拉林公路边坡植被特征及土壤养分分析_王明涛.pdf

第 7 卷第 1 期高原农业Vol.7 No.12023 年 2 月Journal of PlateauAgricultureFeb.2023收稿日期：2022-09-12作者简介：王明涛（1986-），男，汉族，吉林四平人，博士，讲师。研究方向：高寒生态系统修复及牧草种质资源。通讯作者：苗彦军（1971-），男，汉族，内蒙古人，硕士，教授。研究方向：西藏野生牧草种质资源、牧草栽培及植被恢复。基金项目：西藏自治区科技厅重点项目（XZ202001ZY0057G）；西藏重大科技专项（XZ202101ZD003N）。拉林公路边坡植被特征及土壤养分分析王明涛1苗彦军1*赵玉红1包赛很那1雷变霞2（1.西藏农牧学院 动物科学学院；2.林芝市广东实验学校，西藏林芝 860000）摘要 通过调查拉林公路林芝市巴宜区至百巴路段边坡植被和土壤养分含量，对坡向（阳坡和阴坡）和不同坡度（30）下各指标的变化规律进行了分析。结果表明，阴坡不同坡度干草产量显著高于阳坡。随着边坡坡度的增加土壤全磷含量显著下降，阳坡土壤 pH 值均呈现逐渐升高的趋势，阴坡土壤有机质和速效钾含量呈明显的下降趋势，其他养分指标的变化规律不明显。土壤养分含量是影响植被特征指标的主要因素，在该地段护坡养护措施中应综合补充肥料，及时提高土壤中氮素含量，维持土壤肥力，保持水土，更好的发挥边坡绿化美观效果与生态价值。关键词 土壤养分；边坡；高等级公路；林芝中图分类号：S151.9文献标识码：A文章编号：2096-4781（2023）01-0008-08DOI:10.19707/ki.jpa.2023.01.002Investigation on Vegetation Characteristics and Soil Nutrients ofLalin Highway SlopeWANG Mingtao1,MIAO Yanjun1*,ZHAO Yuhong1,BAO Sai Henna1,LEI Bianxia2（1.Animal Science College,Tibet Agriculture&Animal Husbandry University;2.NyingchiGuangdong Experimental School,Nyingchi Tibet,860000,China）Abstract:By investigating the slope vegetation and soil nutrient content of Bayi district toBaiba section of Nyingchi City,Lalin Highway,the change law of each index was analyzedunder slope aspect(sunny slope and shady slope)and different slope(30).The results were asfollows:the hay yield of shady slope was significantly higher than that of sunny slope;with theincrease of slope,soil total phosphorus content showed a significant decreasing trend,but soilpH value showed a gradual increasing trend on sunny slope,and soil organic matter andavailable potassium content showed a significant decreasing trend on shady slope,but thechange law of other nutrient indexes was not obvious.Soil nutrient content is the maininfluencing factor of vegetation characteristics.Fertilizer should be comprehensively added inslope protection and maintenance measures in this section to timely increase soil nitrogencontent,maintain soil fertility,conserve water and soil,and better play the aesthetic effect andecological value of slope greening.Key words:soil nutrients,slope,high-grade highway,Nyingchi随着我国经济的快速发展，高等级公路建设投入力度逐步加大，公路网络体系不断完善1。高等级公路是现代化基础设施的重要组成部分，给人们的日常生产和生活带来了极大的便利，能够有效带动山区内部与外部经济联动发展2。为了保障行车的舒适性和安全性，公路养护措施尤为重要，政府第 1 期王明涛等：“拉林公路边坡植被特征及土壤养分分析”9相关部门对公路养护问题高度重视3,4。因此，开展公路护坡养护措施的相关研究对于提升高等级公路安全性和科学养护决策的制定具有重要意义。目前，学者在对公路护坡的基质配合比例与厚度5、优势草种选择与比例6、植被建植方式与管理制度7、植被群落多样性变化及水土保持评价等方面8,9进行了大量的探索，并取得了卓越的研究成果。然而，有关高原地区高等级公路护坡养护方面的报道较少。林芝市地处西藏东南部，该区域自然条件独特，平均海拔3 100 m，地形条件复杂，海拔梯度变化大10。特殊的气候条件下，不仅增加了高等级公路建设期间的工程困难，也必然会增添后期护坡养护管理难度11。