7种草本植物对北大湖雪道的修复效果

known 发布于 2025-08-15 阅读(491)

摘要:" 北大湖雪道中部植被的退化极其严重,主要为裸露的岩石,地段几乎没有植物,破坏了当地的生态平衡。而草本在雪道生态修复、提高土壤稳定性中起着重要作用。选择7种东北地区常见草本种子进行室内发芽试验、温室播种试验、圃地播种试验、雪道栽培适应性试验分析。结果如下:(1)在相同处理方式下,室内发芽表现为黑麦草gt;紫羊茅gt;水稗gt;剪股颖gt;白车轴草gt;早熟禾gt;蒲公英;(2)温室播种试验中,黑麦草的出苗时间短、出苗率最高,长势最好,能够100%控制杂草。蒲公英出苗率较低且控制杂草能力弱;(3)圃地播种试验在相同的生长周期中,平均茎长最高的剪股颖(62.66 cm)较平均茎长最低的白车轴草(21.85 cm)高186.77%。平均根长最大的水稗(19.6 cm)较平均根长最短的早熟禾(8.19 cm)高139.32%。抗拉力情况为:水稗(18.76 N)gt;黑麦草(7.14 N)gt;剪股颖(4.43 N)gt;紫羊茅(4.36 N)gt;蒲公英(3.57 N)gt;早熟禾(3.36 N)gt;白车轴草(2.11 N);(4)雪道栽培适应性试验中黑麦草播种成活率高达90%,草皮移植黑麦草、水稗整体长势表现良好。黑麦和水稗在不具备植物生长的地形条件下依然能够成活,具备在全是大石砺基本无土壤覆盖的地段存活的能力。

关键词:" 雪道生态修复;" 草本;" 北大湖

中图分类号:" "X 171.4" " " " " " " "文献标识码:" "A" " " " " " " " 文章编号:1001 - 9499(2025)02 - 0045 - 05

The Effect of 7 Herbaceous Plants on the Beidahu Ski Slopes

ZHAO Xiyue LIU Gang PEI Yida LU Fei**

(Jilin Academy of Forestry Sciences," Jilin Jilin 132000)

Abstract The vegetation in the middle of the Beidahu Ski Trail is extremely degraded, mainly bare rocks, and there are almost no plants in the area, which destroys the local ecological balance.Herbs play an important role in the ecological restoration of ski slopes and the improvement of soil stability. Seven common herbaceous seeds in Northeast China were selected for indoor germination test, greenhouse sowing test, nursery sowing test, and slope cultivation adaptability test.Here are the results:(1) Under the same treatment, indoor germination was manifested as ryegrassgt; purple fescuegt; farmyard gt; shearweedgt; white axle grassgt; early maturing grassgt; dandelion.(2) In the greenhouse sowing test, ryegrass had a short seedling emergence time, the highest seedling emergence rate, the best growth, and could control weeds 100%. Dandelion seedling emergence rate is low and weed control ability is weak.(3) In the same growth cycle, the highest average stem length(62.66 cm) was 186.77% higher than that of the lowest average stem length (21.85 cm). The average root length of the largest water farmyard (19.6 cm) was 139.32% higher than that of the shortest average root length of Po precocious (8.19 cm). The tensile tensile strength was as follows: farmyard (18.76 N), ryegrass (7.14 N)gt; shearweed (4.43 N), purple fescue (4.36 N), gt;gt; dandelion (3.57 Ngt;), poa precocious(3.36 N), gt; white axle grass(2.11 N).(4) In the experiment of adaptability of snow road cultivation, the survival rate of ryegrass was as high as 90%, and the overall growth of turf transplanted ryegrass and farmyard was good.Rye and farmyard can survive in terrain that does not allow plants to grow, and have the ability to survive in areas where there is little soil cover in large stone cuts.

Key words snowtrail; ecological; herbal; Beidahu

北大湖滑雪度假区位于吉林省吉林市,是国家AAAA级景区、国家级滑雪旅游度假地,被誉为“滑雪胜地、粉雪天堂”,目前该滑雪场有64条雪道,总长度达72 km,雪道总面积239 hm2。但通过前期雪道调研结果发现,因为流水冲击、受到造雪机械以及人为干扰的影响,雪道上部坡度大的地方和中部雪道的土壤失去了保持植物生长所需要的营养和水分,植被的退化极其严重,主要为裸露的岩石,植物失去了生存的基础,部分地段几乎没有植物,极大的破坏了当地的生态平衡。

