全 文 ：第２８卷第３期
２０１４年６月
水土保持学报
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．，２０１４
　
　　收稿日期：２０１４－０１－２７
　　基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ１１３３６０４）；国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１２ＺＸ０７１０２－００３）；云南省应用基础研究计划项目
（２０１１ＦＺ００６）
　　作者简介：王甜甜（１９８８－），女，硕士，主要从事植物的水土保持研究。Ｅ－ｍａｉｌ：２３６７９５５３０＠ｑｑ．ｃｏｍ
　　通讯作者：段昌群（１９６６－），男，教授，主要从事污染生态学、恢复生态及生态经济学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｎ－ｅｃｏｌｏｇｙ＠１２６．ｃｏｍ
滇池流域山地富磷区常见植物的水土保持功能比较
王甜甜１，２，付登高１，阎 凯１，曹晶潇１，张 龙１，张 岩１，张亚杰１，段昌群１
（１．云南大学 环境科学与生态修复研究所，云南生物资源保护与利用国家重点实验室培育基地，
昆明６５００９１；２．云南大学亚洲国际河流中心，昆明６５００９１）
摘要：利用径流观测微小区，测定和对比滇池流域７种常见植物小铁仔（Ｍｙｒｓｉｎｅ　ａｆｒｉｃａｎａ）、旱冬瓜（Ａｌｎｕｓ
ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ）、云南松（Ｐｉｎｕｓ　ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ）、杜鹃（Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ　ｈｅｍｉｔｒｉｃｈｏｔｕｍ）、桉树（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ　ｇｌｏｂｕｌｕｓ）、马
陆草（Ｅｒｅｍｏｃｈｌｏａ　ｚｅｙｌａｎｉｃａ）、马桑（Ｃｏｒｉａｒｉａ　ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ）的根区土壤理化性质、径流量、土壤侵蚀量和养分
流失量。研究结果表明：７种植物都可以有效改善土壤性质，减少水土与养分的流失量。其中，小铁仔、旱
冬瓜土壤理化性质良好，渗透速率快，分别为１０．５０，１３．６０ｍｌ／ｍｉｎ；而马桑相应的土壤理化性质较差，渗透
速率慢，为０．０８ｍｌ／ｍｉｎ。小铁仔对径流量和土壤侵蚀量的削减率最高，相比裸地分别减少８５．００％和
９８．１４％，小铁仔对养分流失的削减率也最高；桉树对径流量的削减率最低，相比裸地减少２８．３４％，马桑对
土壤侵蚀量的削减率最低，相比裸地减少６９．７３％。７种植物的土壤理化性质方差分析表明均存在显著性
差异，其土壤改良效益大小排序依次为旱冬瓜＞小铁仔＞云南松＞杜鹃＞桉树＞马陆草＞马桑。建议植
被恢复工程中营造针阔叶乔木和小灌木混交林。
关键词：滇池流域；植物个体；土壤改良；持水保土功能；富磷山区
中图分类号：Ｓ７６；Ｓ１５７　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００９－２２４２（２０１４）０３－００６７－０５
Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｐｌａｎｔｓ　ｉｎ
Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ　Ａｒｅａ　Ｗｉｔｈｉｎ　Ｄｉａｎｃｈｉ　Ｗａｔｅｒｓｈｅｄ
ＷＡＮＧ　Ｔｉａｎ－ｔｉａｎ１，２，ＦＵ　Ｄｅｎｇ－ｇａｏ１，ＹＡＮ　Ｋａｉ　１，ＣＡＯ　Ｊｉｎ－ｘｉａｏ１，
ＺＨＡＮＧ　Ｌｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ１，ＺＨＡＮＧ　Ｙａ－ｊｉｅ１，ＤＵＡＮ　Ｃｈａｎｇ－ｑｕｎ１
