砒砂巖區(qū)不同立地條件下沙棘根系發(fā)育狀況研究

殷麗強(qiáng)，梁 月

（山合林（北京）水土保持技術(shù)有限公司，100038，北京）

砒砂巖區(qū)是我國水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，是黃河粗砂的主要來源區(qū)。沙棘是我國北方干旱地區(qū)快速恢復(fù)植被的有效樹種之一，為胡頹子科沙棘屬植物，落葉灌木或小喬木，在我國分布范圍很廣，原為野生，適應(yīng)性極強(qiáng)，耐干旱、鹽堿，抗嚴(yán)寒、高溫，在荒山荒灘和瘠薄的河谷均能正常生長。20世紀(jì)80年代以來，晉陜蒙砒砂巖地區(qū)廣泛開展了人工沙棘林的建設(shè)，充分發(fā)揮了沙棘的水土保持效應(yīng)。本文以內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市砒砂巖沙棘生態(tài)工程建設(shè)區(qū)為研究背景，對不同立地條件下沙棘根系的生長發(fā)育特點(diǎn)，以及在土層中的分布情況進(jìn)行了研究，為砒砂巖地區(qū)沙棘生態(tài)工程建設(shè)提供理論依據(jù)。

一、研究區(qū)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市沙棘生態(tài)建設(shè)區(qū)，居于干旱、半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)向農(nóng)牧區(qū)、牧區(qū)過渡地帶。年日照時間為3000 h以上，年均氣溫6.2~8.7℃，無霜期145天，年降水量為400 mm左右。該區(qū)域土質(zhì)松散，沙性大，有機(jī)含量低，由于氣候干旱、少雨、多風(fēng)沙，地表支離破碎，溝谷縱橫，土地侵蝕，沙化劇烈，生態(tài)環(huán)境十分脆弱。

二、材料與方法

1.試驗(yàn)材料

2006年7—9月，在研究區(qū)內(nèi)選取位于不同立地條件并具有代表性的1999年種植的沙棘林（8年生），基本情況詳見表1。

2.試驗(yàn)方法

在不同立地條件的林分內(nèi)，選取具有代表性地段建立100 m2標(biāo)準(zhǔn)地，進(jìn)行每木調(diào)查，詳細(xì)記載測定林分的郁閉度、密度、樹高、胸徑（地徑）和生物量等因子。在樣地內(nèi)，選取1株具有代表性的沙棘，然后進(jìn)行根系測定。

挖根采用標(biāo)準(zhǔn)株挖掘法，先截去沙棘的地上部分，齊地面鋸割，然后將根系全部挖出，按照每10 cm為一層，進(jìn)行根系長度、直徑、重量、數(shù)量等數(shù)據(jù)測定。

三、結(jié)果分析

1.不同立地條件下沙棘根系數(shù)量分布

根數(shù)的多少直接關(guān)系根系吸收水分、養(yǎng)分的能力和耐瘠薄、水土保持功能的強(qiáng)弱。同一個沙棘品種在不同立地條件下生長，根數(shù)越多，根系體積和貼土表面積相對越大，越有利于根系吸收養(yǎng)分和固持土壤，促進(jìn)整株沙棘的生長。根系分布越廣，其所在的生長環(huán)境越適合生長。研究區(qū)不同立地條件沙棘樣株根系數(shù)量的測定結(jié)果見表2。

表1 研究選取沙棘林分基本情況

表2 不同立地條件沙棘根系數(shù)量分布情況

表3 不同立地條件沙棘根系生物量分布情況

從表2可以看出溝底的根數(shù)最多，為36074條，明顯高于其他立地條件，半陽坡為1072條，根數(shù)最少，這說明溝底更適合沙棘生長。沙棘根系主要分布在0~60cm的土層中，其中，0~20cm土層中根數(shù)最多，這一現(xiàn)象正是沙棘根系的特征，沙棘上層根系數(shù)量較多，有利于固持表層土壤，尤其是砒砂巖這種土層非常薄的區(qū)域，水土保持效果明顯。

2.不同立地條件下沙棘根系生物量分布

土層不同深度根系的生物量，能夠反映該植物在某一土層深度的生長能力，積累的生物量越多，說明在該土層吸收的水分和養(yǎng)分能力越強(qiáng)。研究區(qū)不同立地條件沙棘樣株根系生物量的測定結(jié)果見表3。

不同立地條件的沙棘根系在垂直分布上變化較為復(fù)雜，由表3可以看出，各立地條件下沙棘根系都表現(xiàn)為根系重量隨土層的加深而減少，4種立地條件下，0~20cm這一土層中沙棘根系重量占總根量的比例最大，陰坡最高，為77.14%，粱峁頂最小，為49.44%。在40cm以下的土層中，根系重量占比為1%~22%。說明沙棘根系重量主要集中在上層土中。

從表3可以看出，不同立地條件的沙棘根系的生物量差異比較大。溝底的根系生物量最大，為2707.93g，半陽坡最小，為1833.24g。這也說明溝底的水分土壤條件要比其他立地條件要好，更適合沙棘生長，沙棘封溝措施對于治理砒砂巖區(qū)侵蝕溝水土流失非常有效。

四、結(jié) 論

①本試驗(yàn)所選的4種立地條件都是砒砂巖區(qū)的主要立地條件，8年生的沙棘根系在溝底發(fā)育能力較強(qiáng)，表現(xiàn)為根數(shù)多，根系體積及貼土表面積大，吸收土壤中的水分、養(yǎng)分的能力較強(qiáng)，更利于植物的生長。沙棘根系數(shù)量分布主要集中在0~20cm，該層土壤密度相對較小，比較疏松，根系數(shù)量越多越有利于固持土壤，水土保持功能越好。

②沙棘根系生物量隨著土層深度的加大越來越小。主要是由于隨土層加深根系分布不斷減少，根的直徑也逐漸減少，使得根系生物量在減少。4種立地條件中，陰坡的根系生物量最大，半陽坡的最小。

③結(jié)果分析得出，根據(jù)不同立地條件下8年生沙棘根系的特征表現(xiàn)，溝底的沙棘生長環(huán)境最好，其他依次為陰坡、粱峁頂、半陽坡。在沙棘生態(tài)建設(shè)實(shí)踐中，應(yīng)優(yōu)先考慮溝底造林，同時采取有力措施，對沙棘林分加以管護(hù)，以充分發(fā)揮沙棘根系的固土能力，服務(wù)于當(dāng)?shù)氐乃帘３稚鷳B(tài)建設(shè)事業(yè)。 ■