植物根、茎、叶形成的覆盖面能很好的锚固土壤、拦截降水和削弱溅蚀,能够有效提高土体的稳定性[ 1 - 2 ]。草本植物较乔木相比因其绿化快、管理简单而成为需要生态修复地区植被恢复的优选物种[ 3 ]。近年来,生态修复多聚焦于改善矿区生态环境[ 3 - 4 ]、黄河流域生态保护[ 5 ]等,鲜有学者关注雪道生态修复这一课题。为了对其进行生态修复,本试验选取适宜东北地区气候的、耐性较好、较为常见的7种草本植物对北大湖雪道生态修复效果进行了研究,以期为北大湖雪道生态修复提供科学依据。

1 试验方法

1. 1 种子发芽试验

随机选取早熟禾、黑麦草、蒲公英、白车轴草、水稗、紫羊茅、剪股颖7种种子各400粒,均分为4组, 4个重复,每个重复100粒种子。置于室温培养,培养过程中适时补充无菌水保持滤纸湿润,每24 h定时观测, 记录发芽种子数,连续5 d无种子萌发,结束发芽试验[ 6 ]。

试验结束后计算发芽率、发芽势、发芽指数。在发芽试验期间,需要每天记载发芽粒数,然后计算发芽指数。发芽指数越高,种子活力就高。计算公式为:

发芽率=(正常发芽的粒数/供试种子总粒数)×100%

发芽势=(日发芽量最高的粒数/供试种子总粒数)×100%

发芽指数=∑(不同发芽时间的发芽率/不同发芽时间)

1. 2 温室播种试验

温室苗床土为沙壤土∶椰砖土=5∶1。结合深翻施硫酸亚铁4 kg/亩进行土壤消毒,施锌硫磷3 kg/亩以防治地下害虫。深翻后,将腐熟的厩肥或土杂肥 1 000 kg/亩均匀撒泼在地表,结合整地将肥料翻入土中[ 7 ]。3月12日,在播种前1周,将复合肥、甲拌磷、椰砖土撒在温室床面,旋耕机翻地,精细整地、作床,床面土块打碎、搂平。床宽1.2 m,长8 m,播种前2天浇透底水。播种时用细沙拌种,撒播。待草本出齐后进行物候观测及生物统计,公式如下:

播种苗存活率=(播种面积/出苗面积)×100%

1. 3 圃地播种试验

1. 3. 1 播种试验

2024年4月下旬,为了给雪道改造提供可移植草皮,进行圃地播种试验。采用平畦作方法作床便于灌溉、排水。播种前一周整地,通过整地清除杂草和病虫害。翻地前将基肥撒施在地上,通过整地翻埋。土壤翻耕、整地后随即作畦。平整畦面,将无纺布铺于畦面,上面覆盖3~5 cm厚的松土,便于后期制成草坪毯,播种技术同温室播种。

1. 3. 2 测定草本根长、茎长及草根抗拉力

圃地试验结束后2个月,在样地内每种草本随机抽取30株用于进行草本根长、茎长及草根抗拉力测定。实验使用艾德堡HLD-HP50数显式推拉力试验机测量单根的极限抗拉力F,其最大负荷力为50 N,精确到0.01N,精度在±0.5%范围内。仪器还配有最大负荷为 5 000 N的夹具,夹面的槽状齿纹能有效增加摩擦力,避免植物根系被拉出夹具。手动匀速加载拉伸实验[ 2 ]。7种草本植物分别进行拉伸实验,重复30次。

1. 4 雪道栽培适应性试验

在雪道播种及移植后1个月进行调查观测,测定相应指标,记录植物生长情况。调查测定的指标包括:成活率、越夏率、生长状况。生长状态评价:如果草本生长情况正常,且长势良好,记3分;草本出现部分萎蔫、叶片发黄现象,生长状况较为良好,记2分;一半以上草本萎蔫、枯死,生长状况较差,记1分;一半以上草本死亡,记0分[ 8 ]。

⑴直播试验

6月中旬以后,在雪道上选择地势平缓,土层较好地段,清除土地上的石块、杂草,移除不必要的障碍物。在准备播种的雪道表面的实验地块,每个品种播种1 m2。

⑵草皮移植试验

雪道中部立面都以缓、陡坡为主,相对平缓的地势较少,不具备植物生长的地形条件。一方面在碎石较少,且尚有少量土层地段,采用局部整地:清理石块、垃圾、废物,使雪道具备了良好的种植条件;另一方面,在全是大石砺基本无土壤覆盖的地段,利用预先种植好的草皮,拆分成2~3个芽为一族的草嵌入石砺中间平整好的床面上,用细碎的土壤填好缝隙,提高植被的附着及生产能力,起到防止土坡下滑,保证植被生长等最佳效果。

1. 5 试验地概况

试验选择雪道中部海拔700 m左右,植被破损部分进行植被恢复试验。试验在北大湖2号雪道进行,地理位置为126°36′22.01″E,43°37′42.21″N,属温带季风气候,冬季平均气温-10.2 ℃,最初降雪日在10月下旬,最终降雪日在4月下旬,积雪日达160天左右。整个区域三面环山,冬季风小,有时近似静风。试验地海拔705 m,相对高差10 cm,东西长10 m,南北宽5 m。雪道的南侧、西侧相对高差为10~20 cm不等、坡度近12°破损雪道周边的地势相对平坦。

