CN109168854A - 一种植被恢复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植被恢复的方法，具体方法为在待恢复植被的地区底面挖掘土坑，土坑的规格为长0.9～1.1m，宽0.9～1.1m，深0.5～0.8m。本发明所述利用土坑进行植被恢复的方法，土坑加快氮磷元素的释放进程，使其能够再次被植物重新利用，缓解了土壤元素缺乏的情况；土坑能够保持周围土壤有较高的含水量，即使坑内没有积水，有利于周围植物在旱季吸收水分，缓解旱季对植物的影响；土坑可以显现蓄水能力和肥池作用，促进植物生长，尤其是促进树苗生长，有效恢复当地植被。

Description

一种植被恢复的方法

技术领域

本发明涉及植被恢复技术领域，更具体地，涉及一种植被恢复的方法。

背景技术

植被指地球表面某一地区所覆盖的植物群落。随着社会的发展，人类不合理地开发、利用造成森林、草原等自然生态环境遭到破坏，导致大量植被被破坏。亚热带是世界上一个重要的气候带。亚热带气候的主要特点是冬月微寒，使喜温的热带作物不能良好生长，进一步对当地植被生长带来影响。

现有植被恢复方法存在一下误区：大量使用外来物质，忽略生态系统的异质性，忽略物种间的相互作用等，因此利用生态学的方法进行植被恢复显得有为重要。在生态学上，植被恢复是指运用生态学原理，通过保护现有植被、封山育林或营造人工林、灌木、草本植被，修复或重建被毁坏或被破坏的森林和其他自然生态系统、恢复其生物多样性及其生态系统功能。

澳门地处亚热带季风区，雨热同期，年平均气温为22.4℃，平均年降水量为1986.4mm，是华南沿海多雨地区之一。该气候条件本应十分利于植物的生长，不应出现缺水的问题。但是，澳门降雨季节分配不均匀，夏季降雨达到峰值，达到951.9mm，而冬季却只有114.2mm。若以月降雨量≥150mm为雨季，≤150mm为旱季。澳门旱季从10月至翌年3月，长达半年之久。另外，澳门淡水蓄水能力不足，这两个因素叠加，造成澳门冬季严重缺水。澳门淡水蓄水能力不足的原因主要有以下几个方面：(1)地域狭小，境内无河流；(2)半岛及岛屿丘陵起伏，拦截水量不多；(3)土地多为沙质土，缺少良好的储水条件；(4)虽然四面环海，但是地表淡水水资源很贫乏。澳门存在冬季季节性缺水，而澳门冬季的气温未能达到植物休眠的低温，植物仍然需水进行生长。因此，植物植被受到长达半年的季节性干旱胁迫，植物在旱季生长缓慢，甚至死亡。新植苗木由于根系仍不发达，难以利用深层土壤的水分，因此新植苗木一般存活率很低，影响植被的恢复。因此缺乏一种更加有效的植被恢复方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种更加有效的植被恢复方法。

本发明的第一个目的是提供一种植被恢复的方法。

本发明的第二个目的是提供以上所述方法在促进树苗的生长中的应用。

本发明的第三个目的是提供以上所述方法在促进凋落物分解能力中的应用。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种植被恢复的方法，在待恢复植被的地区底面挖掘土坑，土坑的规格为长0.9～1.1m，宽0.9～1.1m，深0.5～0.8m。

优选地，土坑的长和宽等长。

优选地，土坑的规格为长1m，宽1m，深0.5～0.8m。

优选地，土坑之间的间距为不大于8米。

更优选地，土坑之间的间距为2～4米。

最优选地，土坑之间的间距为2～3米。

优选地，恢复植被的地区处于北半球亚热带南部。

优选地，恢复植被的地区处于季节性干旱地区。

更优选地，待恢复植被的地区处于澳门。

最优选地，在待恢复植被的地区底面挖掘土坑，土坑的规格为长1m，宽1m，深0.5～0.8m，土坑之间的间距为不大于8米，其中，待恢复植被的地区处于澳门。

以上所述方法在促进树苗的生长中的应用，也属于本发明的保护范围。

优选地，所述促进树苗生长为促进树苗基径生长。

优选的，所述树苗为油茶、杨梅、黧蒴、火力楠和樟树中的一种或几种。

以上所述方法在促进凋落物分解能力中的应用，也属于本发明的保护范围。

优选地，所述提高凋落物分解能力提高旱季凋落物分解。

以上所述方法在缓解土壤缺磷中的应用，也属于本发明的保护范围。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明所述利用土坑进行植被恢复的方法，土坑加快氮磷元素的释放进程，使其能够再次被植物重新利用，缓解了土壤元素缺乏的情况；土坑能够保持周围土壤有较高的含水量，即使坑内没有积水，有利于周围植物在旱季吸收水分，缓解旱季对植物的影响；土坑可以显现蓄水能力和肥池作用，促进植物生长，尤其是促进树苗生长，有效恢复当地植被。

