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Study on Plantation of Grass Outer Fringe on Sandy Coast Shelter-forest in Guangdong Province

广东沙质海岸防护林前缘植草研究



全 文 :广东沙质海岸防护林前缘植草研究*
张志权 周 毅 陈绶柱 陈远生
  摘要 利用营养坯, 以扦插方式在苗圃先行育苗, 待形成根系及恢复生长后,再移植至海滩,是
营造沙质海岸防护林植草带的有效方法, 可以获得90%以上的成活率。单叶蔓荆子、蔓茎栓果菊和
卤地菊是适于南方沙质海滩迎风方向种植的草种。它们具生长快,易生出不定根和萌生新单株 ,耐
淹埋等沙生植物特性。移植1 a后的盖度分别达到100%、53%和43% (种植规格为1 m×1 m)。4~8
月为生长最迅速时期, 平均相对生长速率分别为0. 635, 0. 535和0. 357 g / ( g月)。因此, 3~4月是最
适移植的季节。
  关键词 沙质海岸防护林 , 植草带建造,  广东
  广东濒临南海,全省海岸线长达502 6. 6 km [ 1] , 其中沙质海岸约占1/ 3。在这一狭长的海岸
带内, 分布着11. 25 万 hm 2滨海沙土 [ 1] , 其结构松散, 又经常受海风、海潮和热带风暴袭击, 飞
沙危害便成为当地的主要灾害之一。而营造乔、灌、草相结合的海岸防护林是抗御大风飞沙、保
持水土的有效手段 [ 2~6]。但是,沙质海岸的基质主要是由0. 1~1. 0 mm 的沙粒组成, 通直而低
平的海滩,常使沙子随风飞舞、流动, 对植物造成机械损伤及淹埋或露根等伤害,而且含盐分和
钙、镁量较高。因此,适生植物并不多。一些没有长草或被人为破坏后裸露的海滩,要靠自然恢
复是很缓慢的。本试验试图用人工辅助的方法, 以建立紧邻高潮线背靠乔木带的草(灌木)植被
带,为营造乔、灌、草结合的沙质海岸防护林,提供有效的方法。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
选用当地海滩分布较广的4个草、灌植物:
单叶蔓荆子 Vitex r otundif olia Linn, 直立或匍匐灌木。
蔓茎栓果菊 L aunaea sarmentosa ( Willd. , ) M err. 多年生具根茎的草本植物。
卤地菊 W edelia p rost rata ( Hook. et Ar n. ) Hemsl . ,多年生草质匍匐植物。
厚藤 Impomoea p es-cap rae ( L inn. ) Sw eet . ,多年生草质藤本植物。
另外,选用一个引进的多年生豆科草本植物,其枝叶浓密,紧贴地面而生长:铺地木蓝 I n-
digof er a endecaphy lla Jacq.
