張順倉 王斐 張宇

摘要 分析了植物籬技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展歷程，綜述了植物籬的生態(tài)價值，包括改善區(qū)域微環(huán)境和增加生物多樣性，控制水土流失，改善微地貌，改善土壤理化性質(zhì)，控制農(nóng)業(yè)面源污染等。同時介紹了植物籬的民族生態(tài)學(xué)價值，即不同民族對植物籬的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞 植物籬； 發(fā)展歷程；生態(tài)價值； 民族生態(tài)學(xué)

Overview of Ecological Value and Ethnoecology Value of Hedgerow

ZHANG Shun-cang1，WANG Fei1，ZHANG Yu2 （1.College of Bioscience and Biotechnology，Yangzhou University，Yangzhou，Jiangsu 225009； 2.Key Laboratory of Economic Plants and Biotechnology，Kunming Institute of Botany，Chinese Academy of Sciences，Kunming，Yunnan 650201）

Abstract The development of hedgerow technology at home and abroad was analyzed，the ecological values of hedgerow were reviewed，including improving the regional microenvironment and biodiversity，controlling soil erosion，improving microtopography，improving soil physical and chemical properties，and controlling the agricultural non-point source pollution.The ethnoecology value of hedgerow namely the application of hedgerow in different ethnic groups was also introduced.

Key words Hedgerow；Development history；Ecological value；Ethnoecology

近年來，隨著人口的急劇增加和人們物質(zhì)需求的提高，人類對自然資源進行了掠奪式的開發(fā)利用，嚴(yán)重破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)和平衡體系，導(dǎo)致水土流失、氣候惡化、生物多樣性減少等一系列問題，對人類社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。為了改善生態(tài)環(huán)境，國內(nèi)外學(xué)者運用不同生態(tài)手段進行了多種嘗試，其中植物籬技術(shù)在防風(fēng)固沙、減少地表徑流、改善土壤養(yǎng)分等方面的作用逐漸受到重視，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。此外，不同民族在對植物籬的應(yīng)用過程中發(fā)掘出了其獨特的經(jīng)濟價值和文化價值，具有廣闊的民族生態(tài)學(xué)研究前景。筆者概述了植物籬技術(shù)的發(fā)展歷程、生態(tài)價值及其民族生態(tài)學(xué)價值，以期為更加合理地利用這一技術(shù)造福人類提供理論參考。

1 植物籬技術(shù)的發(fā)展歷程

植物籬技術(shù)是指在坡耕地上沿一定等高線密集種植一些莖稈堅挺、萌生力強的多年生灌木、小喬木或草本植物過濾帶，進行攔截泥沙、保土蓄水，并在其帶間種植農(nóng)作物或林果作物而形成的一種農(nóng)林復(fù)合技術(shù)[1-2]。

植物籬最早起源于歐洲，至今已有數(shù)百年歷史。在19世紀(jì)及20世紀(jì)早期發(fā)表的農(nóng)業(yè)報告中，很多都涉及植物籬[3]。Hoskins[4]指出，山楂是最早用于植物籬的植物種類。Rackham[5]概述了植物籬的發(fā)展歷史，指出植物籬的起源可追溯到羅馬時代。在許多歐美國家，植物籬的早期應(yīng)用側(cè)重于邊界防護、木材生產(chǎn)等方面，后來應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴展，在生物多樣性保護、土地保護及景觀生態(tài)規(guī)劃等方面發(fā)揮了不可替代的作用[6-8]。

我國有關(guān)植物籬技術(shù)的研究起步相對較晚，20世紀(jì)90年代初期才逐漸興起。1991年唐亞首先在金沙江河谷坡地上開展了植物籬模式的研究和示范工作，并結(jié)合我國山區(qū)的實際情況進行了大量改進和完善[9]。1998年以后植物籬的影響和試驗范圍逐漸擴大。近十幾年來，國內(nèi)學(xué)者對植物籬物種選擇、減蝕效果、帶內(nèi)間距和結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分變化和生態(tài)效益等方面進行了大量研究，揭示了植物籬在防治水土流失中的綜合效應(yīng)[2，10-12]。目前，我國對植物籬的研究主要集中于長江中上游干旱河谷區(qū)、三峽庫區(qū)及黃土高原等水土流失較嚴(yán)重的地區(qū)。為了降低山區(qū)坡耕地水土流失的治理成本，結(jié)合植物籬種類的特有屬性，我國學(xué)者在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上提出了等高植物籬、經(jīng)濟植物籬和固氮植物籬的概念，并在試驗區(qū)取得了較好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益[13-15]。