附图说明

图1为土坑法实验样地样带分布图。

图2为样带土坑布设位置示意图。

图3为2016年土坑法样地坑内外土壤C、N、P含量。

图4为2017年11月土坑法样地土壤含水量及容重。

图5为2015-2017年树苗的基径大小。

图6为2015-2017年树苗年基径增长率。

图7为2015-2016调查苗木的基径相对增长量。

图8为2016-2017调查苗木的基径相对增长量。

图9为2017年澳门风灾对样地苗木的破坏(倾斜、中部折断、基部折断、顶部折断)。

图10为土坑内外单位面积每月凋落物量获取量。

图11为土坑距离对凋落物分解率及元素释放率的影响。

图12为土坑距离对剩余凋落物元素含量的影响。

图13为土坑水位随时间蓄水时间变化图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。

实施例1利用土坑法进行植被恢复

1、样地基本情况

样地位于澳门中央山，于2015年年初清除样地内的杂草，2015年4月配合植树周活动种植树苗。树苗由珠海购入，初始树高1-1.5m。种植的树苗种类有：枫香Liquidambarformosana、油茶Camellia oleifera、杨梅Myrica rubra、黧蒴Castanopsis fissa、火力楠Michelia macclurei、樟树Cinnamomum camphora。其中枫香的数量很少，因此研究并未纳入其中。样地于2015年8月开始作为土坑法植被恢复样地，并停止对树苗的相关人工保育工作，同时开展相关实验研究。

2、样方布设

(1)土坑情况

土坑于2015年11月开挖，规格：1m×1m×0.5-0.8m。一共开挖23个，其中20个作为树苗生长情况观察实验，周围有相距土坑不同距离的树苗。另外3个作为土坑需水量评估实验，土坑周围2m内没有树苗。

(2)土坑布设

样地地形为一个小山包，分为南北两坡，因此以样带的方式进行实验样方的布设(图1)。每条样带两端上有两个土坑，土坑距离样带两端大于10m(图2)，土坑左右两边各选5棵树作为样树，5棵样树距离土坑的距离分别为：1-2m，2-3m，3-4m，4-7m，7-10m。样树作为日后定点调查对象，以连续观察土坑对植物生长的影响。

实施例2土坑法样地土壤情况

通过测量土壤容重、含水量、总氮总磷来表征土壤的土坑蓄水能力和肥池作用。

1、土壤取样

2015年10月于土坑开挖前测定土壤样地本底情况，在南坡和北坡各随机选择多个土坑拟选位置，以其为圆心，在其左或右边，采集环刀样品和土壤样品各3个(距最近树苗的树干>0.5m)。环刀样品和土壤样品一共各20个。2016年收集了坑内和坑外的土壤，监测土坑开挖一年后坑内坑外的土壤元素含量变化情况。2017年11月，对土坑内外的土壤含水量和容重进行测定，监测土坑在旱季保水能力。

2、土壤含水量和容重测定方法

(1)用凡士林在环刀内壁薄薄的涂抹一层，同时准备一定数量的铝盒，将铝盒逐个编号并称量记录铝盒的重量(准确到0.1g)，记为G₀。

(2)采样：在野外采样点选择好土壤剖面点，挖掘土壤剖面并按土壤发生层次自下而上在每个土壤发生层次中部平稳打入环刀，待环刀全部进入土壤后，用铁锹挖去环刀周围的土壤，取出环刀，小心脱出环刀上端的环刀托，然后用削土刀削平环刀两端的土壤，使得环刀内土壤容积一定。在采样过程中，每一个操作步骤都要小心确保不扰动环刀内的土壤，如发现环刀内土壤亏缺或松动，则应该弃掉已采集土样，重新采集。

