全 文 ：芨芨草在黄土边坡治理中的应用效果
程积民 , 万惠娥 , 王静 , 赵艳云
(中国科学院 水利部 水土保持研究所 , 712100 , 陕西杨凌)
摘要 针对黄土高原铁路 、公路 、大坝及农田地埂边坡长期裸露的水土流失与生态环境问题 ,选择禾本科植物-芨
芨草 ,进行了为期 10 年的引种 、栽培 、生理生态特性与水保等方面的综合开发利用研究。结果表明 , 芨芨草具有耐
旱 、耐盐碱 、耐瘠薄 、抗风沙和极强的固土护坡作用 ,采用的包衣穴播 、分根栽植 、基茎扦插 3 大栽培技术 ,使芨芨草
植株在长期干旱裸露的边坡能快速形成密集的地上部分和发达的根系 , 固结土壤 ,防止地表径流冲刷土壤 , 保护了
铁路 、公路 、大坝及农田地埂边坡的生态安全 ,为我国西部同类型区的边坡治理 , 提供了抗逆性较强的优良禾本科
植物与配套的栽培技术体系。
关键词 芨芨草;黄土高原;裸露边坡;治理技术
收稿日期:2006-02-23 修回日期:2006-10-06
第一作者简介:程积民(1955—)男 ,博士生导师。主要研究方向:草地生态学与植被恢复研究。 E-mail:gyzcjm@ms.iswc.ac.cn
Effect of Achnatherum splendens in loessal slope rehabilitation
Cheng Jimin , Wan Hui e , Wang Jing , Zhao Yanyun
(Institute of Soil and Water Conservation , Chinese Academy of Sciences andMinistry of Water Resources ,
712100 , Yangling , Shaanxi , China)
Abstract It is well-known that the soil and water losses in perennial bare land of slope on railway , highway ,
dams and ridge of field in the Loess Plateau are very rigorous as well as the eco-environment problems.In this
paper , we have selected one gramineous plant-Achnatherum splendens Nevski for 10 years to do integrated
exploitationresearch in introduction , planting , physiological ecological characters , soil conservation , etc..The
results indicated that the plant could bear drought and infertile , resist sand blown by wind and also it had the
positive effect to consolidate soil and protect slope.By using 3 planting technical practices involving seed coat-
ing bunch planting , planting by rootcuttings , planting by cuttings , Achnatherum splendens Nevski could form
dense over-ground parts and extensive roots quickly.Those characters made the plant have the ability to con-
solidate soil , prevent earth surface runoff and soil erosion.Besides , it protected the eco-security of slope on
railway , highway , dams and ridge of field.Achnatherum splendens Nevski and its corresponding planting tech-
nical system to slope rehabilitation should be used for the same regions in the western China.
Key words Achnatherum splendens Nevski;Loess Plateau;bare slope;rehabilitation technique
芨芨草(Achnatherum splendens Nevski)为多年生
草本植物 ,属于禾本科芨芨草属。草杆坚硬 ,直立丛
生 ,植株高大 ,株高可达 90 ～ 220 cm , 直径 3 ～ 5 mm。
叶片坚韧 ,细长 ,下表面有脊 。根系发达 ,须根较多。
种子易发芽 ,繁殖能力强。在黄土高原各种立地条
件均能生长 ,而且分布广 ,根系发达 ,叶茂密 ,能有效
地固结土壤 ,拦截地表径流 ,具有良好的水土保持作
用。常在路边 、岸边 、陡坎及切割严重的沟坡生长 ,
而且耐践踏 、耐啃食 、抗病虫害 。特别是在滑坡坡面
及路旁切削过的坡面上常形成天然草埂式绿篱 ,是
优良的生物护埂和水土保持植物[ 1] 。芨芨草再生能
力强 ,可依靠自身庞大的须根根系和高大植丛抑制
其他有毒有害植物的生长 ,能形成以芨芨草为建群
种的优势群落类型 ,而且群落结构单一稳定 ,抗御各
种自然灾害能力强[ 2-3] 。尤其是在侵蚀沟头 、沟坡 、
沟底有拦泥 、滞流 、分流等作用 ,也可防止沟底下切 ,
2006年 12 月
4(Supp.):13-18
中 国 水 土 保 持 科 学
Science of Soil and Water Conservation
Vol.4 Supp.
