贛南臍橙果園水土流失現(xiàn)狀調(diào)查分析

孫永明, 葉 川, 王學雄, 黃欠如, 夏 雨, 成艷紅, 鐘義軍

(1.江西省紅壤研究所, 南昌 331717;2.贛南師范學院, 江西 贛州 341000; 3.江西省山江湖開發(fā)治理委員會辦公室, 南昌 330046)

贛南臍橙果園水土流失現(xiàn)狀調(diào)查分析

孫永明1, 葉 川1, 王學雄2, 黃欠如1, 夏 雨3, 成艷紅1, 鐘義軍1

(1.江西省紅壤研究所, 南昌 331717;2.贛南師范學院, 江西 贛州 341000; 3.江西省山江湖開發(fā)治理委員會辦公室, 南昌 330046)

為全面摸清贛南臍橙果園水土流失狀況，為政府部門宏觀決策提供科學依據(jù)，采取實地調(diào)查與統(tǒng)計分析相結(jié)合的方法，就贛南臍橙果園水土流失分布、程度展開調(diào)查，結(jié)果表明：贛南臍橙果園水土流失總面積10.97 萬hm2，占果園總面積的92%；流失強度其中輕度流失占53.92% ，中度流失占33.62%，強度流失占12.46%，以輕度、中度流失為主、且主要發(fā)生在3～7 a及7 a以上的果園，1～3 a果園水土流失以強度為主；流失量高達360.20萬t，流失區(qū)域根據(jù)平均侵蝕模數(shù)劃分了5類，信豐屬于平均侵蝕模數(shù)最輕區(qū)域，崇義縣屬于侵蝕模數(shù)最重區(qū)域。

贛南; 臍橙; 水土流失; 防治措施

贛南是我國著名的臍橙生產(chǎn)基地，素有“中國臍橙之鄉(xiāng)”之稱，經(jīng)過近30 a的持續(xù)發(fā)展，贛南臍橙產(chǎn)業(yè)已打造成一個享譽海內(nèi)外的知名品牌。據(jù)統(tǒng)計，截至2012年贛南臍橙種植總面積高達11.87萬hm2，臍橙總產(chǎn)量達125萬t，產(chǎn)值達到40多億元。贛南臍橙產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然取得了巨大成就，但目前仍存在諸多問題[1]，處于提升轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，如在果地開發(fā)時往往忽視對原有生態(tài)系統(tǒng)的保護，傳統(tǒng)清耕和粗放的果園土壤管理模式, 使果園水土流失嚴重,生態(tài)環(huán)境惡化，以及盲目投入、大肥大水、濫用農(nóng)藥等，使得果品農(nóng)藥殘留超標，造成土壤、地下水體污染等生態(tài)環(huán)境問題[2-5]，這必將嚴重影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。為此本文就贛南臍橙果園水土流失狀況開展調(diào)查研究，摸清水土流失分布、程度，估算出土壤侵蝕量，劃分區(qū)域流失等級，分析不同種植年限果園對流失等級的影響，并結(jié)合調(diào)查現(xiàn)階段果園水保措施提出進一步加強贛南臍橙果園水土流失的防治建議，從而保證在水土保持管理上、技術(shù)上和投入上更有針對性，并為有關(guān)政府部門宏觀決策提供科學依據(jù)。

1 贛南臍橙果業(yè)現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)業(yè)規(guī)模大

自20世紀70年代開始種植臍橙以來，贛州大力實施“興果富民”、“建設(shè)世界著名臍橙主產(chǎn)區(qū)”、“培植超百億元產(chǎn)業(yè)集群”等戰(zhàn)略，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速得到壯大，臍橙產(chǎn)業(yè)發(fā)展后續(xù)能力強勁，從2005年開始果業(yè)面積一直保持增長(圖1)，增長率分年度依次為7.31%，20.35%，5.63%，3.01%，2.66%，4.45%，2.42%，其中2006年最高達到20.3%，截至2012年臍橙種植面積高達11.87萬hm2，產(chǎn)量達125萬t。

圖1 贛南臍橙果業(yè)面積與增產(chǎn)率變化

(數(shù)據(jù)來源：贛州市果業(yè)局)