（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，
Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂｉｏ－ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ，Ｙｕｎｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９１；２．Ａｓｉａｎ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｒｉｖｅｒｓ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｔｈｅ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｕｎｏｆｆ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｌｏｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｖｅｎ
ｃｏｍｍｏｎ　ｐｌａｎｔｓ　ｉｎ　Ｄｉａｎｃｈｉ　ｗａｔｅｒｓｈｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｒｕｎｏｆｆ　ｐｌｏｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ａｌ　ｔｈｅ　ｓｅｖｅｎ
ｓｐｅｃｉｅｓ　ｃｏｕｌｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｌｏｓｓ．Ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｍ．ａｆｒｉｃａｎａａｎｄ
Ａ．ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ　ｗｅｒｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｂａｒｅ　ｌａｎｄ，ｔｈｅ　ｒｕｎｏｆｆ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｅｒｏｓｉｏｎ　ｏｆ
Ｍ．ａｆｒｉｃａｎａｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　８５．００％ ａｎｄ　９８．１４％．Ｔｈｅ　ｒｕｎｏｆｆ　ｏｆ　Ｅ．ｇｌｏｂｕｌｕｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　２８．３４％．Ｔｈｅ　ｓｏｉｌ
ｅｒｏｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｃ．ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　６９．７３％．Ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｓｅｖｅｎ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　ｓｏｉｌ
ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｎｃｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｅｖｅｎ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｒｒａｎｇｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒ　ｏｆ
