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花叶丁香对陇东黄土高原区水土保持的作用



全 文 :GansuNongye
甘肃农业 2014年第18期(总396期)
一、自然地理分布
花叶丁香(Syring a persica L·var. laciniata Vahl)属
木樨科丁香属,又名龙背花。花叶丁香在我国的甘肃、青海、四川
西部及西藏等地区均有分布,中亚、西亚、地中海地区至欧洲等
地也有分布。平凉市崆峒区的白水乡、花所乡有明朝万历年间人
工栽植后自然繁殖的群丛,虽多次遭到破坏,但仍延续生长至
今。此外,平凉市土谷堆、崇信县新密、赤城等地天然次生林缘也
有广泛分布。
二、树种特性
㈠形态特征 花叶丁香为落叶小灌木,高达二三米。幼枝粗
壮无毛;小枝灰褐色,具四棱,无毛。叶变化较大,有椭圆形、卵
形、矩圆状椭圆形、矩圆状披针形至披针形。长3厘米~6厘米,先
端渐尖,基部楔形,无毛,叶柄长1厘米;圆锥花序,疏散,长5厘
米~7厘米;萼钟状,具4齿;花冠高脚碟状,淡紫色、粉红色或白
色,芳香,管部长10毫米,裂片4,外展;雄蕊2,藏于花冠管内,分
离,生于花冠筒基部,花药2室,纵裂;雌蕊由2心皮组成,合生,子
房上位,2室,每室含2个胚珠,倒生,花柱2裂;花冠直径8毫米左
右;花筒细长,约l厘米,裂片卵形至矩圆状卵形,顶端尖或钝,花
药着生于花筒中部偏上。蒴果长圆形略呈四棱状,长约1厘米,无
毛,顶端钝或有短喙。室背开裂,每室含2粒种子,具翅。花期5
月~6月,果期7月~9月。枝条上常出现不同形状的叶片,其貌似
花,故名花叶丁香;又因其叶片镶嵌排列在细枝上,犹如龙的脊
背,故又名龙背花。
㈡生物学特性和生态学特性 花叶丁香耐旱、耐瘠薄,适应
性强,对土壤要求不严。在黄土沟坡或梁峁坡的黄土、黄绵土、黑
垆土等土壤上均能良好生长;在石质山区的沙岩、沙页岩风化的
坡积土上亦能正常生长;更为突出的是能在红土母质的悬崖面
上形成生长良好的群丛。在土壤含水量5.5%~7.3%情况下,山杨
普遍有黄叶、干梢现象发生,甚至死亡,而处于同一条件下的花
叶丁香则能旺盛生长。
花叶丁香根深叶茂,萌蘖力强。据实测,在由2年~9年生花
叶丁香组成的林分中,平均每公顷有鲜枝叶17.385吨。其根的穿
透能力强,能穿透红粘土和红土母质。根深可达五六米。一二年
生主根明显,根长与株高之比为5∶1~7∶1;根冠(幅)比为2∶
1~3∶1。两年后侧根增多,根冠比可达3∶1~4∶1。在粉质粘土
中,根系密集层为0厘米~60厘米,该层根重占总根量的83.6%,
每亩根重0.17吨;根径大于1毫米的根量占总根量的82.2%;根系
总长度113.3千米。这是其他灌木树种在相同立地条件下无法比
拟的。花叶丁香萌蘖力随树龄增大而增强。头两年,由于植株自
身生长消耗养分较多,萌芽力不强。三年以后,侧根增多,萌蘖力
越来越强,越砍越发,一株10年生的植株可有240个萌条。这说明
花叶丁香萌蘖力强且持久。
㈢群落组成 在立崖面上是纯花叶丁香群丛,在黄土坡面
上伴生树种有北京丁香,在土石山坡,则与黄蔷薇、柔毛绣线菊
组成杂灌丛。
三、水土保持作用
㈠树冠截留降雨作用 花叶丁香群丛生物量大,枝叶繁茂,
生长茂盛,所形成的灌丛群落郁闭度都在0.7以上。这不仅对降
雨具有缓冲作用,防止因雨滴直接打击地面而造成的击溅侵蚀,
还对降雨有一定的吸附作用,能很好地拦蓄降雨。根据在崆峒区
的白水乡和花所乡采用浸水法测定,不同郁闭度林分枝叶吸水
率为30.05%~32.19%,平均为30.94%。平均每亩枝叶饱和持水量
为106.67千克~160千克。
㈡枯枝落叶层蓄水作用 花叶丁香群落生物量大,更新快,