1. 2 试验方法
1. 2. 1 育苗 用沙壤土混合过磷酸钙,装入口径8 cm、高约13~15 cm 的薄膜营养袋内。于2
1995- 04- 26收稿。
  张志权副教授(中山大学 广州 510275) ;周毅, 陈绶柱,陈远生(广东省林科所)。
* 该研究是“八五”国家科技攻关项目专题( 85-019-03-02)研究的一部分,在试验中得到湛江林业局吴中亨,蔡俊欣,东
海林场孙汉志等同志的帮助和参加部分工作,特此致谢。
林业科学研究 1996, 9( 2) : 127~132
Forest Research      
月下旬剪取试验植物的茎段7~12 cm (蔓茎栓果菊则截取单株) , 育于营养袋内, 在苗圃培育,
待所有被抽查植株均已生根后便可移植。
1. 2. 2 移植 种植规格为1 m×1 m ,在移植时, 每种幼苗各取100株测量茎长及分株数,挂牌
标记后移植至采样区。各另取18株测量茎长后, 于100℃中烘半小时,再在70~80℃中烘至恒
重,以求出茎长—干物量的回归方程,用作估算移植海滩上各植株的干物量[ 7]。
1. 2. 3 对照 剪取带不定根的卤地菊茎段( 12~15 cm)直接扦插种于采样区中,作为先育苗
后移栽的种植方法的对照。
1. 2. 4 调查测定
( 1)沙滩基质理化特性 分别在8月和12月进行。挖取60 cm 深剖面,每10 cm 采两个样品,
用烘干法测定含水量。每20 cm 采样品 1 kg 用作理化特性测定,共6个剖面。
( 2)成活率及盖度 移植1个月后调查成活株数,计算成活率。以后, 定期测量各单株盖度。
其中,卤地菊、单叶蔓荆子、厚藤和铺地木蓝等枝叶密生类型是以垂直两个方向茎叶所到达的
长度相乘所得面积相对于种植规格1 m 2的百分率。而以走茎延伸到一定距离后萌生一丛生单
株,再由新单株萌生走茎这种扩展方式的蔓茎栓果菊,则以垂直两方向走茎长度乘积再乘以系
数 K 而求得,根据野外实测结果, K≈0. 4。
( 3)分枝、生长力和生长速率 定期在采样区挖取样株,测定其分枝(长度≥5 cm)数、茎长
和现存生物量。以平均每月新增茎长作为生长力指标 [ 8]。依据 R.亨特的方法,计算绝对生长速
率 G 和相对生长速率 RGR [ 9] :
G=
W 2- W 1
T 2- T 1
RGR=
lnW 2- lnW 1
T 2- T 1
式中 T 1和 T 2分别为第一、二次(前、后两次)采样时间。W 1和 W 2分别为相应于 T 1和 T 2的所取
样品干重。
2 结果与讨论
2. 1 海滩基质理化特性及水分状况
海滩无草沙丘基质的理化特性如表1。无草沙丘旱季与雨季不同深度沙层含水量如图1所
示。
表1 海滩基质的理化特性
深度
( cm)
土壤各粒级含量( g / kg)
1~0. 5
( cm )
0. 5~0. 25
( cm)
0. 25~1
( cm)
< 0. 001
( cm)
质地
名称 pH
有机
质( % )
N P K
全量
( g / kg )
水解氮
( mg / kg)
全量
( g/ kg )
有效态
( mg / kg)
全量
( g/ kg )
速效
( mg/ kg)
阳离子交换量
K Na Ca M g
( cmo l/ kg)
0~20 3. 4 79. 5 805. 4 70. 7 无砾 7. 35 0. 74 0. 214 9. 78 0. 263 1. 29 4. 21 86. 74 2. 22 3. 22 0. 64 0. 80
20~40 15. 4 93. 5 778. 2 72. 0 质粗 7. 23 0. 62 0. 337 10. 47 0. 252 11. 78 3. 91 69. 90 2. 01 2. 60 0. 56 0. 80
40~60 8. 0 71. 9 787. 5 91. 7 沙土 7. 80 0. 52 0. 312 7. 33 0. 144 1. 54 4. 41 85. 26 2. 48 2. 52 0. 80 0. 83
  从表1可见, 沙丘下三个层次中均以小于0. 25 mm 粒径的沙粒为主, 占75%以上,而粘粒
不足10%。因此, 沙粒间极为松散而易随风飞扬。在肥分方面,有机质( < 1% )和 N、P、K 含量
都很低,较为瘦瘠。但由于濒临高潮线, 水分状况较好。如图1所示, 20 cm 以下的沙层中,无论
是在旱季还是雨季都保持较高的含水量。
