水土保持措施對土壤養(yǎng)分流失的影響研究

【摘要】土壤養(yǎng)分流失屬于非點源污染，目前，由于對點源污染機(jī)理及其防治對策的深入研究，使得點源污染得到了較為有效的控制與管理。但對于非點源污染，人們對其嚴(yán)重性與重要性的認(rèn)識還不是很深入，導(dǎo)致其未能得到有效的遏制。基于此，本文以某研究區(qū)內(nèi)5個徑流小區(qū)為研究對象，深入的分析了水土保持措施對土壤養(yǎng)分流失的影響，為土壤養(yǎng)分流失問題的有效治理提供幫助。

【關(guān)鍵詞】水土保持措施；土壤養(yǎng)分；流失；影響

1、引言

近年來，城市化進(jìn)程不斷加快，導(dǎo)致越來越多的土地被征用，土壤養(yǎng)分流失的問題也逐漸加劇，嚴(yán)重威脅到了人們的日常生活。雖然當(dāng)前已經(jīng)采取了一定的水土保持措施，但不適宜的水土保持措施不僅無法達(dá)到預(yù)期的效果，還會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分大量流失，因此，必須對水土保持措施下土壤養(yǎng)分流失情況進(jìn)行深入的研究，以采取有效的水土保持措施，維護(hù)土地平衡。

2、研究區(qū)概況

該研究的全部試驗均在某水土保持科技示范園內(nèi)進(jìn)行，試驗區(qū)是暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候的典型代表，夏季溫度高雨量多，冬季較為干燥寒冷，春季、秋季較為短促。全年平均氣溫達(dá)14.0°C，其中，1月最低平均氣溫達(dá)-4°C，6—8月平均氣溫達(dá)21.9°C，且極端最低、最高平均氣溫達(dá)-10°C與35.4°C以上。

除此之外，該區(qū)域每年無霜期多達(dá)281天，西部山區(qū)的則相對較短一些。該試驗區(qū)每年平均降雨量達(dá)1005.2mm，但降雨季節(jié)分配極不均勻，70%以上降水量大多集中在夏季的4～9月，其中，7月與8月還會出現(xiàn)大雨。

3、徑流小區(qū)選取

在該實驗區(qū)內(nèi)選取5個相鄰的標(biāo)準(zhǔn)的徑流小區(qū)作為研究對象，并以實際水土保持措施為選取依據(jù)。該徑流小區(qū)長、寬達(dá)10m、5m，實際坡度達(dá)15°，且此5個徑流小區(qū)均處于坡腳位置處，具體為：裸地、10%覆蓋度、30%覆蓋度、耕地、石坎梯田徑流小區(qū)。此5個徑流小區(qū)的土壤理性性質(zhì)幾乎相同。

除此之外，為了降低徑流小區(qū)的側(cè)滲與串流，在各個小區(qū)的周圍部位均設(shè)置高度達(dá)20cm的石埂，各小區(qū)出口的一側(cè)通過地面的導(dǎo)水槽連接集流桶，該集流桶有接收、觀測地表徑流與土壤泥沙的作用，此時需要確保2個集流桶尺寸規(guī)格的一致性。

4、水土保持措施對土壤養(yǎng)分流失的影響

4.1 水土保持措施下歷年泥沙沖刷量

選取2012年～2015年這4年來5個徑流小區(qū)降雨徑流下水土保持措施下泥沙沖刷量為研究對象，發(fā)現(xiàn)裸地與耕地環(huán)境下泥沙的沖水量較大，30%覆蓋度及石坎梯田環(huán)境下相對較小。泥沙是一種營養(yǎng)鹽氮、磷、金屬等物質(zhì)的主要攜帶介質(zhì)。除了水土保持措施之外，泥沙的沖水量與降雨量之間也存在緊密的聯(lián)系，一般是降雨量越大，則泥沙的沖刷量就越大。5個試驗徑流小區(qū)泥沙沖刷量為：裸地>耕地>10%覆蓋度>30%覆蓋度>石坎梯田。

由此可以看出，梯田環(huán)境下的徑流小區(qū)的泥沙沖刷量要明顯小于裸地，表示水土保持措施可有效減弱地表徑流，進(jìn)而有效規(guī)避泥沙的流失。水土流失通常會抬高河床，淤積河道、湖泊，且徑流與泥沙所攜帶的營養(yǎng)養(yǎng)分也會導(dǎo)致河流富營養(yǎng)化，因此，必須對水土流失與養(yǎng)分流失現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

4.2 水土保持措施下歷年總氮濃度

選取2012年～2015年這4年間5個徑流小區(qū)降雨徑流下水土保持措施下的總氮濃度為研究對象，發(fā)現(xiàn)裸地與耕地的總總氮流失量相對較低，30%覆蓋度、石坎梯田下的徑流量與泥沙沖刷量相對較小一些，但其總氮的流失量較高。30%覆蓋度、石坎梯田中流失的氮主要為可溶性氮，分別占據(jù)了總氮的79%、76%。泥沙搬運(yùn)是裸地與耕地中氮流失的形式。

通過相關(guān)實驗結(jié)果可知，水土保持措施下土壤總氮含量是決定氮流失的重要基礎(chǔ)，30%覆蓋度、石坎梯田因?qū)嵤┝擞行У乃帘３执胧瑢?dǎo)致其地表凋落物質(zhì)與表層土壤的有機(jī)質(zhì)積累相對較多，其中，有機(jī)質(zhì)能夠促進(jìn)降雨的下滲，而凋落物質(zhì)則能夠有效減緩地表徑流流動的速率，從而降低徑流量與土壤侵蝕量。此外，氮流失形態(tài)主要為液態(tài)，由于這5個徑流小區(qū)水土保持措施下表層土壤中的總氮含量相對較高，導(dǎo)致徑流中含有的氮素濃度也較高。

