全 文 ：植物枝叶与根系耦合固土抗蚀的差异性∗
刘福全１　 刘　 静１∗∗　 瑙　 珉２　 姚喜军１　 郑永刚１　 李有芳１　 苏　 禹１　 王晨嘉１
（ １内蒙古农业大学生态环境学院， 呼和浩特 ０１００１９； ２内蒙古巴彦淖尔市林业科学研究所， 内蒙古巴彦淖尔 ０１５０００）
摘　 要　 以 ４年生 ４种内蒙古鄂尔多斯地区常见水土保持植物柠条、沙柳、白沙蒿和沙棘为
研究对象，选取反映枝叶防风特性和根系特性的 １３项指标，即单株防风效能、林带防风效能、
群落防风效能、直根抗拉强度、代表根本构特征、代表根弹性模量、侧根分支处抗拉强度、累计
根表面积、拉拔摩阻特性、根⁃土界面摩擦系数、累计根长、根⁃土复合体粘聚力、根⁃土复合体内
摩擦角，采用层次分析法对春季大风和夏季暴雨 ２种自然条件下 ４ 种植物枝叶与根系耦合固
土抗蚀的差异性进行评价．结果表明： ４种植物枝叶与根系耦合固土抗蚀指数为：春季大风条
件下为沙柳（０．８４１）＞柠条（０．４５４）＞白沙蒿（－０．４６６）＞沙棘（－０．８２９）；夏季暴雨条件下为柠条
（０．８４１）＞沙柳（０．４７４）＞白沙蒿（－０．４７０）＞沙棘（－０．８４４） ．沙柳可作为研究区重要的防风抗蚀
植物种之一；柠条则可作为研究地区重要的水土保持植物种之一．
关键词　 风水复合侵蚀； 枝叶； 根系； 固土； 抗蚀； 层次分析法
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０２－０４１１－０８　 中图分类号　 Ｓ１５７．２　 文献标识码　 Ａ
Ｓｐｅｃｉｅｓ⁃ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｆｏｌｉａｇｅ⁃ｒｏｏｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｏｉｌ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ．
ＬＩＵ Ｆｕ⁃ｑｕａｎ１， ＬＩＵ Ｊｉｎｇ１， ＮＡＯ Ｍｉｎ２， ＹＡＯ Ｘｉ⁃ｊｕｎ１， ＺＨＥＮＧ Ｙｏｎｇ⁃ｇａｎｇ１， ＬＩ Ｙｏｕ⁃ｆａｎｇ１， ＳＵ
Ｙｕ１， ＷＡＮＧ Ｃｈｅｎ⁃ｊｉａ１ （ １Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕ⁃
ｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｏｈｈｏｔ ０１００１９， Ｃｈｉｎａ； ２Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｂａｙａｎｎｕｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｂａｙａｎｎｕｒ
０１５０００， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ， Ｃｈｉｎａ） ． ⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（２）： ４１１－４１８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｏｏｋ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
ａｒｅａ， Ｃａｒａｇａｎａ ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ， Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ， Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｐｈａｅｒｏｃｅｐｈａｌａ ａｎｄ Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍ⁃
ｎｉｄｅｓ ａｔ ａｇｅｓ ｏｆ ４ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｂｊｅｃｔ． Ｔｈｉｒｔｅｅｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ， ｉ．ｅ．， ｓｉｎｇｌｅ ｓｈｒｕｂ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｗｉｎｄ ｖｅ⁃
ｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ， ｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ， ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ，
ｔａｐｒｏｏｔ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ， ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ
ｍｏｄｕｌｕｓ， ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ ｂｒａｎｃｈ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ， ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｈｅｅｒ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ， ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｈｅｓｉｖｅ， ｒｏｏｔ⁃
ｓｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ， ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｗｉｎｄｂｒｅａｋ ａｎｄ ｒｏｏｔｓ， ｗｅｒｅ
ｃｈｏｓｅ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｆｏｌｉａｇｅ⁃ｒｏｏｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｏｉｌ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ ａｍｏｎｇ
ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｂｙ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ （ＡＨＰ） ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐｒｉｎｇ ｇａｌｅ ａｎｄ
ｓｕｍｍｅｒ ｒａｉｎｓｔｏｒｍ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｆｏｌｉａｇｅ⁃ｒｏｏｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ
ｗａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｓ． ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ （０．８４１） ＞ Ｃ． ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ （０．４５４） ＞ Ａ． ｓｐｈａｅｒｏｃｅｐｈａｌａ
（－０．４６６） ＞ Ｈ． ｒｈａｍｎｉｄｅｓ （－０．８２９） ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ｇａｌｅ， ａｎｄ Ｃ． ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ （０．８４１） ＞ Ｓ． ｐｓａｍｍｏｐｈｉ⁃