臍橙產(chǎn)區(qū)主要分布在信豐、安遠及尋烏三個縣，2012年信豐種植面積為1.90萬hm2，占16%；尋烏種植面積為1.68 萬hm2，占14%；安遠種植面積為1.67萬hm2，占14%。三個縣的臍橙種植面積占贛南臍橙總面積的近50%，超過0.67萬hm2的有會昌、寧都、于都、瑞金4個縣(市)，超過0.33萬hm2的有興國、崇義、龍南3個縣。全市建成集中連片20 hm2以上的臍橙基地800多個。

1.2 致富農(nóng)民的第一產(chǎn)業(yè)

全市2012年臍橙鮮果產(chǎn)值40多億元，23萬戶種植戶68萬果農(nóng)直接受益，果農(nóng)人均收入5 000元，占臍橙種植戶家庭收入的85%以上。先后有近60萬農(nóng)民通過種果實現(xiàn)脫貧致富。臍橙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還帶動了養(yǎng)殖、農(nóng)資、采后商品化處理、包裝、貯藏、物流運輸、機械制造、休閑旅游等關(guān)聯(lián)配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)集群總產(chǎn)值近百億元。

1.3 存在的主要問題

(1) 果園基礎(chǔ)設(shè)施差。臍橙園建設(shè)標準低，水、電、路等果園配套設(shè)施不全。98%的果園建于山地丘陵地帶，山地果園基礎(chǔ)設(shè)施不配套，有5.33萬hm2以上的果園不通路，8萬hm2果園不通電；有灌溉系統(tǒng)的果園只有2.13萬hm2，僅占全市果園總面積的18%，大部分果園灌溉水源依賴自然降雨蓄水，不具備基本的抗寒防凍、抗旱能力。果園機械化水平低，用工量大，隨著勞動力成本不斷上升，造成果園管理成本大幅上升，經(jīng)濟效益下降。

(2) 生態(tài)環(huán)保意識不強，水土流失嚴重。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，目前果農(nóng)生態(tài)環(huán)保意識還不高，在果地開發(fā)時片面強調(diào)面積的擴大，而忽視對原有生態(tài)系統(tǒng)的保護，水土保持措施沒有成為果園建設(shè)和管理的日常農(nóng)事行為，具有水土保持措施的果園不足果園面積的10%，從而部分導致或加劇了水土流失。

(3) 科技支撐薄弱?？萍佳邪l(fā)能力和帶動能力較差，沒有形成真正的產(chǎn)業(yè)科研平臺。例如水土流失方面，先進的科研硬件設(shè)備和領(lǐng)軍性高端技術(shù)人才嚴重缺乏，在水土流失監(jiān)測、優(yōu)化措施對比研究上薄弱，果業(yè)科技推廣和人才隊伍建設(shè)滯后。

2 贛南臍橙果園水土流失現(xiàn)狀調(diào)查分析

2.1 贛南臍橙果園水土流失分布特征

根據(jù)2012年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示(表1)，贛南臍橙果園水土流失面積高達10.97萬hm2，占贛州市耕地面積(32.73萬hm2)[6]的33.53%，其中輕度流失面積5.92萬hm2，占總流失面積的53.92%；中度流失面積3.69萬hm2，占總流失面積的33.62%；強度流失面積1.37萬hm2，占總流失面積的12.46%。流失面積最大的區(qū)域主要集中在信豐縣、安遠縣、尋烏縣，三個縣加起來的流失面積占總流失面積的44%。

2.2 贛南臍橙果園土壤侵蝕量的估算

由于我國區(qū)域水土流失監(jiān)測評價工作起步較晚，缺乏土壤侵蝕量的實測數(shù)據(jù)，為此，借鑒土壤侵蝕通用方程[7]，結(jié)合贛南現(xiàn)有的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對贛南臍橙果園土壤侵蝕量進行估算。其表達式為：E=R·K·L·S·P·C，式中，E為年平均土壤侵蝕量(t/hm2·a)；R為降水及徑流因子[(MJ·mm)/(hm2·a)]；K為土壤侵蝕性因子t/(MJ·mm)；L及S為地形因子，無量綱；P為水土保護措施因子，無量綱；C為地表植被覆蓋因子，無量綱。各因子計算如下：