Ａ．ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ，Ｍ．ａｆｒｉｃａｎａ，Ｐ．ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ，Ｒ．ｈｅｍｉｔｒｉｃｈｏｔｕｍ，Ｅ．ｇｌｏｂｕｌｕｓ，Ｅ．ｚｅｙｌａｎｉｃａ，Ｃ．ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ
ｆｒｏｍ　ｈｉｇｈ　ｔｏ　ｌｏｗ　ｂｙ　ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ．Ｉｎ　ｓｕｍｍａｒｙ，ｔｈｅ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｈｏｕｌｄ
ｃｒｅａｔｅ　ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓ，ｂｒｏａｄ－ｌｅａｖｅｄ　ｔｒｅｅｓ　ａｎｄ　ｓｈｒｕｂｓ　ｍｉｘｅｄ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｄｉａｎｃｈｉ　ｗａｔｅｒｓｈｅｄ；ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ　ｐｌａｎｔ；ｓｏｉｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ；
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ－ｅｎｒｉｃｈｅｄ　ｍｏｕｎｔａｉｎｓ
水土流失是造成湖泊非点源污染的主要原因之一，目前植物修复被认为是减少富磷区域磷流失风险最长
远有效且经济的措施［１－４］。植物修复成功与否，物种选择是关键，由于滇池流域山地富磷区磷矿开采人为干扰
大，且多冲沟和农田，植物在磷矿区的分布较稀疏，或以类似马赛克图案的斑块式分布。以物种为基础，了解不
DOI:10.13870/j.cnki.stbcxb.2014.03.013
同形态结构的植物在改良土壤性质和控制水土流失方面具有的作用［５－６］，这是营造水土保持林必须解决的问
题。以往对水土保持的研究多集中在不同林分类型的水文效应，很少有关于植物个体尺度水土保持功能的研
究，且研究多注重单因素影响下群落类型对减少土壤侵蚀的影响，忽视了土壤理化性质、径流量、土壤侵蚀量、
养分流失量等多因素条件下植物持水保土作用的综合评价［７－８］。为此，本研究通过对滇池流域山地富磷区不同
植物个体的土壤理化性质和径流微小区水样指标的测定，系统分析和比较不同植物个体的水土保持效益，探索
出滇池流域山地富磷区持水保土效益良好的植物，从而为磷矿区水土保持林物种选择与构建以及计算不同林
分类型的保土效益提供理论依据和技术指导。
１　研究区概况
研究区位于昆明市晋宁县内，地理位置为２４°３６′－２４°３７′Ｎ，１０２°４１′－１０２°４２′Ｅ，海拔１　９３６～２　２５６ｍ，地
貌为山地半山地，处于自东南向西北汇入滇池的柴河小流域。此区域属亚热带湿润季风气候，干湿两季分明，
年均气温１４．６℃，年降雨量９２５．４ｍｍ。土壤类型为山地黄红壤、棕红壤。土壤含水率为１４．２９％，ｐＨ 为
６．２３，土壤全氮含量为０．７８ｍｇ／ｇ，土壤全磷含量为６．５７ｍｇ／ｇ。土壤全钾含量为３．３６ｍｇ／ｇ，有机质含量为
３．２１％。该区域内有多处早年磷矿开采面，多分布于１／３～２／３山腰区域。区域土壤中磷十分丰富，伴随早期
磷矿开采及其他人类生产活动，区域植被受到严重破坏，大量磷伴随严重的水土流失进入湖泊。其上方，人为
干扰较小植被状况良好；开采断面处，人为干扰十分剧烈，地表多裸露；其下方，多为冲沟和农田，污染负荷亦较
严重。植物分布稀疏或以马赛克斑块形式分布，自然情况下很少有大面积的成林分布。
２　材料与方法
２．１　研究材料
２．１．１　植物径流微小区的布设　２０１３年３月，通过对晋宁县山地富磷区的全面调查分析，选择当地常见的７个
