第六章 水土保持植物措施

第六章水土保持植物措施•概念：在水土流失地区以控制水土流失、保护和合理利用水土资源、改良土壤、维持和提高土地生产潜力、改善生态环境、增加经济与社会效益所进行的人工造林或飞播造林种草、封山育林育草等措施。•植物措施是治理水土流失的根本措施。•水土保持工程措施改变小地形，植物措施改变局部生态环境。•工程措施和植物措施相辅相成，缺一不可。6.1植物的水土保持作用•6.1.1植物措施在防治风蚀中的作用•作用机制：植被本身具有透风性，其稀疏、通风和紧密结构可有效降低风速及能量，减少风对土壤带来的侵蚀，降低水土流失，具有明显的水土保持效果。•土壤风蚀率与植被覆盖度之间呈指数函数关系。•ωf=830.14×（8.2×105）ωfR=0.9998•ωf为植风蚀度；ωf为植被覆盖度，%。•当ωf＜20%时，风蚀率大幅增加，当＜27.15%时，风蚀开始变得很明显。•6.1.2植物措施在防治水蚀中的作用•作用机理：•首先是植被冠幅及枯枝落叶层能够减少雨滴溅蚀以及拦截部分降雨量，减少地表径流量，防止地表土壤被侵蚀；•其次，植被使土壤具有良好的结构和提高土壤孔隙度及较高的水分渗透性，一次减少地表径流量及流速；•第三，森林枯枝落叶层起到过滤泥沙和海绵的作用；•第四，植物根系在土中像网状般交织，固结土壤，防止坡面侵蚀的形成，加固刺耳破和固定陡坡，极大地增强了土壤的抗蚀强度，减少滑坡、泥石流和山洪的发生。•6.1.2.1植物覆盖度•一般认为，植被覆盖度达到70%以上时，土壤就能得到较大程度的保护；当植被覆盖率达到95%以上时，土壤侵蚀量也接近于零。•6.1.2.2植物根系•植物根系对土壤渗透率的影响有物理作用（产生空隙，分散板结）和生物作用（产生有机质是土壤变得疏松）。同时植物根系具有强化土壤抗冲性的作用。•6.1.2.3枯枝落叶层•地表枯枝落叶层在涵养水源，减弱雨滴侵蚀，延缓地表径流形成等方面具有重要作用。•6.1.3植被措施防治重力侵蚀的作用•植物固坡的作用主要源于植物体与斜坡间的机械作用——根系提高土壤的聚合力，阻止土层的层间滑动。6.1.4改善小气候环境植物对气候因子具有较好的调节、控制和改善的作用，有利于形成对生物有益的小气候环境。6.2植物护坡•对于一切稳定和非稳定的人工边坡和自然裸露边坡，都应在工程防护的额基础上，尽可能创造条件恢复植被，这不仅能控制水土流失，维护坡面稳定，保养护坡工程，而且对生态环境改善具有重要意义。•6.2.1种植草（或草皮）护坡•对坡度小于1.0:1.5的土层较薄的沙质或土质护坡，可种草护坡。•①宜选用生长快、耐旱、耐瘠薄、抗高温、根系发达、固土作用大的草种；•②不同的草种采用不同的种植方法，主要有植苗法和播种法。风沙区先设置沙障固沙。•③公路、铁路及城市、工矿区人口聚集地的边坡，可种植草皮。•④草易退化，大部分寿命为5~6年。为防止退化，要多草种混播，种草后1~2年后，应进行必要的封禁和抚育管理。•6.2.2造林护坡•边坡坡度在10°~20°之间，南方坡面土层厚15cm以上，北方坡面土层厚度40cm以上，立地条件较好的地方，采用造林护坡。•①采用深根性与浅根性相结合的乔灌木混交方式。•②立地条件差的地方，应合理配置，做到乔、灌结合或灌、草结合。