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依据西部地区的自然条件及目前国家的经济状况，本文阐述了优先开展植物工程建设的可行性及其在西部环境生态建设中的突出作用。 中国是世界上水土流失最严重的国家之一，而西部又是中国水土流失最严重的地区。在西南，新构造强烈，断裂褶皱形成的破碎岩层多，地形起伏，山地丘陵区占地面积广，片蚀、沟蚀、崩塌、滑坡、泥石流大量存在。水土流失面积5万km2，占西南地区总面积的1%。河流泥沙输出量每年达3亿吨，土壤侵蚀按输移比25计可达2亿吨。土壤侵蚀模数按侵蚀面积计达6205t/a，个别地区所占的比重更大。由此已造成了土层减薄，能力降低，耕地被毁，土地石漠化，河流含沙量增大，航程缩短，水利工程淤积严重，效益降低等不良后果。特别是植被破坏，水土流失增强，引起地面涵养水分能力降低，气候恶化，植物群落发生逆行演替，干旱面积扩大，水源枯竭，旱洪灾害频繁 西部地区的气候及地质、地貌条件，近代变化并不明显，要想大幅度地改善当地的气候及地质条件，以适应植物的生长，在现有的科学水平及人力、财力条件下，是无能为力的；而西部地区的现有地形地貌如要彻底改观，目前的国力也是无法支撑的。只有利用有限的资金在局部地区，通过平整土地，修筑梯田，筑坝拦沙淤地等工程手段，达到有限的改造效果。 植物群体具有很好的水土保持功效，且具有活性。在现有的气候、地质、地貌条件下，能充分发挥其整体和立体效能，起到工程的作用。单株的或小范围地盲目种植植物，其水土保持功效甚微。应该将植物看成一项工程实体的一个个单元，只有合理地设计、规划和布设，才能收到事半功倍的成效。这是因为植物工程投资少，见效快，易于大面积推广和实施；另一方面，它具有活性，不怕埋压，能自动跟踪地表高程的变化，具有很强的跟随性和扩展能力；这是硬性工程无法比拟的。广泛繁殖及郁闭的大批植物群体，能有效的涵养水分，截留和散发部分雨水，减少雨蚀及地表径流，滞流削峰，增大土壤的抗冲性，大大减少当地的水土流失。因此，植物作为一项工程来实施，具有突出的发展优势，在所有水土保持工程措施中应处于优先发展的地位。 在西南地区，空气潮湿，雨水丰沛，植物极易生长。由于沟道及支流坡陡流急，侵蚀泥沙主要来自坡面，因此，植物治理的关键是坡面。在>20°的坡地应合理构筑植物“立体”工程，乔、灌、草本套种，水土保持林和经济林种有机结合。这样，高大的乔木可形成上层拦截网，截留部分雨水，减少雨滴的动量；中高的灌木进一步拦截雨水和缓解下降雨滴的冲击，地表的草本则起到“后卫”的作用。在缓坡地带或适宜耕作的坡地，利用植物工程构筑条带状的篱或坝，利用密集植物枝茎缝隙过流，拦截输移的泥沙于坝前或篱前，自然加高局部地形，形成天然梯田或阶地。 在西北地区，干旱少雨，沟道侵蚀约占60%，但沟道土壤含水量相对较大，植物易于在沟底先成活。在干旱沙漠地区，沙棘柠条等耐旱植物的大面积成活及繁殖，已为该地区大面积恢复绿色青春带来了可盼的希望。凡是种植沙棘的地方，碧绿葱葱，与周围的光山秃岭形成了鲜明对比。不难看出，沙棘在如此恶劣的西北个别地区茂盛生长，那么，黄土高原的任何角落推广种植，已不会有太大的困难。以沙棘为骨架，并配合其它适生适地的植物群体，先在沟道以类似于土石坝拦水拦沙的概念，布置一道一道活性沙棘坝群，拦截沟道输移粗沙，已在黄河中游砒砂岩地区取得成功，并且起到了明显的工程效果。内蒙西召沟的植物坝，当年坝前拦沙厚度2～4 m，现已形成条带植物群落[3]。