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

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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