全 文 ：第 22卷第 1期
2008年 2月 水土保持学报Journa l of Soil and Wa ter Conserv a tion Vol
. 22 No. 1
Feb. , 2008
　
流动沙丘先锋植物沙米的生态防护作用①
马全林 1, 2 , 王继和 1,* , 张景光 2 , 詹科杰 1 , 张德魁 1 , 陈　芳 1
( 1.甘肃省荒漠化防治重点实验室 ,甘肃省治沙研究所 , 甘肃 武威 733000;
2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 ,沙坡头沙漠研究试验国家站 , 甘肃 兰州 730000)
摘要: 使用野外风速廓线仪与阶梯式集沙仪 ,对流动沙丘先锋植物沙米及其群落的生态防护作用进行了野外实
地观测研究。 研究结果表明 ,沙米植株成塔状 ,基部分枝 ,株高变异性、可塑性大 ,与其他形态指标呈显著正相关 ,
通过测定株高可掌握其基本形态特征。立枯沙米单株可降低风速 90%以上 ,并能阻挡风沙流形成沙舌 ,沙舌积沙
量、高度 、长度与沙米体积、高度和冠幅呈显著相关。沙米群落粗糙度达到 6. 325 cm,是裸露流沙区的 2635倍。在
裸露流沙区 200 cm高度风速为 6. 2 m /s时 ,裸露流沙区输沙量达到 86. 34 g /cm· h,而沙米群落中无风沙流发
生 ;风速为 9. 5 m /s时 ,裸露流沙区输沙量也达到沙米群落的 574倍。研究认为 ,在短期 ( 2～ 3年 )和局部空间范围
(流动沙丘坡脚与两翼以及裸沙斑块 ) ,立枯沙米及其群落具有较明显的防风固沙作用 ;发达的生殖生长、侧枝系
统和侧根系统 ,枯死后可保留 2～ 3个生长季 ,是沙米发挥防风固沙作用的关键所在。
关键词: 沙米 ;　先锋植物 ;　生态防护作用 ;　防风固沙作用 ;　输沙率
中图分类号: S157; X171. 4　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1009-2242( 2008) 01-0140-06
Ecological Protective Function of
A Pioneer Species ( Agriophyllum squarrosum ) on Shifting Sand Dunes
MA Quan-lin
1, 2
, WANG Ji-he
1,*
, ZHANG Jing-guang
2
, ZHAN Ke-jie
1
, ZHANG De-kui
1
, CHEN Fang
1
( 1.Gansu Key Laboratory of Desertif ication Combating , Gansu Desert Control Research Institute, Wuwei 733000;
2. Shapotou Desert Research and Ex periment Station, Cold and Arid Regions Environmental
and Engineering Research Institute , Chinese Academ y of Sciences, Lanzhou 730000)
Abstract: By use of the portable anemoscope and vertical array sand traps, the ecological protectiv e function of
Agrioph yllum squarrosum on the shif ting sanddunes w ere researched in the field. Results show ed that
A. squarrosum is tow er-shaped, ramified nea r the g round with more branches. It s basic morphologic features can
be figured out by height measurement through the empirical equation. It s withered plants can reduce w ind velocity
more than 90% at most. Sands carried by wind current gradually pileupe and fo rm the sandy tongue of w hich the
volume, height and leng th have signi ficant positive relation with the volume, height and canopy of A. squarrosum.
The roughness of it s typical community can reach to 6. 325 cm which is 2 635 times as big as the bare shi fting
sand dune. When wind velocity of 200 cm height on the bare shi fting sand dune w as 6. 2 m /s, sand f lux intensity
of the bare shif ting sand dune reached to 86. 34 g /cm· h, but no w ind current occurred in its typical community.