物种小铁仔（Ｍｙｒｓｉｎｅ　ａｆｒｉｃａｎａ　Ｌｉｎｎ．）、旱冬瓜（Ａｌｎｕｓ　ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ　Ｄ．Ｄｏｎ）、云南松（Ｐｉｎｕｓ　ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ　Ｆｒａｎｃｈ．）、杜
鹃（Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ　ｈｅｍｉｔｒｉｃｈｏｔｕｍ　Ｂａｌｆ．）、桉树（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ　ｇｌｏｂｕｌｕｓ　Ｌａｂｉｌ．）、马陆草（Ｅｒｅｍｏｃｈｌｏａ　ｚｅｙｌａｎｉｃａ
Ｈａｃｋ．）、马桑（Ｃｏｒｉａｒｉａ　ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ　Ｗａｌ．），布设径流微小区，每个物种设置３个根据林冠大小而定的标准地，
在荒坡上设置３个１ｍ×１ｍ的标准地作为对照。
２．１．２　植物样品采集　２０１３年７－８月，此时植物生长旺盛，在研究区内的代表性植物区域内按每个物种５株植
株的数量选取样本。每株挖掘根系并用筛网筛选出２ｍｍ根系。所有植物样品密封在塑料封口袋内运回实验室。
２０１３年２－３月，此时正值旱季植物多枯萎，有利于凋落物的采集和测量。测量每个小区内枯落物厚度。
２．１．３　土壤样品和小区水样采集　在植物样品采集地采集对应条件下的表层０－２０ｃｍ土壤样品，在植物立
地生境中随机取３个样点混合取样。样品带回实验室后平铺于干净纸上，风干后进行分样和细磨，分别过２
ｍｍ和０．２５ｍｍ筛，装瓶，及时测定各项指标。暴雨后对径流小区的集水池采样，将集水池中水和泥沙完全混
匀，用５００ｍｌ采样瓶取水，带回实验室后，及时测定各项指标，共采样７次。
２．２　研究方法
２．２．１　植物样品指标测定　用游标卡尺测量根系长度，排水法测根体积，称量根系生物量，计算根系的比根
长、根组织密度［９］。
２．２．２　土壤和水样指标测定　在植被调查的基础上，按森林土壤调查方法对每个样方取样，根据国家标准方
法分析测定土样：土壤含水量用烘干法；土壤有机质含量用重铬酸钾容量法；土壤容重、孔隙度、含水量，渗透性
与土壤抗侵蚀能力密切相关，土壤容重、孔隙度、持水量、渗透性的测定采用环刀法［１０］。根据国家标准方法对
小区水样指标进行测定，径流量用称量法测定，土壤侵蚀量用烘干法测定，水样总磷采用钼酸铵分光光度法，总
氮采用碱性过硫酸钾分光光度法。
２．２．３　数据统计　试验数据运用Ｅｘｃｅｌ　２００３软件进行处理。不同植物间土壤性质和小区水样指标的差异用
单因素方差分析和ＬＳＤ多重比较法检验均值间的差异，方差分析利用ＳＰＳＳ　１１．５软件进行。
研究采用均值化法对评价植物的土壤改良效益数据进行无量纲处理，计算公式为：　　Ｘ＝Ｘｉ／珡Ｘｉ
按各项保土指标得分逐项相加得出保土效益［１０－１１］：　　Ｗ＝Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５＋Ｘ６＋Ｘ７
式中：Ｗ 为保土效益；Ｘ１ 为无量纲化的土壤含水量；Ｘ２ 为无量纲化的土壤总孔隙度；Ｘ３ 为无量纲化的土壤毛
管孔隙度；Ｘ４ 为无量纲化的土壤非毛管孔隙度；Ｘ５ 为无量纲化的土壤有机质含量；Ｘ６ 为无量纲化的减少的土
壤侵蚀量；Ｘ７ 为无量纲化的土壤渗透速率。
８６ 水土保持学报　　　 　　 第２８卷
３　结果与讨论
３．１　不同植物土壤理化性质及渗透速率
土壤理化性状主要指土壤容重、含水量、土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和土壤有机质含量等指
标，是综合反映土壤物理性质、土壤通气性，透水性和持水能力的优良指标［１２］。土壤水分是林木生长发育的必
要环境因子，同时也是生态系统中最活跃最有影响的因素之一，渗透性是反映土壤侵蚀能力的重要指标［１３］。
土壤理化性状的优劣直接影响到土壤的蓄水和渗透能力，理化性状优良的土壤对于减少地表径流、保持水土，
涵养水源具有重要作用。
