砒砂岩区沙棘平茬更新技术研究

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砒砂岩区沙棘人工林的水平空间结构类型

这种复合类型实际上为上一类型的一个变
化，除梁峁顶下部已整为环状梯田被利用为农地
外，其余与上一类型完全相同，即顶部栽植有油松，侵蚀沟谷分布有沙棘。
１３梁状丘陵沟壑区的 “ 地＋沙棘 ” 复合．农类型梁状丘陵沟壑区主要分布在砒砂岩区的中
农地分布在较为平坦的梁地，而沙棘种植于周边侵蚀沟谷。通过沙棘对沟谷各个地段的防护作用，使得径流的溯源侵蚀、下切侵蚀和拓宽侵蚀都被极大地消除，很好地保护了上部的农地免遭蚕食，确保农地面积不被减少，同时也防止了
作者简介：胡建忠（９２）１６一，男，教授，农学博士，理学博士后。主要研究方向：生态工程。Ｅａ：ｆｓｃ１３ｃｍｍｉｂｕｗ＠６．ｏｌ
２６
砒砂岩区沙棘人工林的水平空间结构类型
第３期
西部。
道两侧（２，萌蘖多，形成郁闭度很高的片图）
复合类型
作者在此方面开展的一些探讨性工作，供有关人
员参考。
１砒砂岩区沙棘种植地区中尺度上
的水平空间结构类型
本文所指中尺度，是指视角高度２９ｍ．ｋ（．９．１ｍ）左右的影像图尺度；而水平空２８～２９ｋ间结构，指在这一尺度上，沙棘与其他林、草、农地以及河道、路面等，组成的各种各样的中尺

砒砂岩区种植沙棘后不同时期的景观要素组成结构

进一步体现斑块被人工造林等干扰的效果。居民
地景观斑块数量增加显著，斑块平均面积明显减小，体现其建设初期的人为干扰特征。水域表现
稳定。
３工程实施最后一年（０８年）砒２０
砂岩区各景观类型的组成结构
Ａ一∑
Ｊ＝１
广，则该景观要素在景观中可能起较大的作用，
对景观整体的结构、功能和变化特征有更大的控制作用。］
收稿日期：２１——００１３１
式中：Ｎ为第ｉ类景观要素的斑块总数（下
面积的２．９，其斑块数占景观斑块总数的９８
４．９０２（１。表）
表１１９９８年砒砂岩区景观组成结构
因此，１９９８年研究区的土地利用与覆盖是
项目，到２００３年沙棘面积达到１５２．４ｍ，１５２７ｈ２
项目。
红、棕红、灰白、黄等。这种岩石的特征，无水
时硬如石，遇水则软如泥，特别是由于冷热、干湿交替造成的影响，岩石表层常形成一定厚度的碎屑层，在风、水、重力等影响下极易发生侵蚀。砒砂岩区是我国土壤侵蚀最为严重的地］区，自然侵蚀造成了千沟万壑的现象。于１９９９
区域内２０年沙棘面积增加至０８１４８．１ｍ，占总面积的８３，居于第５６２２８ｈ．３

晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程:拦截泥沙改善生态致富百姓

晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程：拦截泥沙改善生态致富百姓王晓平
【期刊名称】《中国水利》
【年(卷),期】2009(000)007
【摘要】@@ 在黄河流域的晋陕蒙接壤地区,分布着被当地人俗称为"砒砂岩"的岩层,它无水坚硬如石,遇水则松软如烂泥.由于这种岩层自身物理、化学性质和当地特殊的自然环境,使得这种岩层极易发生风化剥蚀,且一遇暴雨,立即就会变成松软的泥浆,并随洪水流失.这种岩体上几乎寸草不生,区域生态环境十分恶劣.群众深受其害,视其危害毒如砒霜,故称其为"砒砂岩".国外环境专家将这种岩体称为"地球环境癌症".
【总页数】3页(P50-52)
【作者】王晓平
【作者单位】(Missing)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.晋陕蒙砂岩区沙棘生态工程项目监理工作要点和今后的工作思路 [J], 马超德;湿中平
2.晋陕蒙砒砂岩区实施沙棘生态工程各期的景观斑块特征研究 [J], 胡建忠
3.荒山的绿色蜕变——写在晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施20年之际 [J], 安天杭
4.“晋陕蒙砒砂岩区窟野河沙棘生态减沙工程初步设计”通过水利部审查 [J], 高
岩
5.晋陕蒙砂岩区沙棘生态工程技术培训班在鄂尔多斯市举办 [J], 高岩
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砒砂岩区沙棘林的营造与管护技术

ｍ．／０ｇ有机质含量仅０５左右，Ｈ值为８１ｅ１０。．Ａｏｐ．～８７常含有砾石。．，部分地区砒砂岩母质大面积裸露，
均１亿ｔ其中粗砂约４５ｔ沉积在下游河床的６，．亿。
泥沙约４亿ｔ其中粗砂２８亿ｔ砒砂岩区是黄土高，．。原剧烈侵蚀中心，是黄河粗砂主要来源区和黄河也
沟万壑，网密度５７ｋｋ，沟～ｍ／ｍ沟壑面积占４～０７，Ｏ沟道多呈现出 “ 型，度在３。Ｏ之间，Ｖ” 坡Ｏ～９。沟深１￣１０ｍ之间；有 “ 型宽浅沟道，由许多００也Ｕ” 是条细小的“ 型支毛沟汇集而成。砒砂岩风化物结Ｖ”
构松散，土层薄、土质粗糙，遇水易于分解，具有“ 干时硬如石，湿时软似泥” 的特点。砒砂岩区属于暖温带北缘半干旱大陆气候，年平均气温６ ℃～９ ≥ Ｃ，
１｜年平均积温２６０Ｃ～３４０Ｃ，年平均降０Ｃ的００多雨量为２０４０ｍｍ，平均蒸发量２２０２６０８￣４年０～０
５山东省临沂市兰山区林业局，．山东临沂
摘
要：黄土高原砒砂岩区的立地条件恶劣，种植沙棘对于改善当地生态环境具有理论和现实的意义。总结几
年来在该地营造与管护沙棘林的研究成果与实践经验，能够更好地为实施植被措施改善恶劣地区的生态环境奠定
理论和实践基础。
纛戛磊五墨■． ■＿－

砒砂岩对生态环境的影响及对策研究

砒砂岩对生态环境的影响及对策研究砒砂岩是一种富含砷元素的岩石，具有较高的毒性。

在自然界中，砒砂岩对生态环境有着一定的影响，特别是在矿山开采、建筑施工等活动中可能会释放大量的砷元素，对周围的生态系统产生不良影响。

研究砒砂岩对生态环境的影响及对策，对于保护生态环境和人类健康具有重要的意义。

一、砒砂岩对生态环境的影响1. 土壤污染：矿山开采、砂石加工等活动中释放的砷元素会渗入土壤中，导致土壤污染。

砷元素对土壤微生物的活性和多样性产生不利影响，影响土壤的生态功能。

2. 水体污染：矿山排放的废水中含有高浓度的砷元素，进入江河湖泊后会对水生生物造成危害，同时也会对人类的饮用水安全产生威胁。

3. 生物富集：砷元素容易在生物体内积累富集，对植物、动物产生危害。

当植物和动物吸收了大量的砷元素后，可能会导致它们的生长受阻、免疫力下降，甚至死亡。

4. 生态系统稳定性降低：砷元素的排放会影响生态系统的结构和功能，造成生态系统的稳定性降低，影响当地的生态平衡。

以上种种影响表明，砒砂岩对生态环境的影响不可忽视，需要采取有效的对策才能减少砷元素对生态环境的危害。

二、对策研究1. 加强监测和调查：对砷元素的排放源、迁移规律进行监测和调查，了解砷元素的污染程度和范围，为制定防治措施提供科学依据。

2. 开展治理技术研究：针对砒砂岩对生态环境的影响，开展相关的治理技术研究，包括土壤修复技术、水体净化技术等。

通过技术手段降低土壤、水体中砷元素的含量，减少对生态环境的污染。

3. 绿色开采和利用：在矿山开采和砂石加工过程中，采用先进的绿色技术，减少砷元素的排放。

加强废弃物的综合利用，降低对生态环境的影响。

4. 完善法律法规和政策措施：加强法律法规和政策措施的制定和实施，严格限制和监管砷元素的排放，加强对矿山和建筑施工等行业的监督管理，促进砷元素污染的防治工作。

5. 加强宣传教育：加强对公众和从业人员的宣传教育，提高大家对砒砂岩及其对生态环境的认识，增强环境保护意识，共同保护生态环境。

砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程现状调查及管理对策研究

砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程现状调查及管理对策研究贾利红;薛璐;马春艳;白晓霞
【期刊名称】《环境与发展》
【年(卷),期】2024(36)1
【摘要】砒砂岩区沙棘生态减沙工程是我国晋陕蒙区防风治沙、强化水土保持的重要举措,该工程的发展现状及管理对策值得引起特别关注。

本文以十大孔兑上游砒砂岩丘陵沟壑区沙棘林为研究对象,通过实地调研与问卷调查等研究方法,明确砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程发展现状、实施现状、沙棘林生长状况、抚育措施及其经济效益等情况,提出了统一筹划构建沙棘林长效管理机制、多举并措健全沙棘林抚育措施实施方案、因地制宜完善沙棘资源产业化开发方案等管理对策,为晋陕蒙区砒砂岩区十大孔兑沙棘生态减沙工程的实施与管理提供科学支撑。

【总页数】5页(P9-13)
【作者】贾利红;薛璐;马春艳;白晓霞
【作者单位】黄河水利委员会晋陕蒙接壤地区水土保持监督局;榆林学院生命科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】X171
【相关文献】
1.沙棘加工企业调查分析——以砒砂岩沙棘生态工程地区为例
2.晋陕蒙砒砂岩区十大孔兑沙棘种植抗旱措施
3.砒砂岩区沙棘林生态工程减洪减沙作用分析
4.晋陕
蒙砒砂岩区实施沙棘生态工程各期的景观斑块特征研究5.“晋陕蒙砒砂岩区窟野河沙棘生态减沙工程初步设计”通过水利部审查
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沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究

沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究杨方社;李怀恩;杨寅群;乔旺林【期刊名称】《水土保持通报》【年(卷),期】2010(30)1【摘要】基于内蒙古砒砂岩地区准格尔旗东一支沟沙棘植物柔性坝野外水保试验,根据监测的土壤有机质数据,运用比较与统计分析的方法,研究了沙棘植物对沟道土壤的改良效应。