郁闭度大,人为干扰破坏较少,除本身的枯枝落叶外,还有草本
及其他枝叶,枯枝落叶层积聚较厚,据调查,花叶丁香灌丛内枯
落物层厚3.5厘米~4.5厘米,其中分解层和半分解层占1/3左
右,未分解层占2/3左右。这些枯枝落叶层,不仅对地表径流具有
花叶丁香对陇东黄土高原区水土保持的作用
刘铠源①,②,卞义宁②,蒋志荣①
(①甘肃农业大学,甘肃 兰州 730070;②甘肃省平凉市水土保持科学研究所,甘肃 平凉 744000)
摘 要:通过对陇东黄土高原区优良水土保持灌木——花叶丁香的自然地理分布、生物、生态学特性的调查,对花叶丁香在树冠
截流降雨、枯枝落叶层的蓄水、林地土壤入渗、根系固持土壤等方面的水土保持作用进行了详细分析评价,提出了花叶丁香的开发利
用价值和栽培管理技术,为陇东黄土高原区水土保持灌木造林提供了科学依据和技术支撑。
关键词:花叶丁香;特性;水土保持;经济价值;栽培技术
中图分类号:S685.26文献标识码:A 文章编号:1673~9019(2014)18-0063-02
作者简介:刘铠源(1986-),男,甘肃平凉人,助理工程师,主要从事水土保持工作。
资源与生态环境
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GansuNongye
甘肃农业 2014年第18期(总396期)
减缓、过滤作用,而且拦蓄了部分径流量。对防止细沟及浅沟侵
蚀具有明显的作用。据在崆峒区白水乡和花所乡的两三年生的
花叶丁香林地测定和调查,林下枯落物为0.78千克/平方米~
1.25千克/平方米,平均0.95千克/平方米,折合每亩为0.52吨~
0.84吨,平均为0.634吨。采用浸水法测定,枯枝落叶层持水率
200.14%~259.59%之间,每平方米持水1.75千克~2.69千克,平
均持水率224.78%,每亩枯枝落叶层持水量在1.16吨~1.79吨之
间,平均每亩枯枝落叶层持水量为1.41吨。
㈢林地土壤渗透作用 花叶丁香林地枯落物的存在不仅能
够拦蓄、过滤径流,而且在微生物的下熟化分解,形成腐殖质层,
增加土壤有机质含量,改良土壤结构,改善土壤理化性质,提高
土壤渗透性能,促进地表径流入渗等方面发挥着很大的作用。在
花所乡应用双环渗透仪对生境条件相同的花叶丁香林地和无林
荒地土壤进行渗透测定,测定结果表明,花叶丁香林地无论在渗
透速率还是达到稳渗的时间都比无林荒地大,达到稳渗后花叶丁
香林地的渗透速度是无林荒地的3.45倍。花叶丁香林地0厘米~10厘
米土层内土壤结构基本都是团粒结构,加之根系和微生物及小动物
的活动,土壤孔隙度大,稳渗速度明显高于荒草地。经回归分析得出
花叶丁香林地土壤渗透模型为:V1=8.934t-0.347(R=-0.9814);无林荒
草地土壤渗透模型为:V2=11.057t-0.784(R=-0.975)。
㈣林地根系固土作用 花叶丁香为浅根性植物,侧根丰富,
<3毫米的占总根量的17.68%,3毫米~5 的占总根量的
40.63%,5毫米~10毫米的占总根量的33.77%,>10毫米的占总
根量的7.95%,根据根系调查结果表明,花叶丁香侧根发达且分
岔多,水平根幅为1.5米×1.8米,垂直分布0厘米~120厘米的土
层内。采用样方调查的方法对花叶丁香根系在垂直分布范围内
的根系重量和长度进行称重和测量,结果表明,0厘米~20厘米
内的根系重92.0克,占总根量的48.55%;20厘米~40厘米内的根
系重38克,占总根量的20.05%;40厘米~6 内的根系重28.5
克,占总根量的15.04%;60厘米~80厘米内的根系重18克,占总
根量的9.5%;80厘米~100厘米内的根系重10克,占总根量的