ｌａ （０． ４７４） ＞ Ａ． ｓｐｈａｅｒｏｃｅｐｈａｌａ （ － ０． ４７０） ＞ Ｈ． ｒｈａｍｎｉｄｅｓ （ － ０． ８４４） ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ ｒａｉｎｓｔｏｒｍ．
Ｓ． ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｇａｒｄｅｄ ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｗｉｎｄｂｒｅａｋ ａｎｄ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ ｓｐｅｃｉｅｓ，
ｗｈｉｌｅ Ｃ． ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｖａｌｕａｂｌｅ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｒｅａ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｉｎｄ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｒｏｓｉｏｎ； ｆｏｌｉａｇｅ； ｒｏｏｔ ｓｙｓｔｅｍ； ｓｏｉｌ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ； ａｎｔｉ⁃
ｅｒｏｓｉｏｎ； ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ．
∗国家自然科学基金项目（５１０６４０２１）和内蒙古自治区自然科学基
金重点项目（２０１０ＺＤ１６）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｌｊｉｎｇ５８＠ １２６．ｃｏｍ
２０１４⁃０７⁃０７收稿，２０１４⁃１０⁃２５接受．
　 　 我国干旱、半干旱地区是土壤侵蚀的脆弱区，在 风力和水力 ２种侵蚀营力作用下，极易形成风蚀和
水蚀时间上交替、空间上叠加的复合侵蚀［１－２］ ．加上
该地区土地和地下水资源长期的不合理利用，植被
覆盖度不断降低，土壤侵蚀现象越发严重．作为防治
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 ２月　 第 ２６卷　 第 ２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｆｅｂ． ２０１５， ２６（２）： ４１１－４１８
土壤侵蚀最直接、有效的措施，生物措施不仅廉价易
行，还能够保水保土，有效地降低风蚀、水蚀作用，改
善土壤理化性状，增加生物多样性并改善当地气候
条件［３］ ．受植物自身遗传和生理特性的影响，植物高
度、枝丛密度与根系力学特性及其数量、分布等特征
在不同植物间有所差别，使得植物抵抗风蚀和水蚀
的能力存在种间差异．而植物种的筛选是防治土壤
侵蚀的关键，在选择固土抗蚀植物时，不仅要求植物
地上枝叶既有较好的防风特性，能够削弱大风对地
表的吹蚀，还需要地下根系具有较好的力学特性与
数量、分布特征，以增强土壤的抗冲性和抗蚀性．近
年来，有关风水复合侵蚀区防风、固土、抗蚀植物种
筛选的研究较少．多数研究仅对植物地上部防风特
性与根系固土特性进行单方面的分析［４－８］，植物的
生态功能是由枝叶与根系构成的整体来发挥作用
的，单一地对枝条或根系进行分析研究具有片面性，
不能体现出植物整体发挥的抗蚀特性．
由于枝叶防风特性和根系的力学特性在不同自
然条件与不同土壤含水率下具有显著的差异［９－１０］ ．
为此，本文针对春季大风和夏季暴雨 ２种自然条件，
以鄂尔多斯地区常见的水土保持植物柠条（Ｃａｒａｇａ⁃
ｎａ ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ）、沙柳（ Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ）、白沙蒿
（Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｐｈａｅｒｏｃｅｐｈａｌａ）和沙棘（Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍ⁃
ｎｉｄｅｓ）为研究对象，对枝叶防风特性和根系力学特
性与数量、分布特征进行研究，评价 ４种植物枝叶与
根系耦合固土抗蚀能力的差异性，以期揭示植物整
体抵抗土壤侵蚀的力学机理，并为风水复合侵蚀区
防风、固土、抗蚀植物种的筛选提供参考．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 研究区概况
研究区位于内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗
（３８°５６′—３９°４９′ Ｎ，１０８°５８′—１１０°２５′ Ｅ），地处毛乌
素沙漠东北缘，鄂尔多斯高原东南部，属于典型的中
温带干旱、半干旱大陆性季风区．气候特征表现为春
季干旱多风，风沙频繁、夏季酷热多暴雨．年均风速
３􀆰 ２ ｍ·ｓ－１，最大风速 ２４ ｍ·ｓ－１，年均沙尘暴日数
１７～２６ ｄ，大风和沙暴多集中于 ３—５月，４ 月平均风
速 ４．３ ｍ·ｓ－１，秋末、冬春盛行西北风，夏季多为东
南风．年降雨量为 １９４．７ ～ ５３１．６ ｍｍ，降雨多集中在
７—９月，占全年降雨量的 ６５％～７０％，分布趋势为由
东南向西北逐渐减少，且大部地区年降水量＜ ４００
ｍｍ．由于风蚀、水蚀及地质构造抬升等作用，该地区
原有地貌破坏严重，沟壑纵横，地表支离破碎．
试验区的地带性土壤主要以风沙土和栗钙土为
主，还有黄绵土、草甸土、盐土和沼泽土．由于风成沙
在该区主要表现为流动沙和半固定沙，且多为就地
搬运起沙，所以土壤机械组成较粗，砂粒含量多，土
壤结构疏松，物理性粘粒少，有机质含量低．
采用筛析法与密度计法联合测定土样．结果显
示，粒径 ２～０．０５ ｍｍ 颗粒含量为 ４６．８％，０．０５ ～ ０．０１
ｍｍ颗粒含量为 ３８． ８％， ＜ ０． ００１ ｍｍ 颗粒含量为
７􀆰 ６％．参考中国土壤质地分类标准［１１］，试验区土壤
质地为砂壤土．
１􀆰 ２　 测定项目与方法
１􀆰 ２􀆰 １枝叶防风　 选用春季无叶期和夏季有叶期单
株防风效能、林带防风效能和群落防风效能作为评
价枝叶防风特性的指标．２０１０ 年 ３ 月中旬进行春季
无叶期野外试验观测，该时期植物叶片尚未生长，而
风速较大，地表无积雪，较小的地表粗糙度对风速观
测的影响较小；８月中旬进行夏季有叶期的观测，这
个时期枝叶生长茂盛，叶片尚未干枯脱落，大风天气
出现频率较高．观测仪器为 ＨＴＳＷ⁃１８ 多通道风向风
速监测系统，该仪器可测出瞬时风速和每 ２ ｍｉｎ 间
隔的平均风速，风速的测量范围为 ０ ～ ７０ ｍ·ｓ－１，风
速测量精度为±０．３ ｍ·ｓ－１，启动风速为 ０．１ ｍ·ｓ－１，
试验仪器在数据采集时风速采集间隔设置为 １ ｍｉｎ，
每次观测连续进行 ６０ ｍｉｎ．在观测林带防风效能时，
设置风速观测点为距离林带背风面 １ Ｈ 处（Ｈ 为植
物标准株的高度），观测高度设为 ０．５ ｍ．群落防风效
能和单株防风效能的观测点设置在植物群落与单株
背风面 １ Ｈ处，观测高度为 ０．３ ｍ．
１）植物单株风速观测：在试验区内选择分布均
匀、生长良好 ４年生的植物样地，每种植物随机抽取
２０株，测量株高与冠幅，并计算其平均值．选择与均
值相近的 ３株作为标准株，分别对其进行风速观测．
仪器布设在植株轴线上，与风向平行，布设在植株背
风面 １～ ７ Ｈ 处，每隔 １ Ｈ 布设一个观测点，每个测
点安置 ３个风杯，分别观测 ０．３、０．５和 １．０ ｍ高处的
风速值．同时进行旷野对照风速观测．
２）林带风速观测：在试验区样地内分别随机选
取 ６０株 ４年生的植株，采用双行一带的方式将苗木
移植在平整好的试验场地上．为了消除株距对风速
的影响，模拟林带株距均为 １ ｍ，行距为 ３ ｍ，两带之
间的植株个体布设呈“品”字型．风速观测点分别布
设在林带背风面（１ ～ ９ Ｈ 处，每隔 ２ Ｈ 布设一个观
测点）和旷野对照处，风杯观测高度为 ０．５ ｍ．
３）群落风速观测：试验区内，沙棘、柠条和沙柳
２１４ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
群落分布均为行带式，由于白沙蒿采用封育后飞播