结果表明,沙棘植物的存在,极大地提高了沟道土壤肥力,改善了植物群落的生长环境,对于该区生态环境的恢复与重建具有重要意义。

沙棘柔性坝所形成的复合地表枯枝落叶层的腐殖质、根系的死亡代谢及分泌物都是沟道土壤有机质的重要来源;沙棘植物柔性坝沟道0—30cm土壤层的有机质含量平均值要高出对比沟1.25倍;东一支沟沙棘柔性坝沟道土壤有机质含量从上游到下游表现出沿程增加的趋势;各典型沙棘柔性坝沿土壤剖面的有机质含量平均值是相应对比沟的约1.8倍;有机质沿土壤剖面的分布对比说明,沙棘植物的存在改变了沟道有机质沿土壤剖面的分布,这种分布有利于沙棘植物及砒砂岩沟道次生植物群落的生长与恢复。

【总页数】4页(P49-52)【关键词】沙棘植物柔性坝;土壤改良;砒砂岩【作者】杨方社;李怀恩;杨寅群;乔旺林【作者单位】西北大学城市与环境学院;西安理工大学水利水电学院;鄂尔多斯市水土保持科学研究所【正文语种】中文【中图分类】S153;S793【相关文献】1.砒砂岩地区沙棘植物"柔性坝"试验研究通过鉴定 [J], 王富贵2.砒砂岩地区沟道沙棘植物"柔性坝"原型拦沙研究 [J], 毕慈芬;徐双民;李桂芬3.沙棘柔性坝在砒砂岩地区沟道治理中的试验 [J], 毕慈芬;乔旺林4.砒砂岩区不同宽度沙棘缓冲带生态调控效应研究 [J], 王卓;郭月峰;姚云峰;李旻宇;祁伟;仲宸5.沙棘柔性坝对砒砂岩沟道泥沙粒径分布及有机质影响 [J], 王浩;杨方社;李怀恩;刘兴誉;马艺坤;张鸿敏;韩琛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

砒砂岩沟坡沙棘人工林的生长结实规律

２１年７月０１
防
护
林
科
技
Ｊ１２１ｕ．，０１
第４期（１３期）总０
ＰｏｅｔｏｏｅｔＳｃｅｃｎｄＴｅｈｎｌｇｒｔｃｉｎＦｒｓｉｎｅａｃｏｏｙ
Ｎ．（ｕｏ１３ｏ４ＳｍＮ．０）
关键词：砂岩；坡；棘；工林；长；实砒沟沙人生结中图分类号：７３１￥９．文献标识码：Ａ
Ｇｒｏｗｔ＆ＦｒｔｆｃｔｏｇａｉｙｆｒＨｉｐｏｈｕｃｉａｉｎＲｅｕｌｒｔｏｐｐｈａｈｉｅｒａｍｎｉｅａａｉｎｉｏｄｓＰｌｎｔｔｏｎ
文章编号：０５—５１（０１００００１０２５２１）４— ０１— ３
砒砂岩沟坡沙棘人工林的生长结实规律
胡建忠，殷丽强，文嫣，海杜郭
（利部水土保持植物开发管理中心，京１０８）水北００３
（间伐）人为调节其盖度。在沙棘定植株之间，，由于条件逐步改善，宜于这种新的生态条件的当地乡土植物会继适续侵入，落会更加稳定，群植被总盖度增加至９％也是可容许的。沙棘单株产果量与林龄之间的关系不大，０产果量并没有随着林龄的增加而增加，主要随年降水量或灌溉量的增加而增加。中国沙棘单株产果量随年降水量的变化趋势，以净增加１５倍的斜率增加。中国沙棘和大果沙棘灌溉后的产果量，．均相当于不灌溉的３倍以上。

鄂尔多斯砒砂岩区生态恢复研究进展

ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎＳａｎｄｓｔｏｎｅＡｒｅａｏｆＯｒｄｏｓ
ＬＩＣｈｕａｎ－ｆｕ１，ＬＩＵＹａｎｇ１，２，ＤＡＮＧＸｉａｏ－ｈｏｎｇ１，３，ＢＡＩＨａｏ－ｊｉａｎｇ１
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＤｅｓｅｒｔＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００１１，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００２０，Ｃｈｉｎａ；３．ＨａｎｇｇｉｎＤｅｓｅｒｔＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ，Ｏｒｄｏｓ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，Ｏｒｄｏｓ０１７４００，Ｃｈｉｎａ）
５０
内蒙古林业科技
第４５卷
蚀和沟谷坡面侵蚀沿时序的侵蚀发展过程，以及顶坡面与谷坡面泥沙入流的时序，直至最终形成高含沙水流。第二种是常年性非径流侵蚀，包括重力侵蚀，冻融侵蚀和吹蚀。在其作用下形成泻溜、滑塌、崩塌、滑坡，松散土物质在非径流谷坡脚、坡裙堆积，形成长距离的高含沙洪水进行输移，当有径流形成时，就会形成高含沙水流走。
综上所述，砒砂岩的侵蚀过程大致分为两个过程，一个是母岩的分化堆积过程，另一个是降雨侵蚀及泥沙的搬运过程。因此，从宏观上看，治理砒砂岩区的水土流失就是要减缓以上两个过程；从微观上看，就是要防止砒砂岩的遇水崩散，即解决砒砂岩中黏土矿物蒙脱石的膨胀。
收稿日期：２０１９０１３０基金项目：内蒙古农业大学高层次人才引进科研启动项目（ＮＤＹＢ２０１６－０８）；国家重点研发计划专题“基于砒砂岩区生态承载力的生态

《2024年鄂尔多斯高原砒砂岩静动力学特性的试验研究》范文

《鄂尔多斯高原砒砂岩静动力学特性的试验研究》篇一一、引言鄂尔多斯高原，位于中国黄土高原的北部，以其独特的地理环境和地质构造而闻名。

砒砂岩作为该地区的主要岩石类型之一，其静动力学特性对于理解该地区的地质过程、地质灾害防治以及工程建设具有重要意义。

本文通过实验研究，对鄂尔多斯高原砒砂岩的静力学和动力学特性进行了深入探讨。

二、研究区域与材料本研究区域位于鄂尔多斯高原，选取该地区的砒砂岩作为研究对象。

砒砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒、泥质等组成，具有较高的强度和稳定性。

在研究过程中，我们采集了具有代表性的砒砂岩样品，以供后续的实验室试验使用。

三、试验方法本试验主要采用静力学和动力学试验方法，对砒砂岩的物理力学性质进行深入研究。

静力学试验主要包括岩石的密度、抗压强度、抗拉强度等指标的测定；动力学试验则主要关注岩石的动态弹性模量、动态强度等动态力学性能。

四、试验结果与分析1. 静力学特性通过静力学试验，我们得到了砒砂岩的密度、抗压强度和抗拉强度等数据。

结果表明，砒砂岩具有较高的密度和强度，这与其主要由砂粒、泥质等组成有关。

此外，我们还发现砒砂岩的抗压强度和抗拉强度在不同方向上存在差异，这可能与岩石内部的微观结构有关。

2. 动力学特性动力学试验结果表明，砒砂岩具有较好的动态弹性性能和动态强度。

在受到外力作用时，砒砂岩能够迅速地恢复其形变，表现出较好的动态弹性模量。

此外，砒砂岩的动态强度也较高，表明其在受到动态荷载作用时具有较好的承载能力。

五、讨论通过对鄂尔多斯高原砒砂岩的静动力学特性进行研究，我们发现该地区砒砂岩具有较高的强度和稳定性。

这些特性使得砒砂岩在地质灾害防治和工程建设中具有重要的应用价值。

例如，在地质灾害防治方面，可以利用砒砂岩的高强度和稳定性，对滑坡、泥石流等地质灾害进行防治；在工程建设方面，可以利用砒砂岩的物理力学性质，进行道路、桥梁等基础设施的建设。

然而，值得注意的是，砒砂岩的物理力学性质在不同方向上存在差异，这在进行工程设计时需要考虑。

砒砂岩沟坡沙棘人工林的生长结实规律

砒砂岩沟坡沙棘人工林的生长结实规律胡建忠;殷丽强;杜文嫣;郭海【摘要】砒砂岩沟坡种植的沙棘人工林,10年后平均树高向2.5～3.0 m趋近,地径近8 cm,沙棘纯盖度在60%、植被总盖度在70%左右.位于当地条件较好沟谷地的沙棘,树高达5 m多、地径在10 cm以上.对于裸岩沟坡来说,目前的10年生沙棘人工林的树高、地径、盖度已接近其生长上限值,特别是沙棘盖度,在超过60%后,应及时平茬(间伐),人为调节其盖度.在沙棘定植株之间,由于条件逐步改善,适宜于这种新的生态条件的当地乡土植物会继续侵入,群落会更加稳定,植被总盖度增加至90%也是可容许的.沙棘单株产果量与林龄之间的关系不大,产果量并没有随着林龄的增加而增加,主要随年降水量或灌溉量的增加而增加.中国沙棘单株产果量随年降水量的变化趋势,以净增加1.5倍的斜率增加.中国沙棘和大果沙棘灌溉后的产果量,均相当于不灌溉的3倍以上.【期刊名称】《防护林科技》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P1-3)【关键词】砒砂岩;沟坡;沙棘;人工林;生长;结实【作者】胡建忠;殷丽强;杜文嫣;郭海【作者单位】水利部水土保持植物开发管理中心,北京100083;水利部水土保持植物开发管理中心,北京100083;水利部水土保持植物开发管理中心,北京100083;水利部水土保持植物开发管理中心,北京100083【正文语种】中文【中图分类】S793.1沙棘是一种在三北地区具有较为广泛适宜性的树种［1］。

但在某一地区能否种植成功，既取决于沙棘本身的抗逆性能以及经济开发潜力，又取决于当地的自然条件，甚至经济社会条件。

沙棘是一种较为耐旱、耐瘠薄的生态树种，其综合抗逆性能较强，在三北许多地区都是造林的当家树种;同时，沙棘也是一种果、叶可综合开发利用，并对树体生长不产生较大影响的优良经济树种［2］。