Dec.2006
沟头前进 ,沟岸崩塌 。常用其绿化荒山 、荒坡 、防冲 、
护路 、护坝 、固渠 。根据西部生态环境建设 、退耕还
林还草 、快速恢复植被 、改善生态环境的总体目标及
该区的地貌类型和气候特点 ,针对大面积的荒山荒
坡与退耕地草地植被建设中适宜牧草品种不足的关
键问题[ 4-5] ,引选乡土禾本科植物芨芨草进行种植 、
繁育 、再生及产量形成与种群结构的试验 、示范研
究 ,建立芨芨草种子生产基地 ,以提供大量优质芨芨
草种子。同时在黄土丘陵沟壑区不同立地条件下进
行包衣穴播种植 、分根栽植和基茎扦插种植试验 ,具
有重要意义 ,可为我国西部生态环境建设及黄土边
坡的治理提供优良种群和科学依据 。
1 研究区自然概况
试验区位于黄土高原西部的宁夏固原不同植被
类型区 ,海拔 1 600 ～ 1 850m ,年均气温 6 ～ 7 ℃, 平
均降水量 428 mm(1983—2005 年), 丰水 年占
24.0%,平水年占 38.5%,干旱年占36.5%。不仅降
水量少 ,且时空分布不均 , 6—9月份占年降水量的
65%～ 75%, ≥10 ℃积温 2 100 ～ 3 200 ℃,年蒸发量
1 460 ～ 2 125mm ,干燥度 1.5 ～ 2.0 ,无霜期 110 ～ 140
d。该区草地植被退化严重 ,覆盖度不足 30%,生物
量仅 1 150 kg/hm2 ,且有毒有害和旱生植物生长蔓
延 ,优良中生植物分布少生长缓慢 ,坡面土壤坚硬 ,
降水入渗率低 ,水土流失严重 。
2 材料与方法
2.1 试验材料与试验设计
试验于1990年开始选用芨芨草种群 ,以本氏针
茅(Stips bungeana)和厚穗冰草(Aneurolepidium dasys-
tachys)为对照 ,在黄土高原的森林草原 、典型草原 、
荒漠草原地带 ,采用包衣穴播技术 ,选用森林土壤或
草原土壤+缃黄土+有机肥+化肥(水剂)+吸水剂
按3∶4∶1∶1∶1 比例进行配制 ,然后与芨芨草种子搅
拌均匀制成颗粒 ,于雨季在裸露缓坡采用穴播 、陡坡
采用泥团抛撒种植;分根栽植技术 ,主要是选用生长
健壮的植株 ,利用雨季从植株基部进行分根栽植;基
茎扦插主要是选用植株基部着生有少量毛根的分
枝 ,然后用生根粉 、吲哚乙酸浸泡处理进行栽植。同
时在裸露边坡选用柠条(Caragana korshinskii)、山桃
(Prunus davidiana)、沙棘(Hippophae reamnoides)等灌
木与芨芨草进行宽带稀植立体配置 。
2.2 试验测定方法
2.2.1 牧草生长测定 芨芨草生长与生物量的测
定 ,采用样方调查和数字植物灌层分析仪相结合的
方法 ,在每年牧草生长的后期(9 月 5日)测定植物
种类 、密度 、盖度 、高度及生物量;植物多度 、频度及
种数组成采用样方统计法测定;株高生长采用定株
标记法测定;群落覆盖度采用投影法测定;生物量采
用刈割称量法测定。
2.2.2 土壤水分测定 在每年 3月中旬 、7月上旬 、
10月上旬 ,采用土钻法定期测定土壤含水量 ,测定
深度为 0 ～ 300 cm ,每 20 cm 取土一层 ,分为 15个土
层 ,并重复 2次取平均值 ,置 105 ℃的温度下烘至恒
重 ,称其质量 ,计算土壤含水量 ,并以百分数表示。
2.2.3 生理指标测定 使用 Li-6400型光合仪 ,每
年从 5月开始每月下旬选取晴朗天气 08∶00—20∶
00 ,每隔 2 h测定芨芨草 、本氏针茅和厚穗冰草的光
合速率 、蒸腾速率 、气孔导度 、胞间CO2浓度 ,同时测