4.3 水土保持措施對硝態(tài)氮徑流流失的影響

表1為水土保持措施下5個徑流小區(qū)的硝態(tài)氮濃度實際情況，由此可以看出，水土保持措施對不同徑流小區(qū)硝態(tài)氮濃度造成的影響之間存在較大的差異。通過表1可以發(fā)現(xiàn)，30%覆蓋度、石坎梯田水土保持措施下的硝態(tài)氮濃度相較于其他環(huán)境下的硝態(tài)氮濃度而言，明顯較高一些，水土保持措施對硝態(tài)氮濃度造成的影響的強(qiáng)弱順序具體為：30%覆蓋度（3.38mg/L）>石坎梯田（3.27mg/L）>裸地（2.12mg/L）>耕地（2.12mg/L）>10%覆蓋度（1.18mg/L）。

4.4 水土保持措施對氨態(tài)氮徑流流失的影響

表2為水土保持措施下5個徑流小區(qū)的氨態(tài)氮濃度實際情況，由此可以看出，水土保持措施對不同徑流小區(qū)氨態(tài)氮濃度造成的影響之間存在較大的差異。通過表2可以明顯看出，30%覆蓋度、耕地以及石坎梯田徑流小區(qū)水土保持措施下的氨態(tài)氮濃度明顯較高。

4.5 水土保持措施對磷濃度的影響

在2012年抽取了7月、8月、9月中的7場降雨條件下的小區(qū)降雨徑流情況為研究對象，發(fā)現(xiàn)這5個徑流小區(qū)總磷濃度順序為：裸地（1.09mg/L）>10%覆蓋度（0.75mg/L）>耕地（0.68mg/L）>石坎梯田（0.45mg/L）>30%覆蓋度（0.41mg/L），總磷濃度之間的差異較為顯著（p<0.05）。

在2013年抽取了6月、7月、8月中的8場降雨條件下的小區(qū)降雨徑流情況為研究對象，總磷濃度順序為：裸地（2.76mg/L）>10%覆蓋度（1.93mg/L）>石坎梯田（1.30mg/L）>耕地（1.25mg/L）>30%覆蓋度（1.14mg/L），總磷濃度間的差異較為顯著（p<0.05）。

在2014年抽取了7月、7月、9月中的4場降雨條件下的小區(qū)降雨徑流情況為研究對象，總磷濃度順序為：裸地（0.66mg/L）>石坎梯田（0.42mg/L）>10%覆蓋度（0.24mg/L）>30%覆蓋度（0.19mg/L）>耕地（0.18mg/L），總磷濃度間的差異較為顯著（p<0.05）。

在2015年抽取了8月中的3場降雨條件下的小區(qū)降雨徑流情況為研究對象，總磷濃度順序為：裸地（0.11mg/L）>石坎梯田（0.10mg/L）>10%覆蓋度（0.08mg/L）>30%覆蓋度（0.07mg/L）=耕地（0.07mg/L），總磷濃度間的差異較為顯著（p<0.05）。

通過上述分析可知，水土保持措施下這5個徑流小區(qū)降雨環(huán)境下總磷流失量關(guān)系為裸地>10%覆蓋度>30%覆蓋度，主要原因在于磯素的流失形式為泥沙搬運(yùn)，而侵蝕土壤中包含的磯（顆粒態(tài)磯）高達(dá)流失總磷的90%。

此外，磷流失量主要來源于侵蝕土壤中包含的磷含量。通過該項徑流小區(qū)水土保持措施下實驗結(jié)果可知，水土保持措施對徑流磷輸出的主要影響為：水土保持措施下土壤總磯含量是決定磷流失的關(guān)鍵，30%覆蓋度、石坎梯田因覆蓋大，并且采取了有效的水保措施，導(dǎo)致其地表凋落物、表層的有機(jī)質(zhì)積累較多，能夠有效促進(jìn)降雨的下滲，并且還能夠為地表徑流實際流速的有效降低提供幫助，進(jìn)而有效降低徑流量與土壤侵蝕量，最終使得徑流中的磷素濃度相對較低，而流失的磷主要表現(xiàn)為顆粒態(tài)。

5、結(jié)語

綜上所述，水土保持措施下不同區(qū)域的土壤養(yǎng)分流失現(xiàn)象存在較大的差異，因此，要想充分發(fā)揮出水土保持措施的預(yù)期效果，并有效控制土壤養(yǎng)分流失問題，必須在深入研究實施區(qū)域?qū)嶋H情況的基礎(chǔ)上，采取適宜的水土保持措施，以有效規(guī)避失誤的出現(xiàn)，保證水土治理效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙海東，趙小敏，方少文，等.鄱陽湖區(qū)坡耕地水土流失對土壤養(yǎng)分的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，（01）：225-229.

[2]徐小軍，閻丹丹，何丙輝，等.汶川地震區(qū)新生水土流失對土壤養(yǎng)分的影響[J].水土保持學(xué)報，2012，（26）：34-38.

[3]田野宏，屈遠(yuǎn)強(qiáng)，滿秀玲，等.水土保持措施對黑土流失區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，（39）：84-88.

作者簡介：劉鑫 男 1981.9.15 貴州安順 漢族 本科 工程師 從事：水土保持治理工作。