(3)烘干：将已采集好的环刀内土壤样品小心的全部转移到已知重量的铝盒内，称量铝盒及新鲜土壤样品地重量，记为G₁。将样品带回室内，放在105℃烘箱内烘干至恒重，称量烘干土及铝盒重量，记为G₂。

结果计算

环刀容积(V)＝πr²h

式中W指土壤含水量

H指环刀高度；R指环刀有刃口一端的内半径；V指环刀的容积；G0指铝盒的重量；G1指铝盒及湿土的重量

3、土壤总氮测定方法

(1)分别称取三份0.5克土壤样品于25ml比色管中，分别加入10ml过硫酸钾溶液，摇匀。

(2)放入烘箱，在125摄氏度下消解一个小时。

(3)待样品冷却，分别转入500ml烧杯，用无氨水稀释至500ml。

(4)经过常压过滤，得滤液，调节pH至7，分别量取两份2.50ml滤液于25ml比色管，稀释至刻度线，作为待测样品。

(5)使用10ml石英比色皿，在紫外分光光度计上，以水作参比，分别测定各个溶液在220nm和275nm波长下的吸光度，在测定样品溶液的吸光度前，将溶液摇匀。

(6)校正吸光度＝A₂₂₀-2A₂₇₅

4、土壤总磷测定方法

(1)称取通过100目的烘干土壤样品1.0g置于50ml三角瓶中，以少量水润湿，加入浓H₂SO₄8ml,摇动后，再加入70-72％的HClO410滴，摇匀，瓶口上放一小漏斗，置于电炉上加热消煮至瓶内溶液开始转白后，继续消煮20分钟，全部消煮时间为45-60分钟。

(2)将冷却后的消煮液用水小心地洗入100ml容量瓶中，冲洗时用水应少量多次。轻轻摇动容量瓶，待完全冷却后，用水定容，用干燥漏斗和无磷滤纸将溶液滤入干燥的100ml三角瓶中。

(3)吸取上述待测液2—10ml(含5—25μgP)于50ml容量瓶中，用水稀释至约30ml，加二硝基酚指示剂2滴，用稀NaOH和稀H2SO4溶液调节PH至溶液刚呈微黄色。

(4)加入钼锑抗显色剂5ml，摇匀，用水定容。在室温高于150C的条件下，放置30分钟后

(5)在分光光度计上用波长700nm测定.

5、实验结果

表12015年10月土坑开挖前土壤理化性质本底值：

含水量(％)	容重(g/cm<sup>3</sup>)	N(g/kg)	P(g/kg)
				9.717±3.014	1.196±0.119	0.740±0.346	0.141±0.222

该样地土壤本底值的容重较小(表1)，说明该样地土壤疏松，透水性强；与本样地的土质为沙质土壤的实际情况有关。而土壤的含水量为9.717±3.014％，含水量比较低，说明其保水能力很弱。如图3所示，样地实施2年后，样地的坑内和坑外的容重都有上升，说明该地土壤仍然相对比较疏松，透水性比较强，植物生长能够在一定程度上增加土壤紧实度。土坑能降低土壤容重的情况，该样地土壤的容重在坑内坑外比没有显著性差异，可能由于该样地本身土壤的容重偏低，导致土坑降低土壤容重的效应不明显。另外，坑内的含水量显著大于坑外的含水量，同时坑内坑外的含水量都比土坑开挖前高，表明样地土壤保水能力整体提高，保水能力提高幅度坑内大于坑外。可能的原因是种植植物以后，土壤中凋落物成分的增加，增加土壤的保水性。土坑以其具有蓄水的优势，使保水能力大大地增加，大大地缓解旱季对植物的影响。

样地土壤的全氮本底值为0.740g/kg(表1)，低于华南地区一般土壤的平均值1.39g/kg，说明澳门总体土壤可能都是氮缺乏，与华南地区土壤整体富含氮的格局差异很大。样地土壤的全磷值为0.141g/kg，属于缺磷的土壤类型，与华南地区土壤整体缺磷的情况相符。如图4所示，实施土坑法一年后，土壤的氮含量显著增加，坑内土壤的氮含量显著高于坑外；然而坑内土壤的磷含量高于本底值，坑外的磷含量低于本底值。总体来讲，样地属于氮磷缺乏的土壤类型，氮元素缺乏有所缓解，磷元素缺乏的情况坑内有所缓解，坑外磷缺乏情况加剧。说明在实施土坑法一年以后土坑的肥池作用开始显现。坑内的氮磷含量显著高于周围的土壤，使得土坑具有氮源和磷源的作用，为周围植物提供无机营养元素。