定叶面温度 、光合有效辐射 ,重复3次 。
3 研究结果分析
3.1 芨芨草生物生态学特性
芨芨草又称积极草 、席芨草等 ,多分布于我国北
方 ,在黄土高原常分布于道路 、村庄及沟坡陡坎上 ,
多呈零星块状分布 ,集中连片虽有但较少 。芨芨草
构成紧密的丘(团)状草丛 ,丛径一般为 0.5 ～ 1.0m ,
茎杆直立 ,坚硬 ,株高 90 ～ 220 cm 。叶片坚韧 、卷折 ,
长 0.3 ～ 1.2m 。园锥花序大 ,呈金字塔形 ,长 0.3 ～
0.5 cm ,小穗长 6 ～ 8 mm ,灰绿色带紫色 ,在黄土高原
多为6 —7月开花 ,8月中旬—9月上旬种子成熟 ,芒
自外稃齿间伸出 ,不扭转 ,易脱落。根粗坚韧 ,须根
发达 ,成庞大根系 ,入土深达 0.5 ～ 3.5m ,根直径均
达 0.2 ～ 0.3 cm ,根幅为 1.5 ～ 3.0m ,其根上有白色
毛状外菌根。在沙质棕钙土上 ,芨芨草呈有明显分
蘖节位移现象 ,在放牧过渡地段上 ,由于土壤坚实 ,
及盐分集中在土壤上层 ,毛细管现象加速了土壤的
干燥 ,因此 ,从土壤的剖面发生观察到残存的大量死
根 ,即活根系集中于剖面的上部 ,由于根量的减少 ,
引起分蘖数减少 ,如不合理放牧或刈割利用 ,将严重
影响种群的繁殖更新 。
芨芨草为盐生 、旱中生密丛型植物 ,是盐生草甸
上的建群种 ,在典型草原地带 、荒漠草原地带和荒漠
地带均可形成草原化盐生草甸 、荒漠化盐生草甸和
一般盐生草甸群落等 。除轻度盐渍化低地和浅沟
外 ,也往往扩大到平原倾向于微低的地型 ,盐渍盆地
和湖泊边缘都有分布。芨芨草适应性强 、耐旱 、耐
寒 ,在黄土高原的荒山 、荒坡 、陡坎(崖)、盐碱低地 、
14
中国水土保持科学 2006 年
卵石滩地及山前冲积平原等均能呈丛状生长 ,水土
保持作用良好。芨芨草在土壤含水量充足 ,根部透
气性差的情况下 ,往往能在地面分蘖 ,逐年扩大 ,形
成较大的巨状植株。但在土壤干燥 ,盐化程度重的
基质条件下 ,芨芨草植株变稀 、变矮 。因此 ,芨芨草
植株的生长与分蘖直接受土壤及土壤水分的影响 。
3.2 芨芨草生理生态学特性
芨芨草年生长初期株高增加较慢 ,株丛幅度较
小 ,6月份随着温度升高芨芨草开始进入快速生长
期 ,7—8月份为生长高峰期 ,株高达 130 ～ 170 cm ,之
后生长减慢 ,株高生长进入平缓期 。通过测定芨芨
草的生长速率曲线为多峰型 ,7月中旬达到峰值 ,其
高生长为 2.71 cm/d 。芨芨草生理生态特性日变化
常受到气候条件及牧草遗传特性的影响[ 6] ,光合速
率日变化在 6 、7月呈双峰曲线型 ,8 、9 月呈单峰曲
线型 ,蒸腾速率和气孔导度各时期均呈单峰曲线型 ,
芨芨草叶片光合速率 、蒸腾速率及气孔导度同各环
境因子间存在相关关系 ,但各时期的主要影响因子
不同 ,光合蒸腾速率的季节变化在 6月和 8月达到
峰值 。在整个生育期 ,平均光合速率芨芨草 、本氏针
茅和厚穗冰草相比分别为 8.11 、5.37和 7.32μmol/
(m2·s), 平均蒸腾速率分别是 3.48 、2.97 和 3.42
μmol /(m2·s)。
芨芨草的生物量在整个生育期呈单峰曲线 ,同
许多牧草的生长趋势相同 ,芨芨草从 5月份返青开
始 ,植株生长逐渐加快 ,营养生长旺盛 ,生物量不断
增加 ,一丛生物量鲜质量仅 178.1 g 。6月份随着温
度的变化 ,光照增强 ,营养生长和生殖生长都比较旺
盛 ,芨芨草进入速生期 ,生物量急剧增加 ,每丛鲜质
量达到 842.231 g ,较 5月份增加了 372.9%,主要是