砒砂岩区沙棘生态工程建设已经实施10余年了，通过对区内多年来人工种植的沙棘林生长发育规律的研究，希望能为毗邻或类似地区的沙棘造林实践有所裨益。

毛乌素沙地砒砂岩与沙快速复配成土核心技术研究

毛乌素沙地砒砂岩与沙快速复配成土核心技术研究韩霁昌;刘彦随;罗林涛【期刊名称】《中国土地科学》【年(卷),期】2012(026)008【摘要】研究目的：以毛乌素沙地土地整治为目标,将制约该区域的＂两害＂砒砂岩和沙作为研究对象,破解同类地区土地整治的技术难题,使沙地成为耕地开发的重要后备资源。

研究方法：室内实验和田间试验法,实证分析法。

研究结果：（1）首次发现了砒砂岩与沙两种物质结构在成土中的互补性,获取了适宜不同农作物生长需求的砒砂岩与沙组合配方;（2）提出了在生态脆弱区水土耦合高效利用模式;（3）形成了系统完整的砒砂岩与沙复配成土的技术体系;（4）创新性实施了标准化、规模化的成土造地工程,成功实现了沙地的资源化利用,形成了毛乌素沙地节水高效的高标准农田建设与现代化经营为一体的土地综合整治新模式。

研究结论：通过科学合理的砒砂岩和沙配比,可实现砒砂岩和沙资源化利用并使荒漠变为良田,为毛乌素沙地的综合开发利用提供了技术支撑。

%The purpose of this paper is to resolve the technique problem of land consolidation in Maowusu Sand Land Io make lhe sand land inlo important reserve resources for farmland development aiming to execute the land tonsolidalion in MaowHsu Sand I,and by the material of soft rock antt sand which are called "two calamities" together. Methods employed include laboratory experiment, field experiment and empirical analysis. The results indicate: l ) The complementarity of properlies in material structure is first found, and the composition ratios by soft rock to sand fit for different crops are obtained;2 ) The model of effective utilization of water and soil coupling in ecological fragile region is proposed;3 ) The lechnique system of remixed soil by soft rock and sand is completely researched; 4) Standardized and sweeping land consolidation project is innovatively operated, which realizes utilization of sand land successfully,and a new model of land consolidation integrating the constnlction of water-saving efficient and high-standard farmland with modern ol)eration is made out. It is concluded that resourceful utilization of soft rock and sand could here~dized with scientific ratio by soft rock to sand to make the desert into farmland, which supplies technical supporl for comp1~hensive development of Maosuwu Sand Land.【总页数】8页(P87-94)【作者】韩霁昌;刘彦随;罗林涛【作者单位】陕西省地产开发服务总公司国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西西安710075;中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;陕西省地产开发服务总公司国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西西安710075 西安理工大学水利水电学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】F301【相关文献】1.毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土造田工程技术研究 [J], 王启龙2.砒砂岩与沙复配成土技术在毛乌素沙地土地整治工程中的推广应用 [J], 韩霁昌;付佩;王欢元;罗林涛;胡延涛;马增辉;王强3.浅谈毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土 [J], 杨帆4.毛乌素沙地砒砂岩与沙复配成土技术成效与应用 [J], 杜宜春;王欢元5.砒砂岩与沙复配成土技术研究综述 [J], 何振嘉;范王涛;杜宜春因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

