不同水土保持措施對油茶幼林土壤侵蝕的影響

黃錦祥

（福建省寧化縣水土保持站，福建 三明365400）

水土流失已成為重要的環(huán)境問題之一［1］。寧化縣地處“三江源頭”，是福建省水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一，也是我國南方紫色土丘陵區(qū)水力侵蝕的典型代表，嚴(yán)重的水土流失，制約了社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，加劇了區(qū)域貧困和生態(tài)環(huán)境惡化［2］。林超文等（2010）對四川紫色土區(qū)坡耕地不同耕作與覆蓋方式水土流失養(yǎng)分影響進(jìn)行研究［3］，對植物籬對紫色土區(qū)坡耕地水土流失及土壤肥力的影響［4］，林開旺（2002）對閩西嚴(yán)重侵蝕紫色土不同治理措施群落生物能及能量研究［5］，但目前對紫色土侵蝕區(qū)油茶林水土保持措施應(yīng)用研究報(bào)道較少。鑒此，本研究以寧化縣紫色土侵蝕區(qū)油茶林為研究對象，分析不同水土流失治理措施的水土保持效果，為福建省寧化縣紫色土侵蝕區(qū)油茶林的水土流失治理工作提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 研究區(qū)自然概況

研究區(qū)位于福建省寧化縣石壁鎮(zhèn)，為典型的紫色土強(qiáng)度侵蝕區(qū)，地理位置為26°14′13″N，116°27′31″E。屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫在15～18℃，最熱月在7月，極端最高氣溫38.3℃，最冷月在1月，極端最低氣溫－11℃。10℃以上多年平均積溫為5 400℃，年均無霜期261d。該區(qū)降雨量充沛，年均降水量在1 700～1 900mm，但年內(nèi)各季雨量分配不均，雨季與旱季明顯，4—6月降雨量多，9—11月為少雨季節(jié)。該區(qū)植被主要以馬尾松和油茶為主。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)材料

2年生油茶苗；圓葉決明種子、復(fù)合肥、有機(jī)肥。

2.2 水土保持措施設(shè)置

設(shè)3種不同處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為100m2。3種處理方法如下：

CK順坡種植油茶：人工小穴整地，穴的規(guī)格為40cm×40cm×30cm，施有機(jī)肥2株·kg－1。2013年春季種植。

C1采用草帶＋魚鱗坑種植油茶＋種植圓葉決明：沿坡面每隔6m開挖一條等高水平草帶，草帶里低外高，草帶寬為1.2m，帶內(nèi)松土15cm，草帶內(nèi)種植圓葉決明；坡面開挖長徑1.2m，短邊徑0.8 m，穴深0.5m的魚鱗坑種植穴，施有機(jī)肥2株·kg－1，2013年春季種植油茶。草帶及魚鱗坑點(diǎn)播圓葉決明。6月對油茶樹兜下影響油茶生長的圓葉決明清理并覆蓋樹兜下。

C2采用魚鱗坑種植油茶＋圓葉決明：坡面開挖長徑1.2m，短邊徑0.8m，穴深0.5m的魚鱗坑種植穴，施有機(jī)肥2株·kg－1，2013年春季種植油茶。坡面點(diǎn)播圓葉決明，6月對油茶樹兜下影響油茶生長的圓葉決明清理并覆蓋樹兜下。

2.3 觀測方法

林草覆蓋度測定：林草覆蓋度采用對角線段法測定。

土壤侵蝕量及徑流量測定：選擇若干次典型降水，觀測不同處理的徑流量與侵蝕量。徑流量觀測在降雨產(chǎn)流停后，量讀徑流池中的徑流量，侵蝕量觀測對懸移質(zhì)測定，每次降水完后將徑流池水?dāng)嚢杈鶆?，?00mL水樣，3個(gè)重復(fù)，沉淀、烘干、稱質(zhì)量，計(jì)算水樣中的泥沙量。推移質(zhì)觀測，將徑流池水放干，將沉淀在池中泥土取出稱重，取樣、烘干，重復(fù)3次測定。

在采取不同水保措施的林地內(nèi)，分別布設(shè)3塊10m×10m的樣方，在每個(gè)樣方內(nèi)分別選取3個(gè)樣點(diǎn)，用土鉆取0～10cm的表層土壤，共計(jì)采集27個(gè)土壤樣品。土樣采回后，盡快帶回實(shí)驗(yàn)室，風(fēng)干，分別過2mm和0.25mm篩。其中過2mm篩用于測定土壤的全量養(yǎng)分；過0.25mm篩用于測定土壤的速效養(yǎng)分。其中土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀法測定，土壤全氮采用半微量開氏法測定，全磷采用氫氧化鈉鉬銻抗比色法測定，全鉀采用氫氧化鈉堿熔－火焰光度計(jì)法測定；堿解氮用堿解擴(kuò)散法測定，有效磷采用硫酸高氯酸浸提鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用乙酸銨浸提火焰光度計(jì)法測定［6，7］。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同水保措施油茶生長情況