因此，在西北干旱地区，以抗旱植物在沟道或间歇性支流中布置活性坝，以此为突破口，淤沙造田，保水保土，发展沟道农业，进而扩充到两侧坡地，是快速治理该地区水土流失，加快生态环境恢复的有效途径。2 植物活性工程滞流拦沙作用 坡面植物工程的布设，其冠部能有效地减少雨蚀量，拦截部分雨水，加大地表水的下渗，明显影响土壤含水量消退系数K值，降低径流峰值，延长汇流时间，降低水流挟沙能力，减少输沙率。运动的泥沙颗粒会部分在行近植物群体时沉积，从而大大减少了坡面土壤侵蚀量。 汇入沟道的水流，因沟底高大的植物或低矮的灌木及草本的作用，粗糙度增大。据笔者的研究，较小的植物水力密度Fv，可以导致糙率n值增大几倍，甚至十几倍，水流对床面的切应力以及河道输沙率均明显减少。它们均为Fv的指数衰减函数[4]。 水库边坡或宽阔水域的堤岸，植物活性体能有效地削减波浪高度，减少风浪或其它原因形成的波浪侵蚀，防止土体崩塌或滑坡。据周跃等人的研究，有侧根作用的土体，抗张拉力明显提高，对于云南松等乔木，在有侧根作用的土体中，其抗张拉力提高7%，其它学者，对不同的水土保持林的观测结果，基本与周跃的试验结果一致[5]。因此，植物根部起到了“加筋”作用。 植物覆盖度与土壤侵蚀率具有明显的非线性关系。覆盖度增加，土壤侵蚀量减少。据甘肃省的观测资料[6]，当植物的覆盖度从90%减少到小于30%时，土壤侵蚀率从小于500t/a，增加到8000～13000t/a。反之，覆盖度增加，则侵蚀率减少。据蔡强国的研究，不高的植物覆盖度，已具有很好的水土保持功效 
随着人们绿化意识的增强和绿化观念的更新，传统花卉种植方式因存在诸多弊端，已不符合人们审美情趣的要求。例如，鲜切花缺少了一个从种植到开花结果的实践过程，且保鲜时间短；一般盆花常用土壤栽培，养护必须凭经验，不易管理，易患病虫害，与现代居室环境不和谐。花卉立柱式无土栽培!以下简称花卉立柱)是把工艺化塑料盆钵垒叠成一定高度，在其上栽植花卉，并用营养液自动循环浇灌来满足花卉生长对水、气、肥的需求而进行的栽培方式，集立体栽培、无土栽培、设施栽培于一身，具有技术新、工艺化、节水环保、绿化容量大、美观和易管理等优点，能最大程度满足人们种花养花的情趣。花卉立柱在城市公园、街道、庭院、居室、屋顶、阳台的美化绿化以及都市农业中具有广阔的应用前景。花卉立柱是插花、盆景以外的一种新型花卉生产模式和艺术形式，有望成为一种时尚的产业。1 花卉立柱系统结构根据应用场所和循环系统可将花卉立柱分为常规型和家庭型2类。1 常规型花卉立柱系统通常采用水培法，进行较大面积的群体栽培主要应用于都市农业，城市公园街道，庭院屋顶绿化等。1 立柱装置基本结构每667m2安装立柱600根，每根立柱由底座、中心轴和柱体构成。柱体的外壳是由白色工程塑料(ABS)浇注成的盆钵，一根立柱垒叠10～12个盆钵，高160～200cm，直径15cm，每个盆钵上设有5个栽培孔，花卉苗木即生长在栽培孔上。立柱成行状排列，柱体套在中心轴并立于下端的底盘上，便于旋转，也能随中心轴自由搬动。通过旋转使花卉苗木受光均匀。2 营养液循环系统由贮液池、输液管道、滴淋头和回流沟组成。盆钵上的花卉苗木生长所需的养分，是由潜水泵把贮液池中的营养液送上输液管道，然后通过立柱顶端的滴淋头注入盆钵内的，当上一个盆钵内的营养液超过一一定水位后，即自动向下一个盆钵注入，直至营养液溢出栽培槽的出口，最后通过回流沟流至贮液池中。营养液可定时自动浇灌，循环利用。