不同缓冲带植物在河岸缓冲带中所起的不同作用研究_李林英

随着中国经济的发展，对环境的破坏日益严重，对环境保护的力度也越来越大。水体污染导致水生生态系统的破坏和水生生物多样性下降，对人们的健康构成了严重的威胁。随着点源污染的逐步有效控制，农业非点源污染对水环境的污染贡献比例越来越高。在农业生产过程中，由于降雨等因素导致的养分、农药流失不可避免。在最大限度降低其产生量的前提下，如何减少其入河量，是解决农业非点源污染问题的热点之一[1-2]。河岸缓冲带作为高地和水体之间的过渡带，在控制氮、磷等面源污染物输入方面发挥着重要作用，是河溪健康维护研究的重点[3-4]。本研究主要研究草本、灌木、乔木在缓冲带净化水质和水土保持方面所发挥的不同作用，以期为山西岚县及全国各类似地区河岸缓冲带的研究和营

建提供借鉴。1材料和方法1.1

试验基地概况

试验基地位于山西岚县岚漪河，东经110°

52′～111°53′，北纬38°12′～38°55′，海拔2222m 。岚县岚漪河流域属于大陆性半干旱气候。1954—1996年多年平均降水量524.10mm 。流域内上游高寒微湿，无霜期120d ，年均气温4～6℃，下游

无霜期150～180d ，年均气温8.4℃。1.2

植被选择

通过资料调研，选择3种常见的适合于当地环境的植被，植物类型设计为草本、灌木、小乔木各一种。白花三叶草，多年生草本，着地生根，茎

园林绿化

不同缓冲带植物在河岸缓冲带中所起的不同作用研究

李林英1，苏天杨2，姚延梼2

（1.山西林业科学研究院，山西太原030012；2.山西农业大学林学院，山西太谷030801）

摘要：对白花三叶草、沙棘、柽柳3种植被不同配置方式缓冲带对径流水中固体颗粒悬浮物的净化效果进行了研究。结

果表明草本缓冲带对SS 的净化效果明显，可净化约82.81%的SS 。3块样地沿程截流污染物效果为：草本带>灌木带≈小乔木带。通过土壤抗侵蚀能力的评估，草本可提高0~20cm 土层的抗剪切能力。灌木可提高20~40cm 土层的抗剪切能力，乔木可提高20~55cm 土层的抗剪切能力关键词：滨河缓冲带；面源污染；抗侵蚀性中图分类号：S73

文献标识码：A

DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2010.06.023

Different Effects of Different Plant in the Riparian Buffer Zone

LI Lin-ying 1,SU Tian-yang 2，YAO Yan-tao 2

（1.Shanxi Academy of Forestry Science ，Taiyuan ，Shanxi 030012，China ；2.Shanxi Agricultural University ，Taigu ，Shanxi 030801，China ）

Abstract ：A series of pilot experiments of runoff pollution were conducted on riparian buffer strips covered with Agropyron cristatum (Linn.)Gaertn ,Hippophae rhamnoides Linn,Tamarix chinensis .The results showed that the herb of purification buffer zone on the SS ef ⁃fect is obvious,can purify approximately 82.81%of the SS.The effect of cut-off pollutant was that Agropyron cristatum (Linn.)Gaertn >Hippophae rhamnoides Linn ≈Tamarix chinensis .Through the appraisal to the soil anti-etching power,the herb may enhance 0~20cm

soil layer anti-cutting ability,the bush 20~40cm ,the tree 20~55cm.Key words:buffer strips ；non-point pollution ；corrosion resistance

收稿日期：2010-09-19；修订日期：2010-12-03项目名称：国家林业局“948”项目（2006-4-15）

作者简介：李林英（1963-），女，山西万荣人，教授，主要从事森林培育和水土保持研究。通信作者为姚延梼。

2010，16（6）：69-72

天津农业科学Tianjin Agricultural Sciences

第16卷

天津农业科学

细长而软，匍匐地面，植株高30～60cm较耐荫，

在部分遮荫条件下生长良好。对土壤要求不高，

耐贫瘠、耐酸，最适排水良好、富含钙质及腐殖质

的粘质土壤，不耐盐碱、不耐旱。灌木为沙棘，胡

颓子科沙棘属，是一种落叶性灌木，其特性是耐

旱，抗风沙，可以在盐碱化土地上生存，因此被广

泛用于水土保持。小乔木为柽柳，叶互生，披针

形，鳞片状，小而密生，呈浅蓝绿色。

1.3试验条带设计

构建坡度为5%的3条缓冲带，每条带长20

m，宽2m，每两个条带之间用防渗薄膜隔开，防止

相互干扰。每条试验带沿程居中布设9个采样

点，离进水端距离分别为3，6，9，12，13，14，16，

17，19m，同步采集径流水样。试验条带植被选择

及分配方式见表1。

1.4试验方法

根据岚县地区农田面源污染物特征,人工配制径流污水，模拟降雨径流。

（1）降雨量为100mm,降雨历时均为50~60 min。

（2）污水配制：泥土颗粒配置污水模拟面源污染中的固体颗粒悬浮物(SS)。

（3）监测方法，现场试验从2009年6月开始每个月1次，连续5次。监测径流水中总氮（TN）、总磷（TP）和固体颗粒悬浮物（SS）的浓度变化[5]。

（4）各监测点取样均取3次，做3次重复求平均值，以减小试验误差。

（5）评估不同植物的固土能力。

植物生长稳定之后，分8个土层深度对种植不同植被的滨岸缓冲带样地进行土壤抗剪切强度测定，4次重复求平均值。

2结果与分析

2.1草本白花三叶草对SS的净化能力及固土能力

图1、图2分别为白花三叶草对径流水中SS 去除效果和白花三叶草在加固土壤方面的试验结果。

由图1可知，白花三叶草前12m对径流水中的SS去处效果明显。12m之后去除效果趋于平缓，全程去除率为82.81%。

由图2可知，种植有白花三叶草的土壤，表层土0~5cm处的土壤抗剪切能力为60kPa,这个数值在5~20cm处出现了上升并在20cm处达到了峰值，而其后开始出现明显的下降最终低至初始水平，可见白花三叶草对于土壤浅层土的固定有着一定的有益作用。

2.2灌木沙棘对SS的净化能力及固土能力

图3、图4分别为沙棘对径流水中SS去除效果和沙棘在加固土壤方面的试验结果。

由图3可知，径流水在经过沙棘缓冲带的过程中，径流水中的SS不但没有出现下降反而出现了很大程度的上升，最大增幅可达到14.7%。虽然在整个过程中也出现了一些拐点但总体而言径流水中的SS都呈现上升趋势。

由图4可知，种植有沙棘的土壤，在土层深度0~15cm处土壤抗剪切能力在60~80kPa,这于普通的土壤区别不大，但在土层深度15~30cm处，土壤抗剪切能力最高可达121kPa,可见沙棘的存在增加了土层深度15~30cm处土壤的抗剪切能力，即

表1试验条带植被选择及分配方式

试验条带白花三叶草

沙棘

柽柳宽度/m

20

20

20

播种量/（g·m-2）

冰草播种量4.0

沙棘栽植密度0.8m×0.8m

柽柳栽植密度0.8m×0.8

m

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