劉 瑩,羅林峰
(1.浙江省錢塘江管理局勘測設計院,浙江杭州310016; 2.浙江省水利科技推廣與發展中心,浙江杭州310012)
紅壤區板栗林水土流失治理措施設計與應用
劉瑩1,羅林峰2
(1.浙江省錢塘江管理局勘測設計院,浙江杭州310016; 2.浙江省水利科技推廣與發展中心,浙江杭州310012)
板栗林;水土流失;治理措施;紅壤區
板栗林夏季林冠郁閉度較高,影響其他灌草的生長,秋季落葉后,林冠截流作用下降,與此同時果農為滿足板栗采收及土壤保墑、堆肥的需要,在采收前一般將林下灌草全部清除,因而存在嚴重的水土流失現象。板栗林的水土流失治理措施須考慮當地老百姓需求,既達到治理水土流失的效果,又能改善農業生態環境,增加農民的經濟收益。繅舍小流域板栗林水土流失治理方案設計,采用以工程措施(坡面小型攔蓄排水工程)為主,林草措施(套種毛竹、白茶、扶芳藤)和耕作措施改進為輔的方法,并輔以生產便道改造、路側排水溝修建等工程措施,取得了良好的水土保持效果。
板栗為喜光、深根性落葉喬木,發芽晚、落葉早,夏季林冠郁閉度較高,影響其他灌草的生長;秋季落葉后,林冠截流作用下降,與此同時果農為滿足板栗采收及土壤保墑、堆肥的需要,對板栗林采用全面清除林下植被、翻耕土壤的撫育方式,人為增大了水力侵蝕強度[1]。另外,林內施用化肥,造成土壤生物學性質減退,土壤肥力逐年下降,土層減薄,質地變粗,出現嚴重退化、沙化、石化,雨季過后水土流失現象嚴重。我們以浙江省安吉縣繅舍小流域為例,對板栗林水土流失治理措施進行設計,以期探索出適合南方紅壤區板栗林的水土流失綜合治理模式。
1.1地質、地貌、土壤概況
繅舍小流域地處安吉縣東北部,屬于南方山地丘陵地貌,境內多山,山脈屬西天目北支,地勢東北低多丘陵、西南高多低山高丘陵,山脈多為東西走向,地形較復雜,有山地、丘陵、崗地等類型。繅舍小流域內出露地層相對較雜,大部分區域出露晚侏羅世全風化—強風化的花崗閃長巖體,呈淺灰色塊狀、中粒-中細粒(斑狀)結構,因礦物組成中富含斜長石和暗色礦物而易于風化,尤其在斷層和裂隙發育處風化較深,形成的殘坡積層較厚,嚴重侵蝕的地方可見裸露的基巖風化殘積物。土壤類型主要包括紅壤、黃壤、巖性土、潮土、水稻土等,其中最常見的土壤類型為紅壤。
1.2水文、氣象概況
繅舍小流域處于歐亞大陸東部的中低緯度地帶,屬于北亞熱帶季風區,四季分明,氣候溫和,雨量充沛。根據安吉縣氣象站實測資料統計,多年平均氣溫15.5℃,多年平均降水量1 393.4 mm,年降水量最大值2 119.7 mm、最小值886.6 mm,降水在年內分布不均,4月份為春雨季節,5—6月梅雨明顯,7—9月是臺風、雷雨、秋雨季節,多局部雷陣雨,全年主導風向為東南風。繅舍小流域內地表水和地下水資源都十分豐富,主要河流為大坑溪、七管溪。
繅舍小流域治理以流域內水資源、土地資源、生物資源承載力為基礎,以坡面水系為切入點,以“定位置、定數量、定典型設計”為工作思路,因地制宜、因害設防、綜合治理[2]。根據項目區水土流失分布和自然、社會經濟等現狀條件,優先治理水土流失分布集中、治理難度相對較低的地區,做到工程措施與植物措施相結合、改善生態環境與發展區域經濟相結合,與當地自然環境條件相符、與當地產業結構發展相符[3]。
板栗是當地的主要經濟收入來源,板栗林相比其他的經濟林種,其營林管護措施實施相對頻繁,且為滿足板栗采收及保墑、堆肥的需要,果農在采收前一般將林下灌草全部清除,因此板栗林的水土流失治理要充分考慮群眾的生產方式、經濟效益等因素。設計中采用以工程措施(坡面小型攔蓄排水工程)為主,林草措施(套種毛竹、白茶、扶芳藤)和耕作措施為輔,對板栗林的水土流失進行綜合治理,從整體上改善項目區的生態環境。
2.1林草措施設計
根據板栗的生態學特性,在選擇套種的經濟作物時,盡可能避免所選擇的樹種與板栗爭肥爭光。由于繅舍小流域板栗林林齡較大,已過盛產期,林分較差,結合當地果農的需求,具有實施可能性的經濟林套種模式為板栗套種毛竹,既可保持水土,又可使板栗生產暫不受影響,待板栗樹種自然老化后,毛竹正好出產,形成新的增收渠道,且對于改善坡面水土流失狀況也有一定的效果。板栗林內套種毛竹選擇生長健壯、竹節正常、無病蟲害、鞭芽飽滿、胸徑3~5 cm的1~2年生母竹,株行距為4.5 m×4.5 m或4.0 m×4.0 m,栽植點遇到板栗樹時可適當偏離,平均栽植密度為 560 株/hm2,與已有板栗樹呈品字形栽植。套種后應在營林過程中保持毛竹的密度,及時對竹筍進行采挖。