(1)R值的獲取。采用章文波等[8]基于全國日降雨量數(shù)據(jù)構(gòu)建的R值簡易算法計算，計算式為：

α=21.586β-7.1891

β=0.8363+1814/Pd10+24.455Py10

式中：R——降雨侵蝕力[(MJ·mm)/(hm2·a)]；α，β——模型參數(shù)；k——某半月內(nèi)侵蝕性降雨日數(shù)，d，k=1，2，…，m；Pk——半月內(nèi)第k天的日降雨量(mm)，利用紅壤區(qū)的研究成果，贛南地區(qū)侵蝕性降雨標準為10mm；n——年數(shù)；Pd10——一年內(nèi)侵蝕性降雨日雨量的平均值(即一年中≥10mm日降雨量的總和與相應日數(shù)的比值)(mm)；Py10——侵蝕性降雨年總量的多年平均值(即≥10mm日雨量年累加值的多年平均值)(mm)。依據(jù)贛南2011年降雨資料計算出R值為472.7。

表1 贛南臍橙果園水土流失面積分布及侵蝕量估算

注：數(shù)據(jù)來源于各縣區(qū)水保局。

(2)K值的獲取。影響K因子的因素是有多方面的，但一般說來，質(zhì)地越粗或越細的土壤有較低的K值，而質(zhì)地適中的反而有較高的K值。依據(jù)EI-Swaify等的研究[9]，K值的大小與土壤質(zhì)地有較高的相關(guān)性，并提供了不同質(zhì)地土壤的K值。本文從贛南土壤圖中提取土壤地理單元的土壤質(zhì)地，并依此獲得了K因子的值(表2)。

表2 不同母質(zhì)及質(zhì)地的K值

(3)L及S因子的獲取。坡度因子定義為某一坡度土壤流失量與坡度為5.13°，其他條件都一致的坡面產(chǎn)生的土壤流失量之比率；坡長因子定義為某一坡面土壤流失量與坡長為22.1 m，其他條件都一致的坡面產(chǎn)生的土壤流失量之比率[10]。坡度與坡長因子的乘積稱為地形因子，反映了坡度坡長對土壤流失的綜合影響。坡長及坡度通常采用數(shù)字高程模型(DEM)通過計算獲取，本文參考楊潔等[11]基于贛南地區(qū)的1∶5萬地形圖，利用ANUDEM生成贛南地區(qū)的DEM，獲得LS為199.48。

(4)P值及C值的獲取。參考2008年TM及覆蓋贛南地區(qū)25 m分辨率的DEM，結(jié)合贛南現(xiàn)階段的水土保持措施，分別給P、C賦值(表3)。

將表3中各值與各縣區(qū)流失面積的值代入方程，計算得出(表1)，贛南臍橙果園全年土壤侵蝕量高達360.20萬t，其中土壤侵蝕量最大的縣為安遠縣，高達55.2萬t；平均侵蝕模數(shù)最大的縣為崇義縣，高達5 686.07 t/(km2·a)；侵蝕量最小的是章貢區(qū)，僅為0.57萬t；平均侵蝕模數(shù)最小的是信豐縣，僅為2 105.30 t/(km2·a)。