砒砂岩区沙棘平茬后细根根长密度对环境因子变化的响应

㊀山东农业科学㊀２０２３ꎬ５５(４):１２３~１３０ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２３.０４.０１６收稿日期:２０２２－０６－１３基金项目:国家自然科学基金项目(３１９６０３２９)ꎻ内蒙古农业大学优秀青年科学基金培养项目(２０１７ＸＹＱ－３)ꎻ内蒙古自治区科技攻关项目(２０１９ＧＧ００４)作者简介:滕俊涛(１９９７ )ꎬ男ꎬ内蒙古自治区赤峰人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为水土保持与荒漠化防治ꎮＥ－ｍａｉｌ:５７７２８４２８１＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:郭月峰(１９８２ )ꎬ女ꎬ内蒙古自治区乌海人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事水土保持与荒漠化防治教学与研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｇｕｏｙｕｅ￣ｆｅｎｇ０５２５＠１２６.ｃｏｍ砒砂岩区沙棘平茬后细根根长密度对环境因子变化的响应滕俊涛１ꎬ郭月峰１ꎬ祁伟１ꎬ２ꎬ刘璐１ꎬ张鹏浩１(１.内蒙古农业大学沙漠治理学院ꎬ内蒙古呼和浩特㊀０１００１１ꎻ２.内蒙古水利规划设计研究院ꎬ内蒙古呼和浩特㊀０１００２０)㊀㊀摘要:为探讨平茬和环境因子对砒砂岩区沙棘(Ｈｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ)细根根长密度(ＲＬＤ)的影响ꎬ揭示平茬对砒砂岩区植被更新复壮的作用以及环境因子对沙棘细根生长的重要意义ꎬ本试验以内蒙古砒砂岩区沙棘人工林为研究对象ꎬ采用微根管法测定沙棘细根形态特征ꎬ并结合ＨＯＢＯ小型气象站监测气象因子ꎬ烘干法测定土壤含水率ꎬ对沙棘细根ＲＬＤ与环境因子变化进行研究ꎮ结果表明:平茬处理后沙棘细根ＲＬＤ大于未平茬处理ꎬ且在时间尺度上均呈单峰曲线ꎻ在时间尺度上无论平茬与否沙棘细根ＲＬＤ与环境因子均有显著或极显著相关关系ꎬ与土壤含水率呈极显著正相关(Ｐ<０.０１)ꎬ与空气相对湿度呈显著负相关(Ｐ<０.０５)ꎻ在不同土层深度上ꎬ不同处理下沙棘细根ＲＬＤ与土壤含水率呈极显著负相关(Ｐ<０.０１)ꎻ以各环境因子为自变量进行主成分回归ꎬ平茬时前两个主成分可以解释环境因子的９２.１２１％ꎬ未平茬时前两个主成分解释了全部变量的９２.２８４％ꎬ建立的回归方程为Ｙｐ＝０.８８７Ｙ１＋０.１１３Ｙ２㊁Ｙｗ＝０.９０４Ｙ３＋０.０９６Ｙ４ꎬ其中气象因子(Ｙ１㊁Ｙ３)的贡献率大于土壤含水率(Ｙ２㊁Ｙ４)ꎮ综上ꎬ平茬能够促进沙棘的更新复壮ꎬ提高沙棘细根对土壤水分的吸收ꎬ有利于林木的可持续发展ꎮ关键词:砒砂岩区ꎻ平茬ꎻ沙棘ꎻ根长密度ꎻ环境因子中图分类号:Ｓ７９３.６㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２３)０４－０１２３－０８ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＦｉｎｅＲｏｏｔＬｅｎｇｔｈＤｅｎｓｉｔｙｏｆＨｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓｔｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＦａｃｔｏｒｓＣｈａｎｇｅａｆｔｅｒＦｌａｔＳｔｕｂｂｌｅｉｎＳａｎｄｓｔｏｎｅＡｒｅａＴｅｎｇＪｕｎｔａｏ１ꎬＧｕｏＹｕｅｆｅｎｇ１ꎬＱｉＷｅｉ１ꎬ２ꎬＬｉｕＬｕ１ꎬＺｈａｎｇＰｅｎｇｈａｏ１(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＤｅｓｅｒｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨｏｈｈｏｔ０１００１１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＨｏｈｈｏｔ０１００２０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆｌａｔｓｔｕｂｂｌｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｆｉｎｅｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙ(ＲＬＤ)ｏｆＨｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓｉｎｔｈｅｓａｎｄｓｔｏｎｅａｒｅａꎬｒｅｖｅａｌｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｌａｔｓｔｕｂｂｌｅｏｎｖｅｇｅ￣ｔａｔｉｏｎｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓａｎｄｓｔｏｎｅａｒｅａａｎｄｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｆｉｎｅｒｏｏｔｓꎬｔｈｅＨ.ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓａｎｄｓｔｏｎｅａｒｅａｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｗａｓｔａｋｅｎａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂ￣ｊｅｃｔꎬａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏ￣ｒｏｏｔｃａｎａｌｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｉｎｅｒｏｏｔｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓａｔｔｈｅＨＯＢＯｗｅａｔｈｅｒｓｔａｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｂｙｄｒｙｉｎｇｍｅｔｈｏｄ.ＴｈｅＲＬＤａｎｄｃｈａｎｇｅｓｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｏｆＨ.ｒｈａｍ￣ｎｏｉｄｅｓｆｉｎｅｒｏｏｔｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅＲＬＤｏｆＨ.ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓａｆｔｅｒｆｌａｔｓｔｕｂｂｌｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｗｉｔｈｏｕｔｓｔｕｂｂｌｅｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬａｎｄｉｔｓｈｏｗｅｄａｓｉｎｇｌｅ￣ｐｅａｋｃｕｒｖｅｏｎｔｈｅｔｉｍｅｓｃａｌｅ.ＯｎｔｈｅｔｉｍｅｓｃａｌｅꎬｔｈｅＲＬＤｏｆＨ.ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｒｅｇａｒｄｌｅｓｓｏｆｗｈｅｔｈｅｒｉｔｗａｓｆｌａｔｓｔｕｂｂｌｅｏｒｎｏｔꎬａｎｄｗａｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ(Ｐ<０.０１)ａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｉｒｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ(Ｐ<０.０５).ＩｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓｏｆｓｏｉｌｌａｙｅｒꎬｆｉｎｅｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙｏｆＨ.ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓａｎｄｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｎｅｇａｔｉｖｅ￣ｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ(Ｐ<０.０１)ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｏｄｅｓ.Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓａｓｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｖａｒｉａｂｌｅｓꎻｔｈｅｆｉｒｓｔｔｗｏｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｘｐｌａｉｎｅｄ９２.１２１％ｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓａｆｔｅｒｆｌａｔｓｔｕｂｂｌｅꎬａｎｄｔｈｅｆｉｒｓｔｔｗｏｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｘｐｌａｉｎｅｄ９２.２８４％ｏｆａｌｌｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｓｗｈｅｎｎｏｓｔｕｂｂｌｅ.ＴｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｓｗｅｒｅＹｐ＝０.８８７Ｙ１＋０.１１３Ｙ２ａｎｄＹｗ＝０.９０４Ｙ３＋０.０９６Ｙ４ꎬａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ.ＩｎａｗｏｒｄꎬｆｌａｔｓｔｕｂｂｌｅｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｒｅｎｅｗａｌａｎｄｒｅｊｕｖｅｎａｔｉｏｎｏｆＨ.ｒｈａｍｎｏｉｄｅｓａｎｄｉｎ￣ｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｆｉｎｅｒｏｏｔｓꎬｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｔｈｅｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆｏｒｅｓｔｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＳａｎｄｓｔｏｎｅａｒｅａꎻＦｌａｔｓｔｕｂｂｌｅꎻＨｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓꎻＲｏｏｔｌｅｎｇｔｈｄｅｎｓｉｔｙꎻＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓ㊀㊀内蒙古砒砂岩地区处于黄土高原风蚀和水蚀的交错带ꎬ是黄河流域水土流失最严重的区域之一[１]ꎮ砒砂岩的成岩程度较低ꎬ遇水极易膨胀成泥ꎬ遇风成砂ꎬ这种理化性质导致砒砂岩区的水土流失现象极为严重ꎬ土壤侵蚀强度剧烈ꎬ成为黄土高原地区治理难度最大的区域[２ꎬ３]ꎮ本研究选取的区域属于典型的砒砂岩区ꎬ该地区地质构造简单ꎬ沟壑纵横ꎬ极易发生水土流失和土壤侵蚀ꎬ水分严重匮乏ꎬ致使植物扎根十分困难ꎬ树木生长不良ꎬ植物大面积死亡ꎮ这不仅影响了林分的可持续发展ꎬ而且对当地的农业生产和生态环境造成了极为严重的影响[４]ꎮ植物根系能够通过在土体中穿插缠绕来固持土壤ꎬ发挥固土作用ꎬ有效减轻地表土壤流失[５ꎬ６]ꎮ细根(直径ɤ２ｍｍ)[７]是植物根系中进行生理活动最为活跃的部分ꎬ植物生长发育所需的水分和养分主要依靠细根吸收ꎬ它对植被的生长发育起着至关重要的作用[８－１１]ꎮ植物的生长发育状态能够通过细根根长密度(ＲＬＤ)表现出来ꎮＲＬＤ是单位体积内的根系长度ꎬ体现了单位体积内的根系数量ꎮＲＬＤ能够反映植物对水分㊁养分的吸收能力ꎬ在反映根系生理功能方面比根质量密度更有价值ꎮ因此明晰植物细根与周围环境因子变化的关系ꎬ可为促进植物的生长发育以及进行植物抚育管理与更新提供一定的理论依据ꎮ研究发现ꎬ平茬能够提高植被的再生能力ꎬ并且提高植株的生物量[１２ꎬ１３]ꎮ郭月峰等[１４]探究不同平茬模式处理下的植物细根生长特征ꎬ结果表明ꎬ平茬能够刺激枝条萌生ꎬ促进植物生长发育ꎮ沙棘(Ｈｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ)别名醋柳ꎬ是一种胡颓子科㊁沙棘属落叶性灌木ꎬ其根系发达㊁萌蘖能力强㊁耐干旱㊁适应性强ꎬ有较好的水土保持作用[１５]ꎬ是砒砂岩区的先锋树种 [１６]ꎮ目前对于沙棘根系的研究多集中于根系的形态特征㊁萌蘖能力以及改良土壤理化性质等方面ꎬ对于沙棘细根对其周围环境因子变化的响应研究甚少ꎮ基于此ꎬ本试验以砒砂岩区沙棘人工林为研究对象ꎬ以未平茬为对照ꎬ平茬处理沙棘ꎬ分析不同处理模式下沙棘细根ＲＬＤ对环境因子变化的响应ꎬ确定各个环境因子变化与沙棘细根ＲＬＤ之间的相关关系ꎮ以期揭示平茬对砒砂岩区植被更新复壮的作用以及环境因子变化对沙棘细根生长的重要意义ꎬ为砒砂岩地区沙棘人工林更新复壮以及砒砂岩区的水土流失治理㊁生态恢复提供参考依据ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀研究区概况研究区位于内蒙古自治区准格尔旗暖水乡北部的圪秋沟流域(３９ʎ４２ᶄ~３９ʎ５０ᶄＮꎬ１１０ʎ２５ᶄ~１１０ʎ４５ᶄＥ)ꎬ面积约９６ｋｍ２ꎮ该流域属典型的中温带半干旱性季风气候ꎬ多年平均气温５.