综上所述，土坑蓄水能力和肥池作用已经显现，土坑正在发挥其促进植物生长的功能。

实施例3土坑法样地树苗生长情况

1、土坑对植物生长的促进作用的距离效应

植物的生长情况是土坑是否对植物恢复起作用的重要体现。在旱季，土坑能够为周围的植物提供必要的水分，能够延长植物的生长季，提高植物生长速率，同时能够大大减少新植苗木的死亡率。因此，对苗木的生长的调查对评估土坑是否有效具有重要的意义。

除此以外，要对土坑法进行进一步地推广，需要了解布设土坑的密度的问题。合理的土坑密度能够发挥土坑的最大效果，同时减少土坑开挖所消耗的人力物力，减少土坑对土地的占用，增加苗木的种植量。因此，探究土坑对不同距离的树苗的促进作用成为解决这个问题的关键。

1、植物调查方法和调查时间

(1)调查范围

土坑法样地内选定的距离土坑距离不等的新植苗木。

(2)调查内容

苗木的种类，树高，基径，距土坑的距离。

(3)调查时间

第一次调查时间2015年10月，第二次调查时间为2016年10月，第三次调查时间为2017年11月

(4)调查方法

2015年10月第一次调查确定土坑的位置，土坑距离样带两端大于10m，共设置20个土坑。在土坑左右两边各选择5棵样树，样树距离土坑的距离分别为：1-2m，2-3m，3-4m，4-7m，7-10m。由于新植苗木普遍高度低于1.3m，于是测量其基径作为生长指标，同时测量每一棵样树的树高，以及到土坑的实际距离，挂上标签牌作为标记。

2016年10月第二次调查主要调查种植一年以后样树的生长情况调查(存活情况、基径、高度、离土坑的距离)，以了解土坑对于树木生长的促进作用，以及该作用是否随着树苗与土坑的距离增加而产生的变化。

2017年11月第三次调查主要调查种植两年以后样树的生长情况调查(存活情况、基径、高度、离土坑的距离)，以了解土坑对于树木生长的促进作用，以及澳门风灾后对样地苗木的破坏情况。

基径的相对生长量计算公式：

基径相对生长量＝(第二年基径值－第一年基径值)/第一年基径值

＝(第三年基径值－第二年基径值)/第二年基径值

2、树苗生长调查结果

表2土坑距离对树苗死亡率的影响：

土坑距离	2016年死亡率(％)	2017年死亡率(％)
			1-2米	12.5	37.14
2-3米	10	22.22
			3-4米	5	28.95
4-7米	12.82	32.35
			7米以上	5.13	27.03

表3不同树种的死亡率

树种	2016年死亡率(％)	2017年死亡率(％)
			油茶	10	0
黧蒴	0	45
			樟	18.33	0
火力楠	0	45
			杨梅	13.16	36.36

如表2和表3所示，2016年，土坑的距离对树苗的死亡率影响较小，树苗的死亡率并没有出现随土坑的距离减少而减少。这可能与在植物种植后再挖土坑有关。土坑开挖的时间过短，土坑的效应并没显现。另外，由于植物先种后挖土坑，导致在挖坑的过程中不可避免对距离坑较近的树苗造成一定的机械损伤，从而导致距离土坑较近的植物死亡率增加的情况。从树种来看，黧蒴和火力楠的死亡率比较低，表明这两种树种的幼苗比较耐旱、耐贫瘠，也可能与这两种树苗的质量有关，调查发现种植时这两种树苗相对于其他树苗更大。

2017年，土坑法样地树木大量死亡的原因是风灾导致的。风灾导致样地内很多树木折断、倾倒、断顶等情况，以及后续对倾斜严重的树苗进行人工的砍伐等，导致出现很高的树苗死亡率。从结果来看，土坑并没有增加树苗对风灾的抵抗能力，反而距离土坑最近的树苗死亡率更高，可能与土坑周围土质比较疏松有关。风灾造成死亡率较高的树种是黧蒴和火力楠，可能是因为其长得比其他树高大，受到风灾的影响较大的原因导致的。由于风灾造成树苗幼枝的折断，用树苗的高度反映其生长状况不准确，因此报告只选择采用树苗的基径作为反映树苗的生长情况的指标，从而评价土坑距离对树苗生长的影响。