由于生殖枝的不断生长 ,增加了生物量的积累。7
月份 ,生物量仍在增加 ,但增长速度明显减慢 ,该期
以生殖生长为主 ,吸收的营养物质主要用于开花和
种子的生产[ 7 8] ,加之这一时期降水较少 ,影响了芨
芨草的生长发育和生物量积累 。8月生物量达到高
峰期 ,进入芨芨草生长旺盛期 ,因这一时期温度依然
很高 ,而且降水十分丰富 ,不断有新的分枝长出 ,生
物量继续增加 ,但增长速度较慢 。9 月芨芨草已经
开始枯黄 ,叶片脱落 ,生物量开始下降。
在森林草原地带 、典型草原地带和荒漠草原地
带 ,10年生芨芨草的根系深度为 280 ～ 300 cm;根系
分布幅度大小序列为荒漠草原地带>典型草原地
带>森林草原地带 ,但从根系数量来看 ,森林草原地
带分别比典型草原地带和荒漠草原地带提高
15.2%和 29.0%;根系生物量森林草原地带比典型
草原地带高 28.0%,比荒漠草原地带高 42.4%。根
系的分布深度主要集中在 0 ～ 60 cm的范围内 ,其森
林草原地带 0 ～ 60 cm 内的根系数量占总根系的
70%,典型草原地带占83%,荒漠草原地带占 75%,
而 60 ～ 300 cm范围的根系数量森林草原地带仅占
30%,典型草原地带占17%,荒漠草原地带占 25%。
这充分说明芨芨草具有极强的水土保持作用。
3.3 芨芨草草地的水分变化动态
芨芨草根系庞大 ,须根发达 ,有助于疏松土壤 ,
保持水土 ,改善土壤物理性状。芨芨草草地 0 ～ 10
cm土壤密度与本氏针茅草地和裸地间差异不大 ,但
在 10 cm 以下明显小于天然草地和裸地 ,且差异显
著 。芨芨草草地各土层的总孔隙度和毛管孔隙度明
显高于天然草地和裸地 ,非毛管孔隙度较天然草地
和裸地低[ 9] 。芨芨草在地表层 0 ～ 20 cm 土壤中>
0.25mm 团聚体总数占 70.7%,远高于裸地 。芨芨
草地土壤含水量受到气候条件以及牧草生长状况的
影响 ,季节变化和垂直变化较为显著。在整个生育
期土壤含水量可以划分为 3个阶段:春季为水分缓
慢蒸发期 ,夏季为水分大量损耗期 ,秋季为水分恢复
期;在整个土壤剖面上可以划分为 4层:0 ～ 30 cm为
活跃层 ,30 ～ 120 cm 为次活跃层 , 120 ～ 200 cm 为恢
复层 ,200 ～ 300 cm 为稳定层 。水分对芨芨草叶片生
长的影响为水分越低 ,叶片长度越小 ,单叶叶面积越
小 ,但水分过多会抑制叶片的伸长。芨芨草叶片的
水分状况主要与降水量和牧草生育节律相关 ,随生
育期延长 ,叶片含水量越来越小。水分的胁迫显著
减少了叶片的自然含水量 ,导致叶片水分亏缺严重 。
3.4 芨芨草的繁殖栽培技术
3.4.1 芨芨草种群资源快速繁育技术 经过在黄
土高原森林草原 、典型草原 、荒漠草原地带 ,农田边
坡长期裸露地埂的包衣穴播 、分根栽植和基茎扦插
3大繁育技术体系试验示范研究 ,取得了在干旱半
干旱及风沙等恶劣自然条件下规模化栽植成功的方
法与技术 。由表 1看出 ,在不同地带由 3大繁育技
术体系繁殖栽培的芨芨草生长变化差异显著 ,一般
在 3个地带包衣穴播种植成活率和保存率均居首位
达 95%和85%;而分根栽植位于第 2成活率和保存
率 ,分别为 90%和 88%;基茎扦插成活率和保存率
较低分别为 67%和 52%,其生长变化排序为森林草
原>典型草原>荒漠草原 。
15
增刊 程积民等:芨芨草在黄土边坡治理中的应用效果
表 1 芨芨草在不同地带农田边坡的生长变化
