全 文 ：收稿日期: 2012 － 6 － 26 修回日期: 2012 － 7 － 10
作者简介:林桂志( 1977 － ) ，男，福建省福州市人，农艺师，现从事水土保持工作。
百喜草对坡地果园水土保持及土壤改良效果的研究
林 桂 志
(福建省水土保持试验站 福建 福州 350003)
摘 要 当前，许多地区果园采用全园套种水土保持先锋植物进行果园的水土保持。本文研究了闽南花岗岩
地区坡地果园改造为山边沟，同时全园套种百喜草的模式，对果园水土保持及土壤改良效果的作用。结果表明
采用全园套种百喜草的山边沟果园的治理模式不仅能够有效地改善土壤通透性，提高土壤微生物数量，增强土
壤酶生物活性，而且使土壤理化性状得到改善。同时，还能够有效减少土壤流失量、径流量，增加土壤保水、蓄
水能力，起到良好的保持水土作用。
关键词 百喜草;坡地果园; 水土保持; 土壤改良;效果
［中图分类号］S157． 4 +33 ［文献标识码］A ［文章编号］1002 － 2651( 2012) 03 － 0010 － 04
Study on the Soil Conservation ＆ Soil Improvement Effects
by Planting the Paspalum notatum in the Slope Orchard
Lin Guizhi
(Soil Conservation Experimental Station of Fujian Province，350003)
Abstract At the moment，orchards in many areas are inter － planted the soil conservation pioneer plants for soil con-
servation． It is studied the effect of soil conservation and soil improvement through the model that the slope orchard re-
formed to the hill － side ditch inter － planting the Paspalum notatum in the granite area of south Fujian Province． The
results show that the management model may not only to effectively improve the soil permeability，increase the soil mi-
crobial numbers and the soil enzyme bio － activity，but also improve the soil physical and chemical properties． In addi-
tion，it may effectively reduce the soil erosion and runoff，so as to improve the soil water conservation and holding ca-
pacity for better soil conservation．
Key words Paspalum notatum，slope orchard，soil conservation，soil improvement，effect
福建是一个多山省份，山地丘陵面积达 81． 5%，
其比例之大为东南沿海各省之冠，且山高坡陡，降雨
强度大，土壤抗侵蚀性差。随着人口增长，充分合理
开发山地资源已成为解决人地矛盾突出问题的关键。
但是，由于山地生态环境相对脆弱，在开发过程中极
易引起水土流失和生态环境问题。据统计，我省山地
