云南鲁布革顾问有限公司 云南昆明 650051
摘要：目前我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，为科学评估不同水土保持措施对石漠化地区的治理效果，进一步探索和完善石漠化地区水土流失治理工作，以云南沾益石漠化地区官麦地小流域为研究对象，分析水保林、坡耕地+巨菌草、坡改梯耕地和经果林等不同的水土保持措施对石漠化径流小区土壤改良和产流产沙的影响。结果表明：1）在相同降雨条件下，坡耕地产流量最多，水保林产流量最少。不同水土保持措施下，土壤侵蚀量由高到低分别为荒山草地、坡耕地、梯地、经果林和水保林，其土壤侵蚀量分别占总侵蚀量的65.00%、56.13%、52.43%、50.35%和46.03%；2）水保林、经果林、梯地和坡耕地可有效降低土壤密度、增大孔隙度以及改善土壤结构；3）治理后坡耕地土壤全氮全磷质量分数最高，经果林和水保林次之，荒山草地的全氮质量分数最低，坡耕地、经果林、水保林和梯地土壤全氮量分别较荒山草地高90.63%、74.48%、26.56%和22.4%，全磷质量分数分别较荒山草地高123.64%、96.36%、67.27%和16.64%。综合分析表明：水保林、坡耕地+巨菌草、坡改梯耕地、经果林等水土保持措施能减少水土流失，有效改善土壤理化性质；其中，水保林效果最好，经果林、梯地和坡耕地次之。该研究为解决西南地区石漠化问题，提供理论依据和技术支撑。
关键词：石漠化；径流量；土壤侵蚀量；土壤结构；土壤肥力
引言
土壤理化性质的改变是石漠化综合治理生态恢复的关键和前提，对黄土高原水蚀风蚀交错区，不同林地类型的水保持效益分析研究表明，相同植被类型的林地抗冲性随坡度的增大而降低，植被措施能提高土壤抗冲性的能力，能有效地控制水土流失。研究表明，林草措施能够有效改善土壤质量，土壤的全氮、全磷流失量与草地植被覆盖度呈指数递减关系。研究表明，水土保持工程及植被措施能明显改善土壤的水分环境和土壤有机碳质量分数，影响土壤结构和功能，对侵蚀土壤的发育有一定促进作用。本课题组前期也对石漠化地区的治理方式和效果评价做了一定的研究。在前人研究的基础上，以云南省沾益区典型岩溶石漠化区为例，对不同水土保持措施保水保土的效果进行分析，为解决西南地区石漠化问题提供理论依据，同时为进一步探索和完善云南省石漠化小流域水土流失综合治理工作提供技术支撑。
1研究区概况
研究区官麦地小流域（E104°01'48″-104°07'12″，N25°42'10″-25°45'26″），距县城48km，地势西高东低，海拔在2010-2228m之间，其地貌类型属高原山区岩溶地貌（多属峰丛洼地），是典型中度石漠化地区。所处小流域总面积31.66km2。其中，耕地、林地、经果林、荒山荒坡、水域、难以利用地和非生产用地分别占34.60%、51.42%、0.76%、11.25%、0.28%、0.30%、和1.39%。共741户2929人。其中：农业人口2901人，农业劳动力1791人，人口密度93人/km2。年平均气温15℃，多年平均降雨量943.60mm，降雨主要集中在6—10月。
2研究方法
2.1小区设计
试验共设坡耕地（巨菌草PennisetumsineseP．）、坡改梯耕地（玉米）、经果林（核桃JuglansregiaL．）、水保林（云南松PinusyunnanensisL．）和荒山草地5种不同土地利用类型小区，植被覆盖度分别为39.7%、41.8%、82.6%、95.8%和46.1%，坡度为15°，岩石裸露率为20%，覆盖层为杂色粉土、砂土及砾石层，厚度1～7cm，白云岩呈石芽、溶沟和溶槽等溶蚀状出露于河床及两岸，基岩以玄武岩、石灰岩为主。径流小区面积为100m2，即长×宽为20m×5m［12］，同一土地类型设置3个试验小区，并设置气象站。径流小区用40cm×60cm的单砖隔开，小区上方设排水渠，下方用水泥抹面修筑集流槽，确保径流和泥沙通过集流槽汇入集流池，集流池1m×1m×1m（长×宽×高），小区左右两边留1m小区保护带。