When wind velocity was 9. 5 m /s, sand flux intensity of the bare shif ting sand dune reached to 574 times as much
as its typical communi ty. So, in short period ( 2～ 3 a) and at certain zones, the witherred plants of A. squarrosum
and i ts communites have obvious sand break and fix ation functions. It has strong reproductiv e g row th , lateral roo t
sy stem and branch system with the bigger ang les( in deg rees f rom the vertical) , and its wi thered plants can keep
2～ 3 a, w hich is vital to implement sand break and fixation functions effectively.
Key words: Agriophyllum squarrosum; 　pioneer species;　 ecological protectiv e function;　 sand break and fixa-
tion function;　 sand f lux intensity
植物即是土壤的创造者 ,又是土壤的保护者。其根系能固着土壤减少风蚀 ,枯枝落叶分解物能使土粒聚合 ,
在降低土壤肥力损失的同时 ,还能恢复退化的土地生产力 [1 ]。 因此 ,植物治沙被认为是众多治沙措施中最经济
有效而又持久的技术措施 ,现已成为世界各地最主要、最根本的防沙治沙手段 [2- 3 ]。而植物种的选择是植物治
① 收稿日期: 2007-08-30　* 通讯作者
基金项目:甘肃省自然科学基金项目 (3 ZS041- A25- 015) ;中科院西部之光项目 ;甘肃省沙漠治理创新团队项目
作者简介:马全林 ,男 ,生于 1974年 ,副研究员 ,博士生。 主要从事恢复生态学研究。 mql@ gsdcri. com。
沙的关键所在 ,植物种选择正确与否 ,将直接关系到防风固沙体系的建设成败及其治沙效益的发挥 [2- 5 ]。 固沙
植物选择中 ,植物个体的空间结构与防风固沙效益成为考虑的重要因素之一 ,一般要求植物分枝多、冠幅大、根
系发达、固沙阻沙能力强 ,并能在恶劣环境中实现自我更新 [2- 4 ]。沙米 ( Agrioph yllum squarrosum ) ,属藜科一年
生草本植物 ,是一种野生经济植物 ,具有较为丰富的营养价值 ,沙区群众历来有采收沙米种子用以作炒面、凉
粉、糕点等食品的习惯 ,其中沙米凉粉走上高档宴席 [6- 9 ]。同时 ,沙米作为流动沙丘先锋植物 ,喜风沙土 ,适恶劣
环境 ,具备优良防沙治沙植物要求的基本特征 [2- 3, 6 ]。但是 ,作为流动沙丘先锋植物的沙米 ,其生态防护作用并
未引起足够的重视。近年来 ,随防风固沙植被的退化 ,沙米越来越来受到更多的关注 ,已开展了沙米生物学特
征 [10- 11 ]、生理生态学特性 [ 12- 15 ]、生态适应性 [ 16- 17 ]、种子库与种子萌发特征 [17- 20 ]、开发利用价值 [6- 9 ]等方面的
研究 ,并开始关注沙米的生态防护作用 [17, 19- 20 ]。本文以裸露流动沙丘为对照 ,利用野外便携式风速廓线仪与阶