开发果园面积达 5 476km2，而其中 1 /3 的果园处于水
土流失的状态。许多果园采用全园套种百喜草等水
土保持先锋植物作为果园水土保持的措施，颇受农民
的欢迎，但果—草—水—土之间的互相作用机理有待
进一步研究。本文着重研究坡地果园改造为山边沟，
同时全园套种百喜草的模式后，对果园水土保持及土
壤改良两方面的影响及成效，希望对我省科学合理地
开发果园，促进山地开发生态建设有一定的帮助。
1 试验区概况
试验区设在福建省厦门市集美区水土科教示范
园内 (东经 117° 56 ～ 118° 04，北纬 24° 33 ～ 24°
46) ，园区总面积 4． 56hm2，属东南亚热带海洋性季
风气候，年平均温度 21． 5℃，年日照 2 200h，≥10℃活
动积温 7 300 ～ 7 800℃，极端低温 2℃，无霜日 350d
·01·
第 24 卷第 3 期 亚热带水土保持 Vol． 24 №3
2012 年 9 月 Subtropical Soil and Water Conservation Sep． 2012
以上。多年平均降雨量 1 305． 5mm，雨量面上分布较
均衡，年降雨日数 120d 左右，降雨集中在 3 ～ 9 月份，
10 月份后降雨逐渐减少。年平均相对湿度 78%。土
壤为第四纪红色粘土发育的砖红壤性红壤，成土母岩
以花岗岩为主。地带植物属闽南博平岭东南温热亚
热带雨林小区，森林植被遭受破坏，原始森林早已绝
迹，现有林均为人工林和次生林，林相参差不齐，林内
结构简单，树种种类单一。现科教示范园内以人工种
植的荔枝、龙眼等果树为主。
2 研究方法
2． 1 小区处理方法
本研究选取科教示范园内山边沟果园改造治理
示范区作为研究对象，其示范区面积 2． 25 hm2，以种
植龙眼、荔枝为主，引进台湾水土保持技术，作为闽南
坡地果园水土保持示范基地。主要修整水平梯田，增
开主干道、支线、作业道，形成完整的道路系统，并在
园面、梯壁、坡边、道路及山边沟沟面种植百喜草，形
成覆盖。果园内山边沟的沟距，按果树行距及机械作
业需要酌作调整，一般以 4 行果树开辟 1 条山边沟。
果园主干道宽 3m;宽型山边沟作为道路支线宽 2m，
内斜式，内斜高 0． 2m，内斜率 0． 1;窄型山边沟作为作
业道宽 1． 5m，外斜式，外斜高 0． 15m，外斜率 0． 1。同
时引进台湾的果园运输设备，实现机械化运作。
表 1 试验小区基本情况
编号 小区处理名称 基本情况 处理方法
Ⅰ 空白对照区 坡向东偏南、水平梯田、种植龙眼、面积 200 m2 净耕
Ⅱ 果园改造区 坡向东偏南、水平梯田、种植龙眼、面积 200 m2
全园种植百喜草
(龙眼树冠内不种草)
2． 2 观测项目
2． 2． 1 土壤物理性状 土壤质地采集 0 ～ 10cm、10
～ 20cm、20 ～ 30cm、30 ～ 40cm 4 个层次土壤样品进行
分析。土壤容重采集 0 ～ 10cm 土壤样品进行试验。
土壤质地—比重计速测法;土壤容重—环刀法;土壤
孔隙度—环刀法。
2． 2． 2 土壤化学性状 土壤样品采集采用垂直剖面
法，依 S 形路线选取 3 个点，每个点分别采取 0 ～
10cm、10 ～ 20cm、20 ～ 30cm 3 个层次土壤样品，用 3
点等量混合样作为该层次的代表土壤样品，土壤样品
在室内自然风干，研磨，过筛，供其土壤理化性质测
定。土壤有机质—重铬酸钾容量法;全氮—半微量开
氏法;全磷—HClO4 － H2SO4 消化、钼锑抗比色法;全
钾—HF － HClO4 消煮、火焰光度法;速效氮—碱解扩
散法;速效磷—0． 5M NaHCO3 浸提、钼锑抗比色法;
速效钾—NH4OAC 浸提、原子吸收法;pH 值—酸度计
法［4］。
2． 2． 3 土壤微生物及土壤酶活性 土壤样品取自表