2 结果与分析

2. 1 发芽指标测定

为验证种子活性,便于后续试验,在7种草本待播种子中每类草本随机抽取400粒,在相同室温和处理方式的条件下进行发芽试验。结果表明:白车轴草的发芽时间最早、出齐时间最短,但发芽质量低;蒲公英发芽时间相对较晚,出齐时间最长,发芽质量相对较低。蒲公英、早熟禾种子发芽率最低为35.25%、36.25%,而黑麦草、紫羊茅和水稗种子发芽率可达到89.75%、84% 和83.5%(表1)。白车轴草与所有草本种子发芽率均存在显著差异,早熟禾、蒲公英与其他草本种子发芽率存在显著差异。紫羊茅、黑麦草、水稗的发芽势较高,可达61%、59.25%、54.75%,同时这三种草本的发芽指数也相对较高。早熟禾、蒲公英的发芽势与发芽指数值均较低。剪股颖与除白车轴草外其他草本的发芽指数存在显著差异,早熟禾、蒲公英与其余草本种子存在显著差异。黑麦草与其余草本种子发芽指数存在显著差异。室内发芽表现为黑麦草gt;紫羊茅gt;水稗gt;剪股颖gt;白车轴草gt;早熟禾gt;蒲公英。

2. 2 温室播种试验

播种5 d后每日观测出苗情况(图1),白车轴草最先出苗、其次黑麦草出苗,蒲公英、剪股颖陆续出苗,17天基本出齐。苗木生长20 d左右,观测苗床杂草情况,记录每平米苗床上杂草的覆盖率。

结果(表2)表明:白车轴草和黑麦草的出苗天数和出齐天数最短,黑麦草的出苗率最高,长势最好,能100%控制杂草;紫羊茅出苗率高但控制杂草能力较差,存在30%的杂草且出齐时间相对较长。蒲公英出苗率较低且控制杂草能力弱。

2. 3 圃地播种试验

为了给雪道改造提供可移植草皮,在圃地进行播种试验,待苗出齐后随机抽取30株草本进行茎长、根长及抗拉力测定。在生长周期一致情况下,水稗平均根长达19.6 cm,剪股颖平均根长11.12 cm,紫羊茅平均根长10.23 cm。根长情况为:水稗gt;黑麦草gt;白车轴草gt;剪股颖gt;紫羊茅gt;蒲公英gt;早熟禾(8.19 cm)。茎长情况为:剪股颖(62.66 cm)gt;黑麦草(61.05 cm)gt;水稗(59.57 cm)gt;早熟禾(29.1 cm)gt;紫羊茅(26.4 cm)gt;蒲公英(25.65 cm)gt;白车轴草(21.85 cm)。抗拉力情况为:水稗(18.76 N)gt;黑麦草(7.14 N)gt;剪股颖(4.43 N)gt;紫羊茅(4.36 N)gt;蒲公英(3.57 N)gt;早熟禾(3.36 N)gt;白车轴草(2.11 N)。

2. 4 雪道栽培适应性试验

2. 4. 1 播种苗适应性试验

播种7 d后7种草本种子陆续出苗,两周左右苗出齐,与圃地播种试验结果基本一致。由图3可见,黑麦草播种成活率最高达90%,其余几种草本出苗情况较好,紫羊茅在雪道播种出苗情况略差为70%。具体为:黑麦草、剪股颖gt;白车轴草gt;早熟禾、水稗gt;紫羊茅gt;蒲公英。播种苗整体生长情况较好,其中黑麦草长势最好,无萎焉、枯草情况。其余草本在夏季高温暴晒下均存在小部分萎蔫的情况,紫羊茅萎蔫程度相对较重。

2. 4. 2 移植苗适应性试验

在圃地培育的黑麦草、蒲公英、水稗、白车轴草、早熟禾、紫羊茅、剪股颖7种草本植物,切根以草皮形式移栽到雪道选择的试验地块,2周后陆续开始恢复生长(图4)。具体移植成活情况(表3):黑麦草、水稗gt;白车轴草、早熟禾、紫羊茅gt;剪股颖gt;蒲公英。黑麦草、水稗整体长势表现良好,且随着夏季高温期的到来,植物的长势并未表现明显的下降。白车轴草、紫羊茅、剪股颖移植后出现萎蔫情况较为严重。水稗移植成活率相对较低,但生长情况良好。