表3 土壤侵蝕方程各因子取值

2.3 贛南臍橙果園水土流失統(tǒng)計分析

2.3.1 贛南各縣(區(qū))水土流失聚類分析 選取贛南19個縣(區(qū))臍橙果園的水土流失平均侵蝕模數(shù)，通過SPSS軟件進行聚類分析(圖2)，結(jié)果表明：贛南區(qū)域的臍橙果園水土流失狀況可以分為5類，其中1類區(qū)信豐屬于平均侵蝕模數(shù)最輕區(qū)域，2類區(qū)屬于侵蝕模數(shù)較輕區(qū)域，主要包括大余縣、尋烏縣、會昌縣、瑞金縣、全南縣和興國縣；3類區(qū)屬于侵蝕模數(shù)中等區(qū)域，主要包括定南縣、寧都縣、石城、南康、章貢區(qū)、上猶縣、贛縣、于都縣和安遠縣；4類區(qū)屬于侵蝕模數(shù)較重區(qū)域，主要包括開發(fā)區(qū)和龍南縣；5類區(qū)崇義縣屬于侵蝕模數(shù)最重區(qū)域。1類信豐雖然在流失面積上居首位，在土壤侵蝕總量上居第三，但是從果齡結(jié)構(gòu)上分析該區(qū)新開墾的果園(1～3 a)比例只占果園面積的2%，在整個贛南地區(qū)所占比例最低，幼齡果園(3～7 a)占29%，成年果園(7 a以上)占69%；從流失等級上強度流失所占比例也最低僅為2%，中度流失占果園流失面積的28%，輕度流失占果園流失面積的70%；從植被覆蓋角度上，據(jù)實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)新開墾的果園土壤擾動大，植被基本被破壞，水土流失嚴重，幼齡果園植被覆蓋度接近60%，成年果園超過80%，能夠起到較好的水保作用；水保措施上由于果農(nóng)水保意識的逐年加強，信豐在水土保持措施上加大了投入，使信豐平均侵蝕模數(shù)最低。5類崇義成為水土流失最嚴重區(qū)域的原因主要有以下幾個方面：(1) 果齡結(jié)構(gòu)上，該區(qū)新開墾的果園(1～3 a)比例占果園面積的27.8%，是整個贛南地區(qū)所占比例最高，幼齡果園(3～7 a)占36.6%，成年果園(7 a以上)占35.6%，是整個贛南地區(qū)所占比例最低；流失等級上，強度流失面積所占比為41%，是整個贛南地區(qū)所占比例最高的，中度流失占果園流失面積的26%，輕度流失占果園流失面積的33%，是整個贛南地區(qū)所占比例最低的；(3) 對果齡結(jié)構(gòu)與流失等級做相關(guān)性分析(表4)，1～3 a果園面積與強度流失相關(guān)系數(shù)為0.846，達到極顯著相關(guān)，7 a以上果園面積與輕度流失相關(guān)系數(shù)為0.96，達到極顯著相關(guān)，印證了崇義成為5類水土流失最嚴重區(qū)域的結(jié)果。2類區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為2 876 t/(km2·a)，變化幅度為2 513～3 057 t/(km2·a)，標準差為207；3類區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為3 931 t/(km2·a)，變化幅度為3 420～4 333 t/(km2·a)，標準差為330；4類區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為4 871 t/(km2·a)，變化幅度為4 838～4 903 t/(km2·a)，標準差為45；2，3，4類劃分標準依據(jù)P<0.05差異性劃分。