和撒播种植，群落为随机式分布．行带式分布群落的
风速观测在林带之间的 ４ 分点处布设 ３ 个观测点，
随机式分布群落的观测在群落内沿着风向均匀布设
５个观测点．取观测点的平均值作为结果．
１􀆰 ２􀆰 ２ 根系固土 　 选用代表根⁃土复合体抗剪强度
（由粘聚力和内摩擦角 ２ 个参数表示）和累计根长
来反映根系⁃土复合体的抗剪特性；选用拉拔摩阻特
性（临界滑动拉拔力与根表面积之比）、累计根表面
积、代表根⁃土界面直剪摩擦系数相对于无根土的增
长率作为评价根⁃土界面摩阻特性的指标；有研究表
明，植物根系抗拉力学特性在不同的生长时期存在
差异［１０］ ．因此，选用春季植物生长初期和夏季植物
生长旺盛期的代表根变形特性、直根抗拉强度、侧根
分支处抗拉强度作为评价根系抗拉力学特性的指
标．选择代表根弹性模量和本构特征来反映代表根
的变形特性．春季土壤干旱条件下，采用土壤含水率
为 ４．３％（试验地春季原状土含水率）的直剪试验慢
剪指标，夏季暴雨条件采用直剪试验快剪指标，土壤
含水率为 ２３．６％（吸水饱和含水率）．
１）根⁃土复合体抗剪：试验仪器为 ＺＪ⁃型数采四
联应变控制式电动直剪仪，以根径为 １．２５ ｍｍ（４ 种
植物代表根径级范围内的相同根系直径）的直段根
为研究对象，配制根⁃土复合体试样，每个试样内均
匀垂直放置 ４ 条长度为 ２ ｍｍ 的根，每组试验共有
１２．５、２５、５０、１００ ｋＰａ ４ 个荷载，３ 组平行试验．选择
试验地原状土含水率的慢剪试验（含水率 ４．３％，剪
切速率 ０．０２ ｍｍ·ｍｉｎ－１）来模拟土壤干旱条件下
（土壤孔隙水不承压）的剪切；选用吸水饱和含水率
的快剪试验（含水率 ２３． ６％，剪切速率 ０． ８ ｍｍ·
ｍｉｎ－１）来模拟暴雨条件下（土壤孔隙水承压）的剪
切．
２）根⁃土界面摩阻：单根拉拔摩阻试验仪器为
ＹＧ（Ｂ） ０２６Ｈ⁃２５０ 型织物强力机，用 ＰＶＣ 管（长 ８
ｃｍ、直径 ６ ｃｍ）装载土样，将根长为 ９ ｃｍ 的直段根
固定在管中部直径为 １ ｃｍ的圆孔中，并进行拉拔试
验，每个根径 ３组平行试验；直剪摩擦试验以代表根
为研究对象，仪器及条件参数与根⁃土复合体抗剪试
验一致．试验中，将粘有根皮的圆木块嵌入剪切盒的
下盒，土样置于上盒，模拟根系表皮与土体的摩擦受
力，并由库仑公式推求根⁃土界面摩擦系数．
３）根系抗拉：由于 ４ 年生的 ４ 种植物根系主
要分布在径级为 ３． ０ ｍｍ 范围内，占根系总数的
７８􀆰 ４％～９６􀆰 ８％．而且＜ ０． ３ ｍｍ 根系的力学特性较
差，极易发生断裂，但＞３．０ ｍｍ的根系在试验中常常
会出现由于抗拉强度过大而导致根系在夹具处滑脱
或断裂．本文以根径０．３～３．０ ｍｍ的根系为研究对象．
试验仪器采用织物强力机，将试验根系从中间部分
量取 ６０ ｍｍ作为拉伸试验部分，每隔 １５ ｍｍ作一个
标记（共 ５个标记）．依次测量 ５个标记点处的直径，
取平均值作为该根系直径 Ｄ．以 ５００ ｍｍ·ｍｉｎ－１的加
载速度拉伸根系至断裂（根系在远离夹口处断裂时
方为有效试验）；对侧根进行拉伸试验时，将上级的
直段根垂直固定在强力机上的夹具上，用自制的三
点固定式夹具夹持两根下级侧根，并调整角度保证
侧根轴向受力；代表根的弹塑性试验采用重复加载
法，将代表根固定在强力机上，以 １０ ｍｍ·ｍｉｎ－１的
加载速度反复拉伸 １５ ～ １８ 次，绘制应力与应变曲
线，计算弹性模量与本构特征．
４）根系数量与分布：在样地内，采用整株挖掘
法挖出 ３株标准株植物根系，将根系每隔 ０．１ ｍｍ进
行分级，测量各径级根系的长度与表面积，以 ３株植
物的平均值为结果．取与力学特性相对应的 ０．３ ～ ３．０
ｍｍ根径范围的累计根长和累计根表面积作为分析
数据．
春季土壤干旱与夏季暴雨 ２ 种自然条件下 １３
项评价指标见表 １．
１􀆰 ３　 层次分析法
１􀆰 ３􀆰 １建立层次结构模型　 植物枝叶与根系耦合抗
蚀层次结构模型由目标层、子目标层、准则层、指标
层和方案层 ５个层次构成（表 ２）．
　 　 常用的数理分析软件（如 ＳＡＳ、ＳＰＳＳ）可以对植
物固土抗蚀能力进行差异性评价，但受研究区气候
条件与植物生长规律的影响，植被的水土保持功能
在不同自然条件下有所差异，而数理分析软件无法
突出植物地上与地下部分在不同自然条件下的重要
性．因此，为了减小误差，保证研究结果的科学性，本
文运用层次分析法对植物枝叶与根系耦合固土抗蚀
的差异性进行评价．根据该方法的要求，采用专家咨
询法确定各评价指标权重．通过邀请植物学、土壤
学、生态学、水土保持及荒漠化防治方面的多位专家
同课题组主要成员按照 １ ～ ９ 标度法确定各元素的
重要程度，根据判断矩阵计算各指标权重［１２］ ．
春季，土壤水分含量亏缺，植物枝叶生长缓慢，
植被覆盖率较低，根系对土体的凝聚力下降，侵蚀类
型以风蚀为主，植物整体抵抗土壤侵蚀的效果主要
由枝叶防风特性体现．所以，在差异性评价过程中，
赋予子目标层枝叶防风特性较高的权重；夏季暴
３１４２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 刘福全等： 植物枝叶与根系耦合固土抗蚀的差异性　 　 　 　 　
表 １　 春夏两季 ４种植物的实测数据
Ｔａｂｌｅ １　 Ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄａｔａ ｏｆ ｆｏｕｒ ｐｌａｎｔｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｍｍｅｒ
指标
Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ
沙棘
Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
柠条
Ｃａｒａｇａｎａ ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
白沙蒿
Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｐｈａｅｒｏｃｅｐｈａｌａ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
沙柳
Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
单株防风效能 Ｓｉｎｇｌｅ ｓｈｒｕｂ ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ （％）
２５．９８ ３５．７０ ４２．７５ ３４．８０ ３２．２０ ４９．８５ ４９．７５ ４８．８９
林带防风效能 Ｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ （％）
２０．３１ ２６．８９ ３４．６１ ５０．６０ ３１．６３ ３４．８９ ４５．４２ ７２．７２
群落防风效能 Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ （％）
３６．６３ ４８．６１ ４０．５４ ６３．８１ ２３．１５ ３７．７７ ５３．１１ ７８．３１
直根抗拉强度 Ｔａｐｒｏｏｔ ｔｅｎｓｉｌｅ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ （ＭＰａ）
８．３０ １３．０７ ４６．７０ ４９．８６ １３．６３ ６．１７ ２７．１１ ２３．２１
代表根本构特征 Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ
ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ （ＭＰａ）
１．２７ １．４６ ３．０９ ２．３５ １．０７ ０．８８ ２．９４ １．６３
代表根弹性模量 Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ
ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ （ＭＰａ）
０．５８ ０．５８ １．２９ １．２９ ０．２１ ０．２１ ０．８０ ０．８０
侧根分支处抗拉强度 Ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ
ｂｒａｎｃｈ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ （ＭＰａ）
６．０８ ８．７９ ３６．３９ ３３．２１ ９．１９ ７．６９ １９．６４ １５．７８
累计根表面积 Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ
ａｒｅａ （ｍｍ２）
２０４３８ ２０４３８ ４３２５７ ４３２５７ ７７３８５ ７７３８５ ４１９３０ ４１９３０
拉拔摩阻特性 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ｓｈｅｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ （ｋＰａ）
２０．１２ ２０．１２ ４８．３１ ４８．３１ ４８．８８ ４８．８８ ４５．６１ ４５．６１
根⁃土界面摩擦系数 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ （％）
０．４７ －４７．７４ ３．１３ －３２．２５ ４．５７ －１７．２７ １．９６ －４１．８４
累计根长 Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ
（ｍｍ）
４３２０ ４３２０ １７４５７ １７４５７ ４５６２ ４５６２ ９３３６ ９３３６
根⁃土复合体粘聚力 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｈｅｓｉｏｎ （％）
３３．１２ １６．６５ ２８．３７ １６．３４ ２５．０９ １４．７６ ４５．３９ ２１．５０
根⁃土复合体内摩擦角 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ （％）
－０．５７ －４．９０ －７．１６ －０．７５ ２．０１ －２．６８ －９．１６ ５．１６
雨条件下，风力对地表的扰动较小，侵蚀类型以水蚀
为主．植物的根系在提高土壤的水力学效应方面的
贡献较大，能有效地增强土壤渗透性，减少径流，降
低水流对土壤的冲刷，提高土壤抗冲性和抗蚀
性［１３－１５］ ．由此认为，暴雨条件下，植物根系在固持土
体、抵抗土壤侵蚀过程中发挥的作用更为明显．２ 个
条件下各评价指标权重及组合权重见表 ３．
１􀆰 ３􀆰 ２层次单排序与总排序的一致性检验 　 借助
Ｅｘｃｅｌ软件并运用和积法得到各判断矩阵的一致性
比率 ＣＲ．经计算，层次单排序与总排序均具有满意
的一致性（ＣＲ＜０．１）．
１􀆰 ３􀆰 ３固土抗蚀指数的计算　 枝叶与根系耦合固土
抗蚀指数等于所有指标的标准化数据值与其对应的
组合权重乘积的累加值．标准化处理后的数值反映
与平均值的偏离程度，正值表示高于平均值，负值表
示低于平均值．由于各项评价指标的实测值均表现
为数值越大越有利于固土．因此，指数值越大，抗蚀
能力越强．公式如下：
ＰＩ ＝∑
ｎ
ｊ ＝ １
Ｘ ｉｊＷ ｊ
式中：ＰＩ为枝叶与根系耦合固土抗蚀指数；Ｘ ｉｊ为第 ｉ
种植物 ｊ项指标的标准化值；Ｗ ｊ为第 ｊ项指标的权重
值；ｎ为评价指标个数．
２　 结果与分析
由表 ４可以看出，４ 种植物枝叶与根系耦合抗
蚀指数分别为：春季大风条件下，沙柳（０．８４１） ＞柠
条（０．４５４） ＞白沙蒿（－０．４６６） ＞沙棘（－０．８２９）；夏季
暴雨条件下，柠条（０． ８４１） ＞沙柳（０． ４７４） ＞白沙蒿
（－０．４７０）＞沙棘（－０．８４４）．由此得出，沙柳的防风固
土能力在春季最强，柠条次之，白沙蒿第三，沙棘最
差；暴雨条件下，柠条固土抗蚀能力最强，其次是沙
柳，白沙蒿和沙棘最差．
　 　 由表 １可以看出，春季植物生长初期与夏季生
长旺盛期，柠条累计根长最长，代表根变形特性、直
根抗拉强度和侧根分支处抗拉强度均显著大于其他
３ 种植物，表现出较好的根系分布特征和抗拉力学
特性，固土能力最强；２ 个自然条件下，沙柳根⁃土复
合体的抗剪强度最高，但根系抗拉力学特性的各项
指标远小于柠条，较少的细根数量使得沙柳累计根
长和累计根表面积较小，固土能力较弱；白沙蒿根系
具有较好的根⁃土界面摩阻特性，２种自然条件下，
４１４ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
表 ２　 植物枝叶与根系耦合固土抗蚀层次结构模型
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｆｏｌｉａｇｅ⁃ｒｏｏｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｏｉｌ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ
目标层
Ｔａｒｇｅｔ ｌａｙｅｒ
子目标层
Ｓｕｂ⁃ｔａｒｇｅｔ ｌａｙｅｒ
准则层
Ｒｕｌｅ ｌａｙｅｒ
指标层
Ｉｎｄｅｘ ｌａｙｅｒ
方案层
Ｓｃｈｅｍｅ ｌａｙｅｒ
枝叶与根系
耦合抗蚀
Ｆｏｌｉａｇｅ⁃ｒｏｏｔ
枝叶防风
Ｆｏｌｉａｇｅ ｗｉｎｄｂｒｅａｋ
（Ａ１）
单株防风特性
Ｓｉｎｇｌｅ ｓｈｒｕｂ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗｉｎｄ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ （Ｂ１）
ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｎｔｉ⁃
ｅｒｏｓｉｏｎ
林带防风特性
Ｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗｉｎｄ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ （Ｂ２）
群落防风特性
Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｗｉｎｄ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ （Ｂ３）
根系固土
Ｓｏｉｌ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ
ｂｙ ｒｏｏｔｓ （Ａ２）
根系抗拉力学特性
Ｒｏｏｔ ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐ⁃
ｅｒｔｙ （Ｂ４）
直根抗拉强度
Ｔａｐｒｏｏｔ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
（ＭＰａ，Ｃ１）
代表根变形特性
Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ ｄｅｆｏｒｍａ⁃
ｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ （ＭＰａ，Ｃ２）
本构特征
Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ （ＭＰａ，Ｄ１）
弹性模量
Ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ （ＭＰａ，Ｄ２）
侧根分支处抗拉强度
Ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ ｂｒａｎｃｈ ｔｅｎｓｉｌｅ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ （ＭＰａ，Ｃ３）
根⁃土界面摩阻特性
Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｐｒｏｐ⁃
ｅｒｔｙ （Ｂ５）
累计根表面积
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ
（ｍｍ２，Ｃ４）
拉拔摩阻特性
Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｈｅｅｒ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ （ｋＰａ，Ｃ５）
根⁃土界面摩擦系数
Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ （％，Ｃ６）