梯式集沙仪对野外实地立枯沙米及其群落的生态防护作用进行了研究 ,为合理评价和利用沙米的生态作用提
供依据。
1　研究区概况
研究区地处巴丹吉林沙漠东南缘的民勤西沙窝 ,区内气候属于典型大陆性气候 ,多年平均气温 7. 68℃ ,极
端最高气温 40℃ ,极端最低气温 - 28. 8℃ ;年平均降水量 116. 2 mm,年平均蒸发量 2 643. 9 mm ,年平均相对
湿度 51% ,干燥度 5. 3,无霜期 175 d;多西北风 ,年平均大风日数 26. 3 d,沙尘暴日 25 d,扬沙日 37. 5 d,浮尘日
29. 7d,年平均风速 2. 5 m /s。 地表水资源由上世纪 50年代的 5. 731亿 m3减少到本世纪初期的 1. 0亿 m3左
右。地下水位由 1961年的 2. 21 m下降到 2006年的 19. 2 m ,并仍以 0. 50～ 0. 71 m /a的速度下降。 土壤多为
风沙土 ,养分贫瘠且风蚀严重。沙地植被中胡杨 ( Popuius euphrat ica Olivier)、沙枣 ( Elaeagnus angusti f ol ia L)已
全部枯死 ,人工梭梭种群 ( H. ammodendron)和天然红柳 ( Tamarix spp. )出现严重衰败 ,其他固沙植被如天然
白刺 ( Nitraria spp. )、毛条 (Caragana korshinskii Kom )、沙拐枣 (Call igonum mongol icum Turcz)也出现不同程
度的衰败 ,土地沙漠化扩展加速 ,使得该区域成为我国荒漠绿洲区域生态环境问题最为严重的地区之一。
2　材料与方法
2. 1　研究材料
研究材料为沙米个体及其群落。 其中 ,形态结构研究选择盛果期沙米 ,大小不一 ,生长正常 ;防风固沙作用
研究选择立枯沙米和群落 ,立枯沙米个体自然高度为 68 cm、冠幅 100 cm× 97 cm,植株各构件保存完整 ;立枯
沙米群落为未受人为干扰的单优群落 ,沙米种群平均高度 45 cm,群落盖度 57% ,位于流动沙丘迎风坡脚。
2. 2　研究方法
2. 2. 1　沙米形态结构　 在沙米盛果期 ,随机选择 50株沙米 ,实测高度、冠幅、一级与二级分枝数量、分枝角
度、分枝长度和粗度 ,地上植株不同层次、不同构件生物鲜重和干重 ,地下根系不同层次生物鲜重和干重及其最
大侧根长、侧根数量和水平扩展范围。
2. 2. 2　沙米的防风作用　使用野外便携式防沙风速廓线测量仪 ( ZL 02261931. 3) ,风速廓线测量仪共有 8个
风杯和一个风向标。 单株沙米不同距离处的风速观测: 在沙米前 20 cm处布设 1个风杯作为对照 ,在沙米后
20, 40, 60, 80, 100, 120 cm处分别布设一个风杯。单株沙米后垂直高度风速观测:在沙米前 200 cm高度布设 1
个风杯作为对照 ,在沙米后 50, 200 cm位置 0～ 70 cm高度层内 ,每 10 cm设置 1个风杯。沙米群落风速观测:
将风杯分为两组 ,在沙米群落中的布设高度为 10, 20, 30, 50, 200 cm,在裸露流沙区的布设高度为 10, 30, 200
cm,风速、风向数据由数据采集器每 10 s同步自动记录一次。 粗糙度计算公式为 [ 21 ]:
logZ0 =
logZ2 - A logZ1
1 - A
式中: Z0—— 地表粗糙度 ( cm ) ; Z1 , Z2—— 同一观测点的不同高度 ,本研究中分别为 30 cm和 200 cm; A =
u2 /u1 ,u1 ,u2——分别为同一时刻不同高度处的风速 ( m /s)。
2. 2. 3　沙米的阻沙作用　 在流动沙丘选择大小不同的积沙立枯沙米单株 15株 ,测定沙米的高度、垂直风向