由表１、表２可知，不同植物下土壤容重、孔隙度均存在差异（Ｐ＜０．０５），小铁仔的土壤容重最小，土壤总孔
隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度较大；马陆草、马桑的土壤容重较大，土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙
度较小。同一植物０－１０ｃｍ土层的土壤容重小于１０－２０ｃｍ土层的容重，说明不同植物对表层土壤的理化性
状改良效果更明显。
表１　不同植物的土壤容重 ｇ／ｃｍ３
土层深度／ｃｍ 小铁仔 旱冬瓜 云南松 杜鹃 桉树 马陆草 马桑
０－１０　 ０．９２４±０．０３９　０．９４０±０．０６６　０．９５２±０．０６１　１．０５９±０．０２２　１．１１４±０．１３９　１．４０６±０．０１８　１．４１６±０．２０５
１０－２０　 ０．９６０±０．０２５　１．０２０±０．０６１　１．０３０±０．０５４　１．１３０±０．０２８　１．３００±０．１４５　１．４３０±０．０１７　１．４４０±０．１８６
表２　不同植物土壤物理性状 ％
物种 含水量 总孔隙度 毛管孔隙度 非毛管孔隙度
小铁仔 ４４．９６０±３．７３４　 ６４．５１５±０．８５６　 ５０．１９５±０．８１３　 １４．３１５±０．０３５
旱冬瓜 ４２．３１５±３．１６１　 ６３．０２０±２．０３６　 ４９．２８５±０．６４３　 １３．７３０±１．３８６
云南松 ４７．６０５±４．５４７　 ６２．８２０±２．２９１　 ４８．６４５±２．１９９　 １４．１８５±０．０９２
杜鹃 ４６．６１０±０．０７１　 ６０．０７０±０．０５７　 ４９．１５５±１．１５３　 １１．４１５±１．９１６
桉树 ３７．８１５±４．１５１　 ５４．８４０±４．４２６　 ４７．９８５±１．０９６　 ６．８５０±３．３２３
马陆草 ３６．５６０±１．４５７　 ４６．４９５±０．６５８　 ４５．５９０±１．３０１　 ０．９１０±０．６５１
马桑 ２８．７９５±０．７４２　 ４６．１２５±０．６１５　 ４３．２７５±２．１４３　 ２．８５０±２．７５９
表３　不同植物根系指标、土壤有机质含量和渗透速率
物种
比根长／
（ｇ·ｃｍ－１）
有机质含量／
（ｇ·ｋｇ－１）
渗透速率／
（ｍｌ·ｍｉｎ－１）
枯落物
厚度／ｃｍ
小铁仔 ０．００６４　 ７５．０００±７．０２４　１０．５００±０．７６４　 ６．５
旱冬瓜 ０．００８５　 ５５．６６０±４．４１８　１３．６００±１．７５８　 ８．５
云南松 ０．００７５　 ４２．４２０±２．９３５　 ０．６００±０．０８７　 ３．２
杜鹃 ０．００８４　 ３６．９７０±２．３８３　 １．４００±０．０７６　 ０．８
桉树 ０．００６１　 ２９．６８０±８．４９６　 ０．２２０±０．０６５　 ２．７
马陆草 ０．００２６　 ２２．４００±４．４０３　 ３．８００±０．２７５　 ０．３
马桑 ０．００２４　 １６．４８０±２．２０２　 ０．０８０±０．０３６　 ０
　　由表３可以看出，通过对各植物的有机质含量
和土壤渗透速率进行方差分析（Ｐ＜０．０５），表明不
同植物有机质含量和土壤渗透速率存在差异，小铁
仔的土壤有机质含量最高，马陆草和马桑的土壤有
机质含量较低；渗透速率大小依次为旱冬瓜＞小铁
仔＞马陆草＞杜鹃＞云南松＞桉树＞马桑，这是由
于旱冬瓜、小铁仔等植物的根系比根长较大以及土
壤有机质含量较高。比根长大、细根生物量大，土
壤孔隙度增加，与此同时枯落物分解促使土粒粘结
成团粒结构，增加了土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度，土壤容重减小，改善了土壤理化性质，增加
了非毛管孔隙度，促进了雨水下渗，提高了土壤渗透速率。马桑、桉树等植物的比根长小、细根生物量低，枯落
物较少，枯落物含有大量油脂，分解慢，形成的腐殖质层较少，提高土壤有机质含量较低，增加的土壤孔隙度较
少，特别是增加的非毛管孔隙度较少，所以土壤渗透速率较慢。