３~７.６ħꎬ降水主要集中在夏季ꎮ该区地形起伏较大ꎬ地质构造简单ꎬ沟壑纵横ꎬ岩石类型以砂岩为主ꎮ区内生态环境较为脆弱ꎬ水土流失比较严重ꎬ土壤侵蚀强４２１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀烈ꎮ植被主要以人工植被为主ꎬ如柠条锦鸡儿(Ｃａｒａｇａｎａｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉ)㊁沙棘㊁油松(Ｐｉｎｕｓｔａｂｕｌａｅ￣ｆｏｒｍｉｓ)等ꎮ１.２㊀试验设计试验于２０１６年１１月上旬开始在内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗圪秋沟流域的水土保持示范区内进行ꎮ选取立地条件和抚育管理措施基本一致ꎬ且无人为干扰ꎬ林龄均为１３年生的沙棘人工林样地６块ꎬ对其中的３块样地进行留茬１０ｃｍ的平茬处理ꎬ样地面积均为５０ｍˑ５０ｍ＝２５０ｍ２ꎮ根据测定样方内所有沙棘的冠幅㊁地径㊁株高确定沙棘标准株ꎬ选取３株标准株进行根系形态特征及环境因子测定ꎮ１.３㊀测定项目与方法１.３.１㊀根系形态特征㊀采用微根管法测定根系形态参数ꎮ在距离所选标准株５０ｃｍ处的合适位置安装微根管ꎬ微根管选用圆柱形无色ＰＶＣ(聚氯乙烯)管ꎬ使用ＣＩ－６００监测系统采集细根图片ꎮ细根图片采集的垂直土层深度为０~１００ｃｍꎬ将土层分为０~１５㊁１５~３０㊁３０~４５㊁４５~６０㊁６０~１００ｃｍ五层ꎬ观测窗面积为２１.５６ｃｍˑ１９.５６ｃｍ＝４２１.７１ｃｍ２ꎮ每月中旬测定沙棘细根(直径ɤ２ｍｍ)生长状况ꎮ用根系分析软件ＲｏｏｔＳｎａｐ对采集到的细根图片进行测量分析ꎬ获取根系形态相关参数ꎮ微根管的安装与平茬同时进行ꎬ安装微根管会对土层及根系造成扰动ꎬ导致数据产生误差ꎬ为了保证微根管能够监测到沙棘细根以及测定数据的准确可靠ꎬ本研究采用２０１９年的监测数据ꎮ试验数据采集始于２０１９年４月ꎬ结束于２０１９年１０月ꎬ期间对沙棘根系生长形态特征进行连续动态监测ꎮ１.３.２㊀细根根长密度㊀根系生长特征测定的具体参数主要包括根长㊁根表面积㊁根直径以及根体积ꎬ根据这些参数计算根长密度ꎮ计算公式如下:ＲＬＤ＝ＲＬ/(ＡˑＤＯＦ)㊀ꎮ式中ꎬＲＬＤ为根长密度(ｍｍ/ｃｍ３)ꎻＲＬ为观测窗观测到的细根根长(ｍｍ)ꎻＡ为观测窗面积(ｃｍ２)ꎻＤＯＦ为观测深度(ｃｍ)ꎮ１.３.３㊀气象因子监测㊀采用美国ＨＯＢＯ小型气象站监测相关的气象因子ꎬ主要包括气温㊁空气相对湿度㊁水汽压㊁光合有效辐射ꎮ气象因子监测与沙棘细根生长特征参数测定同步进行ꎬ每隔１０ｍｉｎ自动记录一次数据ꎬ最终取每月数据的平均值进行分析ꎮ１.３.４㊀土壤含水率㊀用带环刀头的土钻每月中旬采集土样ꎮ将标准株根系周围０~１００ｃｍ的土层分为五层分别进行取样ꎬ每层３次重复ꎮ带回实验室的土壤样品当天于１０５ħ条件下烘干至恒重ꎬ冷却至室温称干重ꎬ计算土壤含水率ꎮ土壤含水率(％)＝(鲜土重－烘干土重)/烘干土重ˑ１００ꎮ１.４㊀数据处理与分析采用ＩＢＭＳＰＳＳＳｔａｔｉｓｔｉｃｓ２５.０对沙棘细根生长特性与环境因子进行相关性分析㊁共线性诊断以及主成分回归分析ꎬ采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０１０进行数据整理及做图ꎮ隶属函数综合分析参照夏凯丽等[１７]的方法进行ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀沙棘细根生长特性对气象因子变化的响应２.１.１㊀细根根长密度对气温度变化的响应㊀由图１看出ꎬ沙棘细根ＲＬＤ随生长时间的延长呈现出明显的与气温变化相似的单峰型曲线ꎮ４１０月ꎬ气温先升高而降低ꎬ４月份温度最低为５.３２ħꎬ８月达到峰值ꎬ为２３.６７ħꎬ之后逐渐降低ꎮ两种处理模式下沙棘细根ＲＬＤ均从４月份开始逐渐增加ꎬ至８月份达到峰值ꎬ之后随着时间的推移而逐渐降低ꎮ４月份平茬组与未平茬组沙棘细根ＲＬＤ均最小ꎬ分别为７.３９２ｍｍ/ｃｍ３和４.６１４ｍｍ/ｃｍ３ꎻ８月份两种处理模式的沙棘细根ＲＬＤ均达到峰值ꎬ平茬组和未平茬组分别为１８.４７３ｍｍ/ｃｍ３和９.５６０ｍｍ/ｃｍ３ꎮ可以看出ꎬ４８月生长期内ꎬ平茬组细根ＲＬＤ增幅明显大于未平茬组ꎬ且平茬组的细根ＲＬＤ在沙棘整个生长季都明显大于未平茬组ꎮ上述结果表明ꎬ细根ＲＬＤ与气温变化存在相关关系ꎬ气温升高促进根系生长发育ꎻ平茬能够对沙棘起到复壮作用ꎬ有效增加细根量ꎮ２.１.２㊀细根根长密度对空气相对湿度变化的响应㊀图２所示ꎬ随着时间的推移空气相对湿度总体先降低后增大ꎬ５月份出现最大值ꎬ８月份空气相对湿度达到最低值ꎬ之后逐渐增加ꎮ这种变化趋势符合空气相对湿度的一般变化规律ꎬ即气温高ꎬ空气相对湿度小ꎬ气温低ꎬ空气相对湿度大ꎮ５２１㊀第４期㊀㊀㊀㊀滕俊涛ꎬ等:砒砂岩区沙棘平茬后细根根长密度对环境因子变化的响应空气相对湿度的最小值出现在８月份ꎬ为４７.６９％ꎮ沙棘细根ＲＬＤ与空气相对湿度呈负相关ꎬ８月份之后随着时间推移空气相对湿度逐渐增大ꎬ沙棘细根ＲＬＤ逐渐减少ꎮ图１㊀平茬与未平茬沙棘细根根长密度与气温的关系图２㊀平茬与未平茬沙棘细根根长密度与空气相对湿度的关系２.１.３㊀细根根长密度对水汽压变化的响应㊀图３所示ꎬ水汽压随时间的变化趋势呈现单峰型ꎬ在８月份达到最大值ꎬ为１.８１０ｈＰａꎬ之后随着时间的推移而降低ꎮ平茬组与未平茬组沙棘细根ＲＬＤ的变化趋势与水汽压在不同月份的走向一致ꎬ说明沙棘细根ＲＬＤ与水汽压呈正相关ꎬ即随着水汽压的增大ꎬ沙棘细根ＲＬＤ也随之增大ꎮ图３㊀平茬与未平茬沙棘细根根长密度与水汽压的关系２.１.４㊀细根根长密度对光合有效辐射变化的响应㊀太阳辐射不仅影响气温ꎬ还影响空气相对湿度ꎬ对沙棘细根ＲＬＤ有着重要的影响ꎮ太阳辐射为植物光合作用提供能源ꎬ植物根系虽然未受到太阳的直接辐射ꎬ但对不同光强也有不同的反应ꎮ图４所示ꎬ平茬与未平茬处理的沙棘细根ＲＬＤ与光合有效辐射均呈正相关ꎮ光合有效辐射随时间的变化呈现单峰型曲线ꎬ在８月份达到最大值ꎬ为４８６.９８０Ｗ/ｍ２ꎬ之后逐渐降低ꎮ４１０月平茬与未平茬沙棘细根ＲＬＤ的变化趋势与光合有效辐射的变化趋势基本一致ꎬ８月份沙棘细根ＲＬＤ达到最大值ꎮ图４㊀平茬与未平茬沙棘细根根长密度㊀㊀与光合有效辐射的关系２.２㊀沙棘细根根长密度对土壤含水率变化的响应如图５所示ꎬ两种处理的沙棘细根ＲＬＤ与土壤含水率均随着时间的推移呈先增加后减少趋势ꎬ在８月份达到最大值ꎬ其中平茬处理的土壤含水率为６.５％左右ꎬ未平茬处理的为８.０％左右ꎬ平茬小于未平茬ꎬ而平茬处理的细根根长密度始终高于未平茬ꎮ图５㊀不同处理沙棘细根根长密度与不同月份土壤含水率的关系㊀㊀从图６看出ꎬ两种处理模式下土壤含水率都随土层深度的增加而逐渐增加ꎬ而沙棘细根ＲＬＤ随着土层深度的增加而逐渐减少ꎬ即沙棘细根ＲＬＤ与不同土层土壤含水率呈负相关关系ꎮ平茬与未平茬组的沙棘细根ＲＬＤ在０~１５ｃｍ土层达到最大６２１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀值ꎬ分别为４.２６０ｍｍ/ｃｍ３和４.０７８ｍｍ/ｃｍ３ꎮ１５~３０ｃｍ土层沙棘细根ＲＬＤ平茬组为４.２５４ｍｍ/ｃｍ３ꎬ未平茬组为３.２３２ｍｍ/ｃｍ３ꎮ３０~４５ｃｍ土层沙棘细根ＲＬＤ较０~３０ｃｍ土层减少４４.３８％~７１.３８％ꎬ表明沙棘细根集中分布在土壤含水率较低的０~３０ｃｍ浅土层ꎮ图６㊀不同处理沙棘细根根长密度与不同土层土壤含水率的关系２.３㊀沙棘细根根长密度与环境因子的相关性分析沙棘细根ＲＬＤ与环境因子在时间尺度上的相关性分析(表１)表明ꎬ两种处理模式下ꎬ沙棘细根ＲＬＤ与土壤含水率均呈极显著正相关ꎬ与其他气象因子呈显著相关ꎮ平茬处理沙棘细根ＲＬＤ与土壤含水率㊁气温㊁空气相对湿度㊁水汽压㊁光合有效辐射的相关系数分别为０.８８６㊁０.７５５㊁－０.８５７㊁０.７９１㊁０.７６１ꎮ未平茬处理沙棘细根ＲＬＤ与土壤含水率㊁气温㊁空气相对湿度㊁水汽压㊁光合有效辐射的相关系数分别为０.９５８㊁０.８２２㊁－０.７８４㊁０.８０６㊁０.７６５ꎮ沙棘细根ＲＬＤ与不同土层土壤含水率相关性分析结果为ꎬ平茬和未平茬处理沙棘细根ＲＬＤ与土壤含水率之间的相关系数分别为－０.９８１和－０.９８７ꎬ均呈极显著负相关ꎮ㊀㊀表１㊀沙棘细根根长密度与环境因子的相关性项目未平茬土壤含水率平茬土壤含水率气温空气相对湿度水汽压光合有效辐射未平茬ＲＬＤ０.９５８∗∗０.８２２∗－０.７８４∗０.８０６∗０.７６５∗平茬ＲＬＤ０.８８６∗∗０.７５５∗－０.８５７∗０.７９１∗０.７６１∗㊀㊀注:∗∗表示０.０１水平极显著相关ꎻ∗表示０.０５水平显著相关ꎮ２.４㊀环境因子间多重共线性诊断由表２看出ꎬ平茬与未平茬处理的气温㊁空气相对湿度㊁土壤含水率㊁光合有效辐射㊁水汽压５个自变量的方差膨胀因子分别为４６.６２３㊁６.３３６㊁２.２７０㊁１８.２５７㊁２５.６５６和４５.４２６㊁７.６７７㊁２.７７７㊁１６.２２０㊁２９.２４６ꎮ除空气相对湿度和土壤含水率外ꎬ其他变量的方差膨胀系数都大于１０ꎬ即平茬及未平茬处理各变量之间均存在严重的多重共线性ꎮ当自变量之间存在严重的共线性问题时ꎬ无法固定其他变量ꎬ直接采用线性回归方法建立模型会导致分析结果不稳定ꎬ出现回归系数与实际情况完全相反的情况ꎬ影响模型的可靠性ꎮ主成分回归分析能较好地解决多重共线性问题ꎮ因此本研究采用主成分回归的方法构建沙棘细根根长密度与环境因子的模拟模型ꎮ㊀㊀表２㊀平茬与未平茬处理的变量系数处理方式模型未标准化系数标准化系数显著性检验值方差膨胀因子(ＶＩＦ)平茬(常量)－２１.９４３０.１３８气温－０.４８９－０.８５００.０８７４６.６２３空气相对湿度－０.２９５－０.３８５０.０７１６.３３６土壤含水率５.３８２０.７１４０.０２３２.２７０光合有效辐射０.０５３０.５２１０.０８９１８.２５７水汽压２.８０４０.３５６０.１５３２５.６５６未平茬(常量)８.９０３０.２１４气温０.１５４０.６５４０.１７８４５.４２６空气相对湿度－０.０６７－０.２１５０.２１９７.６７７土壤含水率１.４７１０.７０９０.０４２２.７７７光合有效辐射－０.０２４－０.５６４０.１２５１６.２２０水汽压０.１７９０.０５６０.７７５２９.２４６２.５㊀沙棘细根根长密度与环境因子主成分回归分析分别对平茬与未平茬处理的环境因子进行主成分分析(表３㊁表４)ꎬ结果表明ꎬ对于平茬处理ꎬ前２个主成分解释了全部方差的９２.１２１％ꎬ说明这２个主成分能够代表原来５个环境因子信息的９２.１２１％ꎬ可有效评价平茬沙棘细根根长密度ꎮ因此ꎬ平茬处理提取的主成分为Ｙ１㊁Ｙ２ꎮ对未平茬处理提取出２个主成分ꎬ解释了全部方差的９２.２８４％ꎬ说明这２个主成分能够代表原来５个环境因子信息的９２.２８４％ꎬ能够用来评价未平茬沙棘细根根长密度ꎮ因此ꎬ未平茬处理提取出的主成分为Ｙ３㊁Ｙ４ꎮ根据平茬与未平茬的主成分系数ꎬ分别得到Ｙ１㊁Ｙ２㊁Ｙ３㊁Ｙ４的线性组合:Ｙ１＝０.２３６Ｘ１－０.２１３Ｘ２＋０.２３７Ｘ３＋０.２３２Ｘ４＋０.１８３Ｘ５ꎻ７２１㊀第４期㊀㊀㊀㊀滕俊涛ꎬ等:砒砂岩区沙棘平茬后细根根长密度对环境因子变化的响应Ｙ２＝－０.０８５Ｘ１＋０.３７２Ｘ２－０.２４６Ｘ３－０.３１９Ｘ４＋１.２６８Ｘ５ꎻＹ３＝＝０.２３０Ｘ１－０.２１２Ｘ２＋０.２３０Ｘ３＋０.２２９Ｘ４＋０.１９２Ｘ５ꎻＹ４＝－０.３８３Ｘ１－０.１０７Ｘ２－０.４８１Ｘ３－０.３４１Ｘ４＋１.３２３Ｘ５ꎮ由上式可知ꎬ在平茬处理的主成分Ｙ１中ꎬ气温(Ｘ１)㊁空气相对湿度(Ｘ２)㊁水汽压(Ｘ３)㊁光合有效辐射(Ｘ４)的系数绝对值大于平茬土壤含水率(Ｘ５)的系数绝对值ꎬ所以主成分Ｙ１是４个环境因子的综合反映ꎬ它代表着气象因子ꎬ说明可用这４个气象因子评价气象因子与沙棘细根根长密度之间的关系ꎮ在主成分Ｙ２中ꎬ平茬土壤含水率(Ｘ５)的系数大于其他变量的系数ꎬ所以主成分Ｙ２主要是由这一个环境因子来综合反映ꎬ它标志着土壤含水率与沙棘细根根长密度之间的关系ꎬ合理地利用土壤水分ꎬ能够增加根长密度ꎮ对于未平茬处理ꎬ在主成分Ｙ３中ꎬＸ１㊁Ｘ２㊁Ｘ３㊁Ｘ４的系数绝对值大于其他变量的系数绝对值ꎬ所以主成分Ｙ３是４个环境因子的综合反映ꎬ它代表着气象因子ꎬ说明可用这４个气象因子评价气象因子与沙棘细根根长密度之间的关系ꎮ在主成分Ｙ４中ꎬ未平茬土壤含水率(Ｘ５)的系数大于其他变量的系数ꎬ所以主成分Ｙ４主要是由这个环境因子来综合反映ꎮ它标志着土壤含水率与沙棘细根根长密度之间的关系ꎮ分别将平茬与未平茬主成分分析所得到的分量作为新的因子ꎬ构建它们与沙棘细根根长密度之间的回归方程Ｙｐ(平茬)㊁Ｙｗ(未平茬)ꎬ可以得到:Ｙｐ＝０.８８７Ｙ１＋０.１１３Ｙ２ꎻＹｗ＝０.９０４Ｙ３＋０.０９６Ｙ４ꎮ可以看出ꎬ无论平茬还是未平茬ꎬ在两个分量中Ｙ１(气象因子)㊁Ｙ３(气象因子)的系数最大ꎮＹ２(土壤含水率)㊁Ｙ４(土壤含水率)的贡献相对较小ꎮ㊀㊀表３㊀平茬处理主成分分析结果编号特征根特征根方差解释率(％)累积贡献率(％)主成分提取特征根方差解释率(％)累积贡献率(％)１４.０８４８１.６７７８１.６７７４.０８４８１.６７７８１.６７７２０.５２２１０.