張?jiān)?+黃錦祥
摘 要:紫色土水土流失區(qū)不同治理措施水土保持與土壤改良試驗(yàn)結(jié)果表明,與裸露地比較,坡改梯、百喜草、胡枝子徑流量分別減少了82.46%、25.03%、32.77%,侵蝕量分別減少了99.67%、98.43%、98.99%,同時(shí)提高了土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮含量,降低了土壤容重,從而改善了土壤肥力狀況。
關(guān)鍵詞:治理措施;水土保持;土壤改良;紫色土水土流失區(qū)
中圖分類號(hào):S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160832029
福建省寧化縣地處閩江、贛江、汀江三江源頭,由于自然和歷史原因,水土流失歷史長(zhǎng)、面積廣、程度重、危害大,寧化縣水土流失面積達(dá)3.52萬(wàn)hm2,占土地總面積的14.62%,是福建省水土流失最嚴(yán)重地區(qū)之一。更以寧化縣西部地區(qū)的石壁、淮土2鄉(xiāng)鎮(zhèn)的紫色土水土流失面積大且集中、流失程度劇烈、治理難度大而聞名福建省,紫色土水土流失面積達(dá)1.7萬(wàn)hm2,占寧化縣水土流失面積48.3%。由于紫色砂頁(yè)巖易風(fēng)化,保水差,夏季地表溫度過(guò)高,植被極難恢復(fù)。嚴(yán)重的水土流失給當(dāng)?shù)厝嗣裆a(chǎn)生活帶來(lái)極大危害,也嚴(yán)重阻礙當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為加速水土流失區(qū)的治理工作,筆者從2011年起,開(kāi)展了紫色土水土流失區(qū)不同治理措施水土保持與土壤改良效果研究,優(yōu)化適宜于紫色土區(qū)域的治理模式,為大面積紫色土水土流失區(qū)治理提供技術(shù)依據(jù)。
1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于寧化縣石壁鎮(zhèn)禾口村37林班1大班4小班,E116°30′41″,N26°14′57″,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)域,年平均氣溫為18.1℃,極端低溫為-8.2℃,≥10℃活動(dòng)積溫5.397℃,無(wú)霜期246d,年降水量1.710mm,年平均相對(duì)濕度80%,試驗(yàn)地海拔350m,坡向東南,坡度10~15。土壤為侵蝕紫色土,無(wú)表土層,土壤肥力低,土壤有機(jī)質(zhì)為1.07% ,速效氮10mg/kg,速效鉀 80 mg/kg,速效磷痕跡量,pH值4.9,土壤容重1.37 g/cm3。
2 試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)分別設(shè)置百喜草(Paspalum notatum)種植區(qū)、胡枝子(Lespedeza Formosa)種植區(qū)、坡改梯區(qū)與裸露地對(duì)照4個(gè)試驗(yàn)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積100m2(長(zhǎng)20m×寬5m),各試驗(yàn)小區(qū)下方設(shè)2m3(長(zhǎng)2m×寬1m×深1m)的沉沙貯水池,以收集流失的泥沙和徑流水。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù)。
2.2 試驗(yàn)方法
2011年3月15日,按常規(guī)種植方式分別種植百喜草和胡枝子,種植后及時(shí)澆水,種植15d后及時(shí)檢查、補(bǔ)植,各小區(qū)種植后管理措施相同,不施肥。坡改梯采取前埂后溝,梯壁種植百喜草。對(duì)照處理為寧化縣西部區(qū)裸露。
2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
2.3.1 測(cè)定項(xiàng)目
測(cè)定項(xiàng)目包括降雨量、徑流量、侵蝕量、林草生長(zhǎng)情況(林草鮮生物產(chǎn)量、覆蓋度)、土壤改良狀況。
2.3.2 測(cè)定方法
徑流量、侵蝕量。每次降雨后進(jìn)行觀測(cè)。