128 林 业 科 学 研 究                 9卷
图1 无草沙丘旱季与雨季不同深度沙层含水量
2. 2 移植成活率及生长状况
2. 2. 1 成活率 表2列出了苗圃育苗成活率、育
苗后移植与剪藤(卤地菊)直接扦插到海滩后一个
月的成活率比较。
表2 育苗、移植、直接插植
海滩后的成活率比较(单位: % )
种     名 育苗 移植 直插(一个月)
卤 地 菊 90 99 12
单叶蔓荆子 89 99 -
厚 藤 52 96 -
蔓茎栓果菊 90 89 -
铺 地 木 蓝 83 100 -
结果显示,供试植物在苗圃扦插育苗的成活率大都很高, 达80%以上。只有厚藤稍低,相信
在育苗茎段的选择和育苗季节, 甚至需要辅助促进生根试剂等方面尚需要进一步研究。
经育苗后再移植至海滩的种草方法,成活率都很高, 均达90%以上。这与幼苗经过育苗阶
段后已形成较大的根系,恢复了生长, 而移植时其根系可以被埋到10~20 cm 以下的沙层, 水
分较充足,生长没有停顿有关,因而较好地适应海滩的环境。相比之下,卤地菊剪藤直接插植海
滩的效果则很差, 1个月后的成活率只有12%。这是由于插条虽带有些不定根,但不能满足整个
插条的水分需要, 生根和恢复生长又需要一段时间, 而海滩上昼夜吹袭的海风、飞沙淹埋,使得
大部分插条在恢复生长之前已被摧毁。
2. 2. 2 盖度、分枝及生长力 在移植后一年内的不同时期,各试验植物的盖度、分枝(长度≥5
cm )数和生长力等指标见表3。
表3 移植后一年内不同时期植株盖度、分枝数和生长力比较
时间 测定项目 卤地菊 单叶蔓荆子 厚藤 蔓茎栓果菊 铺地木蓝
4月 盖度( % ) 1. 34 1. 19 0. 68 0. 47 1. 16
分枝(长度≥5 cm )数 1. 9 1. 1 1. 2 0. 2 2. 7
生长力( cm/株月) 47. 3 28. 7 7. 6 11. 9 41. 5
5月 盖度( % ) 2. 79 2. 89 5. 1 1. 97 6. 69
分枝(长度≥5 cm )数 7. 2 2. 6 7. 0 0. 4 10. 1
生长力( cm/株月) 50. 9 18. 9 28. 9 8. 8 138. 4
8月 盖度( % ) 9. 85 5. 1 17. 3 2. 1 46. 9
分枝(长度≥5 cm )数 27. 0 8. 0 16. 4 0. 4 81. 0
生长力( cm/株月) 111. 9 25. 5 90. 8 9. 1 572. 3
12月 盖度( % ) 28. 8 74 41 2. 8 全部死亡
分枝(长度≥5 cm )数 53 81 89 1. 0 全部死亡
生长力( cm/株月) 202. 5 287. 8 107. 9 12. 5 全部死亡
次年4月 盖度( % ) 43 100 53 0. 7 全部死亡
分枝(长度≥5 cm )数 54 - 74 1. 0 全部死亡
生长力( cm/株月) 29. 4 - 52. 4 - 2. 8 全部死亡
1292期        张志权等: 广东沙质海岸防护林前缘植草研究
从试验结果来看, 在4个乡土植物中,以单叶蔓荆子、蔓茎栓果菊和卤地菊表现较好,在5~
12月份每月每株新增茎长可达100 cm 以上,在8~12月份萌生新枝数分别达到81、89和53条。
这对适应经常发生飞沙、淹埋或露根的海滩环境是非常重要的,据挖取样株时调查,移植后经8
个月,原先与沙面持平或高一点的营养坯已被淹埋达37 cm 以上。因此,生长快、分枝多可以使
植物体或其一定数量的枝叶露于沙面, 从而有可能向四周发展,保障整株养分供应, 不断覆盖
地面。
2. 3 生长速率的比较
移植前幼苗的茎长与地上干物量间的回归方程及其相关性如表4所示。从表中可见,其相
关关系都达极显著,通过移植前所测得的茎长由方程来估算被移植幼苗的干重;而蔓茎栓果菊
则取其单株平均干重进行估算被移植苗的干重。
表4 移植时的苗茎长 Y ( cm)与地上部干物量 X ( g )的回归方程
种  名 n 回 归 方 程 r F
厚 藤 18 Y= 0. 21+ 0. 069X 0. 956 169. 4
卤 地 菊 18 Y= 0. 198+ 0. 015X 0. 958 167. 3
单叶蔓荆子 18 Y= 0. 001+ 0. 029X 0. 965 213. 7
铺 地 木 蓝 18 Y= 0. 013X - 0. 016 0. 988 478. 2
