紫色土区裸露地植被恢复技术

徐佑明， 吴伟生， 唐忠平， 蒋 鹏，宁 波， 陈 烨， 刘 青， 谭玉宝

(1.衡阳市林业科学研究所，湖南衡阳421000;2.衡阳市林业局，湖南衡阳421005)

紫色土是我国独有的一种土壤类型，分布于四川、湖南、广东、广西、江西等南方省区.衡阳市位于湘中丘陵区，境内有紫色砂页岩发育而成的紫色土面积12.26万hm2，是我省分布最多的地区.由于紫色土区土层浅薄、颜色较深、吸热性强、蒸发量大、土壤干燥瘠薄等原因，植被恢复极为困难.

为了改善紫色土丘岗地区的生态环境，1958～1980年，我市采取开山凿石、挑填客土的造林方法，不仅耗资巨大，而且违背了自然规律，收效甚微，以致大部分紫色土丘岗仍处于荒芜状态.20世纪80年代至21世纪初期，我市在改善紫色土方面又相继开展了一些技术性试验研究，例如，衡阳市林业局成功地引种、推广了白香草木樨，市林科所在衡阳县白水乡成功引种了中山柏、推广面积近6 000 hm2，中南林业科技大学与常宁林业局利用本地野生芦竹造林，衡阳县大量种植龙须草等，为我市紫色土丘岗地综合开发提供了一定的经验.近年来，由于封山育林，紫色土植被有了一定的恢复，但紫色土区裸露地植被恢复仍然是紫色土绿化亟待解决的技术难题.为此，在总结前人经验基础上，选择典型区域开展紫色土区生态环境、植物生长、植被分布等情况调查，在其中选定试验地开展紫色土区裸露地植被恢复技术研究，对于改善我市紫色土区生态环境、进行紫色土区经济开发、促进紫色土区林农脱贫致富等具有重要的现实意义和指导意义.

截止2013年底，关于紫色土地区研究报道有56篇，绝大多数为土壤性质或者作物对土壤性质影响的研究报道，涉及到紫色土区植被恢复或生态修复文献较少[1－11]，其中，与衡阳紫色土地区的有《不同植被恢复模式对紫色土植被多样性及微生物区系的影响》等6篇文献，主要是衡阳紫色土地区植被恢复技术、生物多样性或者是单一树种(如中山柏或芦竹或白香草木樨)或者单一模式(草本或草本+乔木)等试验研究[1－5]，没有进一步对紫色土区进行侵蚀类型和功能区区划，更无区划基础上的植被恢复技术研究.但毋容置疑的是，上述研究成果为本课题深入、系统开展工作奠定了很好的基础.

1 调查区域与试验地概况

1.1 调查区域

通过总结前人研究资料，笔者在全市范围内选择了衡南谭子山镇、衡阳台源镇、衡山萱州镇、祁东白鹤铺镇、衡阳市生态公园等地，作为紫色土区裸露地植被恢复技术研究的野外调查典型区域.

1.2 试验地概况

紫色土区裸露地植被恢复技术试验地设在衡南县谭子山镇水井村，是典型的紫色土区，位于东径 112°20′，北纬 26°56′.属中亚热带湿润气候区，年均温17.8℃，最冷月(1月)2.8℃，极端低温低于0℃以下的天数4天，极端最高温度40.8℃，极端最低温度－10℃，年降雨量1 268.8 mm，4～9月占全年降雨量的65%左右，年蒸发量为1 396.1 mm，无霜日286 d左右.土壤均为石灰性紫色土，土层浅薄，呈碱性反应，土壤厚度一般在30 cm以下，土壤保水性极差，植被覆盖度10% ～30%，植物种类较少，植被恢复难度较大.

2 调查设计

2.1 实地调查

采用简单随机抽样方法，抽样比例为5%，以试验地的组为样本单元.在调查区域内设置20 m×30 m的标准地16个，每个标准地内设置2 m×2 m的小样方5个、共计80个，进行林下灌木、草本调查.

2.2 试验设计

根据地形、地貌、母岩、土壤和植被等因子实际情形，以其中的土壤和植被为主导因子，将试验区的侵蚀类型划分为荒草型、灌草型、宜林型，按其功能区分别对应为水土保持区、生态防护区、经济区，在试验区各小区内设置面积为2 m×2 m的样地12个，采用随机区组试验设计，每个处理设3次重复.