已有研究表明，该区域引种栽培优质草本植物的种子生产将受到一定的影响，随着海拔的升高利用引进优质草种的难度也将逐渐增大12,13。因此，适宜草种选择、乡土草种发掘、土壤质量和水土保持效果综合评价等研究可为西藏高等级公路护坡养护提供良好的基础性保障，但相关研究甚少。本研究调查了高等级公路护坡植被和土壤现状，探讨相关指标变化规律，以期为拉林高等级公路的养护措施提供一些基础数据和参考。1 材料与方法1.1 调查区域概况调查样地起点位于林芝市巴宜区，终点至百巴镇（全长近70 km），海拔3 0053 129 m之间，气候特征为温带季风气候。年均降水量 650700 mm，多集中在 69 月份，平均相对湿度 71%。年日照时数2 0002 500 h间，年总辐射量为6.17.0109J/m2，光合有效辐射为 2.53.0 109J/m2，年最高气温29.3，最低气温约为-14.5，年平均气温8.6，无霜期 160180 d14,15。1.2 研究方法试验于 2021 年 6 月中旬对调查样地边坡不同坡向的植被和土壤进行样品采集。为降低光照、温度等环境因子对试验结果的影响，不同坡向（阳坡和阴坡）样地选取了坡位相近的地段。护坡建植时草种的选择为高羊茅（Festuca elata Keng ex E.Alexeev）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、黑麦草（Lolium perenne L.）和紫羊茅（Festuca rubra L.）等，混合后播种量为 2535 g/m2。调查样地基本信息如表 1 所列。表 1 样地基本信息Tab.1 Basic information about the plot样地编号经纬度海拔高度/m坡度/坡向主要植物种类SU1294113N940552E3 0055.82阳坡高羊茅（Festuca elata Keng ex E.Alexeev）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、白三叶（Trifolium repens L.）、尼泊尔酸模（Rumex nepalensis Spreng.）SU2294752N935145E3 10214.46SU3294715N935218E3 12928.08SH1294233N940103E3 0088.57阴坡SH2294338N935747E3 05516.88SH3294555N940214E3 08727.40注：SU，阳坡；SH，阴坡；1、2、3，不同的样品采集地点，下同。10高原农业2023 年第 1 期1.3 样品采集和指标测定采用标准样方法测定植被特征16，每个样地中随机选取 5 个1 m1 m的样方，用目测估计法估算物种盖度。株高的测定是在样方内随机选取 10 个植株，测量植株顶端至地面的距离，取其平均值。齐地面刈割后，称量样品鲜重，带回实验室放入烘干箱内105下杀青30 min，65烘干至恒重，冷却后并称量干重。土壤样品采集以蛇形取样方式，对每个样地的不同土层（010 cm和 1020 cm）打钻取土，按土层分别混匀。每个混合土样重复 3 次，四分法去除多余土壤。做好标记带回实验室自然风干，磨碎后过2 mm筛，进行土壤养分指标测试。采用常规分析方法测定土壤养分指标17,18，指标包括土壤 pH 值、有机质、全氮、全磷、全钾、铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾。1.4 数据处理使用 Microsoft Excel 计算数据并制图，应用SPSS21.0 软件进行相关性分析（Pearson 相关系数法）和单因素方差分析（One-way ANOVA），最小显著性差异法（LSD）进行多重比较，P0.05 表示差异显著。2 结果分析2.1 护坡植被特征变化阳坡鲜草和干草产量随着坡度增加呈现下降趋势，其中 SU3样地鲜草（261.98 g/m240.48 g/m2）和干草（155.38 g/m217.82 g/m2）产量显著低于其他样地（P0.05）（表 2）。阴坡植被鲜干草产量随坡度变化差异不显著，但是阴坡鲜草和干草产量明显高于相近坡度的阳坡，其中干草产量变化达到了显著水平（P0.05）。由此可见，坡向对护坡植被产量具有明显的影响；坡度（30）对阳坡植被生物量的影响要大于阴坡植被。表 2 不同样地植被特征比较分析Tab.2 Comparative analysis of different vegetation characteristics样地编号鲜草产量/g/m2干草产量/g/m2株高/cm盖度/%鲜干比SU1665.71157.32bc295.4558.92b71.647.73b68.204.35d2.240.21abSU2492.0087.49c261.1328.05b100.4823.00a72.606.28cd1.880.25bcSU3261.9840.48d155.3817.82c57.7528.00b66.675.88d1.690.16cSH1847.86244.28ab372.3453.68a101.2614.00a81.205.27b2.250.42abSH2863.66136.05ab412.0738.54a101.4011.71a79.806.11bc2.080.16abcSH3992.67155.30a416.2228.89a106.6415.36a93.006.63a2.380.29a注：同一列小写字母不同表示差异性显著（P0.05），下同。2.2 护坡土壤指标变化2.2.1 土壤 pH 值和有机质含量随坡度增加，阳坡 020 cm土层 pH 值均呈上升趋势（P0.05），而阴坡土壤 pH 值变化规律不明显（图 1）。且 010 cm和 1020 cm两土层中除SU1 和 SH1 样地土壤 pH 值无显著性差异外，其他样地均表现出阳坡土壤 pH 值最高（P0.05）。010 cm土层阳坡和阴坡土壤有机质含量均随着坡度的增加而下降（P0.05）。其中阴坡不同坡度有机质含量分别达