论文部分内容阅读
南方红壤丘陵区是我国土壤侵蚀较为严重的地区,该地区的水土流失和面源污染防治是实现我国南方地区农业可持续发展的重点。本研究选择浙江省永康市杨溪水源地经济林(柿子林)坡地为研究区,在所选研究区布设了7个径流小区,并分别设置了沉砂池收集含沙径流水样,定期(每月一次)采集试验径流小区中的含沙水样,对水样泥沙含量以及养分物质的浓度进行了室内测试分析和数据处理,主要研究结果如下:1、水文年内试验区的土壤侵蚀和养分流失存在显著的时间差异特性,其流失量分布与年内降水呈显著的同步性。6月梅雨季节和8、9月台风季节是试验区发生水土和养分流失的高峰时期,年内径流含沙量受到这两个时期降水特性的影响,表现为台风季节>梅雨季节>其他时段。水文年内64.8%的土壤侵蚀和50%左右的养分流失发生在这两个时段,其中TN和TP流失量占一个水文年内的51.0%和46.4%。NO3--N和NH4+-N流失量也分别占到全年的49.7%和51.6%。K和TOC的流失量分别占全年的60.4%和65.7%。2、地形坡度不同的径流小区之间的土壤侵蚀和养分流失特点差异性显著,其流失特点主要遵循坡面土壤侵蚀和养分流失的坡度规律。土壤侵蚀随着坡度的增加呈增大趋势,而TP、TN、NH4+-N、NO3--N、K和TOC等养分的径流流失存在较明显的“临界坡度规律”,临界坡度存在于10.22°和18.55°之间。TN和NO3--N的径流流失量关系为:坡顶>凹坡>凸坡。NH4+-N和TP径流流失量关系为:凹坡>坡顶>凸坡。K和TOC的径流流失关系为:坡顶>凹坡>凸坡。TP、TN、NH4+-N、NO3--N、K和TOC年内的径流累积流失量均呈幂函数型增长。3、根据试验区林下除草与林下不除草径流小区的实地监测,结合室内模拟覆盖降雨试验结果,发现具有地被覆盖(林下不除草)的7号小区与没有地被覆盖(林下除草)的6号小区之间的土壤侵蚀存在较大差异,7号小区较6号小区年均减沙量达到了23.9%。尤其在台风季节林下覆盖的减沙效益最明显,其中9月份的减沙效果最好,达到了62.2%。室内模拟覆盖降雨试验结果表明,不同覆盖组合的水土保持效益关系为:上下层覆盖坡面>下层覆盖坡面>上层覆盖坡面>裸坡。4、通过对比试验区不同林下管理措施6号和7号径流小区的养分流失情况,发现保留林下草被覆盖的7号径流小区在保持经济林地土壤养分上比林下除草的6号径流小区具有更加明显的效果。有草被覆盖的7号径流小区的径流TP、TN、NO3--N、NH4+-N、K和TOC的浓度均小于没有草被覆盖的6号径流小区,保留草被覆盖对经济林地减少养分的径流流失有明显效果。其中,保留地被覆盖的7号径流小区的TN、NH4+-N、NO3--N、TP、K和TOC径流浓度分别比除草的6号径流小区减少了9.0%,34.7%,25.5%,8.6%,19.2%和18.9%。5、根据试验结果,对试验区的水土和养分保持得出以下结论。首先,要降低经济林坡地的坡面坡度,如在大坡度的坡面上采用横坡种植、坡改梯、缩短坡长等工程措施。其次,针对经济林坡地的土壤侵蚀和养分流失的时空分布特性,重点在雨季前布设水土保持措施,主要包括在重点部位(坡度较大的凸坡和凹坡)布设植物篱和沉砂池等,翻耕、施肥和农药喷洒等农作措施应当尽量避免在雨季之前。最后,宜根据实际情况采用免耕、少耕等保护性耕作措施,采用留茬在地和保留地面草被覆盖的林下耕作措施,对于南方丘陵区经济林坡地会起到较好的水土和养分保持效果。