1)参试优势植物.

(1)荒草型(水土保持区)

优势植物(草本):白香草木樨、龙须草、假剑草、狗牙根、白茅、芦竹.

优势树种(灌木):牡荆、野蔷薇、六月雪、竹叶椒、紫薇、火棘.

优势树种(乔木):苦楝、侧柏、墨西哥柏、中山柏、乌桕、刺槐.

(2)灌草型(生态防护区)

优势树种(乔木):苦楝、侧柏、墨西哥柏、中山柏、乌桕、刺槐、构树、盐肤木.

(3)宜林型(经济区)

优势树种(乔木):湿地松、马尾松、枣树、苦楝、侧柏、墨西哥柏、中山柏、乌桕、刺槐、构树.

2)配置模式.试验各处理均设3个重复，小区面积100 m2，其土壤肥力、土壤结构、土壤机械组成、海拔高度、坡度、坡向、坡长等基本保持一致.

(1)荒草型(水土保持区)

模式一(T1)(封禁模式):封山育林.

模式二(T2)(芦竹人工促进模式):芦竹+自然封禁.

模式三(T3)(乔灌草人工促进模式):芦竹—火棘—刺槐+自然封禁.

(2)灌草型(生态防护区)

模式四(T4)(封禁模式):封山育林.

模式五(T5)(乔灌草人工促进模式):芦竹—火棘—苦楝+刺槐.

模式六(T6)(乔灌草人工促进模式):芦竹—火棘—刺槐+侧柏.

(3)宜林型(经济区)

模式七(T7)(乔木纯林模式):湿地松.

模式八(T8)(混交林模式):苦楝+中山柏.

模式九(T9)(混交林模式):苦楝+湿地松.

3)整地方式.采取鱼鳞坑、撩壕、穴垦三种整地方式，开展紫色土区裸露地植被恢复技术比较研究.

2.3 指标测算

1)植被恢复数据.每年生长季节调查样方总盖度，木本植物数量及高径生长，草本植物的种类、数量及生长势，再计算重要值.

2)地表径流测定.每个处理四周用朔料板围隔，面积3 m×10 m，在最低处设一出口，建一径流池，收集径流，在试验地设一自记雨量器，自动记录各次降水的降水量与降水强度.

3)地面温度调查.每年盛夏时期(7月)测定试验区的地面温度.

4)土壤养分测定.在各试验区内分别取土壤样品进行分析测定.

3 研究结果

3.1 调查结果

1)树种组成.从所有标准地调查得知，衡阳市紫色土区典型区域林分主要乔木树种是构树、盐肤木、苦楝、黄檗、乌桕、柞树、大叶女贞、枣树、侧柏、线柏、榆树、臭椿、无患子、栎树、长叶冻绿、刺槐等15种(见表1).

对表1统计分析发现，构树、乌桕、苦楝所占总蓄积量比例分别达33.4%、18.8%、12.1%，应为该区森林优势树种;其次，盐肤木、柏树、刺槐总蓄积量所占比例分别占4.0%、3.8%、3.2%，为该区森林的亚优势树种.

表1 衡阳紫色土区典型区域林分乔木统计(调查时间:2007年11月)Tab.1 Statistics stand arbor of the Purple Soil in Hengyang typical Area.(Survey time:November 2007)

2)植物分布.经过调查，衡阳紫色土区典型区域内所有标准地中共有植物78种，重要值大于10%的植物共计40种，重要值大于40%的有构树、竹叶椒、苦楝、野菊、牡荆、小果蔷薇、六月雪、刺槐、盐肤木、乌桕、紫薇、柞木和野蒿(见表2).由此看出，无论树种组成还是植物分布来看，构树是属于紫色土区裸露地最为常见的优势土著树种，在植被恢复前期阶段将会起着举足轻重的作用.

表2 衡阳紫色土区典型区域主要植物种类多度、频度和重要值Tab.2 Quantity，frequency and importance Value of the plant species with Purple Soil in Hengyang typical Area.

续表2

从各个标准地林下植物种类数量调查统计来看，最多的标准地是12号有植物20种、且盖度最大为90%，其次是标准地3号和7号、有植物19种，最少的标准地是15号、仅有植物8种、盖度仅36%(见表3).

表3 衡阳紫色土区典型区域林下层植物种类数量及盖度Tab.3 Quantity and coverage of under plant species with Purple Soil in Hengyang typical Area.