Tab.1 Growth variation of Achnatherum splendens Nevski on farmland slopes in different zones
生长地带 繁育技术 株高/ cm 叶层高/ cm 分枝/(个·株-1) 冠幅/(cm×cm) 根深/ cm 生物量/(kg·hm-2)
包衣穴播 103 98 89 50×40 320 36000
森林草原 分根栽植 156 111 106 50×50 336 48000
基茎扦插 166 102 110 60×40 290 32000
包衣穴播 93 87 90 40×30 310 32000
典型草原 分根栽植 132 104 98 50×40 280 38000
基茎扦插 140 112 101 50×50 330 29000
包衣穴播 72 56 78 40×30 270 27000
荒漠草原 分根栽植 97 76 87 60×40 275 34000
基茎扦插 101 80 92 50×50 310 26000
3.4.2 芨芨草立体配置栽培技术 在黄土高原的
铁路 、公路 、大坝和农田裸露边坡选用柠条 、山桃 、沙
棘等灌木与芨芨草宽带稀植立体配置 ,已大面积示
范推广。在铁路 、公路 、大坝和农田裸露边坡根据坡
度及原生植被的生长状况和覆盖度确定整地模式与
方法 ,进行灌木与芨芨草立体配置 。各整地配置栽
培芨芨草的生长见表2 。从表2看出 ,不同类型的
表 2 铁路 、公路边坡不同配置芨芨草的生长变化
Tab.2 Growth variation of Achnatherum splendens Nevski
configuring in railway and highway
类型 密度株·hm-2
生殖枝高
cm
叶层高
cm
分枝
个
生物量
kg·hm-2
15000 113 87 111 33000
陡坡配置 18000 126 93 106 34800
20000 98 54 78 28000
15000 126 95 121 34000
缓坡配置 18000 133 98 114 35000
20000 108 62 88 30000
芨芨草配置 10年生时变化差异显著 ,尤其是不同密
度的配置 ,地上部分的生长差异更加明显 ,一般在陡
坡配置适宜的种植密度为1万 8 000株/hm2 ,生殖枝
生长高度最高可达 162 cm ,平均为 126 cm ,叶层的生
长高度最高可达 102 cm ,平均为 93 cm ,每丛的分枝
数最高可达 120个 ,平均为 106个 ,生物量最高可达
3万 8 000 kg/hm2 ,平均为 3万 4 800 kg/hm2。缓坡配
置适宜的种植密度亦为 1万8 000株/hm2 ,生殖枝的
生长高度最高可达 168 cm ,平均为 133 cm ,叶层的生
长高度最高可达 106 cm ,平均为 98 cm ,每丛的分枝
数最高可达 132个 ,平均为 114个 ,生物量最高可达
3万 9 500 kg/hm2 ,平均为3万5 000 kg/hm2 。上述结
果为该区草地植被建设提供了适宜的种植密度和科
学依据 。
从表 3 、4 、5可以看出 ,在铁路 、公路 、大坝和农
田裸露边坡采用水平沟整地 ,沟宽 0.5m ,沟内种植
灌木一行 ,沟边种植芨芨草一行 ,并分为 0.3 、0.6 、
0.8m 3种沟间距 ,进行柠条+芨芨草 、山桃+芨芨
草和沙棘+芨芨草带状立体配置种植 ,经过 10年的
生长 ,不同坡度与不同沟间距的灌草配置生长差异
显著 ,一般在 10°边坡适宜芨芨草生长的配置密度为
7 000株/hm2 , 15°边坡为 5 250 株/hm2 , 20°边坡为