冠幅、平行风向冠幅以及沙舌高度、长度和积沙量 ,按椭圆形计算沙米冠幅 ,按椭圆锥体计算沙米体积。
2. 2. 4　沙米的固沙作用　 使用 10孔阶梯式集沙仪观测沙米群落的输沙量 ,集沙仪总高度 20 cm ,分 10层 ,每
层高 2 cm,宽 2 cm。输沙率 Q计算公式为:
Q=
W
2×ΔT
141第 1期 马全林等: 流动沙丘先锋植物沙米的生态防护作用
式中: Q—— 输沙率 ( g /cm· h) ; W ——集沙量 ( g ) ; ΔT——观测时间 ( h)。
2. 3　数据分析处理
数据处理和作图使用 EXCEL软件 ,相关分析和显著性检验使用 DPS统计分析软件。
3　结果与分析
3. 1　沙米的生物学特征
沙米植株成塔状 ,多分枝 ,由基部对生逐渐过渡到顶部互生 ,第一层一级侧枝共两对 ,对生 ,紧贴地面。一级
侧枝平均分枝角度 ( 83. 07± 2. 63)°,平均长度 ( 16. 0± 7. 1) cm ,平均粗度 ( 2. 1± 1. 0) mm ,平均数量 ( 22. 5±
11. 8)个 ,一级侧枝数与株高呈显著线性正相关 ,相关方程为 y = 0. 4162x + 2. 7799(R2 = 0. 89,n = 15,p <
0. 01)。二级侧枝平均角度 ( 78. 13± 10. 80)°,平均长度 ( 11. 6± 6. 4) cm,平均粗度 ( 1. 4± 0. 4) mm ,平均数量达
到 ( 97. 9± 27. 2)个。冠幅与株高呈显著线性正相关 ,相关方程为 y = 1. 0762x - 1. 16( R2 = 0. 89,n = 45, p <
0. 01) ,分散个体的冠幅大小同株高大小接近 ,具有大的投影面积 ;冬春季节其分枝下倾 ,投影面积进一步增
大 ,且能保留 2～ 3个生长季节。 主根较浅 ,深度不超过 1. 5 m ,与株高呈显著线性正相关 ,相关方程为 y =
1. 4243x + 10. 284( R2 = 0. 78,n = 25,p < 0. 01) ; 侧根远长于主根 ,密布于 5～ 40 cm沙表层 ,最大侧根长与
株高呈显著线性正相关 ,相关方程为 y = 3. 5994x - 1. 0962( R2 = 0. 77,n = 25, p < 0. 01) ; 侧根数量相对稳
定 ,与沙米株高无显著相关关系。沙米生物量与株高呈显著二次曲线正相关 ,相关方程为 y= 0. 1203x 2 -
3. 2215x + 23. 413( R
2
= 0. 95,n = 25, p < 0. 01) ,随株高的增大而快速增加。
图 1　沙米不同层次和构件生物量及其比例 (标准差 )
沙米生物量中地上生物量占绝大部分 ,根系湿生物量仅占总生物量的 1. 66% ,而干生物量仅占总生物量
的 1. 50% ;地上生物量中 , 10～ 20 cm生物量最大 ,约占总生物量的 32% , 0～ 10 cm和 20～ 30 cm层次之 ,共占
总生物量的 55% ; 20 cm以上 ,各层生物量逐渐减少 (见图 1)。构件生物量中 ,根系的生物量最小 ,主根和侧根
142 水土保持学报 第 22卷
均随土层深度快速减少 ;果实的生物量最大 ,其湿生物量占总生物量的 49% ,其中 10～ 20 cm层所占比例最
大 , 20～ 30 cm次之 ,顶层最小 ;枝条和叶生物量大小接近 ,均为基部最大 ,从基部到顶层逐渐减少。各构件干生
物量具有相似的变化规律 (见图 1)。
3. 2　沙米个体的防风作用
在对照 20 cm高度风速为 2 m /s, 3 m /s和 4 m /s时 ,自然高度 68 cm、冠幅 100 cm× 97 cm的典型立枯单
株沙米后 20 cm高度风速在 2倍沙米高度范围内显著降低 ,最低风速均出现在植株边缘的同一位置 ,该位置风