从表3可以看出，衡阳市紫色土区典型区域内各标准地林下植物种类数量均比对照标准地(13～16号)多、且盖度也高.这是因为随着植物种类数量增加，其盖度相应也在增加，温度降低，保水保肥能力提高，生态环境改善，反过来，又有利于林下植物繁衍与其他种类进入，步入植物进展演替和生态良性循环.

3)土壤养分.从表4可以看出，衡阳市紫色土区典型区域的紫色土有效K、速效P含量丰富，由于紫色土本身富含磷、钾，各标准地之间差异不大，其含量主要由水土流失程度与植物生长消耗程度所决定.氨态N含量与土层厚度呈正相关，与蓄积量成负相关，随着风化作用不断推进，紫色土的土层越来越厚，N含量越来越高，衡阳紫色土区典型区域各标准地与对照13～16号差异均很明显;同时，林分不断地生长，养分不断消耗，氨态N含量也不断减少，如标准地2号和5号土层厚度一样，但5号标准地林分生长好，蓄积量大，但氨态N含量低于2号标准地.

表4 衡阳紫色土区典型区域内标准地土壤养分统计Tab.4 Statistics the soil nutrient of sample plot with Purple Soil in Hengyang typical Area.

续表4

4)水土流失.根据调查，我市紫色土区典型区域坡度约在10°～25°之间，土层厚度5～30 cm.由于流失泥沙堆积，逐渐形成了一层母质堆积层，母质层内有机质缺乏，成土所占比例仅为30% ～60%，基本没有土壤结构，保水能力极差，故植被恢复较难，处于很不稳定阶段，植被主要为一些小灌木和杂草，灌木有野蔷薇、牡荆、胡枝子等，草本有假剑草、狗牙根、白茅、胡葱等，平均植被覆盖度为25%.该区侵蚀类型为细沟状面蚀和鳞片状面蚀为主，属中强度水土流失区，年侵蚀模数约在5 000 ～8 000 t∕(km2·a)(见表5).

表5 衡阳紫色土区典型区域水土流失特征Tab.5 The characteristic of soil and water loss in Hengyang typical Area of the Purple Soil.

3.2 紫色土区裸露地类型及功能分区

综合衡阳紫色土区典型区域树种、植物分布、土壤养分和水土流失等调查结果，依据地形、地貌、母岩、土壤和植被等因子综合分析，并以土壤和植被为主导因子，将衡阳市紫色土区裸露地进一步划分为荒草型、灌草型紫、宜林型三种类型，正好分别对应于水土保持区、生态防护区和经济区，且各个类型分区特点突出，差异明显(见表6).

表6 衡阳紫色土区裸露地类型及功能分区Tab.6 Bare land type and function partition with Purple Soil in Hengyang Area.

1)荒草型(水土保持区).坡度约在20°～25°之间，土层厚度在≤10 cm，其特点是由于流失的泥沙堆积，逐渐形成了一层母质堆积层，母质层内有机质缺乏，成土所占比例≤30%，基本没有土壤结构，保水能力极差，故植被恢复困难，处于很不稳定阶段，植被主要为一些矮灌木和杂草.如灌木有野蔷薇、牡荆、竹叶椒等;草本有假剑草、狗牙根、牛筋草等.平均植被覆盖度为10%.本区侵蚀类型为细沟状面蚀为主，属重强度水土流失区，年侵蚀模数约在 8 000 t∕(km2·a).

2)灌草型(生态防护区).坡度约在10°～20°之间，土层厚度在10～20 cm，其特点是由于流失的泥沙堆积，逐渐形成了一层母质堆积层，母质层内有机质缺乏，成土所占比例仅为30% ～40%，基本没有土壤结构，保水能力很差，故植被恢复较难，处于不稳定阶段，植被主要为一些小灌木和杂草.如灌木有六月雪、糯米条、枣树、刺槐等;草本有野蒿、白茅、胡葱等.平均植被覆盖度为20%，本区侵蚀类型为细沟状面蚀为主，属中强度水土流失区，年侵蚀模数约在6 000 t∕(km2·a).