如图5到图8所示，种植一年后(2016年)，苗木的平均基径从2cm，增加到4cm，增加了一倍。随着土坑距离增加，总体上树苗的基径年增长率并没有降低的趋势，只有黧蒴、樟、杨梅3个树种的年基径增长率有微弱的随土坑距离增加而减少的趋势。可能是时间相对比较短的原因，土坑的效果还没有足够的时间积累。

种植两年后(2017年)，树苗的基径年增长率与前一年比大大减少，增长率大概为前一年的一半。主要的原因是树苗在最开始种植时由于个体较小，存在一个快速生长的阶段，然后生长会逐渐放缓。另外，可能由于2017年风灾对树苗进行严重的破坏导致生长放缓。从总体上看，树苗的基径年增长率随着土坑距离增加而减少，除了杨梅外其他4个树种该趋势都明显的。表明土坑对树苗的促进效果开始显现，证明土坑对树苗的促进效果存在距离效应。

综上，土坑距离对树苗的存活率的影响不大，土坑不利于树苗抵抗风灾。但是土坑对树苗生长确实具有促进作用的，同时该促进作用随着距离土坑距离的增加有所减弱。该效应在树苗栽种后两年才开始显现。从两年的数据来看。土坑对树苗促进的有效半径范围估计在8米左右。

实施例4土坑法凋落物获取及分解评估

土坑为周围的植物提供水分，保证周围植物的水分供给，延长了周围植物的生长期。这将延迟树叶掉落的时间，改变了凋落物量的时空分布格局。除此以外土坑中的存水释放到周围土壤中，使得周围的土壤的湿度增加，土坑中的一部分水通过蒸发散失，改变了周围空气的湿度。土坑周围长时间保持在一定的湿度的情况下有利于凋落物的分解。凋落物的快速分解有利于无机元素的释放，并快速地重新被植物利用，能够缓解当地土壤氮磷缺乏的问题。因此，探究土坑对凋落物的分解作用有利于了解土坑的保肥功能，为土坑恢复植被过程中减少人工外源肥料添加提供理论基础和实验依据。评价土坑对凋落物分解能力不仅要关注土坑对凋落物的分解速度，更要关注土坑能够获取多少面积范围内的凋落物。

1、土坑凋落物获取能力与分解评估实验

(1)凋落物获取能力与分解能力实验开展时间

凋落物获取能力实验持续时间：2016年11月-2017年10月；凋落物分解实验持续时间为2016年1月-2017年1月，以模拟全年凋落分解的情况。凋落物选用附近地区新鲜凋落物，以反映当地植物群落特征。

(2)凋落物获取实验及分解实验方法

凋落物获取实验：

在样地内，随机选择4个土坑，在土坑内和土坑外1-2m处分别搭建面积1m×1m，高0.5m的凋落物收集网，每月收集凋落物。烘干称量。

凋落物分解实验：

由于样地内的树苗生物量还比较低，凋落物量比较少，因此取附近地区新鲜凋落物用于实验，用于模拟实验样地的凋落物分解情况。凋落物风干称后，充分混合，每10g干重的凋落物分装一个尼龙网孔袋中(大小15cm×20cm，网眼大小1mm)。

2016年1月随机选择10个土坑，将尼龙网孔袋分别放于土坑内，以及距离土坑：1m,2m,3m,5m的地方。尼龙网孔袋紧贴土层，用铁钉将尼龙网孔袋4个角钉在土地上，固定好。并用少许凋落物稍作覆盖。放置时间为12个月。本次主要探究土坑的凋落物年分解率。

2017年1月将尼龙网孔袋回收，清洗上面的泥土，将剩余的凋落物回收，70℃烘干，称重。

2、凋落物分解实验结果

由于坑内明显低于坑外，通过风力搬运作用，使得周围更广范围内的凋落物都能落入土坑内。因此，不能按照一般面积法来估算土坑的凋落物分解量，所以我们通过实验分别估计土坑获取凋落物的能力以及土坑分解凋落物的能力，从而确定土坑作为肥池的实际效用。