速较对照分别降低了 94. 9% , 94. 5%和 89. 6% ,之后风速逐渐恢复 ,而且风速越小 ,风速恢复速度越快 ,有效防
护距离越短 (见图 2, 3)。
图 2　沙米后不同位置 20 cm高度风速曲线　　　图 3　沙米后不同位置 20 cm高度风速所占对照风速比例
图 4　不同风速下沙米个体后 50 cm, 200 cm位置的风速廓线
图 5　沙米积沙量与沙米体积的相互关系
不同风速下典型立枯单株沙米后 50 cm和 200 cm处
10～ 70 cm各层风速均明显降低 ,同一位置垂直高度风速变
化曲线相似 , 50 cm处的风速廓线均为二次曲线 ,最低风速
均出现在 20 cm高度层 ,而不是更贴近地面的 10 cm高度
层 ,这与沙米形态结构有关 (见图 1) ; 200 cm处的风速廓线
均为直线 ,其中对照 200 cm高度风速为 6. 0 m /s时的风速
廓线已与裸露流沙区相似 (见图 4)。
3. 3　沙米个体的阻沙作用
固沙植物通过阻挡风沙流 ,改变风沙流传输路径 ,使沙
物质在植物后堆积 ,形成随风向、风速波动变化的沙舌 [ 2]。
调查研究发现 ,自然状态下部分分散沙米个体也能阻挡风
沙流形成沙舌 ,沙舌积沙量与沙米体积、平行主风向冠幅呈
极显著正相关 ,与沙米高度、垂直主风向冠幅呈显著正相关 ,其中与沙米体积呈二次曲线关系 ;沙舌最高点出现
在沙米后特定位置 ,该位置就是沙米个体后的风速最低点 ,与沙米体积呈极显著正相关 ,与沙米高度、平行主风
向冠幅、垂直主风向冠幅呈显著正相关 ;而沙舌高度和长度与沙米体积、平行主风向冠幅呈极显著正相关 ,与沙
米高度、垂直主风向冠幅呈显著正相关 (见表 1)。
143第 1期 马全林等: 流动沙丘先锋植物沙米的生态防护作用
表 1　沙舌形态与沙米形态指标间的相关系数
指标 沙米 沙舌体积
( dm3)
高度
( cm)
平行主风向
冠幅 ( cm)
垂直主风向
冠幅 ( cm)
积沙量
( dm3 )
高度
( cm)
长度
( cm)
积沙最高点
位置 ( cm)
沙米体积 1
沙米高度 0. 866* * 1
平行主风向冠幅 0. 911* * 0. 676 1
垂直主风向冠幅 0. 813* * 0. 863* * 0. 601 1
沙舌积沙量 0. 95* * 0. 716* 0. 920* * 0. 626 1
沙舌高度 0. 925* * 0. 740* 0. 782* * 0. 709* 0. 8811* * 1
沙舌长度 0. 803* * 0. 564* 0. 799* * 0. 658* 0. 834* * 0. 711* 1
积沙最高点位置 0. 763* * 0. 598* 0. 740* 0. 626* 0. 674* 0. 687* 0. 791* * 1
　注: * * 极显著相关 p < 0. 01,* 显著相关 p < 0. 05。
3. 4　沙米群落的防风作用
沙米群落提高了流沙地表粗糙度 ,沙米种群平均高度 45 cm、群落总盖度 57%的沙米群落粗糙度达到
6. 325 cm ,是裸露流沙区 0. 002 4 cm的 2 635倍。粗糙度的显著增加 ,大大增大了摩擦阻力 ,从而降低了风沙流
速度。在裸露流沙区 200 cm高度风速为 2～ 7 m /s时 ,沙米群落 10cm高度风速占裸露流沙区 200 cm高度风速
的 9%～ 35% ,仅占裸露流沙区 10 cm高度风速的 11%～ 41% ,风速变化曲线均呈现指数函数增长 (见图 6)。但
随着风速的增大 , 10 cm高度风速降低比例呈直线下降 (见图 7)。 沙米群落中 ,随高度增加风速增大 ,风速降低
