張麗麗

摘 要：我國(guó)在二十一世紀(jì)初，在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面加強(qiáng)建設(shè)，時(shí)至今日我國(guó)水土流失問(wèn)題始終存在，雖然經(jīng)過(guò)常年的治理已經(jīng)取得了一定的成效，但問(wèn)題依舊存在卻日漸嚴(yán)峻?，F(xiàn)如今，對(duì)于植被的穩(wěn)固更為重要。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)山區(qū)河岸植被的水土保持效果進(jìn)行測(cè)試，簡(jiǎn)析河岸植被水土保持效益的重要價(jià)值，由此提升山區(qū)河岸植被的穩(wěn)定性，助力我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，為山區(qū)河岸植被修復(fù)物種提供助力

關(guān)鍵詞：山區(qū)河岸;植被;水土;保持效益

而河岸在生態(tài)系統(tǒng)中具有極為重要的過(guò)度作用，且具有較強(qiáng)的獨(dú)特性。而植被則是其重要的組成部分，能夠有效環(huán)節(jié)山區(qū)坡面土壤的侵蝕，對(duì)于水質(zhì)起到一定的凈化作用，且能夠?qū)影哆叺钠旅婢哂蟹€(wěn)固作用，上述功能為水土保持效益奠定了基礎(chǔ)，發(fā)揮重要效能?，F(xiàn)階段，水土流失防止措施中較為常見(jiàn)的便是植物措施，在水土保持中發(fā)揮著重要的價(jià)值，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于其中。究其原因，植被是借由根系扎根于土壤中，在土壤中穩(wěn)固，同時(shí)植被的莖葉還可以將降雨的速度減慢。我國(guó)在山區(qū)河南植被水土保持效益方面的研究雖然已經(jīng)取得了一定的成效，但總體而言還存在諸多問(wèn)題。因此加強(qiáng)對(duì)山區(qū)河岸植被水土保持效益進(jìn)行深入的研究，從學(xué)術(shù)與實(shí)際兩個(gè)層面均具有重要的意義。

一、材料與方法

（一）研究概述

我國(guó)對(duì)于野外條件下生長(zhǎng)的植被的防護(hù)效益研究較少，尤其是在試驗(yàn)層面參與的研究人員，取得的研究成果與國(guó)外相比有明顯的差距。而從實(shí)際研究角度來(lái)看，對(duì)于山區(qū)河岸植被的水土保持效益加以研究，可以對(duì)自然植被水土防護(hù)效益有更加深入的了解，從現(xiàn)實(shí)角度考慮對(duì)我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)大有裨益。

因自然降雨不可控，野外人工降雨也會(huì)存在一定的干擾因素，極有可能出現(xiàn)雨強(qiáng)不統(tǒng)一，降雨分布不均勻等問(wèn)題，對(duì)于試驗(yàn)地點(diǎn)的周邊環(huán)境以及交通產(chǎn)生消極影響。因此本實(shí)驗(yàn)采用的方式是在野外放水沖刷。

本次試驗(yàn)地點(diǎn)在海河流域潮白水河系，包括了山區(qū)與水庫(kù)，總面積為347.2km2，試驗(yàn)地點(diǎn)的氣候是北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季氣溫可以達(dá)到-100C左右，夏季氣溫則可以達(dá)到250C-380C左右，其地貌是上游地區(qū)為丘陵，下游地區(qū)地勢(shì)低，由小洪積扇坡積群組成。而土壤則有兩部分構(gòu)成，其一是褐土，其二是潮褐土，加上母質(zhì)和河流沖刷作用導(dǎo)致該地區(qū)的表土層質(zhì)地多為砂壤質(zhì)和輕壤質(zhì)。而該地區(qū)的土壤層厚度達(dá)到了20cm以上。也因?yàn)檫@樣的地貌特征，導(dǎo)致該地區(qū)植被多數(shù)為楊柳、榆樹(shù)等等。

