黄土高原沟壑区不同树种的水土保持效益及其适应性评价分析

2015-05-07 18:00薛静
科技创新与应用 2015年14期
关键词:黄土高原适应性水土保持

薛静

摘 要:黄土高原是我国较为特殊的一种地质地貌,由于受到其土壤结构特性以及人为因素影响,近年来黄土高原特别是黄土高原沟壑区水土流失较为严重。因此为避免水土流失严重以及保持水土状态,种植植被成为了有效途径之一。然而选择何种树种对于其水土保持及适应性的影响是有所不同的。文章就对黄土高原以及水土流失成因做了简单分析,并对不同树种的水土保持效益以及不同树种的适应性评价做了简单阐述,并提出合理配置建议。

关键词:黄土高原;水土保持;适应性;树种

1 概述

黄土高原——世界黄土覆盖面积最大的高原,同时也因其严重的水土流失闻名于世。造成黄土高原水土流失的原因有很多,有地质特点因素同时也有人为因素。随着人类社会生态文明建设的加强和环境保护要求的提高,研究黄土高原特别是黄土高原沟壑区水土流失原因以及防治水土流失措施十分必要。在诸多措施中退耕还林、植被覆盖等水土保持措施应用较多,而选用何种植物进行种植,其差异性,适应性如何等问题的研究对黄土高原的水土保持研究具有重要的现实意义。

2 黄土高原成因以及水土流失成因

2.1 黄土高原形成原因

对于黄土高原的形成原因当今说法不一,且有些争议,目前较为流行的说法有:(1)印度板块论即印度板块在向亚欧板块的移动过程中使得印度大陆地壳插入到了亚洲大陆地壳之下,进而将亚洲大陆被插入板块隆起而形成;(2)洪水论即洪水造成了黄土高原的形成,形成该观点的主要原因是通过对黄土的成分分析和分布规律得出其中粗粉沙含量由西北方向向东南方向逐渐减少,粘土含量却由西北方向向东南方向逐渐增加,这样便造成其黄土成份分布规律与黄土高原的地势分布相吻合;(3)风成论即风化形成,该项理论目前被大多数人们所信服,该项理论主要是对黄土高原的长期观察,认为黄土高原长期风向处于由西北方向向东南方向状态,这样便导致了风化带来了风沙形成具有特点的黄土高原。

2.2 黄土高原水土流失成因

不论黄土高原是由何种原因形成,其科学性还有空间进行研究,但是黄土高原的水土流失现象严重却使得我们必须研究和解决。经过长期研究黄土高原水土流失现象的最大原因就是受暴流沟谷长期冲刷疏松的黄土导致的。由于黄土颗粒较小,结构疏松并且结构成份中含有一定的碳酸钙,使得其一旦遇到水浸润后便会溶解甚至崩塌。在黄土高原夏季多为暴雨季节,7、8、9三个月的降水量占了全年降水量的3/4以上,大量的降水造成各种地形的形成并且加剧了沟壑扩展,加速了水土流失现象。然而就在这样的自然条件下,人类的破坏性活动更加剧了黄土高原水土流失的程度,特别是植被的破坏以及乱耕乱伐等因素。

3 不同树种的水土保持效益

对于黄土高原沟壑区不同树种水土保持的效益研究主要可从被不同树种种植后土壤水文物理性质的变化以及土壤光合生理特性的变化等进行观测研究,经过长期的实验和观测,可以得出以下经验:(1)黄土高原沟壑区的植被建设可以对其土壤的水文物理性质有所改善,并且不同树种的改善能力有所不同,且在不同坡向表现效果也有所不同。一般情况下在阳坡种植对土壤的水文物理性质改善效果的苹果树林地高于刺槐林地、刺槐林地高于灌草梯田、灌草梯田高于核桃林地、核桃林地高于天然灌草地、天然灌草地高于山杏林地;在阴坡种植其对土壤的水文物理性质改善效果相比阳坡有所不同主要为刺槐林地高于柠条林地、柠条林地高于刺槐油松林地、刺槐油松林地高于天然灌草地、天然灌草地高于沙棘林地。(2)经过研究黄土高原沟壑区的土壤渗透曲线一般分为渗透率瞬变阶段、渐变阶段以及平稳阶段等三个阶段,而就土壤渗透速率而言,不同植被在不同坡向其表现的效果各不相同。一般情况下在阳坡种植条件下不同树种的土壤渗透率呈现以下特点:天然灌草地高于刺槐林地、刺槐林地高于柠条林地、柠条林地高于刺槐油松林地、刺槐油松林地高于沙棘林地;而在阴坡种植条件下其土壤渗透率便呈现以下特点:天然灌草地高于山杏林地、山杏林地高于核桃林地、核桃林地高于灌草梯田、灌草梯田高于刺槐林地、刺槐林地高于苹果林地。(3)经过研究种植不同树种由于其净光合速率以及蒸腾速率差异性较大对于黄土高原沟壑区的水土保持均有一定的影响,在相同条件情况下不同类型树种的光合能力呈现以下特点:灌木树种高于阔叶乔木树种、阔叶乔木数种高于针叶乔木树种;同时在相同情况下不同类型树种的蒸腾量呈现以下特点:刺槐林高于红柳林、红柳林高于柠条林、柠条林高于沙棘林、沙棘林高于侧柏林、侧柏林高于山杏林、山杏林高于油松林、油松林高于五角枫林。此外大部分树种的蒸腾量具有一定的季节性,其最大蒸腾量一般出现在6、7、8三个月。