效果逐渐减弱 , 20 cm高度风速占到裸露流沙区 200 cm高度风速的 11%～ 47% , 30 cm高度占到 15% ～ 56% ,
而 50 cm高度占到 40% ～ 85%。裸露流沙区 10 cm高度风速占到 200 cm高度风速的 82%以上 , 30 cm高度占
到 96%以上。
图 6　沙米群落 10 cm高度风速变化曲线　　　　　　图 7　沙米群落 10 cm高度风速降低比例变化曲线
3. 5　沙米群落的固沙作用
沙米群落提高了地表粗糙度 ,有效降低了风沙流的风蚀和携沙能力。同时 ,沙米具有发达的根系 ,特别是侧
根系统 ,提高了沙面稳定性和抗风蚀能力 [10- 11]。裸露流沙区 200 cm高度风速为 6. 2 m /s时 ,裸露流沙区 0～ 20
cm高度层的输沙率达到 86. 34 g /cm· h ,输沙率随高度的抬升不断降低 ,其中 0～ 6 cm高度层的输沙量占到
总输沙量的 81. 18%。 然而 ,典型沙米群落中同层仅为 0. 007 2 g /cm· h,无明显风沙流出现。裸露流沙区
200 cm高度风速为 9. 5 m /s时 ,裸露流沙区 0～ 20 cm高度层输沙率增加到 861. 48 g /cm· h,是 6. 2 m /s风速
下的 10倍 ,近地面层输沙量占总输沙量的百分比例下降。然而 ,沙米群落的输沙率也仅有 1. 5 g /cm· h,占裸
露流沙区的 0. 17% ,近地面风沙流结构也不符合由低层到高层逐渐减少的规律 (见表 2)。
表 2　不同风速下沙米群落中的输沙率及其垂直分布
立地类型 200cm高度 输沙率 近地面不同高度层输沙比例 (% )风速 ( m /s) ( g /cm· h) 0～ 2 2～ 4 4～ 6 6～ 8 8～ 10 10～ 12 12～ 14 14～ 16 16～ 18 18～ 20
裸露流沙区 6. 2 86. 34 38. 3 28. 2 14. 7 8. 0 4. 7 2. 5 1. 8 0. 9 0. 6 0. 3
9. 5 861. 48 25. 9 27. 9 22. 1 10. 2 5. 9 3. 0 2. 1 1. 5 0. 9 0. 5
沙米群落 6. 2 0. 0072 0. 0 0. 0 50. 0 0. 0 50. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
9. 5 1. 5 11. 7 10. 8 15. 5 16. 6 10. 8 4. 4 14. 1 7. 4 4. 2 4. 5
144 水土保持学报 第 22卷
4　结论与讨论
沙米植株成塔状 ,株高的变异性、可塑性高 ,除侧根数外 ,与其冠幅、一级侧枝数、主根深度、最大侧根长、生
物量等形态指标呈显著正相关 ,利用建立的模式方程 ,通过测定沙米株高就可掌握沙米的基本形态特征。 沙米
多分枝 ,具有较大投影面积 ,冬春季节其分枝下倾 ,投影面积进一步增大 ,能保留 2～ 3个生长季节 ,确保了沙米
的防风固沙作用。 沙米地上部分占绝大部分 ,且以 10～ 20 cm生物量最大 , 0～ 10 cm和 20～ 30 cm层次之 ,构
件以果实生物量最大 ,根系的生物量最小 ,但侧根系统发达 ,其根幅大小是冠幅的数倍到数十倍。沙米发达的生
殖生长、侧枝系统和侧根系统是其适应干旱、风蚀沙埋的恶劣环境的基本生存对策 ,也是其发挥防风固沙作用
的关键所在。
沙米作为固沙先锋植物 ,是否具有明显生态防护作用存在争议 ,否定者多与乔灌防风固沙林比较 ,认为沙
米植株小 ,保存时间短 ,防风固沙作用小 [ 11, 22] ;肯定者多从生态学角度出发 ,认为沙米根系发达 ,茎杆粗硬 ,有
较高的机械强度和抗风蚀能力 ,为其它物种入侵提供庇护 ,促进群落演替和植被发育进程 [ 17, 19 ]。根据我们在春