2 植物籬的生態(tài)價值

2.1 改善區(qū)域微環(huán)境和增加生物多樣性 植物籬作為防護林，能有效改善區(qū)域小氣候，它不僅可以降低白天溫度、大氣濕度和土壤溫度，還可以降低風(fēng)速，減少蒸發(fā)和提升夜間溫度，這種微環(huán)境的改變有利于作物生長[16]。同時，植物籬在生物多樣性保護方面也發(fā)揮著重要作用。植物籬是多種野生動物的棲息地和活動場所，植物籬分布較多的地方野生動物的種類和數(shù)量也較多，有利于動物的保護和生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定[3，17-18]。棲息動物則可以通過傳播植物種子等方式來擴大植物的分布范圍，促進植物多樣性的增加[19]。

2.2 控制水土流失 植物籬可以攔截泥沙，減少徑流量和降低坡面水流速度與沖刷力，分散地表徑流，已成為水土流失最基本的防治措施之一[20]。Donjadee等[21]在3個不同坡度的模擬坡地上種植香根草植物籬，在6個梯度的模擬降雨沖刷下，其徑流量體積和土壤流失率與對照相比分別減少了31%～69%和62%～86%。Fan等[22]在浙江諸暨地區(qū)設(shè)置徑流場試驗小區(qū)，研究黃花菜和沿階草對土壤侵蝕的緩解作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，植物籬區(qū)與對照相比土壤侵蝕量和地表徑流分別減少了31.99%～67.22%和15.44%～45.11%。

2.3 改善微地貌 植物籬在減少水土流失的同時，能使被降雨沖刷的土壤顆粒在植物籬帶間逐漸堆積，從而緩減坡度，減少坡長，提高籬坎，最終形成生物田。Lin等[23]在長江三角區(qū)上游的紫色土壤坡耕地上種植香根草植物籬和紫穗槐植物籬，分別使坡度平均減緩3°72′和2°81′。陳治諫等[24]研究表明，在皇竹草植物籬-農(nóng)作物種植模式下，2年后試驗坡地的坡度由25°減小為22°，且由于泥沙的堆積形成了連續(xù)的淤積帶，同時植物籬帶上沿的土壤層形成了籬坎。

2.4 改善土壤理化性質(zhì)，提高土地利用率 土壤容重、孔隙度、入滲率和養(yǎng)分含量等是土壤物理性質(zhì)的重要指標(biāo)，決定了土壤肥力的大小。植物籬龐大的根系能富集和攔截因土壤侵蝕而流失的土壤顆粒，降低土壤容重，提高入滲量和入滲率，其枯枝落葉還能增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤營養(yǎng)狀況[25-26]。黎建強等[12]研究表明，在長江上游坡耕地上種植植物籬，可使植物籬帶上、帶內(nèi)和帶下土壤的有機質(zhì)含量分別比帶間土壤增加27.9%、67.3%和31.6%。劉緒軍等[27]研究了植物籬對坡耕地土壤理化性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)與對照相比，種植植物籬的坡耕地全年平均土壤含水率提高20.5%，且土壤的通氣、透水和導(dǎo)熱等性能明顯上升[27]。

2.5 控制農(nóng)業(yè)面源污染 近年來，隨著城市化進程的加快和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，一些地區(qū)城市垃圾、畜禽糞便堆積，化肥及農(nóng)藥殘留等通過地表徑流形成水源污染，農(nóng)業(yè)面源污染問題受到越來越多的關(guān)注。植物籬作為一種農(nóng)林復(fù)合技術(shù)，其根系的穿插和固結(jié)作用可有效攔截土壤顆粒，改善土壤理化性質(zhì)，增強土壤對污染物的吸附、溶解和降解能力。Lazzaro等[28]在意大利東北部地區(qū)研究了懸鈴木等木本植物組成的植物籬對噴灑農(nóng)藥的截留效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其能有效攔截農(nóng)藥氣霧，截留率達73%以上。Otto等[29]在果園中噴灑農(nóng)藥，植物籬對農(nóng)藥的截留率高達98%，有效降低了農(nóng)藥對周邊居民區(qū)的污染。