4 500株/hm2 ,如果配置密度过大对植株生长高度 、
分枝及生物量将会产生较大的影响 , 同时难以很快
表 3 柠条+芨芨草不同坡度边坡配置生长变化
Tab.3 Growth variation of Caragana korshinskii+Achnatherum
splendens Nevski configuring in different slopes
坡度
(°)
水平沟间
距/m
密度
株·hm-2
生殖枝高
cm
叶层高
cm
分枝
个
生物量
kg·hm-2
10 0.3 7 000 93 55 46 28 000
10 0.6 5 250 98 63 49 32 000
10 0.8 4 500 120 68 75 36 200
15 0.3 7 000 83 46 34 21 000
15 0.6 5 250 95 60 42 23 500
15 0.8 4 500 103 67 59 28 300
20 0.3 7 000 76 39 32 18 900
20 0.6 5 250 80 45 38 21 000
20 0.8 4 500 92 58 53 23 500
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中国水土保持科学 2006 年
表 4 山桃+芨芨草不同坡度边坡配置生长变化
Tab.4 Growth variarion of Prunus davidiana.+Achnatherum
splendens Nevski configuring in different slopes
坡度
(°)
水平沟间
距/m
密度
株·hm-2
生殖枝高
cm
叶层高
cm
分枝
个
生物量
kg·hm-2
10 0.3 7000 96 51 43 27000
10 0.6 5250 103 62 46 30000
10 0.8 4500 128 70 50 33300
15 0.3 7000 88 43 32 20500
15 0.6 5250 100 61 40 21500
15 0.8 4500 107 69 46 25300
20 0.3 7000 79 36 30 17900
20 0.6 5250 89 43 35 19000
20 0.8 4500 98 55 39 20500
表 5 沙棘+芨芨草不同坡度边坡配置生长变化
Tab.5 Growth variation of Hippophae reamnoides+Achnatherum
splendens Nevski configuring in different slopes
坡度
(°)
水平沟间
距/m
密度
株·hm-2
生殖枝高
cm
叶层高
cm
分枝
个
生物量
kg·hm-2
10 0.3 7 000 83 53 43 25 000
10 0.6 5 250 88 60 44 26 000
10 0.8 4 500 100 65 51 30 000
15 0.3 7 000 81 40 31 18 000
15 0.6 5 250 90 58 38 23 000
15 0.8 4 500 98 65 46 25 000
20 0.3 7 000 72 36 30 16 000
20 0.6 5 250 78 40 35 18 000
20 0.8 4 500 90 55 37 19 500
覆盖地面 ,更不利于水土保持 。因此 ,高大禾本科植
物芨芨草的适宜种植密度 ,是决定裸露边坡植被快
速恢复 ,有效控制水土流失的关键因素 。