2 家庭型花卉立柱系统有水培、基质培、混合培3种栽培方式。室内花卉单体栽培主要应用于居室、办公室、阳台绿化等。1 立柱装置基本结构每套装置由底盆、中心柱、盆钵、微型泵和定时器构成。家庭型立柱一般垒叠3～6个盆钵，高50～100cm底盆采用圆柱体，体积约为6L用于贮藏和回收营养液。2 营养液自动循环系统家庭型立柱底盆中的营养液由微型泵泵入，然后通过软管、淋头、盆钵，再回收到底盆，重复利用，通过24h程控定时器实现自动循环浇灌。2 栽培技术要点1 品种选择常规型花卉立柱主要考虑其观赏性，品种选择以草本花卉为主，适栽品种有孔雀草、长春花、洋凤仙、万寿菊、百日草、千日红、杂交石竹、凤尾鸡冠花、三色荃、四季海棠、雁来红、彩叶草、观赏番茄、金盏菊、翠菊、矮牵牛、一串红、矮向日葵、吊竹梅等；家庭型花卉立柱考虑室内环境条件的特殊性，品种选择以耐荫观叶植物为主，适栽品种有万年青、合果芋、绿萝、常春藤、龟背竹、文竹、银皇后、绿宝石、小斑马、百合竹、袖珍椰子、富贵竹、朱蕉、鹅掌木、肾藏、白掌、虎尾兰、吊兰、君子兰、一叶兰、条纹竹芋、孔雀竹芋等。2 无土育苗技术1 草花无土育苗一般采用种子播种繁殖，也有通过扦插繁殖的，如万寿菊、孔雀草、四季海棠、长春花等。种子繁殖以穴盘无土育苗效果最好，出苗整齐而茁壮。相对于常规露地无土育苗来说，受地下害虫为害轻，育苗移栽时伤根少，缓苗期短。育苗基质为珍珠岩、泥炭与蘑菇废料的复合基质(体积比1:1:1)。育苗容器采用宁夏圣宝工贸有限公司生产的圣宝重型128育苗穴盘(8×16穴，穴大小3cm×3cm)。草花种子播种前用40%福尔马林100倍液浸泡15min进行消毒，不易发芽的草花品种用温水浸种和催芽。播种发芽后，当草花幼苗长至2叶(对)期后，每天喷浇稀营养液1次。当幼苗达到一定苗龄形态指标要及时移栽，一般移栽期为4～5叶(对)期。2 耐荫观叶植物无土育苗通常采用分株或扦插繁殖，有许多观叶植物2种方法均可繁殖。分株繁殖较简单，当母株分化出的子株已长有根系，就可分离母株进行单独培育。方法是将母株挖起，去除基质，清除老根和烂根，然后找出根系自然分歧处，用手册开或用刀切开，要求分离出来的子株带有细根、枝条(叶片)和芽。扦插繁殖基质为珍珠岩。扦插用的插条剪成8～12cm长，去除插条基部的叶片，下部剪口要平滑，呈45°斜面，用50×10-6的吲哚乙酸浸渍剪口12h，促进发根。插后做好保湿工作，防止插条失水萎蔫。当根长出2～3cm即可移栽，移栽时尽量减少伤根。3 养液管理1 营养液pH值测定与调整笔者用的营养配方肥料由杭州龙山化工厂生产提供。花卉用营养液的pH值适宜范围为5～5，一般稳定在0左右为最好。在营养液配制和使用过程中，可用手持式汉拿酸碱度测试笔定期进行pH值的测定。测试后，若发现营养液的pH偏高，用硫酸、磷酸或硝酸调整；若pH偏低，则用NaOH调整。2 营养液EC值测定与调整花卉用营养液的适宜离子浓度(以EC值表示)，因花卉不同生育期、不同栽培季节而有所差异，一般苗期略低，生育盛期略高；冬季略高，夏季略低。幼苗期适宜的EC值为6～2ms/cm，开花期或成苗期(耐荫植物)适宜的EC值为2～8ms/cm。一般可用DDS-11A型电导率仪定期测定营养液的EC值，若发现EC值过高加水稀释，过低则通过加配方肥料进行调整。3 营养液含氧量的补充通过每天多次的营养液循环浇灌来补充营养液中的含氧量，从而满足花卉根系生长对氧气的需求。