（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料

本試驗(yàn)于2021年3月—4月在海河流域中游開(kāi)展試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)域?yàn)樵摰貐^(qū)的河岸邊坡上進(jìn)行。該區(qū)域的人為活動(dòng)較少，因此不容易受到感染，而且該區(qū)域的坡面坡度與其他的地區(qū)相比也相對(duì)均勻。

從數(shù)據(jù)來(lái)看，坡度為（30.7±0.67）0，土壤成厚度為（24.4±3.3）cm，平均土壤粒徑組成為：黏土粒徑（<0.002mm）（3.90±0.67）%，粉粒（0.002～0.05mm）（55.55±4.60%），砂粒（0.05～2mm）（40.55±5.26）%，土壤容重為（1.22±0.03）g/cm3。

本次試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)方法為野外放水沖刷，其具體實(shí)驗(yàn)步驟為：在正式開(kāi)始試驗(yàn)前，將一些簡(jiǎn)單的徑流小區(qū)在該試驗(yàn)地區(qū)進(jìn)行有效布置，該徑流小區(qū)是由放水裝置與兩側(cè)擋板組成。其中放水裝置是由四部分構(gòu)成，分別為：供水通、穩(wěn)壓桶以及溢流槽、急流槽。

在正式進(jìn)行試驗(yàn)之前，試驗(yàn)人員便在試驗(yàn)地區(qū)對(duì)植被開(kāi)展調(diào)查，對(duì)野外適合生長(zhǎng)的植被分布情況進(jìn)行了總結(jié)與分析，最終確定在徑流小區(qū)內(nèi)所選擇植被種類共計(jì)四種，將其當(dāng)做研究的主要對(duì)象，這四種植被分別為：荊條、胡枝子、茵陳蒿以及狼牙根。進(jìn)行的試驗(yàn)次數(shù)為36場(chǎng)，然后共設(shè)為6個(gè)徑流小區(qū)。

（三）實(shí)驗(yàn)過(guò)程與測(cè)定

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于放水量進(jìn)行了探究，以山區(qū)能夠達(dá)到了120mm/h最大暴雨量作為標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)單寬流量計(jì)算，可以得出野外放水實(shí)驗(yàn)共計(jì)設(shè)置為3類放水流量，其數(shù)據(jù)為8L/min，而在正式開(kāi)始試驗(yàn)之前，需要將坡面行的一些大石塊進(jìn)行移除，使得坡面平整。這樣做的目的是為了能夠使得在放水時(shí)避免出現(xiàn)股流，造成不必要的傷害。

而放水的原則是要使得土壤水分飽和，但要避免出現(xiàn)產(chǎn)流的現(xiàn)象，主要是為了能夠確保試驗(yàn)的結(jié)果的準(zhǔn)確性，因試驗(yàn)地區(qū)不同在正式試驗(yàn)之前的不同突然的含水量會(huì)有一定的差異，極易造成試驗(yàn)結(jié)果偏差，導(dǎo)致試驗(yàn)作廢。之后，便可以通過(guò)定水頭方式，對(duì)防水量進(jìn)行有效控制，且需要注意在正式放水試驗(yàn)之前，還需要多次對(duì)流量加以確定，確保試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果的確定性，避免出現(xiàn)誤差。

在放水試驗(yàn)正式開(kāi)始之前五分鐘，每隔一分鐘就需要對(duì)泥沙混合樣進(jìn)行收集，此后，每隔兩分鐘便需要對(duì)泥混合樣收集以此，該環(huán)節(jié)共計(jì)需要31分鐘。通過(guò)試驗(yàn)所收集上來(lái)的泥沙樣，需要通過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)將其過(guò)濾，然后在露天環(huán)境下將其風(fēng)干。確定風(fēng)干后，每次間隔三十分鐘對(duì)泥沙的質(zhì)量進(jìn)行稱量，直到泥沙重量完全固定為止。