板栗套種茶樹,兩者根系在土層垂直方向上有成層性,套種后植物根系可向土壤的更深層擴展,能提高土地的利用效率。同時,板栗林下光照強度小、氣溫低、空氣濕度大,為茶樹生長提供了良好的環境;而茶樹作為常綠灌木,在改善板栗林秋冬季景觀、增加降水入滲方面有著明顯的優勢[4]。在土層較薄、難開挖的板栗林內沿坡面等高線種植茶樹緩沖帶,每條緩沖帶栽植茶樹2行,品字形排列,叢距50 cm,每叢種2株當地的白茶苗,苗高30~50 cm,緩沖帶間距一般為10~15 m,坡腳茶樹緩沖帶內側栽植攀緣植物扶芳藤,對邊坡進行防護。
2.2小型攔蓄排水工程措施設計
板栗樹對水分要求不嚴,但在新梢加速生長和果實迅速膨大期間需水量多且重要。板栗套種毛竹,由于種植密度仍相對較低,林地郁閉度不高,坡面仍易產生水土流失。因此,除進行套種外,在板栗林種植區實施坡面小型攔蓄排水工程(截水溝、排水溝、沉沙池、沉沙井和蓄水池),一方面可增加林內降水的入滲率,另一方面可對坡面多余的徑流進行有效引導,減輕徑流對坡面沖刷而造成水土流失。
在坡面沿等高線按照20~30 m間距布設截水溝,截水溝可采用梯形簡易土工膜和漿砌片石兩種形式,也可結合生產便道鋪設,采用混凝土澆筑。排水溝一般布設在坡面截水溝的兩端或較低一端,以排除截水溝匯集的地表徑流,一般可采用預置砼U形排水溝、三維網植草排水溝、混凝土排水溝、漿砌塊石排水溝等形式,或利用天然溝道排水。每條截、排水溝末端布設沉沙池,用于沉積泥沙。沉沙池可采用磚砌或漿砌石形式,也可采用生態沉沙池(如杉木樁沉沙池、竹片沉沙池)。對于排水溝比降較大、坡度較陡的,再沿排水溝每隔一段距離布設一個沉沙井,或者當截水溝長度大于100 m時,考慮溝道內匯水較多對溝道可能造成的沖刷,需要在截水溝中間段內設置沉沙井,起到消能、蓄水、沉沙的作用。根據徑流匯集情況,考慮生產需要,布置蓄水池。通過小型攔蓄排水工程,將坡面徑流引導到山體坡腳排水溝,并最終排入溪溝。
2.3其他工程改造措施
生產便道及道路排水溝改造:林內原有生產道路為土質路面,在雨水沖刷作用下易造成水土流失,為方便施工材料進入和板栗的對外運輸,本次擬對現有板栗林內土質路段進行硬化,鋪筑泥結石路面,并在靠近山體一側修建排水溝,以防止山體來水對路面的沖刷。
2.4推廣合理的耕作措施
板栗林生態修復工程是一件利國利民的好事,要切實加強宣傳,使廣大群眾充分認識到板栗林生態修復工作的重要性。加強對農民的示范、培訓和技術服務,推廣科學的竹林經營方式,也是治理林內水土流失的一種方法。在板栗林區禁止使用除草劑,提倡對樹穴進行人工除草,在其他區域保留植被,對高稈植物進行割除,提倡使用有機肥、噴施低毒低殘留農藥。
繅舍小流域板栗林水土流失治理措施設計,在充分考慮當地老百姓需求基礎上,采用以工程措施(坡面小型攔蓄排水工程)為主,林草措施(套種毛竹、白茶、扶芳藤)和耕作措施改進為輔,對板栗林的水土流失進行綜合治理。目前該項目已經實施完成,既有效減少了板栗林區的水土流失,又改善了農業生態環境,增加了農民的經濟收益,受到了當地老百姓的歡迎。目前這一模式已在當地其他多個小流域治理中得到推廣應用。
[1]朱春波,李世鋒.經濟林套種防治水土流失模式[J].水土保持應用技術,2011(1):18-20.
[2]江影,李世鋒,王安明.浙江省容易發生水土流失的其他區域探討[J].中國水土保持,2013(5):19-21.
[3]廖承彬.浙江省水土流失的時空動態研究[J].中國水土保持,2010(7):60-63.
[4]張潔,李桂華.板栗茶樹間作模式的生態學基礎[J].經濟林研究,2005,23(3):1-4.
(責任編輯徐素霞)
S157.2
B
1000-0941(2016)03-0038-02
劉瑩(1981—),女,內蒙古呼倫貝爾市人,工程師,碩士,主要從事水利水保工程設計、施工概算等工作。
2015-03-20