保持水土的能力。

2.2.3 泥沙流量和降水的径流量测定

由于雨水冲刷直接导致一些植被覆盖较差以及植物吸附作用不足的地区出现水土流失的情况[7]。因此，为了能够有效保持水土就需要增加植被的覆盖率，同时选择具有良好吸附水土的植被，从而达到保持水土的目的。本试验中运用杂交狼尾草所覆盖的区域中，泥沙流量较少，而在自然野生草所在试验区域中出现了大量的泥沙流量[8]。因此，这就表明杂交狼尾草在保持泥沙方面具有良好的作用。而对降水径流情况的比较中可知，在杂交狼尾草所在试验区域的情况优于自然野生草，并随着时间推移而自然野生草所富含的水分失去情况优于杂交狼尾草。主要是由于杂交狼尾草可以运用其茂密的枝叶以及发达的根系而吸收水分，一方面提升了自身拦截水量的能力，而另一方面则有效地保持水土。