层 0 ～ 10cm 处，依 S 形路线选取 3 个点，用 3 点等量
混合样作为该区的代表土壤样品，然后装入保鲜袋
中，立即带回实验室，放入 4℃冰箱中保存，所有土壤
微生物及土壤酶活性项目均在 24h 内处理完毕。土
壤微生物测定方法:细菌、放线菌、真菌—稀释平板
法。土壤酶活性测定方法:转化酶—比色法、脲酶—
比色法、蛋白酶—比色法、过氧化物酶—容量法、过氧
化氢酶—容量法［6］。
3 结果与分析
3． 1 土壤物理性状
2002 年 3 月，山边沟果园改造治理示范区全园套
种百喜草，2006 年 3 月对处理Ⅰ和Ⅱ两个试验小区的
土壤进行采样，分析其土壤物理性状，具体见表 2。
表 2 土壤物理性状的相关情况表
处理
土层深度
(cm)
机械组成(%)
＞ 1mm
1 ～
0． 25mm
0． 25 ～
0． 05mm
0． 05 ～
0． 01mm
0． 01 ～
0． 005mm
0． 005 ～
0． 001mm
＜
0． 001mm
容重
(g /cm3)
土壤总
孔隙度
(%)
Ⅰ
空白
对照区
0 ～ 10 43． 53 13． 72 2． 75 4． 00 3． 00 10． 00 23． 00
10 ～ 20 44． 47 11． 17 1． 36 3． 00 6． 00 8． 00 26． 00
20 ～ 30 37． 28 12． 57 1． 15 5． 00 8． 00 8． 00 28． 00
30 ～ 40 43． 54 10． 21 0． 25 4． 00 7． 00 9． 00 26． 00
1． 62 38． 93
Ⅱ
果园
改造区
0 ～ 10 24． 13 13． 84 2． 03 3． 00 5． 00 6． 00 46． 00
10 ～ 20 21． 17 14． 66 1． 17 5． 00 12． 00 － 46． 00
20 ～ 30 31． 68 11． 19 1． 13 2． 00 4． 00 6． 00 44． 00
30 ～ 40 49． 55 7． 29 1． 16 2． 00 2． 00 4． 00 34． 00
1． 48 44． 14
·11·
第 3 期 林桂志:百喜草对坡地果园水土保持及土壤改良效果的研究
图 1 不同处理各土层物理性粘粒(＜ 0． 01mm)含量比例之比较
从图 1 看出，两处理小区不同土壤深度土壤机械
组成中物理性粘粒(土壤粒径 ＜ 0． 01mm)含量比例存
在不同差异。其中 0 ～ 10cm、10 ～ 20cm 差异显著，Ⅰ
区物理性粘粒含量比例分别比Ⅱ区降低 21%、18%;
在 20 ～ 30cm 差异趋缓，物理性粘粒含量Ⅰ区比Ⅱ区
低 10%;而 30 ～ 40cm 粘粒级含量的百分比基本相
同，差异仅为 2%。说明净耕果园水土流失主要针对
表层土壤 0 ～ 20cm中物理性粘粒的大量流失，这主要
由于物理性粘粒颗粒较小，易随降水流失，随着流失
量的增加，土壤中粘粒含量将大量减少，而砂粒的比
例相应增加，同时物理性粘粒由于其巨大的比表面积
成为有机质、水分和土壤养分的重要载体，因此土壤
的不断侵蚀将导致土壤机械组成、容重、有机质、水分
和土壤养分的连锁变化 ［1］。此外从表 2 还可看出，
土壤总孔隙度表现为Ⅱ区 ＞Ⅰ区;容重为Ⅰ区 ＞ Ⅱ
区，这说明在果园套种百喜草能够降低土壤容重，提
高土壤孔隙度，从而起到改善土壤的物理结构性能的
作用。
3． 2 土壤化学性状
2005 年 7 月对处理Ⅰ和Ⅱ试验小区土壤进行采
样，土壤肥力检测结果如表 3。
表 3 不同处理土壤化学养分特征表
处理
深度
(cm)
有机质
(g /kg)
全氮
(g /kg)
全磷
(g /kg)
全钾
(g /kg)
速效氮
(mg /kg)
速效磷
(mg /kg)
速效钾