3.4.3 芨芨草在建设项目中的配置栽培技术 结
合铁路 、公路 、大坝等工程建设 ,研究了芨芨草在各
种逆境条件下 ,各类工程建设中的坡面治理与石质
裸地植被快速恢复的包衣穴状种植技术 ,此项技术
同时适于全国各类工程建设中绿化和坡面治理的
需要 。
从表 6看出 ,结合工程建设采用包衣穴播技术
种植芨芨草 ,从其 5 ～ 7年的生长变化看 ,芨芨草在
铁路和公路边坡种植可快速形成密集的地上部分和
发达的根系 ,一方面改善生态环境 ,另一方面发达密
集的根系固结土壤 ,防止地表径流冲刷土壤 ,从而保
护铁路 、公路的安全。一般在铁路两旁边坡种植的
芨芨草比荒坡包衣穴状种植株高生长提高 89%,分
枝提高 39%, 生物量提高 46%, 根系条数提高
239%;公路两旁边坡种植的芨芨草比荒坡包衣穴状
种植株高生长提高 97%,分枝提高 43%,生物量提
高 56%,根系条数提高 296%;大坝两旁边坡种植的
芨芨草比荒坡包衣穴状种植株高生长提高 103%,
分枝提高 53%, 生物量提高 65%,根系条数提高
332%;农田边坡种植的芨芨草比荒坡包衣穴状种植
株高生长提高 73%, 分枝提高 34%, 生物量提高
52%,根系条数提高 168%。快速恢复了裸露边坡
植被 ,有效地控制了水土流失。
表 6 不同类型区包衣穴状种植芨芨草的生长变化
Tab.6 Growth change of Achnatherum splendens Nevski with seed coating bunch planting in different areas
类型区 生长年限/年 密度/(株·hm-2) 生殖枝高/ cm 叶层高/ cm 分枝/个 生物量/(kg·hm-2) 根系条数/条
铁路边坡 6 7000 170 93 86 41 000 1 190
公路边坡 5 7000 160 88 77 35 000 1 180
大坝边坡 5 7000 210 110 89 48 000 1 337
农田边坡 7 7000 180 98 76 44 500 1 200
4 结论与讨论
1)在黄土高原的森林草原 、典型草原 、荒漠草原
地带 ,10°、15°、20°不同坡度坡面上芨芨草光合蒸腾
速率的季节变化在 6月和 8月达到峰值。在整个生
育期 ,芨芨草 、本氏针茅和厚穗冰草的平均光合速率
分别为 8.11 、5.37和 7.32μmol/(m2·s),平均蒸腾速
率分别是 3.48 、2.97和 3.42μmol/(m2·s)。
2)芨芨草用于铁路 、公路 、大坝等工程建设中的
固土护坡 ,具有较强的水土保持作用。采用包衣穴
播种植并经 5 ～ 7年生长的芨芨草 ,比荒山常规种植
株高生长提高了 73%～ 103%,分枝提高了 34%～
53%,生物量提高了 46%～ 65%,根系条数提高了
168%～ 332%。芨芨草植株快速生长形成密集的地
上部分和发达的根系 ,一方面改善了生态环境 ,另一
方面发达密集的根系固结土壤 ,防止地表径流和土
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增刊 程积民等:芨芨草在黄土边坡治理中的应用效果
壤冲刷 ,保护了铁路公路的安全。
3)在不同类型区通过边坡治理除获得较大生态
效益外 ,并可获得较大的经济效益 ,如在黄土丘陵山
地农田边坡种植还可生产种子 ,同时芨芨草的茎杆
也可作为编织 、造纸和畜牧业养殖的优良材料 ,每年
的经济效益可达2.74万～ 3.40万元/hm2;盐碱地种
植的经济效益为2.58万～ 3.51万元/hm2;风沙地种
