全 文 ：种植类芦后林地芒萁生长变化的分析
邓　恢 1　张梓萍 2　赵永建 1　林红强 3
( 1福建省龙岩市林业科学研究所　 364000; 2福建省林业科技试验中心　 350000;
　3龙岩市新罗区龙津河综合整治管理委员会　 364000)
摘　要　该分析材料系“福建水蚀荒漠化和矿山废弃物地区快速绿化技术研究”课题研
究报告的一部分。类芦是治理水土流失最优良的草种之一 ,种植类芦后促进了林地芒萁
的大量繁衍 ,从而加快了林地植被恢复。该文通过芒萁孢子的萌发生长条件与芒萁生物
学特性分析、类芦与芒萁种间生长关系的分析等 ,揭示出强度水土流失区种植类芦后 ,
能快速促进芒萁繁衍生长的内在机理。
关键词　类芦 ;芒萁 ;生长关系分析
〔中图分类号〕Q945. 3　〔文献标识码〕A　〔文章编号〕1002-2651( 2004) 01-0055-03
1　种植类芦后林地芒萁生长变化
芒萁是亚热带地区湿热气候条件下酸性土或岩石的指示植物 ,它耐瘠薄 ,在没有腐殖质、土
壤中有效 N、 P、 K极其稀少的强度水土流失区 ,只要有那么一小块阴湿条件的地方 ,基本上都可
以看到它。如果没有人为的破坏 ,它将逐渐向四周蔓延生长 ,最终覆盖整个山地。长汀河田罗地
强度水土流失区大面积种草后 ,林地植被最后演变成植被茂密的马尾松+ 芒萁群落验证了这一
点。但在没有人为干预的情况下 ,极强度水土流失区芒萁的这种蔓延生长要经历几十年甚至更漫
长的时间。罗地强度水土流失区采用大面积种草的措施后 ,也经历了将近 15a的时间才使芒萁得
以大量蔓延 ,形成茂密的马尾松+ 芒萁群落。但采用栽植类芦的措施后 ,第 2年就发现林地已有
大量的芒萁侵入 ,第 3年在所有的侵蚀沟面几乎都布满了芒萁 ,其侵入速度之快 ,出乎我们预料 ,
甚至在类芦根蔸附近也发现了繁衍出的大量芒萁 ,成为在覆盖地表作用上仅次于类芦的一个重
要植被品种。治理南方地区的严重水土流失 ,芒萁扮演了极其重要的作用 ,南方山地无处不见的
芒萁以其强大的生命力覆盖着大地 ,起到其他植物所不能代替的防护作用。
芒萁的根茎一般在春末夏初 ,当幼叶完全开发时 ,开始缓慢地在土中向前延伸生长 ,可在离
新叶不远的地方产生侧生分枝 ,并具有无限分枝生长的特性 ,这种生长可一直延续到秋末。每年
地下茎的生长长度一般可达 20～ 30cm。侧枝生长也有 10cm以上。栽植类芦后 ,芒萁根茎的生长
速度大大加快 ,表现出明显的趋肥性与趋湿性。由于土壤肥力与土壤理化状况的改善 ,芒萁高生
长也明显增加。另外 ,在根系所起的固土作用上 ,类芦与芒萁也正好互补 ,因为类芦的快速繁衍主
要靠根蔸的不断分蘖 ,其根系生长主要是向周边、向下发展 ,在类芦的植丛间也蔓延了不少类芦
的须根 ,但毕竟较少 ,且覆盖物也少 ,而芒萁的根系为水平蔓延生长 ,根茎延伸到哪里 ,叶片就长
在那里 ,弥补了类芦的这一不足。
收稿日期: 2003-12-23
作者简介:邓恢 ( 1953— ) ,男 ,福建龙岩市人 ,工程师 ,现从事林业研究及推广工作。
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第 16卷第 1期 福建水土保持 Vol. 16　№ 1
2004年 3月 Fujian Soil And Water Conserva tion Mar. 2004
2　类芦的生长与芒萁的繁衍相互作用关系分析
2. 1　芒萁孢子的萌发与生长条件
每年的秋末冬初 ,芒萁的孢子开始成熟。芒萁的孢子微小、量大 ,随风飘落的孢子在适宜的环
境条件下 ,就会开始萌发 ,长出假根和原叶体 ;原叶体需 2个多月才能发育完全 ,此期间 ,原叶体
生命力十分脆弱 ,在这漫长的期间 ,如果没有阴湿与遮蔽的环境条件 ,孢子即使能萌发 ,萌发出的
原叶体也大部分无法存活。存活并发育完全的原叶体背面会长出精子器和颈卵器 ,颈卵器内的卵
子成熟以后 ,颈卵器形成颈沟 (精子就可以从开口的颈沟游入 ) ,此时 ,颈卵器会产生一种物质刺