3)宜林型(经济区).坡度约≤10°，土层厚度在20～30 cm，其特点是由于流失的泥沙堆积，逐渐形成了一层母质堆积层，母质层内有机质缺乏，成土所占比例仅为40% ～60%，基本没有土壤结构，保水能力相对较好，故植被恢复容易，但仍处于不稳定阶段，植被主要为一些乔木、小灌木和杂草.如乔木有苦楝、构树、榆树等，呈零星分布;灌木有盐肤木、紫薇、女贞等;草本有山麦草、狗尾草、鸡眼草等.平均植被覆盖度为25%，主要因为植被人为破坏严重.本区侵蚀类型为鳞片状面蚀为主，属弱强度水土流失区，年侵蚀模数约在5 000 t∕(km2·a).

3.3 试验地植物(树种)选择

1)荒草型(水土保持区).

(1)选用草本植物.2008～2012年连续对荒草型(水土保持区)植被恢复试验地草本植物研究发现，龙须草或白香草木樨为主试验地植被恢复最快，植被盖度分别达到98%和95%;芦竹或白茅为主试验地植被恢复居中，植被覆盖度分别为81%和80%;假剑草或狗牙根为主试验地植被恢复最慢，植被覆盖度分别为56%和55%(见表7).这是由于龙须草跟系十分发达，具有较好的蓄水作用，很容易吸收土壤中的水分，生长速度快，植被覆盖度高.由于龙须草生态竞争力强，加之植被覆盖度高，又导致植物种类数量减少，从2008年的26种降低到2012年的12种.从生物多样性角度出发，选用以龙须草或白草香木樨为主的植被恢复试验地并非最佳技术，而选用以芦竹或白茅为主的植被恢复试验地试验地也许为比较恰当的技术，因为这种技术方式有利于保护植物多样性，有利于植物群落进展演替与群落稳定.

表7 衡阳紫色土区裸露地荒草型(水土保持区)植被恢复试验地草本植物的植被覆盖度及物种数量Tab.7 Vegetation coverage and species numbers of herbaceous plants in Bare land and wilderness type(water and soil conservation areas)vegetation restoration with Purple Soil in Hengyang Area.

(2)选用灌木植物.2008～2012年连续对荒草型(水土保持区)植被恢复试验地灌木植物研究发现，从成活率看，火棘、牡荆、糯米条、竹叶椒的成活率均在90%以上，六月雪和紫薇较低、分别为85%和82%.从生长状况看，高生长最快是火棘、其次是牡荆，冠幅生长最快是火棘、其次是牡荆，地径生长最快是火棘(见表8).综合看来，火棘、牡荆等灌木植物对荒草型(水土保持区)植被恢复效果最佳，火棘为常绿小灌木，牡荆为落叶小灌木.

表8 衡阳紫色土区裸露地荒草型(水土保持区)植被恢复试验地灌木植物的成活率和生长状况Tab.8 Survival rates and growing conditions of shrubs in Bare land and wilderness type(water and soil conservation areas)vegetation restoration with Purple Soil in Hengyang Area.

(3)选用乔木植物.2008～2012年连续对荒草型(水土保持区)植被恢复试验地乔木植物研究发现，从成活率看，刺槐和苦楝的成活率在90%以上，其次是侧柏和乌桕、成活率均为88%，墨西哥柏和中山柏较低、分别为85%和84%.从生长状况看，高生长最快是刺槐、其次是苦楝，冠幅生长最快是苦楝、其次是乌桕，地径生长最快是刺槐、其次是苦楝(表9).综合看来，刺槐、苦楝和乌桕等乔木植物对荒草型(水土保持区)植被恢复效果最佳，这些树种均为落叶乔木，有利于林下灌木植物和草本植物生长发育，可增加植物种类、丰富植物多样性，提高植被生态系统稳定性，促进紫色土区裸露地生态环境良性循环.

表9 衡阳紫色土区裸露地荒草型(水土保持区)植被恢复试验地乔木植物的成活率和生长状况Tab.9 Survival rates and growing conditions of tree plants in Bare land and wilderness type(water and soil conservation areas)vegetation restoration with Purple Soil in Hengyang Area.

2)灌草型(生态防护区).2008～2012年连续对灌草型(生态防护区)植被恢复试验地乔木植物研究发现，从成活率看，刺槐、苦楝和乌桕的成活率在90%以上，其次是构树和墨西哥柏、成活率分别为89%和88%，湿地松和中山柏较低、均为86%.从生长状况看，高生长最快是苦楝、其次是刺槐，冠幅生长最快是苦楝、其次是乌桕，地径生长最快是苦楝、其次是刺槐(见表10).综合看来，苦楝、刺槐和乌桕等乔木植物对灌草型(生态防护区)植被恢复效果最佳，这些树种均为落叶乔木，优势低山丘陵紫色土地区乡土树种，适应本地生长，还有利于林下灌木植物和草本植物生长发育，可增加植物种类、丰富植物多样性，提高植被生态系统稳定性，促进紫色土区裸露地生态环境良性循环.