３．２　不同植物类型减少土壤侵蚀量
森林植被通过林冠层截持降雨，枯落物层和地表植物拦蓄地表径流，促进降雨入渗，削减降雨动能对地表
土壤的击溅侵蚀，根系通过缠绕、固结土壤，减少土壤侵蚀［１４］。由表４可知，各植物小区泥沙输出量的变化趋
势在０．４６～７．４４ｇ／ｍ２ 之间，其中输出量最低的３种为小铁仔、旱冬瓜、杜鹃，分别比裸地减少了９８．１４％，
９６．５８％，９６．２７％；输出量最高为马桑、马陆草，分别比裸地减少了６９．７３％，７６．４１％。将不同植物对土壤侵蚀
量的消减量进行方差分析，表明不同植物与对照相比，减少的土壤侵蚀量存在差异（Ｐ＜０．０５），其改良效果的
大小顺序为小铁仔＞旱冬瓜＞杜鹃＞云南松＞桉树＞马陆草＞马桑＞裸地。这是因为：小铁仔、旱冬瓜、杜鹃
的植物比根长大细根生物量大，根系通过缠绕、固结土壤，减少土壤侵蚀，对土壤的固持能力强，枯枝落叶易于
分解腐烂而形成柔软死地被物，改土能力强林下土壤结构好［１２］，有机质含量最高，抗蚀能力最强；且枯落物层
蓄积量大、易分解，腐烂分解后形成的腐殖质层被雨水淋洗到土壤层内，增加了土壤的有机质和孔隙度，促进了
雨水下渗，减少了地表径流冲刷，增强表层土体的抗冲防蚀能力，所以小铁仔和旱冬瓜与对照相比减少的土壤
９６第３期 　　　 　　王甜甜等：滇池流域山地富磷区常见植物的水土保持功能比较
侵蚀量最大，而马桑、马陆草比根长小、其枯枝落叶层含有难于分解的木质素、单宁等物质，常形成粗糙死地被
物，提高的土壤有机质含量较低，改土能力较差，增加的土壤孔隙度较少，特别是增加的土壤非毛管孔隙度较
少，土壤渗透速率较慢，加大了地表径流冲刷，所以马桑、马陆草减少的土壤侵蚀量较小。
表４　不同植物持水保土功能
物种
径流量／
（Ｌ·ｍ－２）
径流量比
裸地减少／％
土壤侵蚀量／
（ｇ·ｍ－２）
土壤侵蚀比
裸地减少／％
总磷流失量／
（ｍｇ·ｍ－２）
总磷流失比
裸地减少／％
总氮流失量／
（ｍｇ·ｍ－２）
总氮流失比
裸地减少／％
小铁仔 １１．０７　 ８５．００　 ０．４６　 ９８．１５　 １８．００　 ９９．１０　 ５７．８８　 ８５．５８
旱冬瓜 １６．３９　 ７７．７９　 ０．８４　 ９６．５９　 ２７．６０　 ９８．６２　 ６３．６８　 ８４．１４
云南松 ２２．１４　 ７０．００　 １．６９　 ９３．１３　 ６１．２０　 ９６．９５　 ２０７．０１　 ４８．４５
杜鹃 ３０．１５　 ５９．１５　 ０．９２　 ９４．２８　 ６８．８０　 ９６．５７　 ２００．５３　 ５０．０７
桉树 ５２．８９　 ２８．３４　 ４．２８　 ８２．６０　 ５９．００　 ９７．０８　 １０９．９１　 ７２．６３
马陆草 ４４．７４　 ３９．３８　 ５．８０　 ７６．４１　 １４３．４０　 ９２．８５　 ２０１．８６　 ４９．７４
马桑 ４４．９１　 ３９．１５　 ７．４４　 ６９．７４　 ５８１．４０　 ７１．０３　 １４５．１９　 ６３．８４
裸地 ７３．８１　 ０　 ２４．５９　 ０　 ２００７．４０　 ０　 ４０１．６４　 ０
３．３　不同植物对径流流失量的削减
将不同植物对径流输出量的消减进行方差分析，各植物对径流输出量的消减存在差异（Ｐ＜０．０５），变化趋
势在１１．０７％～７３．８１％之间，其中输出量最低的３种为小铁仔、旱冬瓜、云南松，分别比裸地减少了８５．００％，
７７．７９％，７０．０１％；输出量最高的３种为桉树、马桑、马陆草，分别比裸地减少了２８．３４％，３９．１５％，３９．３８％。
分析原因为：小铁仔、旱冬瓜的枯落物层蓄积量大、易分解腐烂，腐殖质把分散的单个土粒粘结成团粒结构，增
加了土壤的孔隙度、非毛管孔隙度和土壤有机质含量，提高了土壤渗透速率，减少了地表径流；且０－２０ｃｍ土
层根系比根长大生物量大，根系多而密集，增加了土壤孔隙度，土壤渗透速率提高，一部分降雨入渗到地下，相
对的地表径流量较少。所以旱冬瓜和小铁仔与对照相比减少的径流量最大，而马桑、马陆草减少的径流量小，
枯落物层蓄积量较少，分解慢，形成的腐殖质层较少，提高的土壤有机质含量较低，增加的土壤孔隙度较少，特