3 植物籬的民族生態(tài)學(xué)價值

民族生態(tài)學(xué)的概念最早由美國科學(xué)家Hanold Conklin于1954年提出，指出民族生態(tài)學(xué)為人類認識自然界的信仰、知識和實踐。隨著研究的深入，人們對民族生態(tài)學(xué)有了更深入的認識。目前，認為民族生態(tài)學(xué)是研究民族發(fā)展與生物資源利用及生態(tài)環(huán)境保護之間關(guān)系的學(xué)科，是民族學(xué)與生態(tài)學(xué)的有機結(jié)合和相互滲透。民族生態(tài)學(xué)是研究不同民族和社會如何與其自然環(huán)境要素相互作用的一門科學(xué)[30]。

作為一種重要的植物資源，植物籬除了具有多種生態(tài)價值外，各民族在對其進行開發(fā)利用過程中，挖掘了其豐富的民族生態(tài)學(xué)價值。如我國滇西北地區(qū)的藏族將川小檗、滇西山楂、長柱十大功勞、麗江山荊子、單刺仙人掌、峨眉薔薇等植物籬植物作為食物來源[31]。在南非夸祖魯-納塔爾省的圖蓋拉河上游地區(qū)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民把常見的植物籬樹種卡魯銀合歡、桑樹和美國皂莢作為動物飼料的重要來源[32]。我國云南地區(qū)常見的植物籬植物金雀花具有多種用途，當(dāng)?shù)鼐用駥⑵浠ㄗ鳛槭卟耸秤?，同時用于治療貧血、咳嗽等疾病[33]。河北省懷安縣農(nóng)民利用當(dāng)?shù)刂饕闹参锘h樹種紫穗槐的枝條編織籮筐、荊笆等用于日常生活，利用鮮嫩莖葉等作為有機肥源和飼料，老枝條用作燃料，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益[34]。

4 展望

作為一種不斷發(fā)展的農(nóng)林復(fù)合業(yè)技術(shù)，植物籬具有重要的經(jīng)濟價值和生態(tài)價值。在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境不斷惡化的背景下，探討如何更加合理地利用植物籬技術(shù)，使其更好地服務(wù)于我國社會經(jīng)濟的發(fā)展顯得尤為必要。不同地區(qū)自然環(huán)境和社會文化有差異，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況選擇適宜的植物籬物種、結(jié)構(gòu)和配置模式，兼顧其經(jīng)濟效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)。各地區(qū)居民在長期的生產(chǎn)實踐中積累了豐富的植物籬利用傳統(tǒng)知識，這些傳統(tǒng)知識是當(dāng)?shù)匚幕铜h(huán)境條件的融合體，體現(xiàn)了植物籬的民族生態(tài)學(xué)價值。建立健全保護制度，對于傳統(tǒng)知識進行搜集和整理，從中凝練出適合當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的植物籬利用新方式具有重要的理論和實踐意義。

參考文獻

[1] KANG B T.Alley cropping：Past achievements and future directions[J].Agroforestry systems，1993，23（2/3）：141-155.

[2] 王玲玲，何丙輝，李貞霞.等高植物籬技術(shù)研究進展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003，11（3）：131-133.

[3] BAUDRY J，BUNCE R G H，BUREL F.Hedgerows：An international perspective on their origin，function and management[J].Journal of environmental management，2000，60（1）：7-22.

[4] HOSKINS W G.The making of the English landscape[M].London：Hodder and Stoughton，1969.

[5] RACKHAM O.The history of the countryside：The classic history of Britains landscape，flora，and fauna[M].London：Phoenix Press，1986.

[6] HELLIWELL D R.The distribution of woodland plant species in some Shropshire hedgewors[J].Biological conservation，1975，7（1）：61-72.

[7] SUTTON R K.Relict rural plantings in Eastern Nebraska[J].Landscape journal，1985，4（2）：106-115.

[8] GHAFFAR A，ROBINSON G M.Restoring the agricultural landscape：The impact of government policies in East Lothian，Scotland[J].Geoforum，1997，28（2）：205-217.

[9] 唐亞，謝嘉穗，陳克明，等.等高固氮植物籬技術(shù)在坡耕地可持續(xù)耕作中的應(yīng)用[J].水土保持研究，2001，8（1）：104-109.

[10] 董萍，嚴(yán)力蛟.利用植物籬防治水土流失的技術(shù)及其效益研究綜述[J].土壤通報，2011，42（2）：491-496.

[11] 呂文星，張洪江，程金花，等.三峽庫區(qū)植物籬對土壤理化性質(zhì)及抗蝕性的影響[J].水土保持學(xué)報，2011，25（4）：69-73.

[12] 黎建強，張洪江，程金花，等.長江上游不同植物籬系統(tǒng)的土壤物理性質(zhì)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2011，22（2）：418-424.

