砒砂岩区不同立地条件下沙棘根系发育状况研究

殷丽强，梁 月

（山合林（北京）水土保持技术有限公司，100038，北京）

砒砂岩区是我国水土流失最为严重的地区之一，是黄河粗砂的主要来源区。沙棘是我国北方干旱地区快速恢复植被的有效树种之一，为胡颓子科沙棘属植物，落叶灌木或小乔木，在我国分布范围很广，原为野生，适应性极强，耐干旱、盐碱，抗严寒、高温，在荒山荒滩和瘠薄的河谷均能正常生长。20世纪80年代以来，晋陕蒙砒砂岩地区广泛开展了人工沙棘林的建设，充分发挥了沙棘的水土保持效应。本文以内蒙古自治区鄂尔多斯市砒砂岩沙棘生态工程建设区为研究背景，对不同立地条件下沙棘根系的生长发育特点，以及在土层中的分布情况进行了研究，为砒砂岩地区沙棘生态工程建设提供理论依据。

一、研究区概况

研究区位于内蒙古自治区鄂尔多斯市沙棘生态建设区，居于干旱、半干旱农业区向农牧区、牧区过渡地带。年日照时间为3000 h以上，年均气温6.2~8.7℃，无霜期145天，年降水量为400 mm左右。该区域土质松散，沙性大，有机含量低，由于气候干旱、少雨、多风沙，地表支离破碎，沟谷纵横，土地侵蚀，沙化剧烈，生态环境十分脆弱。

二、材料与方法

1.试验材料

2006年7—9月，在研究区内选取位于不同立地条件并具有代表性的1999年种植的沙棘林（8年生），基本情况详见表1。

2.试验方法

在不同立地条件的林分内，选取具有代表性地段建立100 m2标准地，进行每木调查，详细记载测定林分的郁闭度、密度、树高、胸径（地径）和生物量等因子。在样地内，选取1株具有代表性的沙棘，然后进行根系测定。

挖根采用标准株挖掘法，先截去沙棘的地上部分，齐地面锯割，然后将根系全部挖出，按照每10 cm为一层，进行根系长度、直径、重量、数量等数据测定。

三、结果分析

1.不同立地条件下沙棘根系数量分布

根数的多少直接关系根系吸收水分、养分的能力和耐瘠薄、水土保持功能的强弱。同一个沙棘品种在不同立地条件下生长，根数越多，根系体积和贴土表面积相对越大，越有利于根系吸收养分和固持土壤，促进整株沙棘的生长。根系分布越广，其所在的生长环境越适合生长。研究区不同立地条件沙棘样株根系数量的测定结果见表2。

表1 研究选取沙棘林分基本情况

表2 不同立地条件沙棘根系数量分布情况

表3 不同立地条件沙棘根系生物量分布情况

从表2可以看出沟底的根数最多，为36074条，明显高于其他立地条件，半阳坡为1072条，根数最少，这说明沟底更适合沙棘生长。沙棘根系主要分布在0~60cm的土层中，其中，0~20cm土层中根数最多，这一现象正是沙棘根系的特征，沙棘上层根系数量较多，有利于固持表层土壤，尤其是砒砂岩这种土层非常薄的区域，水土保持效果明显。

2.不同立地条件下沙棘根系生物量分布

土层不同深度根系的生物量，能够反映该植物在某一土层深度的生长能力，积累的生物量越多，说明在该土层吸收的水分和养分能力越强。研究区不同立地条件沙棘样株根系生物量的测定结果见表3。

不同立地条件的沙棘根系在垂直分布上变化较为复杂，由表3可以看出，各立地条件下沙棘根系都表现为根系重量随土层的加深而减少，4种立地条件下，0~20cm这一土层中沙棘根系重量占总根量的比例最大，阴坡最高，为77.14%，粱峁顶最小，为49.44%。在40cm以下的土层中，根系重量占比为1%~22%。说明沙棘根系重量主要集中在上层土中。

从表3可以看出，不同立地条件的沙棘根系的生物量差异比较大。沟底的根系生物量最大，为2707.93g，半阳坡最小，为1833.24g。这也说明沟底的水分土壤条件要比其他立地条件要好，更适合沙棘生长，沙棘封沟措施对于治理砒砂岩区侵蚀沟水土流失非常有效。

四、结 论

①本试验所选的4种立地条件都是砒砂岩区的主要立地条件，8年生的沙棘根系在沟底发育能力较强，表现为根数多，根系体积及贴土表面积大，吸收土壤中的水分、养分的能力较强，更利于植物的生长。沙棘根系数量分布主要集中在0~20cm，该层土壤密度相对较小，比较疏松，根系数量越多越有利于固持土壤，水土保持功能越好。

②沙棘根系生物量随着土层深度的加大越来越小。主要是由于随土层加深根系分布不断减少，根的直径也逐渐减少，使得根系生物量在减少。4种立地条件中，阴坡的根系生物量最大，半阳坡的最小。

③结果分析得出，根据不同立地条件下8年生沙棘根系的特征表现，沟底的沙棘生长环境最好，其他依次为阴坡、粱峁顶、半阳坡。在沙棘生态建设实践中，应优先考虑沟底造林，同时采取有力措施，对沙棘林分加以管护，以充分发挥沙棘根系的固土能力，服务于当地的水土保持生态建设事业。 ■