别是增加的土壤非毛管孔隙度较少，土壤渗透速率较慢，拦蓄地表径流能力较低。
３．４　不同植物对养分流失量的削减
对不同植物小区总磷单位面积削减量进行方差分析，表明不同植物对总磷单位面积削减量存在差异（Ｐ＜
０．０５），其从大到小的顺序为小铁仔＞旱冬瓜＞桉树＞云南松＞杜鹃＞马陆草＞马桑＞裸地。与各径流小区地表
径流系数的顺序基本一致，只是桉树从第五排到了第三，其他各径流小区相对顺序不变。这说明决定各径流小区
总磷流失量的关键因素在于地表径流系数。不同植物调控地表径流总磷流失能力较强的为小铁仔和旱冬瓜。
不同植物小区总氮单位面积削减量存在差异（Ｐ＜０．０５），其从大到小的顺序为小铁仔＞旱冬瓜＞桉树＞
马桑＞杜鹃＞马陆草＞云南松＞裸地。云南松对氮素流失削减效果较径流量流失削减效果差，原因可能是其
土壤氮素背景值较高，土壤Ｃ／Ｎ较低，存在较厚腐烂的针叶枯落物层，枯落物分解淋溶出氮素，但这并不能说
明云南松没有调控地表径流氮素流失的能力。调控地表径流总氮流失能力较强的为小铁仔和旱冬瓜。
３．５　不同植物的土壤改良效益
鉴于不同植物的土壤总孔隙度、土壤非毛管孔隙度、土壤有机质含量土壤渗透速率与对照相比减少的土壤
侵蚀量等因子的单位不统一，无法进行直接汇总，所以在完成数据整理后，还需对数据进行消除量纲的处理。
本研究采用均值化法对数据进行无量纲处理，由表５可以看出，各植物的土壤改良效益大小依次为旱冬瓜＞小
铁仔＞云南松＞杜鹃＞桉树＞马陆草＞马桑。对其进行方差分析，表明不同植物的土壤改良效益存在明显差
异（Ｐ＜０．０５）。
表５　不同植物的土壤改良效益
物种 含水率
总孔
隙度
毛管
孔隙度
非毛管
孔隙度
有机质
土壤
侵蚀量
渗透
速率
权重
总和
小铁仔 １．１１　 １．１３　 １．０５　 １．５６　 １．９０　 １．１０　 ２．４４　 １０．２９
旱冬瓜 １．０４　 １．１１　 １．０３　 １．５０　 １．４１　 １．１０　 ３．１６　 １０．３５
云南松 １．１７　 １．１０　 １．０２　 １．５５　 １．０８　 １．０６　 ０．１４　 ７．１２
杜鹃 １．１５　 １．０６　 １．０３　 １．２４　 ０．９４　 １．１０　 ０．３２　 ６．８４
桉树 ０．９３　 ０．９６　 １．０１　 ０．７５　 ０．７５　 ０．９４　 ０．０５　 ５．３９
马陆草 ０．９０　 ０．８２　 ０．９６　 ０．１０　 ０．５７　 ０．８７　 ０．８８　 ５．１０
马桑 ０．７１　 ０．８１　 ０．９１　 ０．３１　 ０．４２　 ０．８０　 ０．０２　 ３．９８
０７ 水土保持学报　　　 　　 第２８卷
４　结 论
（１）土壤理化性质改良方面，土壤容重以小铁仔的最小，土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有
机质含量则以小铁仔的最高；马陆草、马桑的土壤容重较大，土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤有
机质含量较低。各植物的土壤容重依次为小铁仔＜旱冬瓜＜云南松＜杜鹃＜桉树＜马陆草＜马桑；土壤渗透
速率大小依次为旱冬瓜＞小铁仔＞马陆草＞杜鹃＞桉树＞云南松＞马桑。同一植物０－１０ｃｍ土层的土壤容
重小于１０－２０ｃｍ土层的，说明不同植物对表层土壤的理化性状改良效果更明显。
（２）与裸地相比，植物的水土保持能力显著。７种植物土壤侵蚀量、径流流失量的削减效果大小排序均为
小铁仔＞旱冬瓜＞云南松＞杜鹃＞桉树＞马陆草＞马桑＞裸地，说明森林植被能有效截留降水，减少地表径流
流失和土壤侵蚀量，小铁仔、旱冬瓜和云南松的水土保持能力最强，建议植被恢复工程中营造针阔叶乔木和小
灌木混交林。
（３）综合比较不同植物的土壤改良效益：各植物的保土效益大小依次为旱冬瓜＞小铁仔＞云南松＞杜鹃＞
桉树＞马陆草＞马桑。小铁仔、旱冬瓜和云南松３种植物的水土保持效益最好。
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１７第３期 　　　 　　王甜甜等：滇池流域山地富磷区常见植物的水土保持功能比较