2.3.2 贛南臍橙果園水土流失回歸相關(guān)通徑分析 將贛南臍橙果園各縣(區(qū))的面積按照不同種植年限劃分為1～3 a，3～7 a，7 a以上三類，分別與水土流失強、中、弱等級面積進行回歸相關(guān)通徑分析(表4)，結(jié)果表明：種植年限為1～3 a的臍橙果園與水土流失強度、中度均呈顯著相關(guān)，其中與強度流失達到極顯著相關(guān)，直接通徑系數(shù)為0.798，說明1～3 a臍橙果園水土流失主要為強度侵蝕，導致這一現(xiàn)象的原因在于：(1) 果園開墾時，施工工藝存在占壓和擾動土地和植被的現(xiàn)象，這必然造成原有土壤和植被水保功能效果降低或喪失。(2) 丘陵山地開發(fā)前期投資大，經(jīng)營者為了節(jié)省資金，開發(fā)標準低, 沒有設(shè)置水土保持措施，水平梯田不水平，梯面內(nèi)高外低, 前無梯埂后無竹節(jié)溝，園內(nèi)缺乏蓄排水系統(tǒng), 沒有沉沙池，導致水土流失加??；種植年限為3～7 a的臍橙果園與水土流失中度、輕度均呈極顯著相關(guān)，再根據(jù)直接通徑系數(shù)比較，中度的直接通徑為0.408，輕度的直接通徑為0.222，兩者的直接通徑和為0.63，表明3～7 a臍橙果園水土流失主要發(fā)生中度和輕度流失，偏中度流失。分析原因主要在于：(1) 自然植被的恢復，據(jù)調(diào)查3～7 a的臍橙果園植被覆蓋度接近60%，起到了一定的水保作用；(2) 水土保持措施逐年完善，但普及率仍然很低。據(jù)初步統(tǒng)計工程措施(主要包括蓄、排水系統(tǒng))普及率不足該果園面積的30%，生物措施(植草)約占該果園面積的10%，耕作措施低于該果園面積的10%，所以3～7 a的臍橙果園水土流失相比1～3 a的在流失等級上有一定的緩解。種植年限為7 a以上的臍橙果園與水土流失強度、中度、輕度均呈顯著相關(guān)，依據(jù)直接通徑系數(shù)比較，輕度的直接通徑為0.817，中度的直接通徑為0.549，強度的直接通徑為0.092，基本可以忽略不計，表明7 a以上的臍橙果園水土流失主要發(fā)生中度和輕度流失，偏輕度流失。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是受植被覆蓋度的影響，因為7 a以上的臍橙果園植被恢復良好，覆蓋度基本超過80%，可以有效地防止水土流失；其次7 a以上的臍橙樹冠較大，受降雨直接擊打不易造成土壤面蝕；另外在施肥管理上逐漸注重有機肥的投入，改善了土壤理化性狀，增加了土壤入滲率。

圖2 贛南臍橙果園水土流失聚類分析

種植年限與強度直接通徑與強度相關(guān)系數(shù)與中度直接通徑與中度相關(guān)系數(shù)與輕度直接通徑與輕度相關(guān)系數(shù)1～3a0.7980.846**0.1310.555*0.0760.4223～7a0.0010.3510.4080.904**0.2220.866**7a以上0.0920.505*0.5490.952**0.8170.96**

注：R(0.05)=0.455，R(0.0,1)=0.575。

3 主要防治措施

據(jù)實地調(diào)查，贛南目前臍橙果園水土流失主要防治措施有：(1) 生物措施。主要在侵蝕劣地的竹節(jié)溝埂面和果園的臺地邊坡上種植水?；旌喜荨２莘N選擇耐旱、耐瘠、根系發(fā)達、生長量大的品種(百喜草、馬塘、寬葉雀稗、豬屎豆、白三葉)，將一年生、多年生和禾本科、豆科的草種按一定比例進行混合配置。(2) 工程措施。主要包括反坡梯地(修筑水平等高梯田，寬3.5 m以上，梯面反坡30 cm以上)、竹節(jié)溝(主要在侵蝕劣地坡面上開挖的水平竹節(jié)溝和在果園臺地、梯田內(nèi)側(cè)開挖的坎下竹節(jié)溝)、山塘(在果園的山腳下和在集雨面較大的治理區(qū)，因山就勢開挖，以發(fā)揮山塘顯著的攔沙蓄水、灌溉農(nóng)田、發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)等功效)、蓄水池和少量的谷坊、攔沙壩。(3) 耕作措施。以改變微地形為主的橫坡等高耕種；以增加植被覆蓋度為主的“果—蔬”、“果—經(jīng)”間作；以增強土壤抗蝕力為主的作物秸稈及稻草覆蓋。通過上述措施，水土流失擴大的趨勢得到遏制，但水土流失狀況沒有得到根本好轉(zhuǎn)，普遍采用上述措施的果園較少，不足果園面積的10%，生態(tài)環(huán)境還很脆弱，必須通過工程、生物、農(nóng)耕措施的合理配置，因地制宜，科學規(guī)劃，綜合治理，才能實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會的全面發(fā)展。