４４４９２.１２１０.５２２１０.４４４９２.１２１３０.２９４５.８７０９７.９９１４０.０８８１.７６６９９.７５７５０.０１２０.２４３１００.０００㊀㊀表４㊀未平茬处理主成分分析结果编号特征根特征根方差解释率(％)累积贡献率(％)主成分提取特征根方差解释率(％)累积贡献率(％)１４.１７１８３.４２８８３.４２８４.１７１８３.４２８８３.４２８２０.４４３８.８５６９２.２８４０.４４３８.８５６９２.２８４３０.２８７５.７４０９８.０２４４０.０８７１.７３８９９.７６１５０.０１２０.２３９１００.０００２.６㊀不同处理下沙棘细根根长密度与不同土层土壤含水率的隶属函数值为了进一步探究沙棘细根ＲＬＤ与植株平茬复壮以及土壤含水率与土层深度之间的关系ꎬ运用隶属函数法对不同处理下的沙棘细根ＲＬＤ以及土壤含水率进行综合分析ꎮ隶属函数分析(表５)表明ꎬ平茬组的沙棘细根ＲＬＤ明显大于未平茬组ꎮ不同处理下的沙棘细根ＲＬＤ的综合隶属函数平均值:平茬为０.５１８ꎬ未平茬为０.４１４ꎮ说明平茬处理下的沙棘细根ＲＬＤ大于未平荐处理ꎬ沙棘细根生长发育较好ꎮ不同土层深度平茬组的土壤含水率明显小于未平茬组ꎮ不同处理下土壤含水率的综合隶属函数平均值:平茬为０.５４５ꎬ未平茬为０.６００ꎮ表明平茬能够复壮ꎬ增加沙棘细根ＲＬＤꎬ同时也会增加沙棘植株对土壤水分的吸收ꎬ导致平茬组的土壤含水率较低ꎮ㊀㊀表５㊀沙棘细根根长密度与不同土层土壤含水率隶属函数分析结果土层(ｃｍ)细根ＲＬＤ(ｍｍ/ｃｍ３)平茬未平茬土壤含水率(％)平茬未平茬０~１５１.０００１.００００.００００.０００１５~３００.９９８０.７７８０.２０１０.３６８３０~４５０.４５８０.２３８０.６９２０.７０９４５~６００.１３６０.０５２０.８９３０.９２４６０~１０００.００００.０００１.０００１.０００平均隶属函数值０.５１８０.４１４０.５４５０.６００３㊀讨论在植物根系系统中ꎬ主根所占比重较大ꎬ起支撑作用ꎮ细根虽然占比重较小ꎬ但是分布范围广泛ꎬ对植物的生长发育起着非常重要的作用ꎬ植物的生长发育状况能够通过细根ＲＬＤ体现出来[９]ꎮ本研究发现平茬沙棘细根ＲＬＤ在不同月份所表现出来的优势明显大于未平茬组ꎬ沙棘细根主要８２１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀集中分布在０~３０ｃｍ浅土层ꎮ郭月峰[１８]等研究平茬对沙棘细根生长特征的影响发现ꎬ沙棘细根死亡速率在生长季表现为持续增长趋势ꎬ说明平茬能够改善沙棘植株生长状况以及有利于沙棘更新复壮ꎬ这与本研究沙棘细根根长密度在８月份后开始下降结果基本一致ꎮ本研究中沙棘细根ＲＬＤ的分布体现了沙棘对砒砂岩区的适应情况ꎮ研究区位于干旱半干旱地区ꎬ土壤相对比较干旱贫瘠ꎬ平茬后沙棘将更多的资源投入根系部分的生长来减轻干旱胁迫带来的影响ꎮ植物根系呈现出浅层化分布主要与植被根系的空间分布状况及土壤养分的分布有关ꎬ大部分植物根系分布呈现出浅层化是因为土壤养分主要聚集在表层ꎬ植物根系为了获得更多的养分ꎬ分布呈现出浅层化[１９]ꎮ沙棘细根ＲＬＤ除受到不同处理模式的影响外ꎬ还会受到周围环境因子的影响ꎮ本研究发现无论平茬与否沙棘细根ＲＬＤ与空气相对湿度呈显著负相关ꎬ与其他气象因子呈显著正相关ꎬ在时间尺度上与土壤含水率呈极显著正相关关系ꎮ当气温升高时ꎬ植物的蒸腾作用增强ꎬ叶片气孔打开ꎬ光合作用也越旺盛ꎬ进而促进植物的生长发育[２０]ꎮ光合有效辐射的变化能够驱动大气温度和湿度的改变来影响植物光合作用[２１]ꎮ植物的发根能力在较强的光照下越强ꎬ光照较弱时ꎬ发根能力也就越弱[２２]ꎮ由于太阳辐射的升高会导致气温升高ꎬ空气中的饱和水汽压增加ꎬ空气相对湿度下降ꎬ随之水汽压亏缺升高ꎮ适当增加根区温度能够促进根系生长发育ꎬ提高根系的吸收能力[２３]ꎮ光合有效辐射的强弱可以诱导气孔的启闭ꎬ同时又会直接或间接地影响其他气象因子的变化ꎬ因此气温㊁水汽压㊁光合有效辐射与沙棘细根ＲＬＤ呈正相关ꎬ与空气相对湿度呈负相关ꎮ本研究中发现土壤含水率随着土层深度的增加而逐渐增加ꎬ沙棘细根ＲＬＤ随着土层深度的增加而降低ꎬ沙棘细根ＲＬＤ与不同土层土壤含水率之间存在极显著负相关关系ꎬ这与马赟花等[２４]的研究结果一致ꎮ王岚等[２５]的研究发现ꎬ砒砂岩区沙棘根系主要集中在５０ｃｍ土层内ꎬ越往下根系越少ꎬ因此随着土层深度的增加沙棘细根ＲＬＤ降低ꎮ这与本研究结果基本一致ꎮ本研究区的土壤水分主要靠降水补给ꎬ土壤表层受到的干扰因素较多ꎬ且多数土壤水分被植物利用或地表蒸发ꎬ因此表层土壤含水率相对较小ꎬ深层土壤受到的外界干扰较少ꎬ土壤含水率相对较大ꎮ在垂直方向上ꎬ土壤水分随着土层深度的增加呈现出增加趋势ꎬ而植物的根长密度随着土壤深度的增加而显著降低[２６ꎬ２７]ꎮ本研究发现气象因子对沙棘细根生长的贡献率大于土壤含水率ꎮ降水和气温是影响植被生长的两个主要的自然因素ꎬ降水量可以增加土壤湿度ꎬ为植被生长提供水分ꎮ气温代表着到达地表的太阳辐射能强度ꎬ为植被的生长提供必要能源ꎮ干旱区水分匮乏是限制植物生长发育的主要因素之一ꎮ气温的变化会带来其他气象因子的相应改变ꎬ气象因子对沙棘细根的贡献率是多种气象因子共同作用的结果ꎮ本研究说明沙棘细根生长受其周围环境因子的影响ꎬ但是各环境因子的影响程度有所不同ꎬ沙棘细根ＲＬＤ对环境因子变化的响应机制ꎬ还需要持续开展更多的研究ꎮ４㊀结论(１)平茬处理沙棘细根ＲＬＤ明显大于未平茬处理ꎮ平茬与未平茬处理沙棘细根根长密度随月份变化均呈单峰曲线ꎬ且在８月份达到峰值ꎬ平茬处理的沙棘细根ＲＬＤ为１８.４７３ｍｍ/ｃｍ３ꎬ未平茬处理的为９.５６０ｍｍ/ｃｍ３ꎮ无论是在时间尺度上还是在土层深度的空间尺度上ꎬ平茬后的土壤含水率明显低于未平茬处理ꎮ平茬与未平茬处理沙棘细根ＲＬＤ在０~１５ｃｍ土层达到最大值ꎬ在３０~４５ｃｍ土层明显降低ꎬ较０~３０ｃｍ土层降幅达４４.３８％~７１.３８％ꎬ说明沙棘细根集中分布在０~３０ｃｍ浅土层ꎮ(２)平茬后沙棘细根ＲＬＤ与环境因子的变化具有显著相关性ꎮ与空气相对湿度呈显著负相关ꎬ与气温㊁光合有效辐射㊁水汽压呈显著正相关ꎬ与土壤含水率呈极显著正相关ꎮ(３)对各环境因子进行主成分分析发现ꎬ平茬处理回归方程为Ｙｐ＝０.８８７Ｙ１＋０.１１３Ｙ２ꎬ未平茬处理回归方程为Ｙｗ＝０.９０４Ｙ３＋０.０９６Ｙ４ꎬ两种处理模式下气象因子的贡献率均大于土壤含水率ꎮ(４)不同处理模式下沙棘细根ＲＬＤ的综合隶属函数平均值:平茬为０.５１８ꎬ未平茬为０.４１４ꎻ土壤含水率的综合隶属函数平均值:平茬为０.５４５ꎬ未平茬为０.６００ꎮ说明平茬可以增加沙棘细根９２１㊀第４期㊀㊀㊀㊀滕俊涛ꎬ等:砒砂岩区沙棘平茬后细根根长密度对环境因子变化的响应ＲＬＤꎬ提高沙棘植株对土壤水分的吸收ꎬ促进沙棘更新复壮ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀秦富仓ꎬ杨振奇ꎬ李龙.砒砂岩区土壤侵蚀机理与生态修复技术研究进展[Ｊ].北京林业大学学报ꎬ２０２０ꎬ４２(１２):１４２－１５０.[２]㊀仇苏倩.砒砂岩区不同林龄油松林林下生物多样性及土壤生态特征[Ｄ].泰安:山东农业大学ꎬ２０１９. [３]㊀陈鹏ꎬ张铁钢ꎬ董智ꎬ等.不同灌草格局对砒砂岩区土壤剥蚀特征的影响[Ｊ].水土保持研究ꎬ２０２１ꎬ２８(３):１３－１８. [４]㊀ＦｕＢＪꎬＷａｎｇＪꎬＣｈｅｎＬＤꎬｅｔａｌ.ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌａｎｄｕｓｅｏｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＤａｎａｎｇｏｕｃａｔｃｈｍｅｎｔｏｆｔｈｅＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].Ｃａｔｅｎａꎬ２００３ꎬ５４(１):１９７－２１３. [５]㊀黄钢ꎬ郑明新ꎬ董旭ꎬ等.草灌植物根系对煤系土加固效果研究[Ｊ].北京交通大学学报ꎬ２０２０ꎬ４４(４):４９－５６. [６]㊀杨吉华ꎬ李红云ꎬ李焕平ꎬ等.４种灌木林地根系分布特征及其固持土壤效应的研究[Ｊ].水土保持学报ꎬ２００７ꎬ２１(３):４８－５１.[７]㊀Ｐｅｒｓｓｏｎ.ＲｏｏｔｄｙｎａｍｉｃｉｎａｙｏｕｎｇＳｃｏｔｓｐｉｎｅｓｔａｎｄｉｎｃｅｎｔｒａｌＳｗｅｄｅｎ[Ｊ].Ｏｉｋｏｓꎬ１９７８ꎬ３０:５０８－５１９.[８]㊀ＨｅｎｄｒｉｃｋＲＬꎬＰｒｅｇｉｔｚｅｒｋｓ.Ｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｆｉｎｅｒｏｏｔｍｏｒｔａｌｉｔｙｉｎｔｗｏｓｕｇａｒｍａｐｌｅｆｏｒｅｓｔ[Ｊ].Ｎａｔｕｒｅꎬ１９９３ꎬ３６１(６４０７):５９－６１. [９]㊀温健ꎬ郭月峰ꎬ姚云峰ꎬ等.柠条锦鸡儿细根根长密度与土壤水肥垂直分布特征及相关性研究[Ｊ].北方园艺ꎬ２０１７(６):１７７－１８０.[１０]ＧｕｏＹＦꎬＱｉＷꎬＹａｏＹＦ.ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｗｅｎｒｏｏｔｓｏｆＣａｒａ￣ｇａｎａｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉａｎｄｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅａｆｔｅｒｓｔｕｍｐｉｎｇ[Ｊ].Ｅｋｏｌｏｊｉꎬ２０１８ꎬ２７(１０４):９－２０.[１１]ＧａｏＹＨꎬＧｕｏＹＦꎬＹａｏＹＦꎬｅｔａｌ.ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＣａｒａｇａｎａｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉｒｏｏｔｓｙｓｔｅｍｏｎｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎ￣ｔｅｎｔａｎｄｔａｐｏｏｔｄｉａｍｅｔｅｒ[Ｊ].ＦｒｅｓｅｎｉｕｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＢｕｌｌｅ￣ｔｉｎꎬ２０２０ꎬ２２(２９):１９３－１９８.[１２]刘思禹ꎬ姚云峰ꎬ郭月峰ꎬ等.不同坡位对柠条锦鸡儿根系特性及游离氨基酸含量的影响[Ｊ].中国农业科技导报ꎬ２０１７ꎬ１９(６):１１１－１１６.[１３]ＱｉＷꎬＧｕｏＹＦ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇ￣ｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｆｔｅｒｓｔｕｍｐｉｎｇＣａｒａｇａｎａｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉａｔｔｈｅｆａｒｍ￣ｉｎｇ￣ｐａｓｔｏｒａｌｅｃｏｔｏｎｅｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ[Ｊ].Ｂａｓｉｃ＆ＣｌｉｎｉｃａｌＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ＆Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙꎬ２０２０ꎬ１２６(３):１１.[１４]郭月峰ꎬ祁伟ꎬ姚云峰ꎬ等.留茬高度对砒砂岩区沙棘生理特征的影响[Ｊ].生态环境学报ꎬ２０２０ꎬ２９(６):１１１６－１１２２. [１５]刘洪章ꎬ齐洁ꎬ李玉.沙棘根系分布及根瘤研究[Ｊ].吉林农业大学学报ꎬ２００５ꎬ２７(６):６３１－６３３ꎬ６３８.[１６]王浩ꎬ黄晨露ꎬ杨方社ꎬ等.砒砂岩区沙棘根系的生境适应性[Ｊ].应用生态学报ꎬ２０１９ꎬ３０(１):１５７－１６４.[１７]夏凯丽ꎬ秦艳筠ꎬ杨静慧ꎬ等.１０个蓝莓品种在天津温室促成栽培下果实内在品质差异研究[Ｊ].中国果树ꎬ２０１８(５):３９－４２.[１８]郭月峰ꎬ祁伟ꎬ姚云峰ꎬ等.内蒙古砒砂岩区沙棘细根生长特征对平茬的响应[Ｊ].中国农业科技导报ꎬ２０２０ꎬ２２(１２):１５５－１６２.[１９]牛存洋ꎬ阿拉木萨ꎬ刘亚ꎬ等.科尔沁沙地固沙植物根系与土壤水分特征研究[Ｊ].干旱区资源与环境ꎬ２０１５ꎬ２９(１０):１０６－１１１.[２０]刘龙ꎬ姚云峰ꎬ郭月峰ꎬ等.准格尔旗砒砂岩区沙棘蒸腾耗水与环境因子的关系[Ｊ].中国农业大学学报ꎬ２０１８ꎬ２３(６):１０８－１２０.[２１]王道波ꎬ张广录.基于气象因子的玉米生长模型拟合研究[Ｊ].玉米科学ꎬ２００５ꎬ１３(１):１１９－１２２.[２２]倪文.光对稻苗根系生长及其生理活性的影响[Ｊ].作物学报ꎬ１９８３ꎬ９(３):１９９－２０４.[２３]姚黎ꎬ杨重法ꎬ王玲蕊.温度对甜瓜根系物质积累分配及其吸收能力的影响[Ｊ].北方园艺ꎬ２０１９(２３):５７－６２. [２４]马赟花ꎬ冯图ꎬ李仰征ꎬ等.沙棘(Ｈｉｐｐｏｐｈａｅｒｈａｍｎｏｉｄｅｓ)对经客土改良石漠化土壤的适应性[Ｊ].中国沙漠ꎬ２０２１ꎬ４１(１):２２８－２３３.[２５]王岚ꎬ张小民ꎬ林美珍ꎬ等.论沙棘根系与功能Ⅰ:根系分化与分工[Ｊ].沙棘ꎬ２００５ꎬ１８(４):１３－１９.[２６]陈平.核桃－菘蓝/决明子复合系统种间水分关系研究[Ｄ].北京:中国林业科学院ꎬ２０１４.[２７]田乐宇ꎬ王鑫ꎬ孙衍汤ꎬ等.海南中部丘陵区３种林分根系分布特征[Ｊ].应用与环境生物学报ꎬ２０２１ꎬ２７(６):１５３０－１５３７.０３１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５５卷㊀。