蔓茎栓果菊 20 y= ( 0. 274±0. 056) n
  注:蔓茎栓果菊是取其20个单株平均干重进行估算被移植苗的干重 y ( g ) , n为单株个数。
移植一年内各时期植株的现存生物量的变化如表5所示。
表 5 不同生长时期植株现存生物量的变化 (单位: g/ 株)  
种 名 部 位 4月 8月 12月 4月
卤 地 菊 地上部分 0. 725 9. 175 36. 375 32. 858
地下部分 - 2. 168 5. 502 3. 521
单叶蔓荆子 地上部分 0. 835 7. 00 56. 721 -
地下部分 - 3. 436 13. 882 -
蔓茎栓果菊 地上部分 0. 485 4. 798 11. 312 22. 183
地下部分 - 1. 488 4. 096 11. 542
厚 藤 地上部分 0. 836 1. 917 3. 172 1. 999
地下部分 - 0. 743 0. 974 0. 584
铺地 水 蓝 地上部分 0. 524 20. 295 全部试验植株死亡
地下部分 - 4. 044
根据现生物量计算各个时期的绝对生长速率 G 和平均相对生长速率 RGR, 结果如图2所
示。结果显示,卤地菊具有明显的生长季节性,从4~12月,其绝对生长速率都不断增加, 尤以4
~8月为生长旺季, 其相对生长速率表现得最大;而在12月至翌年4月, 指示新生枝条增长程度
的生长力比旺季时减少近10倍(表3)。由于在这一时期, 温度较低等因素, 卤地菊生长较缓慢,
新生枝条不足以弥补被淹埋而死亡的枝叶,因而出现整株的生物量累积(表5)、相对生长速率
及绝对生长速率(图2)都呈负增长。
单叶蔓荆子种植一年后,盖度达到100%,蔓生茎及根系彼此穿插而难以挖取单株样品外,
从种后的4~12月的采样结果来看,其生物量的累积(表5)呈几倍地增加,平均相对生长速率亦
保持着较接近的水平, 约为0. 523 g / ( g月) ,生长较快,说明该种很适应滨海沙滩的环境。
130 林 业 科 学 研 究                 9卷
图2 各生长期绝对生长速率( G)和相对生长速率( RGR)比较
A 1、A 2——卤地菊; B 1、B2——原藤;
C 1、C 2——单叶蔓荆子;D 1、D 2——蔓茎栓果菊
蔓茎栓果菊与卤地菊表现出相似的生
长习性,这可以从 4~8月、8~12月和 12
~4月的平均相对生长速率分别为 0. 573,
0. 214和 0. 168 g/ ( g·月) , 看出 4~8 月
是生长旺季,而 12~4月则生长较慢。但不
同的是,蔓茎栓果菊全年都保持着生物量
累积的增加 (表 5) , 绝对生长速率随生长
时间而越来越大(图 2之 D 1 ) , 这是由于它
通过匍匐走茎萌生新株来扩展,单株间是
既联系又独立, 老的单株被淹埋不影响新
的单株继续扩展。所以, 随着生长时间越
长, 组成群体的单株越多,扩展得就越快,
整丛的生物量累积也就越大。这也是一种
很适应于风沙环境的生长习性。
相比之下,厚藤的表现较差,主要是生
长较慢, 平均每月每株新增茎长在 8~12
cm左右, 分枝也少, 平均在 1 个以下(表
2)。全年的生物量累积(表 3)、绝对生长速
率都在一个很低的水平,而平均相对生长速率从 8月以后甚至出现较大的负增长(图 2)。因
而,经1年时间后,大部分植株被淹没,被埋新枝死亡, 少数尚露出几片叶片,生长较差。用厚藤
作迎风面的种植草种看来不大适宜。而在自然分布中,厚藤也有趋向于在沙丘或海湾的背风面
分布较多,生长较好。
至于引进种铺地木蓝, 在 4~8月大风较少期间,生长比任何 1个种都好,分枝为其它种的
3~10倍, 生长力为其它种的 5~20倍(表2) ,而生物量累积速率也是最快的(表3)。这可能与
它既适应于含盐分高的滨海环境,而滨海沙滩中性偏碱的酸碱度(表 1)又特别有利于结瘤和
固氮活动[ 10]。据挖取样株时统计,大于1 mm 的根瘤平均每株达289个,尚有很多细小根瘤。因
而,使它在氮素相对较少的海滩上,比其它种类获得更充裕的氮素来源,能迅速地生长。但在 8
~12月的大风季节,铺地木蓝的所有植株均因露根和飞沙的机械损伤而死亡, 整丛干枯地铺
在沙滩上,说明它还不完全适应滨海迎风的环境。但用于稍后风沙较小的地段,作为一个地面
覆盖物以改善沙地的水分和养分状况,则是一个很值得进一步探讨的种类。
