洪雅縣不同植被類型對侵蝕性降雨的響應(yīng)研究

張學(xué)權(quán)

(成都大學(xué)，四川 成都 610106)

洪雅縣土壤水蝕較為嚴重，據(jù)縣土壤站調(diào)查，屬強烈侵蝕的土地占全縣土地總面積的7.2%，中度侵蝕占68.2%，輕度侵蝕占24.6%。分析研究區(qū)降雨特征和不同植被對降雨(侵蝕性降雨)的響應(yīng)，有利于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)經(jīng)營者根據(jù)不同季節(jié)科學(xué)經(jīng)營和管理好退耕后的植被，以達到退耕還林生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設(shè)在四川盆地邊緣低山地帶的洪雅縣境內(nèi)，地處東經(jīng)102°49′—103°47′、北緯 29°24′—30°01′之間，屬中亞熱帶濕潤性山地氣候，年日照時數(shù)1080h，日照率為24%，全年無霜期304d。據(jù)縣氣象站資料，區(qū)內(nèi)降雨充沛，1981—2000年的年均降雨量為1493.8mm。地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林，土壤為黃壤。

2 試驗設(shè)計與研究方法

2.1 試驗設(shè)計

試驗在退耕還林植被恢復(fù)區(qū)的樺木 +牛鞭草、苦竹+牛鞭草、雜交竹+牛鞭草3種植被類型試驗示范地上進行，以農(nóng)耕地(種植玉米)為對照;試驗地位于距柳江河岸30m的坡耕地上，在3種植被類型地上分別建立 20m×5m(長 ×寬)的坡面徑流小區(qū)，各徑流小區(qū)的平均坡度為15°，除對照外小區(qū)植被培育時間均為5年。

2.2 研究方法

設(shè)置徑流場，采用徑流定位觀測法進行研究，其中降雨量采用重慶水位儀器廠生產(chǎn)的JDZ-1型數(shù)字雨量計測定，每5min記錄一次;地表徑流量采用重慶水位儀器廠生產(chǎn)的S WZ型周記水位計測定;觀測時間為2004、2005年。

3 試驗結(jié)果

3.1 研究區(qū)降雨特征

3.1.1 多年降雨特征

研究區(qū)地處四川盆地西緣地勢抬升地帶，系華西雨屏區(qū)域，年均降雨量1493.8 mm，是四川降雨量較為豐沛的地區(qū)之一。由于地勢抬升，區(qū)內(nèi)陡坡耕地較多，屬中度到強烈土壤侵蝕區(qū)域[1]，同時也是四川實施退耕還林還草工程的重點縣之一。

研究區(qū)1981—2000年月均降雨量及其月均分配比例見圖1。由圖1和統(tǒng)計資料知:研究區(qū)一年中降雨主要集中在 5—9月，其各月降雨量分別占年降雨總量的 7.6%、10.9%、23.8%、25.3%、11.9%，合計為79.5%。歷史上日最大降雨量發(fā)生在1966年8月，降雨量為300.9mm。由此知研究區(qū)以水蝕為主的土壤侵蝕主要發(fā)生在一年中的 5—9月份。

表1是洪雅縣1981—2000年不同雨量級降雨的年均出現(xiàn)次數(shù)及其發(fā)生時間。表1數(shù)據(jù)表明，洪雅縣年均降雨日約為185 d，發(fā)生土壤侵蝕的降雨多為日降雨量≥25mm的降雨，該級雨量以上的降雨天數(shù)約為14 d;土壤侵蝕又主要集中在≥50mm暴雨的 6 d范圍內(nèi)，降雨時間均在 5—10月份。

表1 洪雅縣1981—2000年不同雨量級降雨分布情況

3.1.2 2004、2005年降雨特征

研究區(qū) 2004年降雨量為1512.3 mm，2005年為1312.4 mm，兩年降雨量差異較大，且月降雨量在年內(nèi)分布懸殊(表 2)。據(jù)分析統(tǒng)計資料，2004年 5—9月降雨量占全年降雨量的87.2%，其中又以 7—8月所占的比例最大(占65.3%)，≥25mm的降雨有17次，≥50mm的降雨有 7次，≥100mm的降雨有 2次;2005年 5—9月降雨量占全年降雨量的 64.7%，其中7—8月降雨量占全年降雨量的 29.3%，5—12月的降雨分布相對均勻，≥25mm的降雨有10次，≥50mm的降雨有 5次，≥100mm的降雨有1次。2004年侵蝕性降雨次數(shù)比多年平均數(shù)偏多，而 2005年侵蝕性降雨次數(shù)比多年平均數(shù)偏少。