(mg /kg)
pH值
Ⅰ 0 ～ 10 2． 062 0． 686 0． 169 0． 896 30． 14 3． 33 15． 0 5． 00
空白 10 ～ 20 1． 945 0． 664 0． 159 0． 845 27． 27 5． 33 20． 0 5． 20
对照区 20 ～ 30 1． 697 0． 638 0． 099 0． 792 21． 53 5． 00 10． 0 5． 39
Ⅱ 0 ～ 10 8． 767 1． 277 0． 259 1． 445 71． 75 6． 67 40． 0 5． 60
果园 10 ～ 20 5． 728 1． 008 0． 229 1． 289 38． 75 6． 47 20． 0 5． 80
改造区 20 ～ 30 2． 312 0． 682 0． 100 0． 843 24． 40 6． 33 15． 0 5． 90
从表 3 可以看出，Ⅰ土壤中有机质表现为Ⅱ区 ＞
Ⅰ区，在同一处理不同层次土壤剖面有机质含量均为
0 ～ 10cm ＞10 ～ 20cm ＞20 ～ 30cm，在不同处理同一层
次Ⅱ区比Ⅰ区分别提高 4． 25 倍、2． 94 倍、1． 36 倍，可
见套种百喜草对提高土壤有机质含量起关键作用。
土壤中全氮、速效氮和有机质的变化基本一致，
表现为Ⅱ区 ＞Ⅰ区，也说明土壤有机质是一种稳定而
长效的氮源物质。比较其不同深度之间的变化规律，
表现为套种百喜草Ⅱ区上层全氮、速效氮含量明显高
于下层，说明套种百喜草后，经生长易使地表覆盖完
密，其地表植被茂密，具有土壤中氮表层积累特点。
土壤中全磷、速效磷含量偏低，土壤全磷在 0． 099
～ 0． 259g /kg，表现为Ⅱ区表层含量略高于Ⅰ区外，20
～ 30cm之间差异并不显著，说明地表植被覆盖度对
土壤全磷含量影响不大，主要与土壤母质有关。土壤
速效磷表现为Ⅱ区 ＞Ⅰ区，说明套种百喜草有利于提
高土壤速效磷含量，但Ⅰ区 0 ～ 10cm速效磷含量低于
10 ～ 20cm、20 ～ 30cm，也说明水土流失易导致土壤速
效磷丧失。
土壤中全钾、速效钾含量较高，土壤全钾在 0． 793
～1． 445g /kg，表现为Ⅱ区 ＞Ⅰ区;土壤速效钾在 10． 0
～ 40． 0mg /kg，表现为Ⅱ区≥Ⅰ区，但Ⅰ区不同层次含
量为 10 ～ 20cm ＞0 ～ 10cm ＞20 ～ 30cm，说明地表植被
覆盖度对土壤全钾含量有一定影响，而速效钾含量受
地表植被与水土流失的影响就较为敏感。
两个处理小区土壤均呈酸性，但不同处理有所差
异，处理Ⅰ区土壤 pH 值在 5． 00 ～ 5． 39 之间变化，呈
强酸性;处理Ⅱ区土壤 pH 值在 5． 60 ～ 5． 90 之间变
化，呈微酸性。其次处理Ⅱ区 pH值在 0 ～ 10cm、10 ～
20cm、20 ～ 30cm 土层分别比处理Ⅰ区提高 0． 60、
0． 60、0． 51 个单位，表明全园种植百喜草有利于缓和
土壤酸度。
·21·
亚热带水土保持 第 24 卷
从以上分析可以得出，套种百喜草可以提高土壤
有机质、全氮、速效氮、速效磷、全钾、速效钾含量，而
对全磷含量影响不大，主要取决于其土壤母质类型。
因此，水土流失对果园土壤肥力影响表现为土壤表层
速效养分含量快速降低。此外，套种百喜草能够有效
地缓和土壤酸度，改善土壤的理化性质，有利于果树
生长。
3． 3 土壤微生物及土壤酶活性
土壤中的生物是维持土壤质量的重要组分，它们
调节着土壤动植物残体和施入土壤有机物及其他有
害化合物的分解、生物化学循环(包括生物固氮作用)
和土壤结构的形成等过程。土壤生物学性质能敏感
地反映出土壤质量和健康的变化，是评价土壤质量不
可缺少的指标。2005 年 9 月试验小区土壤(0 ～
10cm)采样分析结果见表 4。