以裸露的坡面產(chǎn)流沙量作為標(biāo)準(zhǔn)線，將此次實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)與其進(jìn)行對(duì)照，對(duì)試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)不同植被的減流減沙效益加以計(jì)算，可以通過(guò)下面公式得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

將在試驗(yàn)過(guò)程中所獲取到的數(shù)據(jù)，通過(guò)Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)SPSS23.0軟件對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性以及相關(guān)性的分析。

二、結(jié)果與分析

從本次試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，不同植被類型坡面下平均總產(chǎn)流產(chǎn)沙量（43.29L/m2，0.71kg/m2）與裸坡條件下平均總產(chǎn)流產(chǎn)沙量（65.86L/m2，3.21kg/m2）相比要更小，從該數(shù)據(jù)便可以看出，植被在水土保持方面具有超強(qiáng)能力。

除此之外，在不同植被類型下，水土的總產(chǎn)流量存在明顯差異。如果水流量從4L/min上升到了8L/min時(shí)，植被為荊條的中產(chǎn)沙量與其他植被相比較小，達(dá)到1.32倍，其次是灌草達(dá)到2.31倍，而胡枝子達(dá)到2.93倍，最大便是狼牙根，可達(dá)到6.36倍。

從上述數(shù)據(jù)便可以看出，草本植被減流減沙量能力明顯下降，而灌草植被則明顯表現(xiàn)優(yōu)異。究其原因，在水流量減少的情況下，對(duì)于土壤的侵襲有限，只在表層侵蝕。因此，草本植物因自身的生長(zhǎng)特點(diǎn)，多數(shù)是密度高，且表現(xiàn)為叢生，因此根系分布相對(duì)較淺，對(duì)土壤表層具有較好的保護(hù)效益。

如果水流量不斷的增加，坡面的侵蝕則有表層侵蝕變?yōu)榧?xì)溝侵蝕，侵蝕的范圍逐漸向下，而灌木根系與草被植被有明顯的差別，具有深根性和分散性，具有較強(qiáng)的土壤固持能力。而在這一條件下，灌木則很好的對(duì)向下侵蝕起到了阻礙的作用。

總而言之，在水流較小的時(shí)候草本植物固土能力較強(qiáng)，而在水流較大的時(shí)候，灌木植被則更具優(yōu)勢(shì)。

三、結(jié)論

首先是不同植被類型對(duì)于總產(chǎn)流產(chǎn)沙量之間有一定的關(guān)聯(lián)。當(dāng)總產(chǎn)流產(chǎn)沙量小宇裸坡下的平均總產(chǎn)流產(chǎn)沙量，植被的減流減沙效益則具有顯著特征。而在本次的試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)植被減流效益小于減沙效益，則狗牙根坡面在水土保持效益方面呈現(xiàn)明顯的優(yōu)勢(shì)。

其次是當(dāng)水流量有所不同的情況下，不同植被的產(chǎn)流產(chǎn)沙速度也會(huì)呈現(xiàn)出變化特征。從產(chǎn)流速度來(lái)看，徑流出現(xiàn)升高后平穩(wěn)的趨勢(shì)后，產(chǎn)沙速率便會(huì)有所提升，在峰值出現(xiàn)后，逐漸下降到穩(wěn)定程度。

從本次的試驗(yàn)研究可以得出結(jié)論，當(dāng)流量較小時(shí)，草本植被對(duì)徑流泥沙攔截功效顯著，能夠體現(xiàn)其明顯的優(yōu)勢(shì)，而當(dāng)流量擴(kuò)大時(shí)，灌木植被則可以發(fā)揮其水土保持效益。由此可見(jiàn)，當(dāng)在山區(qū)河岸進(jìn)行植被修復(fù)時(shí)，可以將草本植被與灌木植被加以結(jié)合，針對(duì)不同的土壤以及地區(qū)進(jìn)行合理的配置。

參考文獻(xiàn)：

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