砒砂岩地区沙棘生态工程的土壤修复效果分析

用，初步研究结果表明：实施造林工程８年后，沙棘林地表层土壤的总孔隙度比荒坡地提高７．４％，土壤粘粒含量占４９．１５％，比荒地增加了７５％；＞５ｍｍ的大团粒含量为４３．３８％，是荒地的２．９９倍，有机质含量为ｌ３．９２ｇ，ｋｇ，是荒地的３．６８倍；全氮、全磷、全钾的含量分别为荒地的１．７２倍、１．１３倍与１．３６倍，有效氮、速效钾、速效磷含量分别为荒地的４．５４倍、３．２９倍与７．６倍。说明沙棘造林使造林区的土壤结构得到显著改善，沙棘生态修复工程的生态效益突出，可有效降低该地区降雨对土壤的侵蚀和地表径流的冲刷。关键词：砒砂岩区；沙棘生态工程；土壤理化性质
２０１３年９月第１１卷第３期
区沙棘生态工程的土壤修复效果分析
何京丽，殷丽强一，郭建英，韩利兵。，梁月。一，李锦荣，岳征文
（１．水利部牧区水利科学研究所，呼和浩特３．内蒙古正镶白旗林业局，内蒙古０１００２０；
２．水利部水土保持植物开发管理中心，北京１０００３８；０１３８００；
４．山合林（北京）水土保持技术有限公司，北京１０００３８）

荒山的绿色蜕变——写在晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施20年之际

1210月下旬，当内蒙古鄂尔多斯高原的草木都被秋露的寒意染成枯黄时，沟壑里的丛丛绿意散发出的盎然生机让人眼前一亮。

这些在沟壑中顽强生长的灌木，就是晋陕蒙砒砂岩区生态治理的功臣——沙棘。

1998年，晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程正式启动。

经过20年扎实地探索实践，沙棘作为“先锋树”已在这里生根发芽、连绵成片。

曾经肆虐的黄风被绿树遏制，曾经深受其害的百姓如今安居乐业，水土流失大大减轻，生物多样性逐渐恢复。

小沙棘做出了大文章，实现了经济、生态和社会的跨越式发展。

破局沙棘成为治理水土流失的突破口驱车前往鄂尔多斯市吉劳庆川沙棘林场的途中，一场淅沥的秋雨飘然而至。

踏在林场的地上，脚下的感觉令人深刻：极其松软，甚至能感受到水汽从沙子间的空隙溢出，像踩在了蓬松的气垫上。

同行的工作人员说，这里是盖沙砒砂岩，砒砂岩地区的典型地貌之一。

荒山的绿色蜕变——写在晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施20年之际以“砒”字为岩石命名，不难揣测出命名者的态度。