表10 衡阳紫色土区裸露地灌草型(生态防护区)植被恢复试验地乔木植物的成活率和生长状况Tab.10 Survival rates and growing conditions of tree plants in Bare land and shrub－grass type(ecological shelter zone)vegetation restoration with Purple Soil in Hengyang Area.

3)宜林型(经济区).2008～2012年连续对宜林型(经济区)植被恢复试验地乔木植物研究发现，从成活率看，所有参试树种均在90%以上，最高是湿地松为98%、其次是刺槐和构树为96%.从生长状况看，高生长最快是湿地松、其次是苦楝、其三是构树，冠幅生长最快是构树、其次是苦楝、其三是湿地松，地径生长最快是湿地松、其次是苦楝、其三是构树(见表11).综合看来，湿地松、苦楝和构树等乔木植物对宜林型(经济区)植被恢复效果最佳.湿地松原产中美洲，具有抗旱、耐涝、耐瘠、耐高温、耐低温，抗逆性强，喜光性树种，生态适应性广，适于夏雨冬旱的亚热带气候地区，表土50～60 cm、pH值为7及以下低山丘陵能旺盛生长，既可以作为紫色土区裸露地宜林区先锋树种，又可以作为经济树种，松脂和木材收益率很高.而苦楝和构树为落叶乔木，又属于低山丘陵紫色土区乡土树种，生态适应性广，不会影响林下灌木植物和草本植物生长发育，有利于增加植物种类、丰富植物多样性，提高植被生态系统稳定性，促进紫色土区裸露地生态环境良性循环.

表11 衡阳紫色土区裸露地宜林型(经济区)植被恢复试验地乔木植物的成活率和生长状况Tab.11 Survival rates and growing conditions of tree plants in Bare land and suitable land for forest type(economic zone)vegetation restoration with Purple Soil in Hengyang Area.

综上所述，虽然以龙须草和白香草木樨作为紫色土区裸露地荒草型(水土保持区)植被恢复最快，但植物物种数剧减，生物多样性降低.因此，建议以芦竹和白茅作为紫色土区裸露地荒草型植被恢复的优势植物，既有利于植被恢复，又有利于保护植物多样性;灌木则以火棘和牡荆作为紫色土区裸露地荒草型植被恢复的优势植物;乔木则以刺槐、苦楝和乌桕作为紫色土区裸露地荒草型植被恢复的优势植物.以苦楝、刺槐和乌桕乔木树种作为紫色土区裸露地灌草型(生态防护区)植被恢复的优势植物，以湿地松、苦楝和构树作为紫色土区裸露地宜林型(经济区)植被恢复的优势植物.

3.4 植物配置模式

1)荒草型(水土保持区).2008～2012年紫色土区裸露地荒草型三种配置模式的植被恢复试验地植被盖度、水土流失量、生物量和地面温度测定结果(见表12)，以2012年测定值为基准计算综合得分，植被盖度和生物量以最高值为100分、其余模式则计算相对值即(100×X)/最高值(X)，水土流失量和地面温度以最低值为100分、其余模式则计算相对值即(100×最低值)/X，由此获得综合评价表(见表13).

表12 衡阳紫色土区裸露地荒草型不同配置模式的植被盖度、水土流失量、生物量和地面温度变化表Tab.12 Vegetation coverage，water and soil loss，biomass and surface temperature chart in different figuration model after Bare land and wilderness type with Purple Soil in Hengyang Area.

表13 衡阳紫色土区裸露地荒草型模式综合评价表Tab.13 Bare land and wilderness type comprehensive assessment form in Hengyang Area of the Purple Soil.

从表表13看出，模式三(T3)综合得分400分、模式二(T2)综合得分386.3分、模式一(T1)综合得分124.4分，即模式二(T2)占模式三(T3)的96.6%，模式一(T1)占模式三(T3)的 31.1%、占模式二(T2)的32.2%.可见，模式一(T1)即“封山育林封禁模式”对于紫色土区裸露地荒草型植被恢复效果比较差，相反，模式三(T3)即“芦竹－火棘+刺槐+自然封禁乔灌草人工促进模式”以及模式二(T2)即“芦竹+自然封禁人工促进模式”对于紫色土区裸露地荒草型植被恢复效果最佳，有助于增加植被覆盖度、降低地表温度、减少水土流失、增加土壤含水量，有利于植物多样性保护.