[13] 唐政洪，蔡強國，許峰，等.半干旱區(qū)植物籬侵蝕及養(yǎng)分控制過程的試驗研 究[J].地理研究，2001，20（5）：593-600.

[14] 孫輝，唐亞，陳克明，等.固氮植物籬防治坡耕地土壤侵蝕效果研究[J].水土保持通報，1999，19（6）：1-5.

[15] 涂仕華，陳一兵，朱青，等.經(jīng)濟植物籬在防治長江上游坡耕地水土流失中 的作用及效果[J].水土保持學(xué)報，2006，19（6）：1-5.

[16] SNCHEZ I A，LASSALETTA L，MCCOLLIN D，et al.The effect of hedgerow loss on microclimate in the Mediterranean region：An investigation in Central Spain[J].Agroforestry systems，2010，78（1）：13-25.

[17] GELLING M，MACDONALD D W，MATHEWS F.Are hedgerows the route to increased farmland small mammal density？ Use of hedgerows in British pastoral habitats[J].Landscape ecology，2007，22（7）：1019-1032.

[18] HANNON L E，SISK T D.Hedgerows in an agri-natural landscape：Potential habitat value for native bees[J].Biological conservation，2009，142（10）：2140-2154.

[19] PEJCHAR L，PRINGLE R M，RANGANATHAN J，et al.Birds as agents of seed dispersal in a human-dominated landscape in southern Costa Rica[J].Biological conservation，2008，141（2）：536-544.

[20] NG S L，CAI Q G，DING S W，et al.Effects of contour hedgerows on water and soil conservation，crop productivity and nutrient budget for slope farmland in the Three Gorges Region （TGR） of China[J].Agroforestry systems，2008，74（3）： 279-291.

[21] DONJADEE S，TINGSANCHALI T.Reduction of runoff and soil loss over steep slopes by using vetiver hedgerow systems[J].Paddy and water environment，2013，11（1/2/3/4）：573-581.

[22] FAN J，YAN L J，ZHANG P，et al.Effects of grass contour hedgerow systems on controlling soil erosion in red soil hilly areas，Southeast China[J].International journal of sediment research，2015，30（2）：107-116.

[23] LIN C W，TU S H，HUANG J J，et al.The effect of plant hedgerows on the spatial distribution of soil erosion and soil fertility on sloping farmland in the purple-soil area of China[J].Soil and tillage research，2009，105（2）：307-312.

[24] 陳治諫，廖曉勇，劉邵權(quán).坡地植物籬農(nóng)業(yè)技術(shù)生態(tài)經(jīng)濟效益評價[J].水土保持學(xué)報，2003，17（4）：125-127.

[25] 謝庭生，羅蕾.紫色土丘陵侵蝕溝建植物籬自然植被恢復(fù)及水土流失特征研究[J].水土保持研究，2005，12（5）：62-65.

[26] 李新平，王兆騫，陳欣，等.紅壤坡耕地人工模擬降雨條件下植物籬笆水土保持效應(yīng)及機理研究[J].水土保持學(xué)報，2002，16（2）：36-40.

[27] 劉緒軍，任憲平，楊亞娟，等.植物籬對黑土區(qū)坡耕地土壤蓄水性能的影響[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2015（4）：7-9.

[28] LAZZARO L，OTTO S，ZANIN G.Role of hedgerows in intercepting spray drift：Evaluation and modelling of the effects[J].Agriculture，ecosystems and environment，2008，123（4）：317-327.

[29] OTTO S，LODDO D，BALDOIN C，et al.Spray drift reduction techniques for vineyards in fragmented landscapes[J].Journal of environmental management，2015，162：290-298.

[30] 李文華.對中國民族生態(tài)學(xué)發(fā)展與創(chuàng)新的幾點意見和建議[J].中央民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，24（4）：5-6.

[31] 琚妍.滇西北藏區(qū)野生食用植物的民族植物學(xué)調(diào)查[D].北京：中央民族大學(xué)，2013.

[32] EVERSON C S，EVERSON T M，VAN NIEKERK W.Soil water competition in a temperate hedgerow agroforestry system in South Africa[J].Agroforestry systems，2009，75（3）：211-221.

[33] 李洪文，尹艷瓊，周曉波，等.云南特有野生蔬菜金雀花豐產(chǎn)栽培技術(shù)[J].中國野生植物資源，2008，27（4）：63-64，67.

[34] 周興魁，孫國亮，蔡強國.黃土丘陵區(qū)的地埂植物籬──紫穗槐[J].山西水土保持科技，1997（2）：32-34.