不同植被栽植方式水土保持效益研究

白芝兵+任改

摘 ? ?要：以檸條、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、紅豆草、谷子、洋芋為研究材料，通過分析不同植被栽植方式對(duì)試驗(yàn)地土壤侵蝕量、地表徑流量和2 m土層儲(chǔ)水量的影響，分析不同植被配置方式的水土保持效益。結(jié)果表明，灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式的水土保持效益最佳，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素及生物多樣性，建議推廣灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式。

關(guān)鍵詞：水土保持效益;地表徑流;土壤侵蝕量

中圖分類號(hào)：S157.2 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.036

Study on Water Conservation Benefit of Different Vegetation Types

BAI Zhi-bing1，REN Gai2

（1.China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Company Limited，Guangzhou， Guangdong 510663，China;2.South China Institute of Environmental Sciences MEP，Guangzhou，Guangdong 510655，China）

Abstract： This paper take Caragana， milk vetch， alfalfa， sweet clover， sainfoin; millet， potato as the research materials. Through the analysis effect of different planting patterns on soil erosion， surface runoff flow and 2 m soil water storage， different vegetation configuration of water conservation benefits were analyzed. The results showed that， shrubs and herbaceous plants with Ⅰ planted vegetation configuration of water preserving benefits were the best， comprehensive consideration of economic factors and biological diversity， it proposed promotion of shrubs and herbaceous plants with Ⅰ planted vegetation configuration mode.

Key words： water conservation benefit;surface runoff; soil erosion

我國(guó)在多年經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞，其中，我國(guó)黃土丘陵地區(qū)受破壞程度尤其嚴(yán)重，水土保持主要指對(duì)于人為破壞或自然因素造成的水土流失所采取的預(yù)治理和預(yù)防措施。水土保持的主要措施包括蓄水保土耕作措施、工程措施和生物措施;具體而言，水土保持的生物措施主要是指為了防治水土流失，合理保護(hù)和利用水土資源，通過造林種草及管護(hù)的生物措施，增加被破壞地區(qū)的植被覆蓋率和土壤的抗侵蝕能力。

草灌糧混栽的生物水土保持措施在我國(guó)黃土丘陵地區(qū)生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程中得到了較為廣泛的推廣，筆者重點(diǎn)研究灌木、草本和糧食作物的不同配比栽植方式對(duì)試驗(yàn)地水土保持效果的影響，以期為相關(guān)研究提供一定的借鑒。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以灌木檸條、草本沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、紅豆草、糧食谷子、洋芋為試驗(yàn)材料，研究上述植物的不同配比栽植方式的水土保持效益（表1）。

1.2 試驗(yàn)地處理

對(duì)坡向朝南，坡度30°的山坡進(jìn)行細(xì)致整地，劃分出帶寬5 m、長(zhǎng)度40 m的實(shí)驗(yàn)帶17條，按照16種植物配比方式進(jìn)行栽植，栽植時(shí)間為2014年春季，其中一條實(shí)驗(yàn)帶不做處理作為對(duì)照組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)帶上方均布設(shè)徑流池（2 m×2 m×2 m）一個(gè)。

1.3 試驗(yàn)時(shí)間及測(cè)定指標(biāo)

試驗(yàn)確定在2015年5月（距最近一次的降雨至少間隔7 d以上）晴朗無風(fēng)的天氣進(jìn)行。測(cè)定指標(biāo)包括土壤侵蝕量、地表徑流量和2 m土層儲(chǔ)水量。

土壤侵蝕量A=R×K×L×S×C×P

其中，R為降雨侵蝕力指標(biāo);K為土壤可蝕性因子;L為坡長(zhǎng)因子;S為坡度因子;C為作物經(jīng)營(yíng)因子;P為土壤保持措施因子。

地表凈流量Qm=10-3×C×Q×A

其中，C為集水區(qū)徑流系數(shù);Q為集水區(qū)多年平均降雨量;A為集水區(qū)地表面積。

2 m土層儲(chǔ)水量（土壤含水量）=（原土質(zhì)量-烘干土質(zhì)量）/烘干土質(zhì)量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植被配比方式水土保持效益

不同植物配比方式的水土保持效益結(jié)果如表1所示，試驗(yàn)將植被配比方式分為四大類，第一大類（Ⅰ）為灌木檸條以及檸條和草本相結(jié)合的植被配比方式，第二大類為純草本（Ⅱ）配比方式，第三大類（Ⅲ）為純草本與糧食作物配比方式，第四大類（Ⅳ）為純糧食作物配比方式。試驗(yàn)表明，在減緩?fù)寥狼治g量方面，灌木與草本（Ⅰ）相結(jié)合的配比方式水土保持效益最高，純草本（Ⅱ）配比方式的水土保持效益次之，純?cè)绫九c糧食作物（Ⅲ）的配比方式的水土保持效益排第3位，純糧食（Ⅳ）作物配比方式最差。在減緩地表徑流方面，灌木與草本（Ⅰ）相結(jié)合的配比方式水土保持效益最高，純草本（Ⅱ）配比方式的水土保持效益排第2位，純糧食（Ⅳ）作物配比方式排第3位，而純?cè)绫九c糧食作物（Ⅲ）配比方式水土保持效益最差。在2 m土層的儲(chǔ)水量方面，不同配比方式之間并無明顯差別，灌木與草本（Ⅰ）相結(jié)合的配比方式整體儲(chǔ)水量略低于其他組（表2）。

2.2 不同植被配比方式與對(duì)照組的差異

試驗(yàn)對(duì)照組為沒有做任何處理的裸露土地，不同植被配置類別的土壤侵蝕量、地表徑流量和2 m土層儲(chǔ)水量與對(duì)照組的比例，可以有效表征不同植被配置方式的水土保持效益（表2，表3），Ⅰ類植被配置方式可以有效阻止94.1%的土壤侵蝕，63%的地表徑流;Ⅱ類植被配置方式可以阻止92.78%的土壤侵蝕和50.8%的地表徑流;Ⅲ類和Ⅳ類植被配置方式只能阻止63%左右的土壤侵蝕，對(duì)地表徑流量的減緩均不足30%。四類植被配置方式對(duì)于2 m土層儲(chǔ)水量的影響都十分有限。

3 結(jié)論與討論

筆者重點(diǎn)研究檸條、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、紅豆草、谷子、洋芋的不同配比栽植方式的水土保持效益。結(jié)果表明，灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式的水土保持效益最佳，純草本植物的Ⅱ類植被配置方式的水土保持效益次之，而草本與糧食結(jié)合以及純糧食的Ⅲ類和Ⅳ類植被配置方式水土保持效益最低。綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素及生物多樣性，建議推廣灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式。

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