2)灌草型(生态防护区).2008～2012年紫色土区裸露地灌草型三种配置模式的植被恢复试验地植被盖度、水土流失量、生物量和地面温度测定结果(见表14)，综合得分计算方法同荒草型，获得综合评价表(见表15).

表14 衡阳紫色土区裸露地灌草型不同配置模式的植被盖度、水土流失量、生物量和地面温度变化表Tab.14 Vegetation coverage，water and soil loss，biomass and surface temperature chart in different figuration model after Bare land and shrub－grass type with Purple Soil in Hengyang Area.

表15 衡阳紫色土区裸露地灌草型模式综合评价表Tab.15 Bare land and shrub － grass type comprehensive assessment form in Hengyang Area of the Purple Soil.

从表15看出，模式五(T5)综合得分400分，模 式六(T6)综合得分366.9分，模式四(T4)综合得分180分，即模式六(T6)占模式五(T5)的91.7%，模式四(T4)占模式五(T5)的45.0%、占模式六(T6)的49.1%.可见，模式四(T4)即“封山育林封禁模式”对于紫色土区裸露地灌草型植被恢复效果比较差，相反，模式五(T5)即“芦竹－火棘－苦楝+刺槐乔灌草人工促进模式”和模式六(T6)即“芦竹－火棘－刺槐+侧柏乔灌草人工促进模式”对于紫色土区裸露地灌草型植被恢复效果最佳，有助于增加植被覆盖度、降低地表温度、减少水土流失、增加土壤含水量，有利于植物多样性保护.

3)宜林型(经济区).2008～2012年紫色土区裸露地宜林型三种配置模式的植被恢复试验地植被盖度、水土流失量、生物量和地面温度测定结果(见表16)，综合得分计算方法同荒草型，获得综合评价表(见表17).

表16 衡阳紫色土区裸露地宜林型不同配置模式的植被盖度、水土流失量、生物量和地面温度变化表Tab.16 Vegetation coverage，water and soil loss，biomass and surface temperature chart in different figuration model after Bare land and suitable land for forest type with Purple Soil in Hengyang Area.

表17 衡阳紫色土区裸露地宜林型模式综合评价表Tab.17 Bare land and suitable land for forest type comprehensive assessment form in Hengyang Area of the Purple Soil.

从表17看出，模式七(T7)综合得分398.1分、模式八(T8)综合得分368.4分、模式九(T9)综合得分392.6分，模式八(T8)占模式七(T7)的92.5%、占模式九(T9)的93.8%，模式九(T9)占模式七(T7)的98.6%.可见，模式七(T7)即“湿地松乔木纯林模式”对于紫色土区裸露地宜林型植被恢复效果最优，其次是模式九(T9)即“苦楝+湿地松混交林模式”，第三是模式八(T8)即“苦楝+中山柏混交林模式”，但从综合得分来看，三个模式差别较小，相互之间差别仅有7.5%，不足以构成显著性差异.宜林地区坡度约小于10°，泥沙堆积，虽然土层厚度在20～30 cm之间，但其下具有一层堆积母质，保水能力相对较好，湿地松属于抗性强、生长旺盛阳性树种，故而湿地松乔木纯林模式略优于其他模式.

综上所述，“芦竹－火棘+刺槐+自然封禁乔灌草人工促进模式”和“芦竹+自然封禁人工促进模式”对于紫色土区裸露地荒草型植被恢复效果最佳，“芦竹－火棘－苦楝+刺槐乔灌草人工促进模式”和“芦竹－火棘－刺槐+侧柏乔灌草人工促进模式”对于紫色土区裸露地灌草型植被恢复效果最佳，“湿地松乔木纯林模式”和“苦楝+湿地松混交林模式”对于紫色土区裸露地宜林型植被恢复效果最佳.

