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【摘 要】通过对小流域水土流失的时空分布,评估了流域侵蚀模数,指出前人研究结果与目前川中小流域侵蚀情况不相吻合;确认坡地壤中流损失为本区径流损失的重要途径;并认为在逐宁组地区,裸岩侵蚀是流域的主要侵蚀源,坡耕地为主要输沙源;研究提出了农耕地治理的调控措施及其适宜范围。
【关键词】小流域;水土流失;侵蚀模数
川中丘陵位于长江上游,是四川主要农业区,也是长江流域重要侵蚀地带和治理重点。
1.在水土保持研究中,视小流域为研究单元已成为趋势。研究认识流域径流与侵蚀是实行综合治理的前提,从而针对其侵蚀特点采取相应的治理措施。为此,选择资阳市响水滩小流域为代表,研究其水土流失的特点与调控方法,这对生态与环境保护,促进农业发展都将有积极意义。
1.1流域特征
小流域位于沱江水系花椒沟小支流上段。该流域海拔379~454m,相对高差约50m左右,馒头山头浅丘地貌,沟蚀严重。年均降雨量为859.4mm。土壤为侏罗系逐宁组发育的紫色土,其成土过程属幼年阶段,有机质含量不足10g/kg。土壤颗粒较粗,粘粒含量约占10%左右。一般为砾质粉壤土,土壤质地疏松无结构,抗冲刷能力弱。
1.2监测措施
(1)小河水文监测站。实验小流域建立了2个水文监测站。响水滩水文站,控制面积为4.5km2。在该站上游支流,设置了柿子沟监测站,集流面积0.76km2。监测水位、流量、洪水特征与断面输沙。
(2)坡面水土流失监测场。坡面监测场包括耕地与非耕地两种类型。非耕地设置裸岩径流小区1个,荒坡小区2个,有林地2个。农耕地设置径流小区12个,3种坡度,4种耕作制度,模拟农户常规耕作条件下水土流失量。
(3)土壤保护技术试验区。共设4个试验场,41个径流小区,进行耕作、覆盖、种植制度、平衡施肥等调控措施研究。每年发生径流次数约8~12次。
2.径流损失与特征
2.1小流域径流的时间分布
监测资料表明, 年平均降水量859.4mm,最多年为1 165.1mm,最少年为671.5mm。全年降水以6,7,8月最多,其降雨占年降水量的57.3%。降水集中,对径流发生产生重要影响。
2.2地表径流空间分布与壤中流损失
因未设稻田、居民点以及道路等径流监测点,讨论地表径流空间分布,只涉及坡耕地及非耕地。坡耕地地表径流深最低为32.3~61.3mm,随坡度增大而增加。
3.小流域土壤侵蚀与输沙特征
3.1小流域土壤侵蚀模数的评价
通过多年(1989~1995年)响水滩小流域因子径流场监测结果,结合流域内不同生态及其利用的分布面积,分别计算小流域与小流域水土流失区的侵蚀模数。小流域所在的内江市达8 442 t/km2,多数属强度、极强度侵蚀区。作者认为导致结果差异的原因是多方面的,主要是:(1)森林面积增大,减少了剧烈侵蚀面积,流域侵蚀量降低;(2)受历史条件限制,监测点少,资料年限短,随机误差大。
3.2土壤侵蚀的时空分布
3.2.1土壤侵蚀的时间变化
川中丘陵为水力侵蚀区,侵蚀动力主要为降雨和径流。小流域土壤侵蚀的严重时期与降雨侵蚀力的高峰期相一致。观察表明,不同土地利用对土壤季节性变化产生一定影响。以麦、玉、苕为主体的多熟制和裸岩侵蚀的时间变化与流域侵蚀相吻合。但该方式种植面积小,不会影响流域侵蚀的季节性分配。
3.2.2土壤侵蚀的空间分布与主要侵蚀源
小流域不同生态立地与利用对土壤侵蚀影响极大。分布在馒头山顶至山腰的裸岩光坡,坡陡,无植被,沟蚀严重。坡耕地侵蚀所占比重的年度变化,主要受控于降雨侵蚀力。
3.3小流域输沙特征
3.3.1悬推比及其输沙来源
悬推比是指悬移质与推移质比值。探讨流域输沙来源问题,通常采用同位素(铯)示踪方法进行。我们根据本区裸岩、坡耕地等主要侵蚀源养分含量差异大的特点,运用养分分析方法进行研究。