在晋陕蒙接壤的地区，大片纵横的巨大沟壑仿佛把连绵的土地撕裂开来，裸露出大面积红白交替堆叠的岩层，这些岩层特征十分明显——干燥如石、遇风成砂、遇水如泥，岩体上几乎寸草不生，当地群众深受其害，将其命名为“砒砂岩”，更被国外环境专家形象地称作“地球环境癌症”。

每当雨季到来，雨水冲刷沟壑裹挟着大量松软的泥浆，注入窟野河、皇甫川等河流，最终汇进黄河。

据统计，晋陕蒙砒砂岩区面积达3.2万km 2，是黄土高原水土流失最严重的地区之一，每年输入黄河的泥沙量高达3.5亿t，约占黄河输沙量的21.9%，是黄河中游粗泥沙的集中来源区，给黄河下游防汛造成了巨大压力。

治黄必先治沙，治沙必先治砒砂岩。

可面对如此特殊质地的岩层，草籽、树种的根还未扎牢就随水土流失殆尽。

在破解“一方水土养一方人”的命题中，寻找能在这片瘠薄之地上扎根的“先锋树”迫在眉睫。

求索之旅始于20世纪60年代初。

在国家的重视下，水土保持科技人员经过多年研究实践，发现了沙棘拥有控制砒砂岩水土流失的突出作用——本刊记者安天杭沙棘为砒砂岩区增添绿意泥沙被就地拦截在沙棘林内，最终清水出沟摄／安天杭行业采风“沙棘耐瘠薄，有很强的固氮能力，能够在砒砂岩上正常生长；它的水平根系非常发达，能够迅速沿砒砂岩风化层生长，形成地下根系网络；同时，沙棘的根蘖力强，能够萌生大量根蘖苗，迅速发挥植物群体作用。

砒砂岩地区人工沙棘群落结构及多样性分析

（ｙａｃｕｋｍｒｖｉ、白草（ｅｎｓｕｅｔａｉｔｕ、糙隐子草（ｌｓｇｎｓｑａｒｓ）Ｃｎｎｈｍａｏｉ）ｏＰｎｉｔｍｃｎｒｓｉｍ）ｅａｃＣｅｔｅｅｓｕｒｏａ、草原霞草ｉｏ（ｙｓｐｉａｕｉ）Ｇｐｏｈｌｄｖｒｃ、斜茎黄芪（ｔａａｕｄｕｇｎ）ａａＡｓｇｌｓｓｒｅｓ、本氏针茅（ｔａｂｎｅｎ）百里香（ｈｍｕｒａＳｉｕｇａａ、ｐＴｙｓ
的研究报道尚少。
落生产力提供理论基础和科学依据。
１研究区概况
试验区选在内蒙古自治区准格尔旗西召乡的典型砒砂岩区，地处黄土高原的北部边缘，位于内蒙古自治区西南部，鄂尔多斯高原东部，属典型的丘陵沟壑地貌。地理坐标为３。５～９３
Ｌ
按ｌｍ∞ Ｏ或２ｍ ×５设置。标准地内按对Ｏ ×ｌｍ０ｍ叭角线法共设置５个ｌ × ｌ的小样地，调查样方ｍｍ
内的植物种类、盖度、高度、密度、生物量。标
准地概况见表１。
２３４４５６
第１期
３结果与分析
３１群落物种组成与重要值分析．
系统的物种多样性，特别是人工林系统的多样性
非常重要。林下植被的优势种组成差异在一定程

砒砂岩分布及其治理

砒砂岩分布及其治理吴永红金剑慕志龙云殿智(黄委会西峰水土保持科学试验站，甘肃庆阳 745000)摘要:在地理信息系统支持下，以TM影像为主要信息源，采用计算机辅助下的人工解译，对以晋陕蒙接壤地区为中心的砒砂岩分布范围进行全面界定，并将其划分为裸露区、覆土区、覆沙区三个类型区，确定了每一类型区的分布范围及面积大小。

通过对砒砂岩区治理水土流失的生物措施及工程措施进行调研，本文提出了砒砂岩区综合治理的总体思路。

提出在大面积封禁治理，充分发挥生态系统的自我修复功能的前提下，将沙棘作为砒砂岩区生物措施治理的突破口，采用混交造林方式，在立地条件较好的地方栽种油松、柠条；在工程措施方面结合沙棘植物“柔性坝”技术，以大、中型拦泥库为骨架，以淤地坝为主体，建设支流坝系。

实现淤粗排细，改善进入下游河道的水沙条件及泥沙组成。

关键词:砒砂岩分布范围治理遥感The Soft Rock Borderline Defining and Its treatmentsWu Yonghong Jin Jian Mu Zhilong Yun Dianzhi(Xifeng Soil and Water Conservation Experimental Station under Yellow River Water Conservancy Committee, 745000, Qingyang, Gansu)Abstract: Take the tm remote sensing data as the main information source, with the supportting of geographic information system, by the meathod of computer assistanted artificial translation, we defined the bordline of the soft rock which mainly takes Shanxi, Shaanxi and Inner Mongolia contiguous area as its distribution center, and divided it into such three types areas as the exposed area, the loess covered area and the sand covered area. The distributive scope and the area size of each type have been determined. By inveresting biological and engineering measures for soil erosion in soft rock area, this paper gives some advices and general ideas on vegetation construction and comprehensive treatment in these areas, under the premise of large area closing treatment and the ecological recovering of ecosystem, takes seabuckthorn as the breakthrough for biological treatment, Chinese pine, ningtiao can be planted on places with good site condition. Mixed forestation is the most suitable forestation structure. For engineering measures, we should consider seabuckthorn vegetation "flexible dam" technology, take large and medium-sized dams as its framework, silt dams as it principal part, contruct branch dam system, in order to deposit coarse silt and exclude fine silt, and reform the runoff and sediment condition and sediment composition in lower reaches of the yellow river.Key words: soft rock board line distribution type remote sensing1 前言在黄河流域的晋陕蒙接壤地区，分布着被当地人俗称为“砒砂岩”的松散岩层，它具体指古生代二叠纪、中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层。

砒砂岩与沙复配成土集成技术创新、应用推广及综合效益评价

砒砂岩与沙复配成土集成技术创新、应用推广及综合效益评价摘要：砒砂岩与沙是毛乌素沙漠的两大资源，通过砒砂岩与沙复配成土集成技术的创新与应用，有效将砒砂岩与沙两大资源变废为宝，变沙地为万亩良田。

一方面新增了耕地，服务了经济社会发展，另一方面产生了显著的生态、社会和经济效益。

关键词：技术创新，应用推广，综合效益前言随着社会经济的快速发展，对土地使用需求量激增，根据现阶段中国国情，既要保障各个重点、大型基础设施建设用地，又要坚守“十八亿亩耕地红线”，保障发展与保护耕地的“双保”压力不断增大，缓解土地供需矛盾迫在眉睫。

根据2009年全国第二次土地全面调查数据汇总结果显示，陕西省沙荒地面积为135万公顷，因此，整治沙荒地，把沙荒地变成良田意义重大。

毛乌素沙地是鄂尔多斯高原东南部和陕北长城沿线沙地的统称，土地总面积为7.84万ｋｍ２［ 1-3 ］，是我国四大沙地之一，由于不合理的农垦和过度放牧，毛乌素地区出现严重的草地退化、土壤沙化和土地生产力下降［4 － 5］。

砒砂岩与沙是毛乌素沙地的重要物质成分，砒砂岩裸露风化后，一遇到风就起粉尘，遇到雨水就被冲走，被誉为“环境癌症”。

从资源的角度看，砒砂岩和沙是毛乌素沙地的两种重要资源［6］。

近年来，为进一步贯彻新的《土地管理法》，落实“十分珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护耕地”的基本国策，大力开展沙荒地整治项目，为充分挖掘土地后备资源的潜力，提高土地利用率，陕西省在渭南市大荔县和榆林市榆阳区、神木县先后开展沙荒地整治试点项目。

截止到2015年底，共开垦沙荒地治理项目128个，新增耕地达6965公顷。

其中渭南市大荔县项目82个，新增耕地1462公顷，榆林市榆阳区项目40个，新增耕地4714公顷，榆林市神木县项目6个，新增耕地789公顷。

沙荒地的治理开发不仅为陕西经济社会发展做出了应有的贡献，实现了社会效益、生态效益和经济效益的三赢，还为我国其它沙荒地区荒漠化治理提供了成功经验。

砒砂岩与沙复配成土技术简介及研究进展

砒砂岩与沙复配成土技术简介及研究进展作者：杜宜春等来源：《安徽农业科学》2015年第12期摘要砒砂岩与沙复配成土技术已经被大规模推广应用于毛乌素沙地土地综合整治。

主要介绍该技术的提出背景、简要技术内容以及目前的研究进展。

关键词毛乌素沙地；砒砂岩；沙；复配成土中图分类号 S156.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）12-160-02Abstract Soft rock and sand compound soil technique has been largescale popularization and application in the comprehensive improvement of Mu Us sandy land. This paper mainly introduces the background of this technology， technical content briefly， and the current research progress.Key words Mu Us sandy land； Soft rock； Sand； Compound soil technique随着城市化进程的加快、人口的膨胀和耕地的退化，人地矛盾日益加剧，坚守我国1.2亿hm2耕地红线，提高耕地质量，保障粮食安全已成为我国面临的重大问题。

特别是在我国的生态脆弱区，问题更加严重。

对陕西省而言，随着陕西省耕地面积的日益缩减，在关中地区可开发利用土地日益减少、陕南土地开发利用难度大的前提下，增加耕地资源的焦点转向了具有光热资源丰富的陕北地区毛乌素沙地。

如何对毛乌素沙地进行整治利用，提高耕地质量，实现土地的可持续利用成为亟待解决的关键问题。

陕西省“十二五”规划纲要明确提出，加强土地开发整理，充分挖掘陕北地区粮食潜力，建设陕西第二粮仓。

陕北地区毛乌素沙地面积广，具有巨大的挖掘潜力，但其沙化严重，难以利用。