植的经济效益为 2.08万 ～ 2.51万元/hm2 。为该区
的生态环境建设提供了优良植物品种 ,为群众的脱
贫致富创出了一条新路子。
5 参考文献
[ 1] 郭廷辅.水土保持经济植物实用开发技术.郑州:黄河
水利出版社 , 1995
[ 2] 程积民.优良水土保持牧草:芨芨草.水土保持学报 ,
2000 , 14(4):117-119
[ 3] 陈桂琛 , 彭敏.青海省芨芨草草原群落特征及其分布
规律.西北植物学报 , 1993 , 13(2):154-162
[ 4] 周禾 , 章祖同.焚烧对芨芨草产量及品质的影响.草地
学报 , 1997 , 5(1):62-66
[ 5] 安卯柱 , 高哇 ,王春兰 , 等.芨芨草的自然-经济特性及
其利用与培育.中国草地 , 2002 , 24(5):73-76
[ 6] 邹厚远 , 陈国良.固原县自然条件概况.水土保持研
究 , 1998 , 5(1):2-6
[ 7] 王玉辉 , 周广胜.松嫩草地羊草叶片光合作用生理生
态特征分析.应用生态学报 , 2001 , 12(1):75-79
[ 8] 肖春旺 , 周广胜.不同浇水量对毛乌素沙地沙柳幼苗
气体交换过程及其光化学效率的影响.植物生态学
报 , 2001 , 25(4):444-450
[ 9] 周蝉 , 郭晓云 , 王仁忠 , 等.松嫩草地虎尾草光合与蒸
腾作用的研究.草业学报 , 2001 , 10(1):42-47
(上接第12页)
4 试验应用结果
于 2005年 6月 2日 —22日施工试验。施工后
植被恢复状况良好 ,3 个月后边坡植被生长状况良
好 ,阳坡草本植物平均存留株数为 375 株/m2 ,平均
株高为 20.5 cm;阴坡草本植物平均存留株数为 594
株/m2 ,平均株高 30.5 cm(表 1)。植被根系发达 、交
织 ,已达到坡面防护的效果。
表 1 路堤边坡植生带护坡施工效果
Tab.1 Result of slope protection construction of
sere-band on side of the road
阳坡 阴坡
株数/m2 株高/ cm 株数/m2 株高/ cm
550 6 963 21
200 35 225 40
375 20.5 594 30.5
试验证明 ,植生带技术在内蒙古中部公路边坡
的保护与绿化中起到了快速绿化美化 ,防止水土流
失 ,防止坡面冲刷 ,保持坡面土体稳定的作用 ,初步
获得了成功 ,并为这一技术在半干旱高寒地区的应
用积累了一定经验 。可以肯定的是 ,植生带技术在
条件类似区的边坡绿化中具有广阔的应用前景 ,但
是仍需对该技术在不同性质边坡上的使用特点与效
果做进一步的研究。
5 参考文献
[ 1] 周德培 , 张俊云.植被护坡工程技术.北京:人民交通
出版社 , 2003
[ 2] 金英芬.大有发展前途的草坪植生带.黑龙江畜牧兽
医 , 1993(5):19
[ 3] 顾自裹 , 马英 , 孟广云 , 等.北方地区利用植生带建植
草坪的探讨.天津农业科学 , 1996 , 2(1):42-43
[ 4] 陈健峰 , 许海彬 , 张欣佳 , 等.植生带技术在忠武管线
水工保护工程中的试验应用.石油工程建设 , 2005 , 31
(1):75-76
[ 5] 包静晖 , 王祥荣.草坪植生带在上海地区的应用.生态
学杂志 , 2000 , 19(5):76-79
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中国水土保持科学 2006 年