从凋落物获取能力来看，土坑内单位面积所获得的凋落物量位坑外的10倍左右。从图10来看，澳门地区最大落叶量为每年的1月份，夏季落叶量较少。坑内单位获取凋落物季节变化不如坑外明显，每月凋落物获取量相对比较稳定，有利于坑内凋落物进行分解。2017年8月23日澳门出现强台风，造成样地大量树木被毁，同时导致2017年9月份收集的凋落物量也剧增。因此，2017年9月和10月的数据不能反映一般情况，因此在分析时舍弃。从凋落物量上来看，土坑能够获取其面积10倍的凋落物，即假如土地足够平整，保守估计1m×1m的土坑能够获取其周边3m范围内的凋落物。

从凋落物分解能力来看(图11)，一年内凋落物总体分解了35％，其中坑内的凋落物分解率达58.94％，明显高于坑外的凋落物分解率。坑内的凋落物分解速率比坑外的快将近40％。距土坑不同距离的凋落物分解速率并没有显著差异。说明，土坑对凋落物的分解量的促进效果只是限于土坑之内，土坑对周边凋落物分解的并没有促进作用。土坑对凋落物分解的促进主要原因可能由于坑内的相对湿度比较大，有利于微生物的生长，加速了凋落物的分解。另外，坑内有积水-干燥-积水-干燥这一过程反复交替作用，容易加速凋落物粉碎的过程，粉碎的凋落物更容易被微生物分解。另外只在土坑内的凋落物袋中发现植物的根系直接伸入凋落物袋内，参与凋落物的分解，根系能够分泌有机酸加快凋落物的分解。多种效应共同作用使得土坑内的凋落物更容易分解。凋落物的分解，加速了元素的循环速度，使得土坑具有肥池的功能。凋落物分解产生的无机元素，溶解于水中，扩散到土坑周围，并且迅速被周围的植物吸收利用，有利于周围植物的元素供给，促进植物的生长。

从释放的元素来看(图12)，碳元素是释放比例最多的元素，其次是氮元素。其中，坑内的凋落物碳、氮元素的释放都显著高于坑外。磷元素略微高于坑外，并没达到显著。从剩余凋落物的元素含量来看，我们发现：①坑内外剩余凋落物的碳含量显著低于对照；②坑内的剩余凋落物的氮含量与对照并没有显著差异，坑外的剩余凋落物的氮含量显著高于对照；③坑内外剩余凋落物的磷含量显著高于对照。意味着碳元素优先被分解释放，磷元素最后释放。因此土坑能够加快氮磷元素的释放进程，使其能够再次被植物重新利用，缓解了样地内土壤元素缺乏的情况。

实施例5土坑蓄水能力评估

雨季时，雨水和雨水冲刷下的营养物质被土坑截留下来，汇集到土坑中。当旱季来临时，水分从土坑中释放，被周围植被利用。土坑对水分的蓄集作用是土坑发挥其功能的关键。土坑对水分的蓄集能力增强有利于延缓当地旱季受到的水分胁迫。用人工模拟的方法估算土坑蓄水能力，以了解土坑存水后的动态变化，有利于弄清土坑蓄水后水分释放的动态变化，解决土坑保水这一核心的科学问题。另外土坑开挖后，随着时间的增加，土坑蓄水能力是否有显著的变化，对弄清土坑蓄水功能是否有实效性的问题重要作用。因此，我们将采取多次跟踪调查同一个土坑，以了解土坑蓄水能力的动态变化。

1、蓄水能力评估实验

(1)土坑蓄水能力评估实验开展时间

土坑于2015年10月开挖，第一次人工模拟降水进行土坑蓄水能力评估实验于2015年12月。2016年10月和2017年11月分别进行第二、三次人工模拟降水土坑蓄水能力评估实验。

