本文作者：常介田、王喜枝、楊喜田、李保印 單位：河南農業職業學院、河南農業大學資源與環境學院、河南科技學院

河南西南部人口多，丘陵荒坡地多，生態環境脆弱，水土流失嚴重，不僅制約了當地經濟社會的發展，同時也威脅著國家南水北調工程的實施和建設，水土流失的治理已成為當地生態建設任務的重中之重［１－２］。在水土流失治理中，植物措施成本低，投資少，見效快。龍須草、紫穗槐適應性強，管理技術簡單，成活率高，可在短時期內形成地表覆蓋，有效保持水土。人工種植龍須草和紫穗槐還可以推動相關產業的發展，形成地方特色經濟，提高當地人民群眾生活水平。因此，通過恢復和擴大草林植物能夠提高該地區植被覆蓋率，改良土壤，蓄水保水，培肥地力，促進丘陵坡地地區生態、社會和經濟效益同步增長。

國內外對龍須草［３－８］、紫穗槐［９－１２］的水土保持效應已進行過研究，國內對龍須草的水土保持效應和生態經濟效益研究多集中在長江以南地區，特別是湖南及周邊省份相關研究頗多，而在長江以北黃河以南地區研究卻較為少見；紫穗槐適應范圍廣，在水土保持效應和生態經濟效益方面的研究國內很多，且有大量的報道，而在具有種植潛力的河南西南部地區對紫穗槐的相關研究也較為少見；在同一地區種植龍須草與紫穗槐并進行相關對比研究國內外尚未見報道。本研究旨在探索龍須草、紫穗槐在豫西南丘陵坡地水土保持的作用及效果，以期為豫西南丘陵坡地水土保持植物的種植提供理論依據和生產實踐起指導作用。

１材料與方法

１．１試驗時間與地點

于２００６—２０１０年在豫西南內鄉縣城南７ｋｍ大橋鄉楊溝村進行了人工種植龍須草、紫穗槐水土保持試驗研究。當地屬北亞熱帶季風型大陸性氣候，土壤為黃褐土，質地為黃棕壤土。

１．２試驗設計

采用大區多年對比法，設置２個處理，１個對照。龍須草種植小區，采用育苗移栽，行距１００ｃｍ，窩距３０ｃｍ，栽植密度３７５００窩／ｈｍ２，每窩定植約１００株；紫穗槐種植小區，先整修坡地，再挖穴點播，每穴播５～８粒種子，造林密度６０００～９０００株（穴）／ｈｍ２；次生植被小區（對照），主要有胡枝子灌叢、黃花兒柳灌叢及大片的萱草草甸等。試驗小區面積為１０ｍ×２０ｍ，小區４周用水泥板隔離，下設集水池及分水池，每個處理３次重復。

１．３測定項目與方法

１．３．１土壤水分狀況和物理性狀測定

在試驗區選擇有代表性的地段，取０—３０ｃｍ土層樣品，分別測定土壤容重、土壤含水量、毛管持水量、土壤飽和含水量［１３］，根據土壤容重和土壤飽和含水量計算土壤孔隙度和土壤飽和貯水量，求其平均數作為該小區土壤水分狀況和物理性狀的數據。

１．３．２土壤滲透性能測定

在室外用環刀取原樣土，其方法與水分和物理性質取樣相同，帶回室內浸入水中８～１２ｈ后測定。重復４次，取算術平均數。

１．３．３莖葉吸水量的測定

采用人工降雨法，將樣地內１．０ｍ×１．０ｍ范圍內的樣本植物地上部分刈割稱重，稱重后放回原位，在距地面２ｍ左右的高度范圍處分別噴水１０，２０，３０，４０ｋｇ而形成１０，２０，３０，４０ｍｍ的降雨量，再次稱其刈割植物的重量，計算莖葉的吸水量和吸水率。

１．３．４徑流量、土壤侵蝕量和土壤養分流失量測定

記錄該實驗區的降水情況，每次降水產生徑流時進行水土流失測定，設立自記雨量計２臺。計算徑流深（ｍｍ）、土壤侵蝕〔ｔ／（ｋｍ２•ａ）〕和土壤養分流失量（ｋｇ／ｈｍ２）。

１．４統計分析

數據分析采用Ｅｘｃｅｌ和ＤＰＳ６．５軟件。

２結果與分析

２．１不同植物措施對土壤物理性狀的影響

由表１可以看出，龍須草、紫穗槐與次生植被（對照）對比，土壤容重顯著降低（ｐ＜０．０５），分別降低了９．１５％和１０．５６％；土壤總孔隙度顯著增加（ｐ＜０．０５），分別增加了１０．５６％和１２．２８％；土壤非毛管孔隙度顯著增加（ｐ＜０．０５），分別增加了３８．６４％和４２．９３％；土壤毛管孔隙度顯著增加（ｐ＜０．０５），分別增加了４．７８％和５．９８％。可見，種植龍須草、紫穗槐不僅增加了土壤孔隙度，也增加了土壤毛管孔隙度和通氣孔隙度，改善了土壤的透氣性。同時，由于龍須草根系密集，根茬量大，紫穗槐莖葉枯落物多及衰老的根系腐爛后可有效地改良土壤物理性狀。