表 4 种植百喜草区与对照区表层土壤酶活性及土壤微生物数量
区号
转化酶
(蔗糖酶)
(mg /g)
脲酶
(mg /g)
蛋白酶
(mg /g)
过氧化
物酶
(ml)
过氧化
氢酶
(ml)
细菌
(103 个 /
g干土)
放线菌
(103 个 /
g干土)
真菌
(102 个 /
g干土)
微生物总数
(103 个 /
g干土)
Ⅰ区 0． 0788 0． 0032 0． 0440 0． 2501 0． 6200 41 29 14 71
Ⅱ区 0． 1720 0． 0300 0． 5235 0． 2627 1． 0950 220 118 219 360
从表 4 可见:未经改造果园空白对照Ⅰ区土壤细
菌、真菌、放线菌数量较低，其微生物总数较少(71 ×
103 个 / g干土) ，土壤各类酶的活性和土壤呼吸作用
微弱。这与土壤严重退化，植被稀少，有机质含量偏
低有关。经过山边沟果园改造套种百喜草治理后的
Ⅱ区，土壤细菌、真菌、放线菌数量均有明显增加。其
土壤微生物总数是Ⅰ区的 5． 04 倍，土壤细菌、真菌、
放线菌分别是相应空白对照区的 5． 37、4． 07 和 15． 64
倍。由于土壤微生物积极参与土壤中物质和能量的
转化过程，其数量增加直接影响土壤的供肥保肥能
力。这表明经过治理后，土壤微生物数量大量增加，
这与治理后改善微生物生活环境条件有关。
土壤酶在土壤物质和能量转移过程中起着重要
的作用，是表征土壤肥力高低的重要指标之一。因
此，有必要对参与土壤碳、氮循环的土壤酶指标进行
分析，结果表明:Ⅱ区在果园采取全园套种百喜草治
理后，土壤过氧化氢酶、转化酶、脲酶、蛋白酶活性均
明显增加，分别是Ⅰ区的 1． 77、2． 18、9． 38 和 11． 90
倍，土壤过氧化氢酶和转化酶直接参与土壤碳素循
环，而蛋白酶和脲酶则直接参与土壤含氮有机化合物
的转化，表明裸露果园经采取种植百喜草措施治理
后，土壤中 C和 N营养循环强度有所提高，土壤肥力
得到不同程度的恢复。
此外，过氧化物酶活性亦有提高，其过氧化物酶
活性是相应Ⅱ区的 1． 05 倍，土壤氧化物酶直接影响
土壤氧化还原能力，表明治理后土壤氧化还原能力增
强，从而有利于土壤中某些有毒物质的转化和土壤腐
殖质形成。
3． 4 土壤流失量、径流量、径流系数
本研究采用集美区水土保持科教示范园内标准
径流小区数据进行分析，径流小区面积为 100m2，规
格为 20m ×5m，坡向东偏南，处理小区种植荔枝 4 株，
株距 5m，于 2002 年 3 月定植，栽培管理与山边沟果
园改造治理示范区一致。将 2003 ～ 2005 年径流小区
的土壤流失量、径流量测定结果进行统计，并计算年
径流系数 =年径流总量 ÷年降雨量 × 100%，年径流
系数越大保水能力越差，详见表 5。
表 5 径流小区各种处理土壤流失量、径流统计表
年度
降水量
(mm)
水平梯田、荔枝、净耕
水平梯田、荔枝(树冠内不种草)、
全园种植百喜草
干土流失量(t /km2) 径流量(m3) 径流系数 干土流失量(t /km2) 径流量(m3) 径流系数
2003 1 189 1 820． 96↑ 9． 7 0． 08 525． 53↑ 4． 9 0． 04
2004 1 100 3 878． 57↑ 16． 6 0． 15 13． 68 3． 0 0． 03
2005 1 537 1 909． 13↑ 16． 7 0． 11 12． 20 3． 2 0． 02
∑ 3 826 7 608． 66 43． 0 0． 11 551． 41 11． 1 0． 03
平均 1 275 2 536． 22 14． 3 183． 80 3． 7
注:标有“↑”表示流失量超过国家土壤侵蚀分级标准允许流失量指标
由表 5 可知，对新开发的坡地果园，第 1 年土壤