5.28%;100厘米~120厘米内的根系重3克,占总根量的1.58%。折
合每公顷根量(0厘米~120厘米土层内)为2.586吨,根系总长为
113.25千米。这些根系在林地土壤内形成根系网络,对根层土壤
有一定的固结作用。采用牵引器配合测力计联合对花叶丁香根
系进行抗拉力测定,采用土壤原位剪切仪进行花叶丁香林地土
壤进行抗剪强度测定。
根据测定结果表明,随着根径的增大,抗拉力呈幂函数增
加,经过对测定数据进行幂函数相关性分析计算,抗拉力(F)与
根径(D)关系式为:F=447.9482D1.4025(R=0.9748)。随着根截面积
率的增大,林地土壤抗剪强度增值呈线性函数增加,经过对测定
数据进行线性函数相关性分析计算,抗剪强度增值(dT)与根径
(Ap)关系式为:dT=0.0345+1.287Ap(R=0.9936)。
㈤改良土壤作用 花叶丁香林在长期的生长过程中矿质营
养元素的生物循环,林地大量枯落物积累和根系的生长活动,使
林地土壤的物理性状和养分元素都有明显的变化。据在平凉市
崆峒区的白水、花所两乡测定,花叶丁香林地与荒坡地10厘米~
100厘米土层中,土壤容重平均降低3.86%,孔隙度增加4.06%,测
定的土壤容重、孔隙度值。土壤水稳性团聚体增加16.23%。花叶
丁香林地0厘米~40厘米土层中土壤氮含量、钾含量、有机质、水
解氮、速效钾均比对照地有所增加。
四、经济价值
㈠“三料”价值 花叶丁香萌芽力强且持久,耐平茬,生物产
量高。燃烧值达19.213千焦/克,与标准煤比值为0.66∶1。据调
查,5年生花叶丁香每亩可产鲜枝条920千克,折合干柴595.5千
克,相当于0.39吨标准煤。作为燃料,花叶丁香的一个特点是火
力旺,灰分少,灰分仅10%。花叶丁香的枝叶可以沤肥。嫩梢和叶
可作饲料,霜打后的秋叶羊尤其喜食。据甘肃省畜牧研究所饲料
分析室化验,其粗蛋白低些。而粗脂肪为5.13%,高于拧条
(3.69%)、酸刺(4.5l%)、狼牙刺(3.035%)和刺槐(4.00%)。
㈡经济价值 花叶丁香的枝条坚韧,耐磨程度高于紫穗槐、
杞柳等灌木,是编织箩筐等生产工具的好材料。其花多而花期
长,是很好的蜜源植物。其种子可提炼芳香油。它既可作绿篱又
可供观赏,是庭院绿化的好树种。到目前为止,它是绿化裸露红
土层的唯一的树种。
五、栽培技术
花叶丁香一般采用种子繁殖、分株繁殖。
㈠种子繁殖 采集成熟期花叶丁香果实后,脱粒去杂后晾
晒保存。圃地应选在造林地附近通风向阳的平整地块,然后深翻
施肥,做成苗床。一般是春季条播育苗,沟深5厘米,播种量2千克
/亩~2.67千克/亩,播种后覆土二三厘米,稍稍镇压即可。若遇
春旱,要及时灌溉,最好再覆盖麦草,以保证种子发芽快出苗齐。
待苗出齐后进行中耕除草,并防治病虫危害。一两年即可出圃造
林。
㈡分株繁殖 花叶丁香分蘖、萌生能力极强,采用分株繁殖
省时省力省钱。选择生长旺盛且分枝多的群丛作为母株,进行挖
根分株。株有三四个枝条即可。挖时应注意保护和维持根系的完
整,以提高造林成活率。
㈢造林 造林前一般应先整地。整地时间最好在夏秋闲暇
时期。根据具体地形可整成水平阶(台)、反坡台、鱼鳞坑等。然后
挖穴栽植,一般株行距以1米×l米或1米×1.5米为宜,密度不宜
太大,因其自身分蘖萌生力强。
㈣抚育管理 花叶丁香幼树生长快,2龄林~3龄林即可郁
闭。为合理充分地利用花叶丁香资源解决“三料”,可在3龄林~4
龄林内进行间隔平茬,带状间隔、块状间隔均可,但绝不允许一
次皆伐。只有这样才能做到资源的永续利用,更好地发挥其经济
效益和水保效益。
(编辑 张娟丽)
资源与生态环境
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