林草鮮生物產(chǎn)量。于每年的10月進(jìn)行1次,草被產(chǎn)量測(cè)定在每個(gè)小區(qū)上中下選擇面積為4m2(長(zhǎng)2m×寬2m)的3個(gè)樣方,每個(gè)樣方刈割后稱其鮮重。胡枝子產(chǎn)量測(cè)定是將小區(qū)內(nèi)胡枝子全部刈割稱其鮮重。
覆蓋度測(cè)定。于每年的10月進(jìn)行1次,采用對(duì)角線段法測(cè)定。
土壤養(yǎng)分測(cè)定。土壤樣品于2015年10月采集,其土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀法測(cè)定,速效氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定,速效磷采用硫酸高氯酸浸提鉬銻抗比色法測(cè)定,速效鉀采用乙酸銨浸提火焰光度計(jì)法測(cè)定,土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)定。
3 結(jié)果與分析
3.1 試驗(yàn)區(qū)植被生長(zhǎng)情況
從表1可以看出,坡改梯小區(qū)、百喜草種植小區(qū)、胡枝子種植小區(qū)植被覆蓋度平均分別為72.4%、82.0%、77.0%,鮮生物產(chǎn)量平均分別為3.0 t/hm2、15.4 t/hm2、15.5t/hm2。
3.2 不同治理措施對(duì)徑流量的影響
從表2、圖1可以看出,不同治理措施與對(duì)照裸露地比較,可不同程度的減少地表徑流,坡改梯、百喜草、胡枝子小區(qū)與裸露地比較徑流量分別減少了為82.46%、25.03%、32.77%。
對(duì)各處理進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表3,從表中可見(jiàn),F(xiàn)值>F0.01(3 16),說(shuō)明各處理間對(duì)徑流量影響極顯著。也就是說(shuō),坡改梯、百喜草、胡枝子等不同治理措施對(duì)徑流量有極顯著影響。
3.3 不同治理措施對(duì)侵蝕量的影響
從表4、圖2可以看出,不同治理措施與對(duì)照裸露地比較,可大大降低土壤的侵蝕,坡改梯、百喜草、胡枝子小區(qū)與裸露地比較侵蝕量分別減少了為99.67%、98.43%、98.99%。
對(duì)各處理進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表5,從表中可見(jiàn),F(xiàn)值>F0.01(3 16),說(shuō)明各處理間對(duì)侵蝕量影響極顯著。也就是說(shuō),坡改梯、百喜草、胡枝子等不同治理措施對(duì)侵蝕量有極顯著影響。
3.4 不同治理措施對(duì)土壤理化性狀的影響
速效磷痕跡量
從表6可以看出,不同治理措施與裸露地比較,土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮得到提高,土壤結(jié)構(gòu)得到改善,坡改梯、胡枝子、百喜草小區(qū)的有機(jī)質(zhì)分別為2.38%、1.75%、1.86%、1.07%,比裸露地提高了121.5%、63.6%、73.8%;速效氮分別為18mg/kg、21mg/kg、15mg/kg、10mg/kg,比裸露地提高了80.0%、110.0%、50.0%;土壤容重分別為1.08g/cm、1.19g/cm、1.25g/cm、1.37 g/cm,比裸露地降低了21.2%、13.1%、8.8%。但本研究中,不同治理措施對(duì)土壤速效鉀含量影響力較小,坡改梯、胡枝子、百喜草、裸露地分別為76mg/kg、78mg/kg、80mg/kg、80mg/kg。
4 小結(jié)與討論
不同水土保持措施可以提高植被覆蓋度,減少地表徑流量,降低土壤的侵蝕量,但胡枝子對(duì)減少地表徑流量影響力較小。因此在水土流失治理工作中,由于紫色土水土流失區(qū)植被稀少,僅少數(shù)馬尾松“老頭林”,表土裸露,采取以草先行的治理模式,能夠迅速地提高植被覆蓋度,有效地減少地表徑流量和侵蝕量,從而控制水土流失。
不同水土保持措施可以提高土壤中的有機(jī)質(zhì)、速效氮的含量,改良土壤質(zhì)地,從而改善土壤肥力狀況,但對(duì)速效鉀含量影響力較小。據(jù)此在研究區(qū)進(jìn)行土壤肥力狀況評(píng)定時(shí),可以利用有機(jī)質(zhì)因子作為衡量土壤肥力狀況的簡(jiǎn)化指標(biāo)。
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