傅 正
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不同水土保持措施對水土流失的影響分析
傅正
水土保持監(jiān)測是水生態(tài)監(jiān)測中的一個(gè)重要組成部分,通過水土保持監(jiān)測可以了解區(qū)域內(nèi)的水土流失特點(diǎn)和不同水土保持措施對水土流失的影響,針對區(qū)域內(nèi)的水土流失特點(diǎn)采取適當(dāng)?shù)乃帘3执胧┛梢云鸬接行У谋M列钏饔?,從而減少水土流失量,進(jìn)而對區(qū)域內(nèi)的水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)起到積極作用。
谷山坡面徑流觀測場位于山東省棗莊市高新區(qū)興仁街道谷山村,處于淮河流域沂沭泗水系薛城大沙河中上游,所在區(qū)域?yàn)楸狈酵潦絽^(qū),地貌類型為低山丘陵,土壤類型主要為褐土,三區(qū)劃分為重點(diǎn)治理區(qū),侵蝕類型為水力侵蝕。觀測場所在區(qū)域多年平均氣溫為13.7℃;平均降水量810.3mm,植被類型以暖溫帶落葉闊葉林、針葉林為主,其中落葉闊葉林主要為楊樹、柳樹、泡桐和槐樹等,針葉林主要為側(cè)柏,多為純林;灌木主要為荊條、酸棗、黃櫨和胡枝子等;果樹有蘋果、梨、桃、杏、柿子、核桃、板栗、山楂、石榴等;草本植物以反枝莧、綠狗尾草、藜草為主。
谷山坡面徑流觀測場于2010年5月建成,2011年開始監(jiān)測,建有坡度為5°的徑流小區(qū)4個(gè)、全自動(dòng)氣象站1處,安裝實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備1套。
2013年4個(gè)徑流小區(qū)的水土保持措施分別為植物措施人造灌木林、農(nóng)耕措施種植花生、農(nóng)耕措施種植大豆、荒草(以下簡稱4個(gè)小區(qū)分別為灌木小區(qū)、花生小區(qū)、大豆小區(qū)、荒草小區(qū))。灌木小區(qū)種植有女貞、雪松、石榴樹、桃樹,共16棵,造林方式為穴播,株行距為200cm×200cm,林齡4年,平均高度190cm,平均胸徑6cm,平均樹冠直徑80cm,郁閉度17.5%;林下植被類型為草,植被種類主要為反枝莧、綠狗尾草、藜草?;ㄉ^(qū)、大豆小區(qū)播種日期均為5月30日,收獲日期分別為9月13日、8月30日,整地方式為全面整地,播種方式為散播,耕作方式均為順坡耕作,田間操作按照當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行,主要有翻地、整平、鋤草、澆水等?;牟菪^(qū)不進(jìn)行田間操作,處于自然荒置狀態(tài)。
表1 2013年產(chǎn)流的次降雨基本情況表
表2 2013年次降雨過程中4個(gè)徑流小區(qū)的徑流量和土壤流失量表
2013年谷山坡面徑流觀測場水土保持監(jiān)測的內(nèi)容、方法、過程、數(shù)據(jù)處理等嚴(yán)格按照《全國水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測與公告項(xiàng)目徑流小區(qū)和小流域控制站監(jiān)測手冊(試行)》的規(guī)定進(jìn)行。徑流產(chǎn)生后通過量取徑流池內(nèi)水深計(jì)算次降雨所沖下的泥沙以及徑流量的總體積,然后將池中泥水充分?jǐn)噭?,平行取?份1000ml渾水,過濾后烘干,測定泥沙含量,從而計(jì)算出次降雨徑流量、土壤流失量。
1.2013年降雨及產(chǎn)流產(chǎn)沙情況
區(qū)域2013年全年降雨量為956.5mm,較多年平均偏多18.0%,降雨場次66次,最大次降雨量為140.0mm(5月26日),最大30min雨強(qiáng)(I30)為77.0 mm/h(7月16日),最大降雨侵蝕力(R次)為1965.89MJ·mm/(ha·h)(7月2日),全年降雨侵蝕力為8333.76MJ·mm/(ha·h)。2013年產(chǎn)生徑流的降雨有12次,見表1。
2.次降雨條件下的水土流失分析
2013年灌木、花生、大豆、荒草4個(gè)小區(qū)全年徑流深分別為99.5mm、178.4mm、164.8mm、83.6mm,全年土壤流失量分別為1.818t/hm2、6.803t/hm2、5.803t/hm2、0.435t/hm2,說明2013年4種措施小區(qū)水土流失量關(guān)系為花生小區(qū)>大豆小區(qū)>灌木小區(qū)>荒草小區(qū)。
2013年4個(gè)措施小區(qū)的土壤流失量為:花生小區(qū)、大豆小區(qū)土壤流失量相差不大,但明顯高于其他兩個(gè)小區(qū),灌木小區(qū)明顯高于荒草小區(qū),各小區(qū)徑流深和土壤流失量見表2。
通過對谷山坡面徑流觀測場2013年4個(gè)徑流小區(qū)的水土流失情況進(jìn)行分析可以得出,采取農(nóng)耕措施的花生、大豆兩個(gè)小區(qū)的水土流失量明顯大于其他兩個(gè)小區(qū),這主要是由于農(nóng)耕措施對土地的擾動(dòng)明顯大于人造灌木林措施和荒草措施造成的;另外,順坡耕作的方式也不能起到有效的攔水?dāng)r土作用。
棗莊市有大面積的低山丘陵區(qū)域,在這些區(qū)域進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),應(yīng)以對土地?cái)_動(dòng)較小的造林措施為主,以農(nóng)耕措施為輔;在種植農(nóng)作物時(shí),應(yīng)盡量采用橫坡或修建梯田的方式進(jìn)行耕作。在棗莊市水土流失區(qū)域內(nèi)采取適當(dāng)?shù)乃帘3执胧┛梢云鸬接行У谋M列钏饔?,從而減少水土流失量,進(jìn)而對棗莊市的水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)和水生態(tài)建設(shè)起到積極作用■
(作者單位:山東省棗莊市水文局277800)