根⁃土复合体抗剪特性
Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｈｅａｒ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ （Ｂ６）
累计根长
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ
（ｍｍ，Ｃ７）
根⁃土复合体抗剪强度
Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｓｈｅａｒ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ （ｋＰａ，Ｃ８）
粘聚力
Ｃｏｈｅｓｉｏｎ （％，Ｄ３）
内摩擦角
Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ （％，Ｄ４）
表 ３　 层次模型中各指标权重及组合权重
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｅａｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｉｎ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ
子目标层
Ｓｕｂ ｔａｒｇｅｔ
ｌａｙｅｒ
权重
Ｗｅｉｇｈｔ
春季大风
Ｓｐｒｉｎｇ
ｇａｌｅ
夏季暴雨
Ｓｕｍｍｅｒ
ｒａｉｎｓｔｏｒｍ
准则层
Ｒｕｌｅ ｌａｙｅｒ
权重
Ｗｅｉｇｈｔ
指标层
Ｉｎｄｅｘ
ｌａｙｅｒ
权重
Ｗｅｉｇｈｔ
方案层
Ｓｃｈｅｍｅ
ｌａｙｅｒ
权重
Ｗｅｉｇｈｔ
组合权重
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｉｇｈｔ
春季大风
Ｓｐｒｉｎｇ
ｇａｌｅ
夏季暴雨
Ｓｕｍｍｅｒ
ｒａｉｎｓｔｏｒｍ
Ａ１ ０．６６７ ０．３３３ Ｂ１ ０．１６４ ０．１０９ ０．０５５
Ｂ２ ０．２９７ ０．１９８ ０．０９９
Ｂ３ ０．５３９ ０．３５９ ０．１８０
Ａ２ ０．３３３ ０．６６７ Ｂ４ ０．５３９ Ｃ１ ０．３３３ Ｄ１ ０．５００ ０．０３０ ０．０６０
Ｄ２ ０．５００ ０．０３０ ０．０６０
Ｃ２ ０．３３３ ０．０６０ ０．１２０
Ｃ３ ０．３３３ ０．０６０ ０．１２０
Ｂ５ ０．２９７ Ｃ４ ０．５００ ０．０５０ ０．０９９
Ｃ５ ０．２５０ ０．０２５ ０．０５０
Ｃ６ ０．２５０ ０．０２５ ０．０５０
Ｂ６ ０．１６４ Ｃ７ ０．６６７ ０．０３６ ０．０７３
Ｃ８ ０．３３３ Ｄ３ ０．８３３ ０．０１５ ０．０３０
Ｄ４ ０．１６７ ０．００３ ０．００６
各指标名称同表 ２ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｓａｗ ｉｎ Ｔａｂｌｅ ２．
５１４２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 刘福全等： 植物枝叶与根系耦合固土抗蚀的差异性　 　 　 　 　
表 ４　 春夏两季 ４种植物各指标综合指数值与耦合抗蚀指数值
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｎｄ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｆｏｕｒ ｐｌａｎｔｓ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｍｍｅｒ
指标
Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ
沙棘
Ｈｉｐｐｏｐｈａｅ ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
柠条
Ｃａｒａｇａｎａ ｍｉｃｒｏｐｈｙｌｌａ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
白沙蒿
Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｓｐｈａｅｒｏｃｅｐｈａｌａ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
沙柳
Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ
春季
Ｓｐｒｉｎｇ
夏季
Ｓｕｍｍｅｒ
单株防风效能 Ｓｉｎｇｌｅ ｓｈｒｕｂ ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ
－０．１６２ －０．０９５ ０．０１６ ０．０３４ ０．１４５ ０．０３４ ０．０００ ０．０２７
林带防风效能 Ｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔ ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ
－０．２８１ －０．１１０ ０．０３６ ０．０２４ －０．０３０ －０．０６４ ０．２７５ ０．１５０
群落防风效能 Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｒａｔｉｏｎ
－０．０５８ －０．１００ ０．０７３ ０．０７８ －０．５１１ －０．２２７ ０．４９６ ０．２４９
直根抗拉强度 Ｔａｐｒｏｏｔｓ ｔｅｎｓｉｌｅ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ
－０．０６３ －０．０７２ ０．０９２ ０．１９４ －０．０４２ －０．１２２ ０．０１３ ０．００１
代表根本构特征 Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ
ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ
－０．０２７ －０．０１４ ０．０３２ ０．０８８ －０．０３３ －０．０８０ ０．０２７ ０．００６
代表根弹性模量 Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｒｏｏｔ
ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ
－０．０１１ －０．０２１ ０．０４４ ０．０８８ －０．０３９ －０．０７８ ０．００６ ０．０１２
侧根分支处抗拉强度 Ｌａｔｅｒａｌ ｒｏｏｔ
ｂｒａｎｃｈ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
－０．０６０ －０．０８９ ０．０９４ ０．１９８ －０．０４４ －０．１０２ ０．００９ －０．００７
累计根表面积 Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ
ａｒｅａ
－０．０６２ －０．１２３ －０．００６ －０．０１２ ０．０７８ ０．１５４ －０．００９ －０．０１９
拉拔摩阻特性 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ｓｈｅｅｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
－０．０４３ －０．０８６ ０．０１６ ０．０３２ ０．０１７ ０．０３４ ０．０１０ ０．０２０
根⁃土界面摩擦系数 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
－０．０３４ －０．０５６ ０．０１０ ０．０１１ ０．０３４ ０．０７６ －０．００９ －０．０３１
累计根长 Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｏｏｔｓ ｌｅｎｇｔｈ －０．０３１ －０．０６３ ０．０５８ ０．１１７ －０．０２９ －０．０６０ ０．００３ ０．００６
根⁃土复合体粘聚力 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｈｅｓｉｏｎ
