生物措施在水土保持中的应用探讨

生物措施在水土保持中的应用探讨

【摘要】为解决我国水土流失量大面广、程度严重, 而经济又欠发达、治理资金投入有限的矛盾, 近几年来水土保持工作中出现的新思路、新途径——生态修复, 其中就包括退耕还林还草、封山禁林等相关的生物措施。恢复植被, 治理水土流失, 现在已成为我国的大政方针, 生物措施在水土保持中的应用和研究必将在今后改善生态环境工作中发挥更为重要的意义和作用。本文阐明了生物措施的基本特征，研究探讨了生物措施在水土保持中的应用要点。

【关键词】生物措施水土保持应用

一般来说, 土壤侵蚀的类型主要是风蚀和水蚀两大类型, 风蚀的结果使土壤大面积沙化, 水蚀的结果造成大量的肥沃的土壤流失, 形成“ 水走、土流、肥跑” 的恶果, 致使土壤生产力低下, 降低了农业生产效益。而造成水土流失的原因除与干旱、降雨、坡度等有关外, 一个很重要的原因是与当地植被覆盖度有着非常重要的关系, 凡水土流失加剧, 沙漠扩大, 湖海湮废, 水源减少, 局部地区气候变化以及物种分布变迁与灭绝等, 都与植被有直接或间接的关系, 植被的变化, 往往都是一系列环境因素变化的先导。

一、生物措施的基本特征

防治水土流失的措施通常分为：生物措施；封山育林、种草、禁止乱开荒等；工程措施；修堤、筑坝、修建鱼鳞坑、建谷坊、闸山沟等；农业技术措施；修梯田、水平沟、免耕等, 以达到含蓄水源, 减少地表径流, 防止土壤侵蚀。

生物措施, 简单地说就是采取一定的方法或措施在需要保护的坡面种植植物, 是水土

保持三大措施之一。近年来, 随着生态环境建设与退耕还林还草政策的深入开展, 植被建设成为恢复脆弱生态环境的主要措施。由于生物措施具有强大的防治水土流失的功能, 并且与其它两种措施( 工程措施和耕作措施) 相比, 治根治本, 对地表的破坏程度也非常小, 所以在水土流失中对生物措施的研究意义非常大。而且植被不仅能有效控制水土流失和土地荒漠化, 改善生态条件, 同时又是农林牧副业生产的可再生资源, 是生态系统的生产者, 因此, 多年来水土保持工作者对生物措施进行了广泛研究。

生物措施主要优点有：植被覆盖度的增加可增加地表粗糙度, 降低近地面风速, 减少雨滴对地表的溅蚀；建成的植被可以改善植被覆盖地段地上、地下的生态环境条件, 有利于多种生物的活动和繁衍, 从而促进土壤的形成, 增加有机质含量, 增加地表物质的胶结性, 增强地表抗风蚀、水蚀能力；植被具有自行繁殖和再生能力, 通过演替, 能够形成适应当地环境的、具有自我调节能力的稳定的生态系统, 因而能够有效地抵抗侵蚀,保持水土, 并大大减少了养护和管理费用；通过人工措施形成的人工或半人工植被, 一般可以适度放牧, 并能提供一定数量的薪柴和建筑用材。国内外研究实践表明, 生物措施是防治土壤荒漠化和水土流失的一项根本性措施, 而其他措施通常被作为生物措施的辅助措施。在内蒙古自治区的一些地区, 沙质荒漠化土地年均增长率达到8%一9%。研究表明, 我国北方农牧交错区的耕作土壤和过牧草地的表土和细粉沙是形成我国沙尘暴天气的主要尘源区, 而戈壁和大沙漠并非主要尘源区。

二、生物措施在水土保持中的应用要点

1、水土保持生物种的选择

一般认为, 理想的水土保持生物措施应具有明显的水土保持效益、经济效益和社会效益, 所以对水土保持生物种的选择十分必要。

首先, 水土保持生物种应具有明显的水土保持效益。通过水土保持效益指标( 如产泥沙量、土壤抗冲性指数、抗蚀性指数等) 变化来显示水土保持植被的作用效能。一般来说, 植被要求成活率高, 耐贫瘠, 抗逆再生长能力强, 生长速度快, 地上部分郁闭度大, 通过截流降雨, 减少表层结皮以及枯枝落叶层的蓄积水分而削弱径流, 延长入渗时间, 达到减少侵蚀的目的, 地下部分根系发达, 网络状, 能固结土壤, 同时能改良土壤的物理化学特性, 如促进团粒结构的形成, 提高土壤孔隙度有机质含量, 增加土壤持水能力等。