２．２不同植物措施對林冠截留的影響

從表２可以看出，次生植被（對照）、龍須草和紫穗槐的莖葉吸水率隨著降雨量的增加而逐漸提高，當降雨量達到４０ｍｍ時，次生植被（對照）、龍須草和紫穗槐的莖葉吸水率分別達到自身重量的２８．９％，４８．６％和４５．２％，能夠有效截持降雨，莖葉吸水率龍須草＞紫穗槐＞次生植被（對照）。可見，種植龍須草、紫穗槐可以截持降雨。可能是由于降水首先被植物的莖葉所阻流，因莖葉的吸附作用形成水珠，當莖葉的吸附能力小于水珠的重力時，水珠則從莖葉上緩慢下落地表被地表枯枝落葉所吸收，減輕了土壤表面的濺蝕作用。

２．３不同植物措施對土壤滲透率的影響

種植龍須草、紫穗槐土壤的滲透率與次生植被（對照）相比顯著提高（ｐ＜０．０５），分別提高２．０９倍和２．１７倍。可見，種植龍須草、紫穗槐可以提高坡地土壤的滲透速度，避免或減少因降雨強度大，造成不能及時滲透形成的地表徑流（表３）。

２．４不同植物措施對土壤蓄水保水能力的影響

龍須草、紫穗槐與次生植被（對照）對比，土壤毛管最大持水量顯著增加（ｐ＜０．０５），分別增加了１５．３５％和１８．４９％；土壤飽和含水量顯著增加（ｐ＜０．０５），分別增加了１８．１４％和１９．５７％；土壤飽和貯水量顯著增加（ｐ＜０．０５），分別增加了４．１０％和４．４２％。可見，種植龍須草、紫穗槐對增加土壤毛管孔隙，有效提高土壤的保水蓄水性，增強水土保持能力有很明顯的作用（表４）。

２．５不同植物措施對降水徑流、土壤侵蝕量和土壤養分流失量的影響

試驗區２００７—２０１０年的降水量分別為８２６．２，８４６．５，８５６．３和８８９．１ｍｍ。地面徑流深與降雨量和降水強度有關，降水量與降水強度不同，徑流深也不相同，地面徑流的產生與降水是同步發生的（圖１）。從圖１可以看出，種植龍須草、紫穗槐與次生植被（對照）對比，地面徑流深隨著年限的增加逐漸減少，３年生龍須草、紫穗槐種植區的地面徑流深低于次生植被區（對照）。同時還可以看出，１年生龍須草種植區的地面徑流深略低于紫穗槐種植區；２年生龍須草種植區與紫穗槐種植區的地面徑流深相差不大；３年生紫穗槐種植區的地面徑流深低于龍須草；４年生紫穗槐地面徑流深明顯低于龍須草。

人工種植龍須草、紫穗槐１ａ后，土壤侵蝕量明顯高于次生植被，隨著龍須草、紫穗槐的生長，土壤侵蝕量逐年減少，種植龍須草、紫穗槐３ａ后的土壤侵蝕量低于次生植被。可見，種植龍須草、紫穗槐防治土壤侵蝕的作用非常明顯（圖２）。

人工種植龍須草、紫穗槐１ａ后，土壤養分（Ｎ，Ｐ２Ｏ５，Ｋ２Ｏ）流失量明顯高于次生植被。隨著龍須草、紫穗槐的生長，土壤養分流失量逐年減少，種植龍須草、紫穗槐３ａ后的土壤養分流失量低于次生植被。土壤養分流失與土壤侵蝕具有正相關，水土流失是造成土壤養分流失的直接原因。因此，控制土壤侵蝕的發生，也就從根本上控制了土壤養分的流失（圖３）。

３結論

在豫西南丘陵坡地種植龍須草、紫穗槐適應性強，生長迅速，莖葉覆蓋率、吸水率高，可有效減輕雨水對地表的濺蝕作用，減輕地表徑流；龍須草、紫穗槐根系量大，可有效固結土壤；龍須草、紫穗槐部分枯枝落葉和老化的根系腐爛后可有效地改良土壤物理性狀，增加土壤孔隙度，提高土壤滲透速率，從而提高土壤的蓄水保水能力。

龍須草是資源性植物，紫穗槐是經濟樹種，兩者開發利用的潛力巨大，可作為當前退耕還草、退耕還林的主要草種（樹種），值得在豫西南丘陵坡地推廣種植。從種植龍須草、紫穗槐試驗情況來看，龍須草與紫穗槐既可以單一種植，又可以間作。種植龍須草與紫穗槐應注意及時收割或割條，栽種５ａ后應清墩復壯或更新［１４－１５］，提高其生態與經濟效益。

種植龍須草、紫穗槐對當地小氣候和農作物產量的影響，還需進一步試驗研究