论文部分内容阅读
植物根系与土壤形成的土壤-根系系统具有良好的固土护坡的生态效应,狗牙根(Cynodon dactylon)、回头青(Vetiveriazizanioides)、狗尾草(Setaria viridis)是三峡库区消落带常见的草本植物。三峡工程修建后库区消落带的水位消长节律发生显著变化。为了探讨物种对库区消落带稳土护坡的作用及其对环境变化的响应,本文通过实地取样分析,对狗牙根、回头青、狗尾草植物根系结构的时空动态、群落土壤-根系系统抗冲刷与抗侵蚀性能进行了研究。结果表明,狗牙根、回头青、狗尾草的植物根系结构呈现明显的时空变化特征,植物根系的生物量、根系长度、根系交叉数以及根系表面积在不同土壤层次和水平范围的分布不同,具有很显著的变化。175m海拔处狗牙根的根长、根系分叉数、根面积、根系生物量分别比155m海拔处的狗牙根高26.6％,121.3%,166.2%,113.5%;175m海拔处回头青的根长、根系分叉数、根面积、根系生物量分别是155m海拔处高48%,60%,136%,89%;175m海拔处狗尾草的根长、根面积、根系分叉数、根系生物量分别比155m海拔处的狗尾草高34.25%,49%,136%,105%。综合来看海拔175m处狗牙根、回头青、狗尾草植物根系生长较好,这是因为随着海拔梯度的上升,消落带出露的时间越长,狗牙根、回头青、狗尾草的生长状况越好。、 狗牙根、回头青、狗尾草根系对土壤抗冲性、抗蚀性和抗剪性都有显著的增强效应,对于消落带具有较好的固土护坡作用。175m处狗牙根、回头青和狗尾草的抗拉强度分别比155m处高40%、17%、52%;175m狗牙根、回头青和狗尾草群落根系抗侵蚀的增强效应分别比155m处的植株高125%,98%,465%;175m狗牙根、回头青和狗尾草群落根系抗冲刷的增强效应分别比155m处的植株高374%,148%,135%;175m狗牙根、回头青和狗尾草群落根系抗剪强度均达到最高值,分别比155m处的植株高23%,20%,23%。但是,狗牙根、回头青、狗尾草根系的空间结构随着海拔梯度的下降而显著退化,狗牙根、回头清、狗尾草根系对土壤抗冲性、抗蚀性和抗剪性增强效应也随之显著递减,根系生物量与土壤抗冲性和抗蚀性存在着显著的线性相关性。这是由于库区水位消长节律变化引起的消落带不同部位出露时间的差异所导致的,消落带不同部位出露时间的差异影响了植物根系的生长发育,进而影响到根系的固土护坡能力。