其次, 水土保持植被还应具有明显的经济效益, 即水土保持要与广大农民群众的脱贫致富相结合, 要与区域经济发展相结合。水土保持治理工程具有全民性、宏伟性, 单靠任何个人、机构都无法完成, 要依靠广大人民积极参与。然而, 要调动广大人民参与积极性的关键就在于体现水土保持生物措施的经济效益。许多优良的水土保持物种同时又是优良的牧草饲料、药用植物、其它经济产品的原料等。因此, 经济效益也是选择水土保持生物种的一个重要的衡量指标。

评价选择优良的水土保持生物种, 除了以上衡量指标外, 在有些需防护的特定脆弱地带, 由于生物小气候的特殊性, 对防护生物种还有一些特殊的要求。因此, 可以根据实际条件选择最佳的水土保持生物种。

2、水土保持植被措施的配置

恢复和建造植被是水土保持和生态农业的重要措施。植被配置涉及很多方面, 气候、地形地貌以及土壤、地理位置、防护需求、物种关系等等, 考虑的因子很多。配置的目的是充分利用自然资源, 能发挥最大的环境与经济效益。在水土保持植被配置研究中, 将植被能否生长并且改善环境放在首要位置, 具体实施, 从两个方面入手: 一种侧重于研究立地条件的好坏, 包括土壤、水分、温度状况等生物小气候研究, 评价立地条件的好坏以及水土

保持防护的要求, 结合考虑植被种的生物学特性与生态学特性进行配置, 也就是从立地到植被的决定配置方案的方式。另一种是在充分调查一定区域植被本底的基础上, 提出植被配置模式, 也就是参考原来植被本底的物种搭配构成, 决定如何配置, 也就是从植被到植被的决定配置方案的方式。两种方式考虑的侧重点不一样, 前一种掺进的人为影响比较多, 不太局限于原来植被生长分布状况, 选择植被种与结构自由度比较大, 可以在某一地域得到新的物种生长尝试, 但缺点是往往有可能出现理论与实际有距离, 物种尽管能生长, 但生长不良。后一种方式, 制约性比较大, 选择度比较小, 但能取得比较好的效果。所以在研究实践中, 实际上往往二者结合在一起考虑, 因地制宜地进行植物种配置, 这样也就避免了各自的缺点, 发挥了两者的优点。为了通过种间生态位互补以及空间互补、时间交替, 达到充分利用自然资源, 在同等物质与能量输入情况下, 得到更多的物质以及更多样的产品和良好的水土保持效益, 植物种配置在立体结构上为复层混交模式。

3、充分与其它水土保持措施相结合

水土保持是一项系统工程, 生物措施要发挥最大的生态、经济和社会效益, 需要与其它水土保持措施, 尤其是工程措施和耕作措施相结合。工程措施促进了植被措施的实施, 比如地形比较陡峭的地方, 由于水土流失严重, 而致使植被难于生长, 采用工程措施修筑水平阶、水平沟以及鱼鳞坑拦蓄径流、土壤, 而在上面种植植被, 发展集流植被。坡地耕作容易引起水土流失, 而在这种情形下, 采取生物措施, 如使用等高植物篱防止水土流失并保持土壤里的自然水分, 这样的植物篱一旦形成, 就无需太多的维护, 所建立的自然梯田或“生物坝”能永久保护耕地不受侵蚀。

总之，在水土流失严重而普遍, 生态环境恶化的今天, 植被在防止水土流失方面起着举足轻重的作用, 一方面可以减缓引起水土流失的外营力(风、水、重力、温差等) , 另一方面可以增强土体本身的抵抗力。但水土流失与植被的关系错综复杂, 目前仍没有被广为接受

的定量关系, 因此, 水土流失与植被指标的研究有待于深化。

参考文献：

[1] 孙清梅.浅谈生物措施在柳河农场水土保持治理中的作用[J]. 今日科苑. 2008(04)

[2] 牛俊,张平仓,邢明星.长江上游紫色土坡耕地水土流失特征及其防治对策[J]. 中国水土保持科学. 2010(06)

[3] 陈正刚,朱青,王文华,李剑.南方红黄壤区经济植物篱配合平衡施肥的水土保持效应研究[J]. 水土保持研究. 2006(05)