如表1所示，采取水保措施種植油茶后，油茶幼林的平均樹高和平均地徑均表現(xiàn)為減少的趨勢，與CK相比，C1和C2的平均樹高分別減少11cm和9 cm，平均地徑分別減少0.5cm和0.3cm。C1和C2的平均冠幅也表現(xiàn)為減少的趨勢。這表明采取水保措施后，油茶的生長情況在生長初期并沒有得到提高，反而受到抑制。這可能與C1和C2措施中圓葉決明與油茶爭肥有關(guān)，同時(shí)幼林油茶樹兜下的圓葉決明覆蓋影響油茶光合作用，從而影響幼林油茶生長。

表1 不同水保措施油茶幼林生長情況

3.2 不同水保措施對地表植被覆蓋度的影響

水保措施的應(yīng)用明顯提高樣地的植被覆蓋度，如表2所示，CK的林草覆蓋度僅為5%，采取水保措施后，C1和C2的林草覆蓋度分別增加到75%和69%，C1和C2的圓葉決明鮮草產(chǎn)量分別為40t·hm－2和31t·hm－2。

表2 不同水保措施地表植被覆蓋度

3.3 不同水保措施對徑流量和泥沙量的影響

如表3所示，CK年徑流量為24.98m3，采取C1和C2水保措施后，年徑流量明顯下降，分別降低了83.19%和60.73%。與徑流量相比，采取C1和C2水保措施后，年泥沙量的下降幅度更大，分別降低了99.76%和95.17%。CK的水土比為206，而C1和C2的水土比分別為14 483和1 671，表明采取水保措施后，沖刷出樣地的水變得更清，泥沙量含量更少，其中也尤以C2模式對徑流量和泥沙量減少的效果更為明顯。

表3 不同水保措施徑流泥沙特征

3.4 不同水保措施對土壤養(yǎng)分的影響

不同水保措施對土壤全量養(yǎng)分的影響基本一致，如表4所示，土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量均表現(xiàn)為：C1＞CK＞C2。C1模式的全量養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為最高，而采取C2模式后，其土壤全量養(yǎng)分含量甚至低于CK，表明C1模式有利于土壤全量養(yǎng)分含量的累積，而C2模式卻表現(xiàn)為促進(jìn)土壤全量養(yǎng)分含量的下降。不同水保措施對土壤全量養(yǎng)分含量的影響存在差異，可能與C1模式草帶的施用有關(guān)。不同水保措施對土壤速效養(yǎng)分的影響存在差異，其中堿解氮表現(xiàn)為：C1＞CK＞C2，有效磷為C2＞CK＞C1，速效鉀為C1＞C2＞CK。

表4 不同水保措施土壤養(yǎng)分含量

4 小結(jié)

4.1 水土保持措施應(yīng)用后，油茶幼林的樹高和地徑均表現(xiàn)為減少的趨勢，其中C1和C2的樹高分別減少11cm和9cm，平均地徑分別減少0.5cm和0.3 cm。采取水保措施后，油茶幼林并未受到促進(jìn)，反而受到抑制，因此幼林油茶套種圓葉決明時(shí)，樹兜周圍不應(yīng)點(diǎn)播圓葉決明，同時(shí)加強(qiáng)管理，及時(shí)清理樹兜周圍100cm范圍內(nèi)圓葉決明，避免套種植物與幼林油茶爭光、爭水、爭肥，保證幼林油茶正常生長所需的光照及養(yǎng)分，促進(jìn)油茶生長。

4.2 水保措施的施用明顯提高了植被覆蓋度，CK的林草覆蓋度僅為5%，采取水保措施后，C1和C2的林草覆蓋度分別增加到75%和69%。

4.3 采取C1和C2水保措施后，年徑流量分別降低了83.19%和60.73%；年泥沙量分別降低了99.76%和95.17%。C2模式對徑流量和泥沙量的削弱作用更為明顯。

4.4 不同水保措施的施用對土壤全量養(yǎng)分的影響存在差異，其中C1模式促進(jìn)養(yǎng)分的累積，而C2模式則促進(jìn)土壤養(yǎng)分含量的降低。土壤養(yǎng)分的累積提高是一個(gè)緩慢過程，各處理今后加強(qiáng)油茶幼林的撫育管理，落實(shí)改土措施，提高油茶林地土壤肥力。

［1］Morgan R P C.Soil erosion and conservation［M］.Oxford，UK：Blackwell Science Ltd，2005：1－5

［2］鄭寰宇.福建寧化紫色土地區(qū)土壤侵蝕動態(tài)變化特征研究［D］.福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2009

［3］林超文，羅春燕，龐良玉，等.四川紫色土區(qū)坡耕地不同耕作與覆蓋方式水土流失養(yǎng)分影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（22）：6091－6101

［4］林超文，涂仕華，黃晶晶，等.植物籬對紫色土區(qū)坡耕地水土流失及土壤肥力的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（06）：2191－2198

［5］林開旺.寧化禾口紫色土不同治理措施土壤結(jié)構(gòu)特性［J］.亞熱帶水土保持，2002，14（2）：57－60

［6］劉光菘.土壤理化分析與剖面描述［M］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996

［7］王清奎，范冰，徐廣標(biāo).亞熱帶地區(qū)闊葉林與杉木林土壤活性有機(jī)質(zhì)比較［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，20（7）：1536－1542