季的野外实地观测研究 ,发现立枯沙米个体能有效降低风速 ,阻挡风沙流并形成沙舌 ,沙舌积沙量、高度、长度
与沙米体积、高度和冠幅呈显著正相关 ;沙米群落能显著提高地表粗糙度 ,增大摩阻流速 ,降低群落内输沙量 ,
提高了沙丘表面基质的稳定性 ,为其它物种的入侵创造了条件。
沙米的生态防护作用由沙米的形态结构特征及其生态特性决定的 ,同时土壤类型、降水量与降水时间通过
控制沙米生长 ,显著影响沙米的生态防护作用。 首先 ,沙米喜风沙土 ,生长于流动沙丘和固定、半固定沙丘裸沙
斑块 [16- 17 ]。在流动沙丘 ,集中分布于沙丘迎风坡、背风坡坡脚和沙丘两翼 ,形成的优势或纯群落在演替上属于
初始阶段 ,随沙面趋于固定和其他物种的迁入 ,沙米种群数量减少 ,盖度降低 ,并最终从演替后期群落中退
出 [ 11, 16- 17, 20 ]。因此 ,沙米的生态防护作用是受空间限制的 ,仅在流动沙丘的有限空间发挥重要作用。其次 ,沙米
萌发种子集中在表层 0～ 5 cm的干沙层 ,其萌发需要足够降水量湿润干沙层以及合适降水时间刺激萌发 ,若干
旱少雨或降水集中在 8月之后 ,沙米萌发率低 ,植株矮小 ,枯株的生态防护作用有限。 另外 ,沙米仅可维持发挥
2～ 3年的生态防护作用 ,生态防护作用远好于其它一年生植物 ,但远不如固沙灌木。
沙米种子富含粗蛋白、脂肪以及苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸等人体必需氨基酸和镁、钾、锌等矿物质元素 ,有助
消化、健脾胃功效 ,是一种天然的功能性食品 [ 6- 9]。目前 ,沙米作为特色食品已走上高档宴席 ,每年消耗大量沙
米种子 ,限制了土壤中的沙米种子库的补充 ,严重影响了沙米的自然繁衍 ,而且随绿色食品热的兴起 ,对沙米种
子的需求不断增大 ,因而一方面需要加强对野生沙米资源的管护 ,另一方面需要开展人工栽培技术研究 ,人工
促进沙米自然扩展 ,充分发挥其先锋植物的生态作用。
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145第 1期 马全林等: 流动沙丘先锋植物沙米的生态防护作用
在 16 min时达到稳渗 ,且入渗速率与入渗时间存在较好的幂函数关系 (表 9) ,即: f = at- b ,式中: f—— 入渗速
率 ( mm /min) , a和 b—— 常数 , t——入渗时间 ( min)。拟合的幂函数曲线相关系数均在 0. 98以上。
图 3　黑桦林土壤入渗曲线　　　　　　　　　　　图 4　辽东栎林土壤入渗曲线
4　结　论
( 1)百花山 4种林分枯落物的储量在 7. 04～ 10. 27 t /hm2之间 ,其中华北落叶松林枯落物的储量最大 ,黑桦
林的储量最小。
( 2)阔叶林枯落物的持水能力较针叶林强 ,核桃楸林的最大持水量最大 ,为 27. 72 mm /hm2 ,相当于 2. 7 mm
水深 ,是华北落叶松林枯落物持水能力的 2. 16倍。
( 3)不同层次枯落物的拦蓄能力不同 ,但从总体趋势看 ,核桃楸林的拦蓄能力最强 ,未分解层和半分解层的
总拦蓄能力为 2. 96 mm。
( 4)辽东栎林土壤层持水能力最强 ,为 266. 22 t /hm2 ,相当于 26. 6 mm水深 ,是黑桦林的 1. 21倍。
( 5)不同林分土壤的初渗速率相差较大 ,华北落叶松林的初渗速率最大 ,为 21 mm /min,是辽东栎林初渗速
率的 4. 05倍 ,但 4种林分土壤的稳渗速率相近 ,对入渗速率和入渗时间进行拟和 ,相关系数在 0. 98以上。
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