激精子 ,使精子向颈卵器游入。精子要能够游入颈卵器与卵细胞结合 ,就必须有水 ,缺水就无法完
成受精作用 (所以我们很容易发现 ,在较为潮湿或有微量水分渗出的地方 ,一些苔藓植物与芒萁
的原叶体发育成的幼孢子体植株 )。精子与卵子受精后形成合子 ,并深藏在原叶体中 ,从中吸取养
料和水分 ,不断生长、发育 ,又需经过 3～ 5月的时间 ,形成的幼孢子体才能真正长出初生根与根
状茎、羽状叶、次生根。芒萁从孢子成熟到幼孢子体长成需经历这种“过五关、斩六将”的艰辛过
程 ,所以虽然孢子量非常巨大 ,能长成幼孢子体的并不多 ,其主要制约因素是土壤湿度与一定的
避风与遮蔽度 ,类芦的生长正好为芒萁的繁衍需求提供了这种优越条件。
2. 2　林地生态的改变为芒萁孢子的萌发、生长创造了条件
2. 2. 1　从地表径流量、土壤蓄水能力以及土壤湿度变化分析可知 ,强度水土流失区栽植类芦后 ,
地表径流量减小 31. 2% ,土壤蓄水能力提高了 149. 5% ,土壤湿度大幅度提高 ,为孢子的萌发、生
长提供了优越的条件。
2. 2. 2　强度水土流失区栽植类芦后 ,仅半年的时间就可覆盖地表 ,当年能长到 2m多高 ,且枝叶
茂盛 ,为芒萁叶原体的生长提供了一定遮蔽作用。同时 ,由于类芦的生长降低了林内温度 ,尤其是
地表温度 ,提高了林内湿度 ,这一切也都极有利于芒萁叶原体生长。在强度水土流失区坡面的侵
蚀浅沟内 ,原先寸草不生 ,芒萁也长不起来。栽植类芦仅 1a时间 ,几乎所有浅沟内都长满了芒萁 ,
此时的少量地表径流已带不走泥沙了 ,从径流池的土壤侵蚀分析知 ,栽植类芦后的土壤侵蚀模数
大幅度降低。种植类芦后 ,浅沟内芒萁快速繁衍的原因是:浅沟内更为荫蔽 ,湿度高 ,温度低 ,较有
利于芒萁孢子萌发、生长 ;另外 ,由于风力、水流 (地表径流 )的搬运作用 ,浅沟里的孢子量也明显
更多。
2. 2. 3　芒萁十分耐旱、耐瘠薄 ,但也喜肥 ,其根茎有明显的趋肥、趋湿性。栽植类芦后 ,林地肥力
提高 ,土壤理化状况得到改善 ,这些有利条件 ,加快了芒萁根茎的蔓延 ,使新形成的幼孢子体能快
速繁衍生长。
2. 2. 4　类芦为深根性草种 ,在土质较疏松地段 ,种植一年根系深度可以达到 2m以上 ,强大的根
系可充分利用土壤深层的水分 ,即使在十分干旱的季节 ,类芦根蔸附近的土壤也较湿润 ,这一有
利的条件也被芒萁充分利用 ,在类芦的根蔸边 ,芒萁长得特别好 ,当然这其中除了水分原因外 ,还
有一定的肥力原因。
2. 3　类芦与芒萁种间生长关系分析
2. 3. 1　耐干旱、瘠薄的一致性。类芦与芒萁都是十分耐干旱、瘠薄的植物 ,且分布区域也大体一
致 ,所以有可能将它们种在一起 ,共同在水土流失治理中充分发挥作用。再加上这二种植物生理
学特性上都属于叶面革质层厚、蒸腾量小的“节水型”植被。在对土壤酸碱性适应方面 ,类芦与芒
萁略有不同 ,芒萁适应于酸性或微酸性土壤生长 ,而类芦的适应性更广 ,从上杭紫金山金矿废矿
堆栽植成功的经验表明 ,类芦不仅能适应酸性土壤生长 ,而且也适应碱性土壤生长。
2. 3. 2　根系生长的协调性。类芦根蔸分蘖繁殖 ,故根系大多密集于根蔸周围 ,垂直根系可达到 2
～ 3m,水平生长的根系呈辐射状 ,故在植丛间 0～ 20cm土壤表层的根系较少。而芒萁正好相反 ,
主要的须根集中于 0～ 20cm土壤表层 ,芒萁交叉分枝的地下茎集中于表土 2～ 3cm深度 ,宠大的
地下根系 ,编织成密集的大网 ,主要集中于类芦植丛间的 0～ 20cm土层 ,与类芦根系正好互补 ,
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福建水土保持　　　　　　　　　　　　第 16卷
有效地固持土壤 ,对水土保持起着良好的作用。在芒萁的羽叶下部 ,着生着一撮密集的次生根 ,该
次生根垂直向下生长 ,可深达 2～ 3m,这一特性使芒萁具有极强的耐旱能力。由此可见类芦根系