侵蚀模数指标都将超过允许流失量，但如果全园套种
百喜草，由于百喜草能快速覆盖地表，则当年可以将
流失量控制在允许范围，就连动土工程量很大的水平
梯田、荔枝(树冠内不种草)、全园种植百喜草处理小
区，采取全园种草的措施，也能把水土( 下转第 70 页)
·31·
第 3 期 林桂志:百喜草对坡地果园水土保持及土壤改良效果的研究
失基本得到控制，水土保持效果良好，有效地防治了
工程建设产生的新的水土流失。工程区扰动土地整
治率由 37． 66%提高到 96． 09%，水土流失治理度提
高到 94． 86%，平均土壤流失控制比由 3． 94 降低到
0． 85，拦渣率达到了 99%以上． 尽管绿化措施已落实
到位，但工程区植被恢复系数仍然仅为 32． 34%，林草
覆盖度为 22． 13%。除了植被恢复系数和植被覆盖度
外，其余指标均达到防治要求。主要原因是一方面已
经结束弃渣的渣场仍在作为施工场地使用，还不具备
绿化条件;另一方面绿化措施主要实施在业主营地、
坝址两岸、上坝道路、五郎沟渣场等部位，而部分渣场
水土保持植物措施实施面积小，植被恢复覆盖度较
低，水土保持植物措施相对滞后，水土保持功能不能
很好发挥。
综上所述，水电站通过水土保持工程措施与植物
措施的实施，增强了水电站主体工程建设造成的边坡
的稳定性，增加了工程建设区的植被覆盖，有效控制
了工程建设区的水土流失，而且绿化美化了水电站工
程建设区的生态环境，总体上发挥了较好的保持水
土、改善生态环境的作用，增强了主体工程的安全保
障。
参考文献
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櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
213 ～ 218
( 上接第 13 页)
流失控制在接近允许值范围。至次年，即植草第 2 年
经覆盖作物覆盖完密之后，土壤流失有明显下降的趋
势，且其处理小区的土壤流失量极少，呈无明显侵蚀。
同时由上表可知，对照空白小区径流系数是全园套种
百喜草区的 3． 67 倍。说明修整水平梯田，全园套种
百喜草的山边沟果园改造治理模式，能够有效减少土
壤流失量、径流量，增加土壤保水、蓄水能力，起到良
好的保持水土作用。同时区域平均土壤侵蚀模数由
原来的2 536t /km2 ． a降到 183t /km2 ． a，推算出山边沟
果园改造治理示范区每年将可减少土壤侵蚀量 52．
93t。
4 结论与建议
4． 1 果园全园套种百喜草能够降低土壤容重，提高
土壤孔隙度，从而改善了土壤通透性和物理结构性
能，同时减少表层土壤中物理性粘粒等对土壤肥力有
着很大影响作用的细小颗粒大量流失，有助于提高果
园蓄水保土增肥效益。
4． 2 果园全园套种百喜草有效缓解水土流失对果
园土壤表层速效养分含量快速降低，同时能够有效地
缓和土壤酸度，改善土壤的理化性质，促进果树生长。
4． 3 果园全园套种百喜草能够增加土壤微生物数
量，提高土壤酶生物活性，从而增加土壤中碳和氮营
养循环强度，使土壤有机质提高，果园肥力得到不同
程度的修复。
4． 4 果园全园套种百喜草能够有效减少土壤流失
量、径流量，增加土壤保水、蓄水能力，起到良好的保
持水土作用。
4． 5 果园种植百喜草在前期投入会有所增加，但百
喜草对土壤的改良作用和水土保持作用对果园种植
有合理的回补作用，从中、长期来看是合理的。因此
进一步研究百喜草与果树之间的相互影响，种植百喜
草与土壤改良的正副面的相互作用，以及果 －草 －水
－土之间的交互作用机理，从而寻求出一套对果树生
长与保持水土都更加有效合理的种植模式。
参考文献
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亚热带水土保持 第 24 卷