4 供液时间与次数采取间歇定时供液的办法，通过定时器进行控制，一般每天供液2～4次，每次15～20min。供液在白天进行，夜间不供液；晴天供液次数多些，阴雨天少些；气温高光线强时供液次数多些，温度低光线弱时供液少些。5 营养液的更换家庭型花卉立柱底盆容积小，每盆营养液使用期为1～2个月，即夏天1个月更换1次，冬天2个月更换1次。常规型花卉立柱因贮液池容积大，营养液使用期可延长至4～6个月。若发生污染，应及时更换。4 病虫害防治据笔者观察，家庭型花卉立柱在室内摆放期间，一般很少有病虫害发生。花卉立柱大棚生产期间，各种病虫害均会发生。主要病虫害有:灰霉病、霜霉病、炭疽病、白粉病、叶斑病、叶螨、蚜虫、青虫、夜蛾等。应采取“以防为主，综合防治”的策略综合防治:(1)及时摘除枯枝败叶，清理病虫株；(2)物理防治，用-诱虫胶板诱杀害虫；(3)用一熏灵、利得烟熏剂等熏烟；(4)药剂防治禁用剧毒农药，选用低、中残毒农药，并做到对症下药；杀虫杀螨剂有7051杀虫素、万灵、一遍净、抑太保、吡虫啉等，杀菌剂有达科宁、多菌灵、大生、雷多米尔、杀毒矾等。3 应用前景探讨通过不同品种、不同花色的搭配、不同高度花柱的组合，可设计出富有不同艺术情趣的花卉立柱组合模式，表达不同的文化内涵。1 在园林绿化上的应用花卉立柱组合景观可为城市公园增辉，也可作为移动花坛应用，在绿化死角具有与盆花相似的应用效果。2 在都市农业中的应用花卉立柱组合可提升都市农业品位，增添现代园艺科技气息。3 在街道绿化上的应用花卉立柱成行竖立于街道两旁，能明显增加街道的节日文化气氛，给人耳目一新的感觉。4 屋顶花园花卉立柱节水环保，不积水，避免了屋顶土壤栽培的积水易渗漏等缺点。5 在室内绿化中的应用家庭型花卉立柱，绿化容量大，美观易管理，是家庭居室、办公室美化绿化的理想选择。花卉立柱式无土栽培模式及其应用前景:
绿化植物具有调节气候、保持水土、防风固沙、保护农田的作用，还具有净化空气、净化污水和降低噪声等功能。 净化空气 植物净化空气的功能是多方面的： ① 保持大气层中氧和二氧化碳(CO2)平衡。随着工业的发展和人口的增加，大气层中CO2浓度有逐渐增加的趋势。绿色植物是氧气的主要制造者和CO2的消耗者，对保持氧和CO2的平衡有重要作用。据计算，每公顷植物一年释放的氧：农作物为3～10吨，落叶林为16吨，针叶林为30吨，常绿阔叶林为20～25吨。一株树龄百年的山毛榉(Fagus sуlvatica)，其叶片总面积约为1600平方米，进行光合作用时，每小时可吸收CO2约2352克，释放氧1712克。据计算，大约150平方米的叶面积，可以满足一个人的需氧量。 ② 降低大气中有害气体的浓度。植物能吸收氟化氢、二氧化硫、氯、二氧化氮、氨、臭氧、汞蒸汽、铅蒸汽以及过氧乙酰硝酸酯、乙烯、苯、醛、酮等气体。如氟化氢通过40米宽的刺槐(Robinia pseudoacacia)林带比通过同距离的空旷地后的浓度可降低近50％。二氧化硫通过一条高 15米、宽15米的法国梧桐 (Platanus acerifolia)林带浓度可降低 25～75％。绿化植物能阻挡、过滤和吸收有害气体，起到净化空气的作用。 ③ 减少空气中的放射性物质。绿化植物不但能够阻隔放射性物质及其辐射，而且能够过滤和吸收放射性物质。如一些地区树林背风面叶片上的放射性物质颗粒只有迎风面的1／4。树林背风面的农作物中放射性物质的总放射性强度一般为迎风面的1／20至1/5。