3 讨 论

种子发芽率和种子活力是衡量种子质量的主要指标之一[ 9 ]。在室温下,7种草本种子发芽情况差异明显。黑麦草、水稗、紫羊茅的发芽率可以达到89.75%、83.5%、84%,且这三种草本的发芽势及发芽指数均较高,说明这三种草本种子活力高,出苗整齐,苗壮;而早熟禾、蒲公英的发芽率、发芽势及发芽指数均较低,这与这两种草本不适宜发芽试验的环境有很大关系,所以后续进行温室播种试验进行验证。在温室播种试验中,所有种子发芽情况均较好,得到了较大的提升,符合试验标准。其中黑麦草、白车轴草出苗率高且控制杂草能力较强。早熟禾及蒲公英出苗情况良好,可以继续进行试验。

圃地播种试验可以为雪道改造提供可移植草皮,同时验证在同样生长环境下不同草本生长量及抗拉力能力。根系抗拉情况是表现根系固土能力的重要特征。结果表明:平均茎长最高的剪股颖(62.66 cm)较平均茎长最低的白车轴草(21.85 cm)高186.77%。平均根长最大的水稗(19.6 cm)较平均根长最短的早熟禾(8.19 cm)高139.32%。抗拉力情况为:水稗(18.76 N)gt;黑麦草(7.14 N)gt;剪股颖(4.43 N)gt;紫羊茅(4.36 N)gt;蒲公英(3.57 N)gt;早熟禾(3.36 N)gt;白车轴草(2.11 N)。白车轴草生长较慢,且抗拉力情况弱,在贫瘠地区可能会不适宜生存。

草皮移植是生态修复的常用手段,能够有效进行植被重建。目前草皮移植技术多用于研究高寒矿区生态修复及高寒高海拔地区公路改建中,未曾在雪道修复上有过试验。在雪道改造试验中,由于部分地点主要为裸露的岩石,植物失去了生存的基础,因此进行移植草皮试验和播种试验。结果表明所选择7中草本植物的播种苗及移植苗皆能够在雪道上存活,且存活率均超过50%,能够有效缓解雪道上的生态问题。白车轴草、早熟禾、剪股颖在雪道上矿石区域移植成活状态较差,说明其无土环境不能够很好的生存。而水稗、黑麦草在播种及移植条件下均能够适宜在北大湖雪道生长,这与其根系抗拉力较强有关。

4 结 论

黑麦草和水稗在不具备植物生长的地形条件下依然能够成活,具备在全是大石砺基本无土壤覆盖的地段存活的能力,能够为雪道增绿,达成生态修复的目的,且在部分有薄土覆盖的区域可以通过播种的方式存活,降低经济成本。综上所述,黑麦草、水稗在各个试验阶段均表现较好,播种与移植均能适宜在北大湖雪道上生长,有利于北大湖生态环境的修复。紫羊茅在雪道上生长较差,不适宜在北大湖雪道处大范围播种。

参考文献

[1] 张杰, 陈晓安, 汤崇军, 等. 典型水土保持措施对红壤坡地柑橘园水土保持效益的影响[J]. 农业工程学报, 2017, 33(24): 165 - 173.

[2] 冯旭环, 周璐, 熊伟, 等. 大渡河干热河谷区本土优势灌草植物根系的抗拉力学特性及其影响因素研究[J]. 干旱区资源与环境, 2023, 37(7): 159 - 169.

[3] 张博文, 李富平, 许永利. 10种草本植物对石矿迹地土壤的改良效果[J]. 江苏农业科学, 2018, 46(21): 286 - 290.

[4] 夏冬, 邵国梁, 李小光, 等. 基于岩质边坡生态修复的土壤重构研究现状及趋势[J/OL]. 煤炭科学技术, 2024-11-14.

[5] 成文浩, 马彩虹. 面向多尺度多目标的黄河上游生态脆弱区城市绿色基础设施格局构建: 以宁夏石嘴山市四湖水系为例[J/OL]. 环境科学, 2024-11-14.

[6] 李永霞, 颜呈霖, 张一鸣, 等. 不同种群巨柏种子表型及萌发特性[J]. 种子, 2022, 41(4): 81 - 85.

[7] 赵宇, 赵鲲, 周琳, 等. 卷柱头苔草草坪建植技术探析[J]. 现代园艺, 2017(22): 32.

[8] 高平, 刘敏奎, 程迪华, 等. 成都地区室外花槽式墙面绿化植物栽培试验与评价筛选研究[J]. 现代园艺, 2020, 43(7): 32 - 35.

[9] 周萌, 周放姣, 唐文帮, 等. 8个水稻恢复系及其所配组合的种子发芽率和活力分析[J/OL]. 分子植物育种, 1-17[2024-10-31].

标签:  车轴 

免责声明

本文来自网络,不代表本站立场。如有不愿意被转载的情况,请联系我们。

iidomino cuppor