2.2试验方法
用自动气象站监测记录降雨量、蒸发和风速等气象要素；用储存式自记水位计观测径流量；泥沙人工取样，用置换法测定含沙量。每次降雨后进行监测，按技术规范管理小区，并监测产流产沙情况。取不同深度的土壤（0～20、20～40和40～60cm），用烘干法测定土壤含水量；用环刀法测定土壤密度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度；半微量开氏法（GB7173—1987）测土壤全氮；NaOH融化—钼锑抗比色法（GB9837—1988）测土壤全磷。
3结果与分析
3.1不同水土保持措施对产流产沙量的影响
3.1.1不同水土保持措施对产流量的影响
由表1可知，侵蚀性降雨和产流主要集中在6—9月，分别占全年的85.64%和85.93%。其中，侵蚀性降雨量以小区内产流为标准。产流量由大到小的顺序为坡耕地、荒山草地、梯地、经果林和水保林。经果林和水保林的总产流量无显著差异，经果林、水保林与坡耕地、梯地和荒山草地之间差异显著（P＜0.05）。坡耕地总径流量最多，经果林和水保林较坡耕地总产流量分别减少70.55%和74.02%。9月产流量最大，经果林、水保林与坡耕地、梯地和荒山草地之间差异显著（P＜0.05）。其中，水保林的产流量最少，较经果林、梯地、荒山草地和坡耕地分别减少13.01%、52.44%、59.47%和69.6%。3.1.2不同水土保持措施对土壤侵蚀量的影响从表2可知，各水土保持措施在6月和7月产生的土壤侵蚀量最大，分别占总侵蚀量的65.00%、50.35%、56.13%、52.43%和46.03%；总土壤流失量为荒山草地＞坡耕地＞梯地＞经果林＞水保林。经果林、水保林与坡耕地、梯地和荒山草地之间差异显著（P＜0.05），水保林土壤侵蚀量最少，较经果林、梯地、坡耕地和荒山草地分别减少28.96%、74.3%、81.44%和84.53%。
3.2不同水土保持措施对土壤物理性质的影响
不同水土保持措施土壤表层（0～20cm）密度低于中层（20～40cm）和底层（40～60cm），随着土层加深，密度逐渐增加，同一土层中土壤密度水保林＜梯地＜经果林＜坡耕地＜荒山草地。除梯地表层毛管持水量和最大蓄水量比中层低12.31%和4.44%外，其他土地利用类型的表层土壤毛管持水量和最大蓄水量均高于中层和底层，且随土层加深，毛管持水量和最大需水量依次降低。各水土保持措施的土壤上层自然含水率均高于中层和底层。
结语
石漠化地区采取适当的水土保持措施，可有效提高土壤肥力，且种植巨菌草对提高土壤全氮、全磷最为明显。对土壤养分的研究结果表明，不同水土保持措施能有效提高坡地土壤养分，且土壤表层养分质量分数有明显的表聚性。对土壤微生物群落功能多样性及土壤肥力的影响的研究结果也表明，种植巨菌草可提高土壤肥力。不同土地利用类型中，坡耕地的土壤全氮、全磷质量分数最高，其次是经果林和水保林，荒山草地最低。在坡耕地种植巨菌草，增加中层土壤微生物数量，提高土壤肥力，使土壤中层全氮质量分数高于表层和底层。经果林和水保林种植核桃和云南松，根系分布较深，使土壤底层全氮、全磷质量分数比表层和中层质量分数低。
参考文献：
[1]冯莹，孟广涛，俞亭如，等．官麦地小流域径流场产流产沙特征［J］．中国水土保持，2015（9）：42．
[2]熊康宁，李晋，龙明忠．典型喀斯特石漠化治理区水土流失特征与关键问题［J］．地理学报，2012，67（7）：878．
论文作者:赵云永
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/2
标签：土壤论文; 耕地论文; 水土保持论文; 荒山论文; 水保论文; 果林论文; 措施论文; 《防护工程》2018年第17期论文;