又如每立方厘米空气中含有1毫居里的放射性131碘时，在中等风速的情况下，1公斤叶子在1小时内可吸滞1居里的放射性碘，其中2/3吸附在叶子表面，1/3进入叶组织。不同的植物净化放射性污染物的能力也不相同，如常绿阔叶林的净化能力要比针叶林高得多。 ④ 减少空气中的灰尘。绿化植物能够阻挡、过滤和吸附空气中的灰尘。据测定，一个位于绿化良好地区的城镇，其降尘量只有缺乏树木的城镇的1/9至1/8。草地也有显著的减尘作用，它不仅能吸附空气中的灰尘，还能固定地面尘土。如有草皮的足球场比无草皮的足球场上空的含尘量少2/3至5/6。 ⑤ 减少空气中的细菌。一方面由于树木可以减少灰尘，从而减少了附着在灰尘上的细菌;另一方面由于一些植物能分泌挥发性物质，具有杀菌或抑菌的能力。如在一个城市绿化差的街道上每立方米空气中所含的细菌数目，比同一城市绿化好的街道上高1～2倍以上，比同一城市树木茂盛的植物园中高40～50倍。松、柏、樟等树木能够分泌挥发性抑菌物质，在这类树林中，空气中细菌含量比植物园还少。 净化污水 森林有净化水源的作用。据测定，从每平方公里无林山坡流下来的水中溶解物质的含量为9吨，而从有林山坡流下来的水中含量则为4吨。如果水流过30～40米宽的林带，其中氨含量可降低到原来的1/2至2/3。森林还可以减少水中细菌的数量。水流通过30～40米宽的林带后，每升水中所含细菌数量比不经过林带的减少1／2。水流通过 50米宽的生长 30年的杨、桦混交林后，所含细菌数量能减少9/10以上。此外，各种水生和沼生植物也能净化污水。如在试验水池中种植芦苇(Phragmites communis)后，水中悬浮物减少30％，氯化物减少90％，有机氯减少60％，磷酸盐减少20％，氨减少66％，总硬度减少33％。又如在含有十几种有机化合物的污水中栽植水葱(Scirpus validus)，经过一定时间，有机化合物全部被水葱吸收。 降低噪声 声波传至树冠后，能被浓密的枝叶不定向反射或吸收。因此可以利用林带、绿篱、树丛来阻挡噪声（见绿化降噪）。 调节气候 大面积的森林、绿地以及宽阔的防护林带和浓密的城市行道树，对温度、湿度和风速都有一定的调节作用。例如中国南京市有行道树遮荫的马路在夏季的最高气温比无行道树的马路低3℃左右，而且相对温度高10～20％。林带和绿地还能促进城市中的空气对流，白天使热空气上升，夜间使冷空气下降，从而使市内受污染的空气及时得到更新。 保持水土 树木和草地有显著的保持水土功能。例如降雨时，雨水首先冲击树冠，然后穿过枝叶落地，不直接冲刷地表，从而减少表土的流失；同时，树冠本身还能积蓄一定数量的雨水。据测定，树龄61年的云杉树冠一般可阻留降雨量的24～8％。此外，树木和草本植物的根系能够固定土壤，而林下往往又有大量落叶、枯枝、苔藓等覆盖物，既能吸收数倍于本身的水分，也有防止水土流失和减少地表径流的作用。如果树林和草地遭到破坏，就会造成严重的水土流失，在有石山地还能形成泥石流。 保护农田 绿化植物能减轻风、旱、涝等对农作物和蔬菜的危害。例如一条防护林带可使20～25倍树高距离内的风速降低10～50％，结构良好的林带能把有害的6级风变成对农田无害的3级风。风速降低，土壤水分的蒸发也随之减少，相对湿度和绝对湿度都会增加。防护林还可以阻止沙土飞扬，防止尘害。 绿化植物在环境保护中具有维护生态平衡、美化环境和保护人体健康的作用。但是，如果污染超过了绿化植物所能忍受和缓冲的限度，它们的生长和繁殖就会受到影响。所以要在减少污染的基础上发挥绿化植物的有效功能