4 不同树种的适应性评价

对于黄土高原沟壑区不同树种水土保持的效益研究主要可从被不同树种种植后土壤含水量以及土壤水分消耗和水分补充的变化等进行观测研究,经过长期的实验和观测,可以得出以下经验:(1)经过研究种植不同树种对于黄土高原沟壑区的土壤含水量差别较大,虽然其主要受影响因素为降水条件和降水变化,但是在相同条件下其土壤含水量呈现以下特点:对于阳坡种植山杏林地高于苹果林地、苹果树林地高于灌草梯田、灌草梯田高于刺槐林地、刺槐林地高于核桃林地、核桃林地高于天然灌草地;对于阴坡种植则刺槐林地高于刺槐油松混交林地、刺槐油松混交林地高于柠条林地、柠条林地高于沙棘林地、沙棘林地高于天然灌草地。(2)经过研究种植不同树种对于黄土高原沟壑区的土壤水分消耗和水分补充差别较大,其主要受影响因素为土壤水分有效性、降水条件以及植被耗水特性等。在相同条件下其土壤水分有效性呈现以下特点:对于阳坡种植山杏林地高于苹果林地、苹果树林地高于灌草梯田、灌草梯田高于刺槐林地、刺槐林地高于核桃林地、核桃林地高于天然灌草地;对于阴坡种植刺槐林地高于刺槐油松混交林地、刺槐油松混交林地高于柠条林地、柠条林地高于沙棘林地、沙棘林地高于天然灌草地;在相同条件下其土壤水分亏缺程度呈现以下特点:对于阳坡种植天然灌草地高于核桃林地、核桃林地高于刺槐林地、刺槐林地高于灌草林地、灌草梯田高于苹果林地、苹果树林地高于山杏林地;对于阴坡种植天然灌草地高于沙棘林地、沙棘林地高于柠条林地、柠条林地高于刺槐油松混交林地、刺槐油松混交林地高于刺槐林地。

5 结束语

综上所述,对于黄土高原沟壑区选择不同的树种对于土壤的水土保持以及适应性均有不同的影响。选择何种树种要根据土壤环境的实际情况适时选择,对于实验观察以及实践经验可以得出以下配置建议:对于土壤水分条件较好的且为阴坡地段,一般大多树种均适合,从经济性角度考虑,可以适当的种植一些山桃、核桃树等;而在一些较陡坡度且水土流失严重的地段,可以适当的种植一些沙棘、柠条、五角枫等水土保持较好的树种;而对于阳坡因其光照强烈、水分较差,可以适当种植一些侧柏、刺槐、油松、山杏以及柠条等抗旱性较强的树种。

参考文献

[1]陈杰,刘文兆,张勋昌,等.黄土高原沟壑区不同树种的水土保持效益及其适应性评价[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2008.

[2]伍飞舟,杨卓,牛健植,等.黄土高原丘陵沟壑区土地利用与水土保持措施的变化特征[J].水土保持研究,2010.

[3]杨海娟,尹怀庭,刘兴昌.黄土高原丘陵沟壑区农户水土保持行为研究[J].水土保持通报,2001.

[4]康磊,孙长忠,殷丽,等.黄土高原沟壑区藻类结皮的水土保持效应[J].水土保持学报,2012.

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