０．０００ －０．００８ －０．００９ －０．０１２ －０．０１５ －０．０３０ ０．０２４ ０．０５０
根⁃土复合体内摩擦角 Ｒｏｏｔ⁃ｓｏｉｌ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ
０．００２ －０．００７ －０．００２ ０．０００ ０．００４ －０．００３ －０．００４ ０．０１０
耦合抗蚀指数 Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｓｉｏｎ
ｉｎｄｅｘ
－０．８２９ －０．８４４ ０．４５４ ０．８４１ －０．４６６ ０．４７０ ０．８４１ ０．４７４
拉拔摩阻特性、累计根表面积和根⁃土界面摩擦系数
均高于其他 ３ 种植物，但根⁃土复合体抗剪特性和代
表根变形特性却最小．试验中发现，白沙蒿根系具有
脆性的材料特性，较小变形时就会断裂，导致其固土
能力较差；２种自然条件下，沙棘根系的拉拔摩阻特
性、累计根表面积和根⁃土界面摩擦系数在 ４ 种植物
中最小，根⁃土界面摩阻特性最差，分析原因可能与
其相对较为光滑的根系表面有关．生长初期，沙棘直
根与侧根分支处的抗拉强度在 ４ 种植物中最小，原
因可能与根系内部的机械组成和纤维素含量有
关［１６］ ．生长旺盛期，白沙蒿根系的抗拉强度却小于
沙棘，其原因可能是白沙蒿根系在旺盛期的含水率
较高，但这些推测还有待进一步研究．
２种自然条件下的实测数据显示，沙柳林带与
群落的防风效能在 ４ 种植物中最高，这可能与沙柳
的株高、灌幅有关．从 ４种植物标准株的生物学特性
可以看出，４年生沙柳的平均株高达到 １７５ ｃｍ，灌幅
达 ４０７００ ｃｍ２，明显高于其他 ３种植物．而株高越高，
对垂直方向上的气流削弱作用越强，气流对地表的
扰动越小，有效减轻风力对地表的吹蚀．灌幅越大，
其挡风面积越宽，防风效果越好．因此，沙柳枝条较
好的生物学特征使其有较好的防风特性，沙柳枝叶
的防风特性最强；白沙蒿群落近地面的防风效能最
低，其原因可能与群落分布有关．多数研究表明，行
带式防风固沙林的防风效果要明显高于相同覆盖度
下随机分布的防风固沙林［１７－１８］ ．试验区沙棘、柠条
和沙柳群落均为行带式分布，飞播造成白沙蒿群落
为随机式分布，从而导致白沙蒿群落的防风效能显
著低于其他植物群落．白沙蒿单株防风效能在 ４ 种
植物中最高． ４ 年生白沙蒿标准株的株高仅为 ６２
ｃｍ，在 ４种植物中最低，因此，较低矮的株高和迎风
面较高的枝条密实程度可能是造成白沙蒿单株近地
面防风效能较高的主要原因；柠条在生长初期的单
株防风效能较低，但旺盛期却略高于白沙蒿，其原因
可能是植物枝叶在该时期生长茂盛，且柠条为羽状
复叶，有５～１０对小叶，叶片越多，挡风面积越大，防
风效果越好；沙棘单株与林带的防风效能最低，沙棘
标准株的株高为 ６３ ｃｍ，与白沙蒿相近，但灌幅却在
４种植物中最窄，仅为 ４０９２ ｃｍ２ ．有研究表明，柽柳
灌丛的形态指标与其防风积沙效果之间的相关性大
小顺序为：灌幅＞叶干质量＞地上生物量＞株高＞基径
＞枝数［１９］ ．由此认为，灌幅对植株防风固土效果的影
６１４ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
响最为明显．而沙棘较小的灌幅加上低矮的株高造
成沙棘单株与林带近地面的防风效能最低．
３　 讨　 　 论
内蒙古鄂尔多斯地区是我国风水复合侵蚀的高
发区，风蚀和水蚀在一年四季里交替出现．冬春季植
物叶片干枯脱落，较小的植被覆盖度和地表粗糙度
造成该时期的侵蚀类型以风蚀为主；夏秋季则是植
物生长的旺盛期，风力对地表的扰动相对较小，水力
成为主要侵蚀营力．植被的地上冠层与地下根系，都
对水土流失有着直接或者间接的作用［２０－２１］ ．随着季
节的交替，侵蚀类型不断地发生变化，导致植物地上
部与地下部结构在防治土壤侵蚀发生过程中发挥着
不同的作用．植物枝叶可吸收和分散地面以上一定
高度内的风动量，保护表层土壤免受风力的直接吹
蚀［２２］；植物根系与土壤形成的根⁃土复合体能显著
改善土体的力学性状，有效提高土壤抗冲性和抗蚀
性．但受植物生物学特性与外界环境条件的影响，植
株的防风特性以及根系的力学特性与数量、分布特
征在不同植物间的差别较大，如何为风水复合侵蚀
区筛选适合的水土保持植物种成为亟须解决的问
题．在对不同植物整体抗蚀能力进行评价时，传统的
统计分析软件无法突出某一组成部分在整体中的主
导作用．而层次分析法可以将专家的经验判断量化
分析，进而确定不同时期植物枝叶与根系在防治土
壤侵蚀过程中的重要程度，尽管专家打分的过程中
不可避免地受到其主观因素的影响，但通过邀请多
位权威专家参与评分能减小这一因素带来的误差，
而且这一误差也远小于 ＳＡＳ、ＳＰＳＳ 等数据分析软
件，因此使评价结果更贴近实际．
防风、固土、抗蚀植物种的选择，直接关系到土
壤侵蚀区植被重建效果与生态恢复的进程．但由于
缺乏系统、完整的评价方法，目前有关植物整体抗蚀
能力的研究鲜见报道，仍处于探索阶段，多数研究仅
针对枝叶防风特性与根系固土特性进行单方面分
析．本研究首次提出“植物枝叶与根系耦合抗蚀”这
一概念，并进行了探索性研究，以期揭示植物整体抗
蚀的力学机理，为风水复合侵蚀区防风固土植物的
筛选提供参考．
４　 结　 　 论
本研究表明，植物枝叶与根系耦合固土抗蚀指
数为：春季大风条件下，沙柳（０．８４１） ＞柠条（０．４５４）
＞白沙蒿（ －０．４６６） ＞沙棘（ －０．８２９）；夏季暴雨条件
下，柠条（０．８４１） ＞沙柳（０．４７４） ＞白沙蒿（ －０．４７０） ＞
沙棘（－０．８４４）．
沙柳属于杨柳科落叶丛生直立灌木，萌芽力强、
生长快、灌丛大，每丛有几十至数百根枝条，３ ～ ４ 年
成林后高密度枝条具有很好的防风效果．而且其耐
风吹、喜沙埋，随着沙埋深度的增加，大部分沙柳灌
丛的平均高度、枝条直径、分枝数、枝条的分级数以
及冠幅周长都有不同程度的增长．不仅如此，沙柳林
地还可以有效提高土壤表层含水量，并且随着林龄
的增长，土壤表层含水率呈现逐渐增高的趋势［２３］ ．
因此，沙柳可作为研究区重要的防风抗蚀植物种．
柠条为豆科旱生灌木，属于深根型植物，主根发
达且入土较深，侧根也非常发达，水平方向四周延
展，根冠比较高，具有较好的分布状态．这是因为柠
条在长期干旱胁迫条件下，茎的生长受到抑制较多
而根系受到的抑制较少，为了保证植物的正常生长，
只有减少茎对水分和养分消耗，确保根系的正常生
长才能使根系获得深层土壤中的水分和养分［２４］ ．柠
条根系各力学特性指标与累计根长在 ２个生长时期
普遍高于其他 ３种植物，表现出较强的固土能力．所
以，柠条凭借其较好的根系力学特性和数量、分布特
征，可作为水蚀频发区重要的水土保持参考植物种．
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ｎｅｓｅ）
［３］　 Ｚｈｏｕ Ｙ （周　 跃）． Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｒｏｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ： Ｅｘ⁃
ｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０００， １１
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［４］　 Ｄｕ Ｊ⁃Ｈ （杜建会）， Ｙａｎ Ｐ （严 　 平）， Ｚｈａｎ Ｘ⁃Ｌ （展
秀丽）， ｅｔ ａｌ． Ｓｕｒｆａｃｅ ｅｒｏｓｉｏｎ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｎｉｔｒａｒｉａ ｔａｎ⁃
ｇｕｔｏｒｕｎ ｎｅｂｋｈａｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｃｃｅｓｓｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｉｎ Ｍｉｎｑｉｎ
ｏａｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００８， １９ （ ４）：