与芒萁根系在土层空间分布上十分协调 ,芒萁的致密根系正好填补了类芦植丛间的空档 ,并在固
土保肥防止水土流失方面起到很好的互补作用。
2. 3. 3　光能利用的兼容性。 在较茂密的马尾松林冠下 ,类芦长得不好 ,而在秃岭荒山上 ,类芦却
长得郁郁葱葱 ,可见从光照要求上看 ,类芦属强阳性草种。芒萁对光照的要求较类芦低得多 ,属中
性偏荫的草种植被 ,表现为在马尾松疏林的避荫下 ,芒萁长得特别好。另外 ,从芒萁孢子萌发生长
要求看 ,也需要适当避荫条件。在类芦与芒萁共同生长的林地上 ,类芦属上层草种 ,芒萁属下层草
种 ,这与它们对光照的要求正好一致 ,故在光能的利用上能合理地做到兼容 ,同时也有效地提高
了光能利用率。
2. 3. 4　土壤微生物生存的相互依赖有利性。芒萁根茎的水平蔓延生长 ,增加了类芦植丛间的地
表覆盖 ,芒萁羽叶一般 2a就枯死 ,从根茎不定芽能不断萌出新叶 ,加上其宠大的根系 ,对提高表
土层的肥力 ,改善表土层的土壤理化状况起极大作用。由于表土层枯枝落叶、残根等有机质的大
量积累 ,土壤中各种微生物大量增加 ,从而也为类芦 V A菌根的生长繁衍提供了较好条件 , V A
菌根能激活土壤中的 P元素 ,提高类芦对 N、 P等的吸收能力 ,促进类芦的生长 ,类芦的茂盛生长
又加快了土壤有机质积累与土壤微生物的增多 ,不断形成良性循环。
2. 4　类芦逐渐被芒萁所替代
表 1　类芦与芒萁生长变化调查表
调查时间 类　　芦 芒　　萁平均萌蘖 (株 /丛 ) 覆盖度 (% ) 平均高度 ( cm ) 覆盖度 (% )
2000年 12月 18 75 13 0. 6
2001年 12月 27 86 26 12
2002年 12月 16 82 39 25
地点: 长汀河田朱溪村李屋坑试验地
从表 1可看出 ,类芦种植当年 ,强度水土流失试验地类芦的覆盖度就达到 75% ,而芒萁却只
有 0. 6%。第 2年类芦的覆盖度从 75%提高到 86% ,增加了 15%左右 ,而芒萁的覆盖度却增加了
近 20倍 ,芒萁的平均高度也增加 1倍。从第 3年生长情况看 ,类芦的长势略为衰退 ,平均萌蘖株
数与覆盖度都比第 2年小 ,但芒萁的覆盖度却从 12%提高到 25% ,平均高度增加了 50% ,整个
长势呈现上升趋势。主要原因为:①芒萁大量根系都集中于土壤表层 ,在地表肥力的竞争中 ,类芦
争不过芒萁 ,故随着芒萁的快速繁衍 ,类芦长势反而有所下降 ;②类芦、芒萁的生长促进了马尾松
的生长 ,但反过来马尾松郁闭度的提高对喜光照的类芦却十分不利 ,而对需要一定耐荫条件的芒
萁来说 ,则更为有利 ;③类芦、芒萁覆盖度相对提高 ,有利于芒萁孢子的萌发生长 ,但对喜光照的
类芦天然更新极其不利 ,随着芒萁大量繁衍后 ,类芦的天然更新变得十分困难 ,竞争的结果是:随
着芒萁的快速繁衍 ,类芦的数量将不断减少 ,最终只有在林绿边沿和光照充足的林地有少量生存
生长 ,从而形成马尾松+ 芒萁为主的群落结构。
3　马尾松+ 芒萁群落的进一步演替
从长汀河田水蚀荒漠化地区治理情况看 ,不管采用哪种治理措施 ,都将形成在一段时期内相
对较稳定的以马尾松+ 芒萁为主的植物群落结构。由于芒萁的大量繁衍 ,已基本覆盖了地表 ,尤
其是芒萁密集的根系 ,完全控制住水土流失 ,至此为止 ,水土流失治理也已告完成。但作为群落演
替过程来说 ,只是完成了水蚀荒漠化地区植被的覆盖问题 ,若从生态治理角度来讲 ,还将作进一
步的努力。随着植被群落的演替与进展 ,芒萁也最终将被耐荫的草本、灌木与阔叶乔木等替代。
参考文献
1　中国科学植物研究 . 中国高等植物图鉴 (第 1册 ) . 北京:科学出版社 , 1972. 130～ 131
2　中国科学院中国植物志编辑委员会 . 中国植物志 (第四卷第一分册 ) . 北京:科学出版社 , 1999. 52～ 53
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第 1期　　　　　邓恢等: 种植类芦后林地芒萁生长变化的分析