表2 研究區(qū) 2004、2005年逐月降雨情況

3.2 不同植被侵蝕性降雨量及其次數(shù)

以表3中 2005年 6—10月降雨為例，該期間總降雨量為799.8mm，對各植被類型來說，產(chǎn)生土壤侵蝕的總降雨量以樺木 +牛鞭草類型 610.6mm為最大，占總降雨量的 76.3%;其次是雜交竹 +牛鞭草類型 558.1mm，占69.8%;農(nóng)耕地為550.2 mm，占68.8%;最小的是苦竹 +牛鞭草類型 485.5mm，占60.7%。期間總降雨次數(shù)為92次，侵蝕性降雨次數(shù)也以樺木+牛鞭草類型最多，共 27次，降雨引起的侵蝕次數(shù)百分比為29.3%;其次是農(nóng)耕地 25次，侵蝕次數(shù)百分比為27.2%;再次是雜交竹 +牛鞭草類型 22次，侵蝕次數(shù)百分比為23.9%;苦竹+牛鞭草類型侵蝕性降雨次數(shù)最少，共16次，侵蝕次數(shù)百分比為17.4%。

表3 研究區(qū) 2005年 6—10月侵蝕性降雨情況

4 結(jié)果與討論

(1)鑒于研究區(qū)多年的降雨特征，在區(qū)內(nèi)植被恢復(fù)后的初期要注意加強對植被的保護和合理利用。據(jù)吳增志的植被防災(zāi)結(jié)構(gòu)理論[2]，退耕區(qū) 5—10月尤其要加強對植被的管理，此期內(nèi)最好不(或少)進行林(竹)草的刈割或采伐，采伐或刈割要根據(jù)植被生長情況盡量保證該時間段內(nèi)的植被具有良好的防災(zāi)能力，達到退耕還林還草生態(tài)效益第一、經(jīng)濟效益第二的基本要求。

(2)從 2005年的降雨和不同植被類型的響應(yīng)情況來看，在同一地形地勢和土壤條件下，因植被類型的不同，植被—土壤系統(tǒng)對降雨的調(diào)節(jié)存在明顯差異:苦竹 +牛鞭草植被的侵蝕性降雨量和侵蝕性降雨次數(shù)明顯低于其他幾種植被類型，表現(xiàn)出較強的水土保持功能，這與苦竹生長快、冠層厚和以擇伐為主的經(jīng)營方式有關(guān);樺木 +牛鞭草植被的相應(yīng)侵蝕性降雨量和侵蝕性降雨次數(shù)均最高，表明該類植被調(diào)節(jié)降雨的能力還很弱，這與樺木栽植初期生長較慢、冠層薄而稀疏、林地郁閉度不及0.3等因素有關(guān);受經(jīng)濟利益驅(qū)使當?shù)剞r(nóng)民每年都要皆伐雜交竹以竹種和竹材的形式出售，導(dǎo)致雜交竹 +牛鞭草植被對降雨的調(diào)節(jié)能力處于較弱的狀態(tài);農(nóng)耕地地表系間歇性覆蓋，加上采用傳統(tǒng)的順坡耕種，對降雨的調(diào)節(jié)能力自然也不強，但因其土壤翻耕、表土疏松且期間內(nèi)玉米地基本郁閉，因此對雨量小的降雨也有一定的調(diào)節(jié)作用。

(3)本研究只針對降雨是否產(chǎn)生侵蝕而言，盡管未考慮土壤侵蝕量和降雨強度等因子，但對植被恢復(fù)初期的季節(jié)性管理仍具有一定的指導(dǎo)意義。至于不同植被的水土保持功能狀況如何，還需對觀測小區(qū)地表徑流量、土壤侵蝕量和土壤養(yǎng)分流失量等進行分析后方能作出判斷。

[1]唐克麗，史立人，史德明，等.中國水土保持[M].北京:科學(xué)出版社，2004.

[2]吳增志.森林植被防災(zāi)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，2004:126-127.