７６３－７６８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［５］　 Ｌｉｕ Ｂ （刘　 冰）， Ｚｈａｏ Ｗ⁃Ｚ （赵文智）． Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｓｐａｔｉａｌ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｏｆ Ｎｉｔｒａｒｉａ ｓｐｈａ⁃
ｅｒｏｃａｒｐ ｎｅｂｋｈａｓ ｉｎ ｄｅｓｅｒｔ⁃ｏａｓｉｓ ｅｃｏｔｏｎｅ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００７， １８（１２）：
７１４２期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 刘福全等： 植物枝叶与根系耦合固土抗蚀的差异性　 　 　 　 　
２８１４－２８２０ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［６］　 Ｍａｎ Ｌ （满 　 良）， Ｈａ Ｓ （哈 　 斯）， Ｚｈａｎｇ Ｐ （张
萍）， ｅｔ ａｌ． Ｍｉｃｒｏ⁃ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖｅｇｅｔａ⁃
ｔｉｏｎｓ ｉｎ ｂｌｏｗ ｏｕｔｓ ａｎｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｈｕｌｕｎｂｕｉｒ
ｇｒａｓｓｌａｎｄ， Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００８， １９ （ １０）： ２１７７ －
２１８１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［７］ 　 Ｘｉｏｎｇ Ｙ⁃Ｍ （熊燕梅）， Ｘｉａ Ｈ⁃Ｐ （夏汉平）， Ｌｉ Ｚ⁃Ａ
（李志安）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒｏｏｔｓ
ｏｎ ｓｌｏｐｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ： Ａ ｒｅ⁃
ｓｅａｒｃｈ ｒｅｖｉｅｗ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用
生态学报）， ２００７， １８（４）： ８９５－９０４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［８］　 Ｌｉ Ｑ （李　 谦）， Ｚｈｏｕ Ｂ⁃Ｚ （周本智）， Ａｎ Ｙ⁃Ｆ （安艳
飞）， ｅｔ ａｌ． Ｒｏｏｔ ｓｙｓｔｅｍ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｂａｍｂｕｓａ ｏｌｄｈａｍｉ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１４， ２５ （ ５）：
１３１９－１３２６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［９］　 Ｗａｎｇ ＣＬ， Ｌｉｕ Ｊ， Ｓｕｎ Ｘ， ｅｔ ａｌ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｗｉｎｄ ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｎ ａｒｅａ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｒｏｓｉｏｎ ｂｙ
ｗｉｎｄ ａｎｄ ｗａｔｅｒ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍａｔｅ⁃
ｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０１１， １８３－１８５： １８０７－１８１１
［１０］　 Ｙｕａｎ Ｓ⁃Ｊ （苑淑娟）， Ｎｉｕ Ｇ⁃Ｑ （牛国权）， Ｌｉｕ Ｊ （刘
静）， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ａｎｔｉ⁃ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｌｅ
ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｒｏｏｔ ｏｆ ｆｏｕｒ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｔｗｏ ｇｒｏｗｔｈ
ｐｅｒｉｏｄｓ． Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土
保持通报）， ２００９， ２９（５）： ２１－２５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１１］ 　 Ｓｕｎ Ｘ⁃Ｙ （孙向阳）． Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ｆｏｒ⁃
ｅｓｔｒｙ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｈｏｕｓｅ， ２００５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１２］　 Ｗａｎｇ Ｗ （王 　 炜）， Ｙａｎｇ Ｘ⁃Ｄ （杨晓东）， Ｚｅｎｇ Ｈ
（曾 　 辉）， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｂｅｎｅｆｉｔ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｎｄ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （农业工程学
报）， ２００５， ２１（１０）： ７０－７３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１３］　 Ｌｕｏ Ｙ⁃Ｑ （罗永清）， Ｚｈａｏ Ｘ⁃Ｙ （赵学勇）， Ｌｉ Ｍ⁃Ｘ
（李美霞）． Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒｏｏｔ ｅｘｕｄａｔｅｓ ａｎｄ
ｒｅｌａｔｅｄ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ： Ａ ｒｅｖｉｅｗ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２０１２， ２３ （ １２）：
３４９６－３５０４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１４］ 　 Ｃｈｅｎ Ｙ⁃Ｍ （陈云明）， Ｌｉｕ Ｇ⁃Ｂ （刘国彬）， Ｘｕ Ｂ⁃Ｃ
（徐炳成）． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓｅａｂｕｃｋｔｈｏｒｎ ｆｏｒｅｓｔ ｏｎ
ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｌｏｅｓｓ ｈｉｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ． Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００５， １６
（４）： ５９５－５９９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１５］　 Ｓｈｅｎ Ｈ （沈　 慧）， Ｊｉａｎｇ Ｆ⁃Ｑ （姜凤岐）， Ｄｕ Ｘ⁃Ｊ （杜
晓军）． Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ ａｎｔｉ⁃ｅｒｏｄｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａ⁃
ｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｓｔ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏ⁃
ｇｙ （应用生态学报）， ２０００， １１（３）： ３４５ － ３４８ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１６］　 Ｊｉａｎｇ Ｋ⁃Ｙ （蒋坤云）， Ｃｈｅｎ Ｌ⁃Ｈ （陈丽华）， Ｇａｉ Ｘ⁃Ｇ
（盖小刚）， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｅｎｓｉｌｅ ｐｒｏｐｅｒ⁃
ｔｉｅｓ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｒｏａｄｌｅａｆ ｔｒｅｅ
ｒｏｏｔｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ． Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ
ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （农业工程学报）， ２０１３，
２９（３）： １１５－１２３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１７］　 Ｙａｎｇ Ｗ⁃Ｂ （杨文斌）， Ｄｉｎｇ Ｇ⁃Ｄ （丁国栋）， Ｗａｎｇ Ｊ⁃Ｙ
（王晶莹）， ｅｔ ａｌ． Ｗｉｎｄｂｒｅａｋ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂｅｌｔ ｓｃｈｅｍｅ
Ｃａｒａｇａｎａ ｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｌｉ Ｋｏｍ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓａｎｄ⁃ｆｉｘａｔｉｏｎ．
Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２００６， ２６（１２）：
４１０６－４１１２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１８］　 Ｙａｎｇ Ｗ⁃Ｂ （杨文斌）， Ｌｕ Ｑ （卢 　 琦）， Ｗｕ Ｂ （吴
波）， ｅｔ ａｌ． Ｗｉｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｗｉｎｄ ｆｌｏｗ ｓｔｒｕｃ⁃
ｔｕｒｅ ａｎｄ ｗｉｎｄｂｒｅａｋ ｅｆｆｅｃｔ ｗｉｔｈｉｎ ｌｏｗ⁃ｃｏｖｅｒｅｄ ｓｈｒｕｂｓ
ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｅｓｅｒｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
（中国沙漠）， ２００７， ２７（５）： ７９１－７９６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１９］　 Ｌｉ Ｘ （李 　 霞）， Ｃｈｅｎｇ Ｈ （程 　 皓）， Ｌｉｕ Ｇ （刘
刚）． Ｆｉｅｌｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｗｉｎｄ ａｎｄ
ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｓａｎｄ ｂｙ Ｔａｍａｒｉｘ ｓｐｐ． ｉｎ ｌｏｗｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ
Ｔａｒｉｍ Ｒｉｖｅｒ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
（新疆农业大学学报）， ２００８， ３１（５）： ７－１０ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［２０］　 Ｑｉｎ Ｆ⁃Ｃ （秦富仓）， Ｙｕ Ｘ⁃Ｘ （余新晓）， Ｚｈａｎｇ Ｍ⁃Ｌ
（张满良）， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｙ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ
（应用生态学报）， ２００５， １６（９）： １６１８－１６２２ （ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［２１］　 Ｄｏｎｇ Ｃ⁃Ｙ （董翠云）， Ｈｕａｎｇ Ｍ⁃Ｂ （黄明斌）， Ｚｈｅｎｇ
Ｓ⁃Ｑ （郑世清）． Ｂｅｎｅｆｉｔ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｂｉｏｌｏ⁃
ｇｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ ｓｃａｌｅ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００２， １３ （ ５）：
６３５－６３７ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２２］　 Ｙｉ Ｘ⁃Ｙ （移小勇）， Ｚｈａｏ Ｈ⁃Ｌ （赵哈林）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｑ （李
玉强）． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｗｉｎｄ ｅｒｏｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报），
２００７， １８（４）： ９０５－９１１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２３］　 Ｙａｏ Ｙ⁃Ｆ （姚月锋）， Ｍａｎ Ｘ⁃Ｌ （满秀玲）． Ｓｐａｔｉａｌ ｈｅｔ⁃
ｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｏｆ ｔｏｐ ｓｏｉｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｔａｎｄ ａｇｅ ｏｆ
Ｓａｌｉｘ ｐｓａｍｍｏｐｈｉｌａ ｉｎ ＭＵＵＳ ｓａｎｄｙ ｌａｎｄ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ
ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （水土保持学报）， ２００７， ２１
（１）： １１１－１１５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２４］　 Ｎｉｕ Ｘ⁃Ｗ （牛西午）， Ｄｉｎｇ Ｙ⁃Ｃ （丁玉川）， Ｚｈａｎｇ Ｑ
（张　 强）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｃａｒａ⁃
ｇａｎａ ｒｏｏｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｏｍｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ．
Ａｃｔａ Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｂｏｒｅａｌｉ⁃Ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉａ Ｓｉｎｉｃａ （西北植物学
报）， ２００３， ２３（５）： ８６０－８６５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介 　 刘福全，男，１９８９ 年生，硕士研究生．主要从事
干旱、半干旱地区水土保持与荒漠化防治研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ：
１５２４７１２６７４４＠ １６３．ｃｏｍ
责任编辑　 孙　 菊
８１４ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