3.3.2小流域输移比 输移比是指河道流出的输沙总量与小流域侵蚀总量的比值。通过
因子径流场监测,大致得出每次降雨的流域侵蚀量,而搬运至河口的泥沙可直接测得。
4.农耕地土壤侵蚀的调控
农耕地是本区重要侵蚀源之一,搞好农耕地侵蚀治理,是实现农业持续发展的基础。在生产与科研实践活动中,已创造了诸多有效的调控措施,应针对其不同特点,优化配置,达到最佳治理效果。
(1)格网式垄作法。格网式垄作是减少径流与侵蚀并与麦玉苕种植模式相配套的较好的耕作方法。
(2)秸秆覆盖法。秸秆覆盖不仅是培肥土壤、减少蒸发的有效措施,并对防止水土流失具有特殊的功能。秸秆覆盖的生态效益是其它农耕措施无法比拟的。
(3)坡改梯工程。坡改梯是我国农民进行坡土治理有效的传统方法。经多年监测,梯土减沙效果达24%~95%。其效果大小受坡度与种植不同作物而异。坡度越大和种植抗蚀能力较弱的作物,效果显著;反之,坡改梯效果减弱。
(4)平衡施肥。平衡施肥不仅能提高肥料利用率和作物产量,而且能增加作物植被度,对减少侵蚀起到有益影响。
研究表明,在麦、玉、苕多熟制条件下,施用磷、钾肥基础上增施纯氮225kg/(hm2·a),减少泥沙流失达65.0%;在氮、钾肥基础上增施过磷酸钙1 100kg/(hm2·a),减少泥沙流失18.6%。因此,针对本区土壤氮素缺乏、有效磷不足等主要限制因子,实行平衡施肥也是控制坡耕地侵蚀的有效方法。
参考文献:
[1]Meyer L D著,黄炎和译.美国通用土壤流失方程的发展.国外农学——土壤肥料,1986,(4):14~18.
[2]黄炎和等.闽东南土壤流失预报研究.水土保持学报,1993,7(4):13~18.
[3]卜兆宏等.土壤流失量及其参数实测的新方法.土壤学报,1995,32(2):210~219.
[4]刘刚才等.川中丘陵区土壤侵蚀及其P值的确定.水土保持学报,1993,7(2):40~44.
作者简介:
杨培玉,女,1965年2月生,四川乐至人,农学学士学位,副教授,工作单位:内江职业技术学院生物系。
【关键词】小流域;水土流失;侵蚀模数
川中丘陵位于长江上游,是四川主要农业区,也是长江流域重要侵蚀地带和治理重点。
1.在水土保持研究中,视小流域为研究单元已成为趋势。研究认识流域径流与侵蚀是实行综合治理的前提,从而针对其侵蚀特点采取相应的治理措施。为此,选择资阳市响水滩小流域为代表,研究其水土流失的特点与调控方法,这对生态与环境保护,促进农业发展都将有积极意义。
1.1流域特征
小流域位于沱江水系花椒沟小支流上段。该流域海拔379~454m,相对高差约50m左右,馒头山头浅丘地貌,沟蚀严重。年均降雨量为859.4mm。土壤为侏罗系逐宁组发育的紫色土,其成土过程属幼年阶段,有机质含量不足10g/kg。土壤颗粒较粗,粘粒含量约占10%左右。一般为砾质粉壤土,土壤质地疏松无结构,抗冲刷能力弱。
1.2监测措施
(1)小河水文监测站。实验小流域建立了2个水文监测站。响水滩水文站,控制面积为4.5km2。在该站上游支流,设置了柿子沟监测站,集流面积0.76km2。监测水位、流量、洪水特征与断面输沙。
(2)坡面水土流失监测场。坡面监测场包括耕地与非耕地两种类型。非耕地设置裸岩径流小区1个,荒坡小区2个,有林地2个。农耕地设置径流小区12个,3种坡度,4种耕作制度,模拟农户常规耕作条件下水土流失量。
(3)土壤保护技术试验区。共设4个试验场,41个径流小区,进行耕作、覆盖、种植制度、平衡施肥等调控措施研究。每年发生径流次数约8~12次。
2.径流损失与特征
2.1小流域径流的时间分布
监测资料表明, 年平均降水量859.4mm,最多年为1 165.1mm,最少年为671.5mm。全年降水以6,7,8月最多,其降雨占年降水量的57.3%。降水集中,对径流发生产生重要影响。