(2)土坑蓄水能力评估实验方法

实验前的一周内，没有明显的降雨过程，保证周围土地相对干燥。

将一根1m作用的pvc管插入土坑内，并且保证其相对稳固，作为标志杆。

利用水管向土坑内注水，待水位将近达到土坑坑顶时，稳定水的流量，保持稳定的水位5分钟，同时在标志杆上划线记录水位，并记录相应时间。

停止向坑注水，撤走水管。

坑内水位下降3-5cm，在标志杆上划线记录水位，同时记录相应时间。

待水位降至距离坑底3-5cm记录最后一次水位，并且记录相应时间，同时拔出标志杆。得到水位和对于时间的相应数据。

2、土坑蓄水能力评估实验结果与评价

结果表明(图13)，一年后3个土坑的水位下降速度降低，土坑存水时间随着开挖的时间增加有所增长，反映土坑存水时间增加，有利于延长土坑水分释放的时间，缩短周围植物缺水的时间。通过实地调查发现经过一年后，土坑侧壁上已经出现生物结皮、苔藓植物，坑底有凋落物层，以及一些草本植物覆盖。生物结皮、植物覆盖以及凋落物层都有利于防止水分过快地流失，是土坑的保水能力增加的主要原因。加上雨水的冲刷，坑壁上不坚固的沙石被冲到坑底，坑壁留下来的都是相对坚固的土层，所以进一步增加坑壁拦阻水分的能力。两年后，A坑的水位下降速度继续降低，说明A坑的保水能力继续增加。B、C坑的水位下降速度比前一年加快，但仍然比开挖前慢，说明B、C坑的保水能力并没有增加，说明土坑的保水能力能在比较短的时间达到峰值，然后不再增加。

另外，从可以看到，随着时间增加土坑的深度有所下降。主要原因是坑底的凋落物堆积以及坑壁和地面的土石掉落，这将减少土坑最大的存水量。最大存水量也是土坑的蓄水能力的一个重要指标。土坑的最大存水量大于在最大降雨量能富集水量时，土坑的最大存水量即使再增加，土坑的蓄水能力也不会增加。目前观察来看，与去年调查相比土坑存水时间并没增加，最大的存水量减少，土坑的蓄水能力有所下降。因此，在设计土坑时，土坑的深度要适当增加，保证使用一定年份后其最大存水量大于最大降雨量能富集水量，从而提高土坑的使用年限。

综上所述，该样地土壤贫瘠，氮磷缺乏，土质主要是沙质土，保水性差，透水性强。在自然情况下，植物难以抵御澳门长达半年的旱季，确实需要通过人工手段干预，进行植被恢复重建工作。2015年通过土坑法对该样地进行改造，该样地新植苗木的存活率得到提高。两年后，土坑的作用已经初步显现。

其中包括：

1土坑能加快树苗的生长，距离土坑越近树苗的相对生长速率越快。

2土坑具有蓄水能力。随着开挖时间增加，土坑蓄水能力加强，随后保持稳定。土坑能够保持周围土壤有较高的含水量，即使坑内没有积水，有利于周围植物在旱季吸收水分，缓解旱季对植物的影响。

3土坑具有肥池的功能。通过风力搬运，土坑能获取周围3m范围的凋落物。凋落物在坑内分解速率大幅提高，高于普通地面的40％。凋落物分解速率的提高能够加快无机元素循环过程，有利于周围树木对无机元素的重新利用，缓解了样地土壤贫瘠对周围植物的影响，能够减少人工施肥进行林地保育的费用。

4土坑发挥功能有一定的时效性的。刚开挖的土坑由于土质比较松软，蓄水能力相对较弱。随着时间加长土坑的截水能力增加，然后趋于稳定。随着时间的继续加长，凋落物、泥沙等慢慢进入土坑，土坑的容积变小，蓄水量减少，蓄水能力减弱。因此在以后进行土坑法进行植被恢复的过程中，应先挖土坑后种树，土坑的深度要根据土坑的使用时间来确定。

综上，土坑的确对季节性干旱地区的植被恢复具有重要的作用。

Claims (10)

1.一种植被恢复的方法，其特征在于，在待恢复植被的地区底面挖掘土坑，土坑的规格为长0.9～1.1m，宽0.9～1.1m，深0.5～0.8m。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，土坑的长和宽等长。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，土坑的规格为长1 m，宽1 m，深0.5～0.8m。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，土坑之间的间距为不大于8米。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待恢复植被的地区处于北半球亚热带南部。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待恢复植被的地区处于季节性干旱地区。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，待恢复植被的地区处于澳门。

8.权利要求1到7任一所述方法在促进树苗的生长中的应用。

9.权利要求1到7任一所述方法在促进凋落物分解能力中的应用。

10.权利要求1到7任一所述方法在缓解土壤缺磷中的应用。