梁斌
長江生態(湖北)科技發展有限責任公司 湖北武漢 430000
隨著三峽工程的不斷發展和建設,以及基礎設施的完善,為土地利用和環境承載壓力提出了更高的考驗,庫區內部也出現了一些水土流失問題。總的來說,水土是維護人與自然協調發展的重要紐帶,更是生態環境建設的主體。為此,人們可以借助于生物措施對水土流失問題進行解決,避免人類活動對生態脆弱區域的干擾,將生態系統自我修復能力展示出來,逐步達到改善水土流失問題的目標。
某工程位于長江支流小江上段,溝內水系十分發達,其中,主溝有一條,還有4條比較大的支溝。而且在流域內部,能夠呈現出明顯的南高北低形式,最為常見的是低山,整體起伏比較明顯,實際海拔高度在280到797m之間。該區域的年降雨量范圍是1053.8mm到1431.3mm,24小時最大降雨量為307.9mm。該區域土壤組成主要包括紫色土、冷砂黃壤,土層淺而薄,肥力有限,蓄水功能差,進而引發了嚴重的水土流失問題[1]。
根據該流域內部水土流失以及土地利用情況,在實際生物措施類型設計上,主要涉及到的徑流場數量為7個。另外,從土地屬性以及功效兼顧等角度來說,常見的生態修復技術類型包括以下幾方面:第一,保持水土功能完善型,由于未成林造地局部地塊林木保存率有限,主要以柏木人工林或者是馬尾松次生林為主,樹種十分單一,影響了水土保持性能。如果將其改變成多層次結構的混交林,生物多樣性將大大增加,林分結構也能得到合理性優化,并開展林內補植欒樹和山胡椒等等,更好地實現環境每環。第二,荒山綠化保持水土型。相比之下,荒山地表植被覆蓋率很低,主要涉及到的內容有草本和人工林。相關工作人員可以根據流域內植被類型,選擇五年生的馬尾松以及四年生的人工柏木林作為荒山綠化水土保持的主要類型。
在各個徑流場設計過程中,工作人員可以根據實際土層厚度,按照0到10cm、10到20cm實現對土層的分層取樣操作,之后將其持水量、有機質等含量明確。與此同時,工作人員需要在集水池之中對徑流場的徑流量進行測量。對于植物生物多樣性的確定,可以根據不同群落類型和喬木、灌木等分布情況,設計合理樣方。例如,在喬木調查過程中,記錄樹高度應在3m以上,胸徑也要超過2.4cm。對于草本調查,主要以種名、蓋度等數值記錄為根本。
在本文研究的徑流場之中,1號徑流場欒樹數量為12株,平均高度為2.24m,總冠幅為10.92㎡。黃花槐等灌木總數量為187柱,覆蓋率為45%。2號徑流場中的植物以甘薯為主,蓋度比例為85%。3號徑流場以傳統的甘薯和黃花菜為主,具體蓋度分別為40%和5%。4號徑流場設置為對照組,沒有種植任何植物。5號徑流場中的植株為馬尾松,總數量為5株,還涉及到一些青蒿、狗尾草等草本植物,總蓋度為71%。6號徑流場種植了7株馬尾松和1株桃樹,平均高度為2.09m和1.60m,總冠幅為13.09㎡。7號徑流場種植的植物為枇杷和梨樹,其中枇杷數量為6株,梨樹為2株,平均樹高分別為2.13和2.10m。
總的來說,如果能夠保證土壤物理性狀的良好,在保持水土以及強化土壤抗蝕等能力上能夠起到積極作用。從本次研究過程中能夠看出,3號耕地采用的是傳統農作方式,平均土壤容重顯然比其他類型要好,在經過有效的自然恢復和人工補植之后,植被覆蓋率將會大幅提升,使得土壤質地得到改善,優化其物理性能。另外,土壤持水性能的強化,可以保證土壤不出現嚴重的侵蝕現象,這主要是由于土壤內部可以存儲一部分水量,如果是低的非毛管持水量,雨水很難滲入其中,最終增加了土壤侵蝕程度。嚴重時還會惡化土壤的物理性。從1號、5號等區域能夠看出,最大持水量皆高于30%,證明了土壤改良作用的合理性。因此,在實際土壤物理性質修復上,應該以降低土壤容重為基本,增加土壤的孔隙度以及入滲率,避免土壤在高溫狀態下干化,這對于預防水土流失具備積極意義[2]。
在經歷強降雨之后,土壤表土被剝離,內部養分含量也出現了很大程度的變化。從相關研究數據中能夠看出,98%的養分均是由泥沙流失產生的。對于土壤有機質來說,可以將土壤理化性質以及微生物性質改變。站在本次研究的土壤有機質含量角度來說,最高的是6號,最低的是4號,其中,2號僅次于6號,主要是由于農耕地容易受到人為耕作和追肥的影響。另外,土壤中氮磷鉀的含量,對于土地利用類型中的肥力大小判定具備重要影響。為了避免水土流失引發的地力下降,人們可以通過提升植被覆蓋率,更好的保護耕地不受損害[3]。
綜上所述,通過增加植被群落,能夠保證土壤物理性質得到改良,更好地保持水土。另外,人們可以通過封山造林以及其他自然恢復措施,提升植被覆蓋率,強化生態效益,真正做到封治結合。從實際生物措施修復中也能夠看出,通過增加生物多樣性,能夠提升喬木、灌木等恢復速度,最終建立起穩定的森林生態群落。