2.2地表径流空间分布与壤中流损失
因未设稻田、居民点以及道路等径流监测点,讨论地表径流空间分布,只涉及坡耕地及非耕地。坡耕地地表径流深最低为32.3~61.3mm,随坡度增大而增加。
3.小流域土壤侵蚀与输沙特征
3.1小流域土壤侵蚀模数的评价
通过多年(1989~1995年)响水滩小流域因子径流场监测结果,结合流域内不同生态及其利用的分布面积,分别计算小流域与小流域水土流失区的侵蚀模数。小流域所在的内江市达8 442 t/km2,多数属强度、极强度侵蚀区。作者认为导致结果差异的原因是多方面的,主要是:(1)森林面积增大,减少了剧烈侵蚀面积,流域侵蚀量降低;(2)受历史条件限制,监测点少,资料年限短,随机误差大。
3.2土壤侵蚀的时空分布
3.2.1土壤侵蚀的时间变化
川中丘陵为水力侵蚀区,侵蚀动力主要为降雨和径流。小流域土壤侵蚀的严重时期与降雨侵蚀力的高峰期相一致。观察表明,不同土地利用对土壤季节性变化产生一定影响。以麦、玉、苕为主体的多熟制和裸岩侵蚀的时间变化与流域侵蚀相吻合。但该方式种植面积小,不会影响流域侵蚀的季节性分配。
3.2.2土壤侵蚀的空间分布与主要侵蚀源
小流域不同生态立地与利用对土壤侵蚀影响极大。分布在馒头山顶至山腰的裸岩光坡,坡陡,无植被,沟蚀严重。坡耕地侵蚀所占比重的年度变化,主要受控于降雨侵蚀力。
3.3小流域输沙特征
3.3.1悬推比及其输沙来源
悬推比是指悬移质与推移质比值。探讨流域输沙来源问题,通常采用同位素(铯)示踪方法进行。我们根据本区裸岩、坡耕地等主要侵蚀源养分含量差异大的特点,运用养分分析方法进行研究。
3.3.2小流域输移比 输移比是指河道流出的输沙总量与小流域侵蚀总量的比值。通过
因子径流场监测,大致得出每次降雨的流域侵蚀量,而搬运至河口的泥沙可直接测得。
4.农耕地土壤侵蚀的调控
农耕地是本区重要侵蚀源之一,搞好农耕地侵蚀治理,是实现农业持续发展的基础。在生产与科研实践活动中,已创造了诸多有效的调控措施,应针对其不同特点,优化配置,达到最佳治理效果。
(1)格网式垄作法。格网式垄作是减少径流与侵蚀并与麦玉苕种植模式相配套的较好的耕作方法。
(2)秸秆覆盖法。秸秆覆盖不仅是培肥土壤、减少蒸发的有效措施,并对防止水土流失具有特殊的功能。秸秆覆盖的生态效益是其它农耕措施无法比拟的。
(3)坡改梯工程。坡改梯是我国农民进行坡土治理有效的传统方法。经多年监测,梯土减沙效果达24%~95%。其效果大小受坡度与种植不同作物而异。坡度越大和种植抗蚀能力较弱的作物,效果显著;反之,坡改梯效果减弱。
(4)平衡施肥。平衡施肥不仅能提高肥料利用率和作物产量,而且能增加作物植被度,对减少侵蚀起到有益影响。
研究表明,在麦、玉、苕多熟制条件下,施用磷、钾肥基础上增施纯氮225kg/(hm2·a),减少泥沙流失达65.0%;在氮、钾肥基础上增施过磷酸钙1 100kg/(hm2·a),减少泥沙流失18.6%。因此,针对本区土壤氮素缺乏、有效磷不足等主要限制因子,实行平衡施肥也是控制坡耕地侵蚀的有效方法。
参考文献:
[1]Meyer L D著,黄炎和译.美国通用土壤流失方程的发展.国外农学——土壤肥料,1986,(4):14~18.
[2]黄炎和等.闽东南土壤流失预报研究.水土保持学报,1993,7(4):13~18.
[3]卜兆宏等.土壤流失量及其参数实测的新方法.土壤学报,1995,32(2):210~219.
[4]刘刚才等.川中丘陵区土壤侵蚀及其P值的确定.水土保持学报,1993,7(2):40~44.
作者简介:
杨培玉,女,1965年2月生,四川乐至人,农学学士学位,副教授,工作单位:内江职业技术学院生物系。