4 結(jié) 論

贛南臍橙果園水土流失現(xiàn)狀調(diào)查表明，目前，贛南臍橙果園水土流失還相當嚴重，果園水土流失面積占贛州耕地總面積的33.53%，流失強度以輕度、中度流失為主，主要發(fā)生在3～7 a及7 a以上的果園，1～3 a果園水土流失以強度為主，流失量高達360.20萬t，流失區(qū)域根據(jù)平均侵蝕模數(shù)劃分了5類，信豐屬于平均侵蝕模數(shù)最輕區(qū)域，崇義縣屬于侵蝕模數(shù)最重區(qū)域，其余縣(區(qū))介于兩者之間。多年來，贛南各地摸索出不少有效的水土流失防治措施，取得了一定的成績[12]。例如安遠、定南等縣“山頂戴帽、山腰穿裙、山底穿靴” 果園開發(fā)模式，以及 “樹頂燈、樹上板、樹腳螨、樹底管”等的生態(tài)果園管理技術(shù)，獨立崠萬畝生態(tài)綠色臍橙基地實施“五統(tǒng)一分”，即統(tǒng)一山地流轉(zhuǎn)、統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(在果業(yè)開發(fā)中推廣水土保持 “三三四”原則，即開發(fā)山場留足30%的戴帽山，30%的涵養(yǎng)林、隔離帶，開發(fā)面積不超過40%。)、統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、統(tǒng)一技術(shù)標準、統(tǒng)一社會化服務、分戶經(jīng)營，不僅快速實現(xiàn)果農(nóng)的脫貧致富，而且有效地防止了水土流失，保護了生態(tài)。但是，現(xiàn)階段由于大多果農(nóng)對水土保持的認識還很不夠，水土保持措施科技投入、物資投入等不足，水土流失狀況沒有得到根本好轉(zhuǎn)，生態(tài)環(huán)境還很脆弱。為此，針對贛南臍橙果園水土流失問題，應積極開展以下幾方面的工作：(1) 加強農(nóng)村的水土保持科普知識宣傳，普及水土保持科學常識，提高人們對水土流失的認識；(2) 堅持“生態(tài)為先”的發(fā)展理念，走開發(fā)式治理道路；(3) 加強果園水土流失監(jiān)測及不同水保優(yōu)化措施對比研究；(4) 加強優(yōu)質(zhì)高效果園示范和推廣，通過樹立典型來推動水土保持的發(fā)展，為水土流失地區(qū)農(nóng)民奔小康指明方向。

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InvestigationandAnalysisonthePresentSituationofSoilErosioninGannanNavelOrangeOrchard

SUN Yong-ming1, YE Chuan1, WANG Xue-xiong2, HUANG Qian-ru1, XIA Yu3, CHENG Yan-hong1, ZHONG Yi-jun1

(1.RedSoilInstituteofJiangxiProvince,Nanchang331717,China; 2.GannanNormalUniversity,Ganzhou341000,China; 3.OfficeoftheMountain-River-LakeDevelopmentCommitteeofJiangxiProvince,Nanchang330046,China)

In order to comprehensivly understand soil erosion in Gannan navel orange orchards, and provide a scientific basis for decision-making for the government, this article investigated the soil erosion in Gannan navel orange orchards based on field survey and statistical analysis. The results show that the total area of soil and water loss in Gannan navel orange orchard is 109 700 hm2, accounting for 92% of the total area of the orchard, 53.92% for mild erosion intensity, 33.62% for moderate erosion, 12.46% for the intensive erosion, indicating that mild and moderate erosion was the major erosion pattern and mainly occurred in the orchards with more than 3～7 years and 7 years, soil and water loss in the orchard of 1～3 years is intensive, the loss rate was up to 3.602 million tons, erosion area was divided into 5 kinds. Xinfeng belongs to area with the least average erosion modulus, Chongyi belongs to area with the greatest erosion modulus.

Gannan; navel orange; soil erosion; control measures

2013-07-19

：2013-08-30

國家“十二五”科技支撐項目第五課題“五河源頭水源涵養(yǎng)技術(shù)集成與示范”(2012BAC11B05)

孫永明(1981—),男,江西新干人,碩士研究生,助理研究員,主要從事土壤環(huán)境研究。E-mail:sym19811122@163.com

葉川(1965—),男,江西定南人,碩士,研究員,主要從事生態(tài)環(huán)境研究。E-mail:yechuan555@sohu.com

S157

：A

：1005-3409(2014)02-0067-05