•③造林时，应采用优质苗木，在立地条件极差的地方，应采用带土坨的苗木栽植，并适当密植。•④高陡边坡也可采用藤本攀援植物。•6.2.3植物的布局与配置模式•（1）以林业利用为主的煤矸石山的植物配置模式。•宜栽植乔木，配以适当的草灌。•（2）以农林复合生态系统为主的露天矿排土场植物布局与配置模式。•（3）以种养结合为主的浅塌陷区植物布局与配置模式。•（4）以防护为目的道路边坡及周围地带植物布局与配置模式。•可植树、种草或铺草皮，配置上可单用草、灌或混用，亦可乔、灌或乔灌草混交。1-固沙防火带2-灌溉造林带3-草障植物带4-前沿阻沙带5-封沙育草带•（5）以综合开发防护为目的的水库周围防护植物布局和配置模式。•水库的植被恢复和重建包括一是水工程施工建设造成的废弃地的植被恢复和重建，二是水库建成后在水库周边的防护植物。6.3植物固沙技术•植物治沙是用植物治理流动和半固定沙地。•科学定义：植物治沙是根据植物对流沙的不同适应功能，研究在流沙上恢复和建立植被，以取得最佳治理效果的科学。•植物治沙是治沙措施中应用最普遍，最重要、最有价值、最根本的技术措施。•优点：成本低，作用持久稳定，适于大面积使用；该杀沙地理化性质，加速土壤形成；绿化沙漠化环境，全面改善沙地生态系统；可提供沙区急需的饲料、燃料、木材、肥料及社会需要的多种产品和工业原料。•6.3.1沙漠地区的自然特点•气候特征：干旱，年降雨量低，大部分地区在200mm以下；蒸发量大，一般在2000mm以上；沙地具有贫瘠、导热快、昼夜温差大。•沙丘的形成：流沙在风的作用下→单个新月形沙丘→沙丘高度增加→左右相连形成新月形沙丘链→前后相连形成格状沙丘（沙丘群）•不同的沙地地貌的沙丘的不同部位立地条件不同。•6.3.2固沙造林树种选择•1.防风固沙林的主要任务：防止沙地风蚀，控制砂砾移动，合理地利用沙地的生产能力。•防风固沙林树种选择原则：•（1）耐旱性强。•（2）抗风蚀沙埋能力强。•（3）耐瘠薄能力强。•2.我国主要沙化地区的防风固沙造林树种•见教材。•6.3.3防风固沙造林技术措施•原则：全面规划、综合治理、因地制宜、因害设防。•1.设置沙障•主要有草方格和直立式沙障两种形式。•目的是固沙。•2.整地•在流动和半固定沙地上造林，不整地；在丘间低地无积沙切黏质土壤时，可提前犁耕。•3.造林季节的选择•以春季为主，也可选择在雨季前或秋季。•6.3.4造林密度•以维持沙地水分平衡为准。旱地应稀疏，水分条件好的适当密植。•基本原则：窄株距、宽行距、横对主风。•6.3.5固沙造林的方法•1.植苗造林•通常用1年生的壮苗造林。•树苗通常采用了裸根栽植，但在起苗后要注意保护好苗根系。•栽植方法：挖坑栽植、窄缝栽植和截干栽植。•①挖坑栽植：大坑、深栽、实踏•②窄缝栽植：插缝要深、拔锨要稳、根苗顺展、先拉后推、挤苗要紧。•③截干栽植：截去地上大部分枝干后栽植。•2.扦插造林•在土壤水分好，地下水位浅或由灌溉条件的沙区适用。•方法：坑植法、锥引法、钉条法。•3.高杆造林•4.容器苗造林•在一定容器内培育苗木，造林前1-2d停止浇水。•6.3.6沙丘地造林模式•1.前拉后挡造林法•在两沙丘中间造林。•2.撵沙腾地造林法•撵沙腾地、腾地造林、引沙入林、以林固沙。•3.固放结合造林法•4背风坡高杆造林法•5.其他方法