3.5 整地方式

在衡南县谭子山镇水井村选取试验地土层平均厚25 cm，选用刺槐为造林树种，造林密度2 m×2 m，树龄4 a，采取穴垦、撩壕和鱼鳞坑三种不同整地方式来研究对紫色土区裸露地植被恢复的影响.根据2008～2012年实地观测结果(见表18)来看，鱼鳞坑整地为最优整地方式，这种方式能够最大限度保持水土，有利于紫色土区裸露地植被恢复，其造林成活率达88%、比穴垦和撩壕分别高出16%和5%，植被盖度为86%、比穴垦和撩壕分别高出16%和11%，植物种数为38种、比穴垦和撩壕分别多出8种和2种，水土流失量980 t∕(km2·a)、比穴垦和撩壕分别少920 t∕(km2·a)和520 t∕(km2·a)，平均树高为4.2 m、比穴垦和撩壕分别高出1.0 m和0.7 m，平均胸径为4 cm、比穴垦和撩壕分别大0.9 cm和0.2 cm，蓄积量为0.003 8 m3、比穴垦和撩壕分别高出0.001 7 m3和 0.001 m3.

表18 不同整地方式对衡阳紫色区岩裸露地植被恢复的影响Tab.18 Bare land impacts on vegetation regeneration of various land preparation with Purple Soil in Hengyang Area.

4 主要结论

1)衡阳市紫色土区典型区域内标准地共有植物78种，主要木本树种是构树、盐肤木、苦楝、黄檗、乌桕、柞树、大叶女贞、枣树、侧柏、线柏、榆树、臭椿、无患子、栎树、长叶冻绿、刺槐等，其中，构树、乌桕、苦楝为优势树种，盐肤木、柏树、刺槐为亚优势树种;主要草本植物是野菊、井栏边草、丝茅草、野蒿、鹅冠草等.这些植物是紫色土区裸露地最为常见的优势土著树种，在植被恢复前期阶段将会起着举足轻重的作用.

2)衡阳市紫色土区典型区域的紫色土有效K、速效P含量丰富，各地差异不大，其含量主要由水土流失程度与植物生长消耗程度所决定;氨态N含量与土层厚度呈正相关，与蓄积量成负相关.

3)衡阳紫色土区典型区域坡度约在10°～25°之间，土层厚度5～30 cm，成土所占比例仅为30%～60%，侵蚀类型为细沟状面蚀和鳞片状面蚀为主，属中强度水土流失区，年侵蚀模数约在5 000～8 000 t∕(km2.a).

4)依据衡阳紫色土区典型区域植物种类、植被分布、土壤养分、水土流失研究结果，对地形、地貌、母岩、土壤和植被等进行综合分析，以土壤和植被为主导因子，将衡阳紫色土区裸露地划分为荒草型、灌草型、宜林型三种类型，相应划分为水土保持区、生态防护区和经济区等三种功能区，以此作为进行优势植物(优势树种)选择和植物配置模式的试验研究基础.

5)建议以芦竹和白茅作为紫色土区裸露地荒草型植被恢复的优势植物，灌木则以火棘和牡荆作为紫色土区裸露地荒草型植被恢复的优势植物;乔木则以刺槐、苦楝和乌桕作为紫色土区裸露地荒草型植被恢复的优势植物.以苦楝、刺槐和乌桕乔木树种作为紫色土区裸露地灌草型(生态防护区)植被恢复的优势植物，以湿地松、苦楝和构树作为紫色土区裸露地宜林型(经济区)植被恢复的优势植物.

6)紫色土区裸露地植被恢复效果最佳模式是:荒草型区域为“芦竹－火棘+刺槐+自然封禁乔灌草人工促进模式”和“芦竹+自然封禁人工促进模式”，灌草型区域为“芦竹－火棘－苦楝+刺槐乔灌草人工促进模式”和“芦竹－火棘－刺槐+侧柏乔灌草人工促进模式”，宜林型区域为“湿地松乔木纯林模式”和“苦楝+湿地松混交林模式”.由此一来，可以认为在衡阳紫色土区裸露地采取“先种草、后灌木、再乔木”和“以自然封禁为基础、辅以人工促进更新”的植被恢复技术，既成本较低，又有利于快速恢复植被，保持水土，改善生态环境.

7)在衡炎紫色土区裸露地采取鱼鳞坑整地方式效果最好，其造林成活率、植被盖度、植物种数、水土流失量、平均树高、平均胸径和蓄积量均优于穴垦和撩壕整地方式，这是由于鱼鳞坑整地方式能够最大限度保持水土，有利于紫色土区裸露地植被恢复.

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