2 小  结
  ( 1)利用营养坯扦插育苗后再移植至海滩, 是营造沙质海岸防护林植草带的有效方法。在
广东的气候条件下,某些草种在移植 1年后的覆盖面积可达 1 m 2以上。
( 2)在供试的植物中,以单叶蔓荆子、蔓茎栓果菊和卤地菊的表现最好,具有生长快耐沙埋
等特性,是南方沙质海岸防护林前缘草带的优良固沙防风植物。
( 3)每年 4~8月是海滩草(灌)类植物生长最快的季节。因此,在 3~4月是种草的最好时
间,种植后幼苗可以在生长旺季充分生长, 增大个体,提高抗御下半年大风季节的恶劣环境。
1312期        张志权等: 广东沙质海岸防护林前缘植草研究
( 4)本试验中种植的外来种,多年生豆科草本植物铺地木蓝在滨海沙地上生长特好,唯抗
风力差。如果用作非迎风前缘的沙地覆盖物,以改良沙土环境,则是一个很值得进一步研究的
草种。
参 考 文 献
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Study on Plantation of Grass Outer Fringe on Sandy Coast
Shelter-forest in Guangdong Province
Zhan Zhiquan Zhou Yi Chen S houz hu Chen Yuansheng
  Abstract Establishing g rass belt outer fringe on sandy coast shelter -for est is an ef fec-
tiv e method because nursery stocks were pr opagated by cut t ing s or vegetat ive of fsprings in
nutrit ive po t , and then transplanted at outer f ringe on sandy coast shelter -for est . When the
t ransplanted stocks have recovered their growth and formed roo t sy stem. The transplant ing
success can be at tained. V itex rotundif ol ia, L aunaea sarmentosa and Wed elia p rostrata are
very suitabe to be estabblished for the gr ass belt outer f ring e on sandy coast shelter-forest .
They are characterized by quick g row th, easy st riking of adventit ious r oot and form ing ram-
ets. For a year after t ransplahtation, the coverage can reach 100% , 53% and 43% respec-
tiv ely , and the RGR on basis of present biomass is 0. 653, 0. 535 and 0. 357 g / g. month,
therefo r the per iod from March to Apr il is the best season for t ransplantat ion in South Chi-
na.
  Key words sandy coast shelter-fo rest , gr ass belt establishment , Guangdong
  Zhan Zhiquan, Ass ociate Pr ofessor ( Departmen t of Biolog y, Zhongshan U nivers ity Guangzhou 510275) ; Zhou Yi,
Chen Shouzh u, Chen Yu ansheng ( Forest Research Ins t itu te of Guang don g Province.
132 林 业 科 学 研 究                 9卷