金沙江干熱河谷地區(qū)坡耕地水土流失及防治措施

【摘要】本文根據(jù)攀枝花市干溝水利水保綜合試驗場2010～2012年對7個徑流小區(qū)的水土流失的觀測資料，探討了該地區(qū)坡耕地水土流失特征及其防治措施。

【關鍵詞】耕地水土流失；防治；措施

1、研究區(qū)概況

研究區(qū)位于攀枝花市鹽邊縣紅格鎮(zhèn)昔格達村“國家級水土保持監(jiān)測點-鹽邊紅格坡面徑流場”內(nèi)，地處東經(jīng)101°56′19″，北緯26°34′55″，為低緯度南亞熱帶季風河谷干熱氣候。區(qū)內(nèi)年平均氣溫20.5℃，年日照2 700h，空氣相對濕度59%，四級變化不明顯，干、雨季分明，終年無雪，霜期短，年均降雨量800～850mm。該區(qū)土層薄，石礫含量較高，保水性差；PH值為7.71，屬于堿性土壤，土壤容重為1.11g/cm3，含水量為0.1%，堿解氮、速效磷、速效鉀分別為59.86mg/kg、7.30mg/kg、32.91mg/kg。

2、研究方法

根據(jù)自動氣象儀，詳細記錄每次降雨量及降雨歷時。在某次徑流產(chǎn)生后，記錄集流池中徑流水位線，并根據(jù)集流池的規(guī)格推算出徑流小區(qū)的某次地表徑流量和徑流系數(shù)；將集流池中部球閥空用布堵塞，讓球閥微開，使水緩慢流出（水流緩慢，且用布堵塞的情況，流出的是清水，泥沙則沉積在池底）；接著，將集流池底部球閥空用布堵塞，讓球閥微開，使水緩慢流出，將底部沉淀的泥沙（含水量較高）風干若干小時后，用口袋全部裝完稱重，用鋁盒在口袋的中間部位取樣，直接烘干后，測定泥沙量，從而推算出某次降雨產(chǎn)生的土壤侵蝕量。

3、結(jié)果與分析

3.1 坡度對土壤侵蝕的影響

土壤侵蝕是指土壤或成土母質(zhì)在外力（水、風）作用下被破壞剝蝕、搬運和沉積的過程，受干熱河谷氣候的影響，攀枝花坡耕地土壤侵蝕量較大，且多集中在短歷時暴雨較為強烈時段，2010～2012年不同農(nóng)作物年土壤侵蝕量見圖1。

從圖1可知，玉米地（坡度在10°～20°之間，常規(guī)耕作）土壤侵蝕量在2892～4250 t/km2·a 之間，為中度侵蝕區(qū)。小麥地（坡度在10°～12°之間，常規(guī)耕作）土壤侵蝕量在1558～1607t/km2·a 之間，為輕度侵蝕區(qū)；坡度在15°～20°之間時，其土壤侵蝕量在3741～3948t/km2·a 之間，為中度侵蝕區(qū)；黃豆地（坡度在10°～15°之間，常規(guī)耕作）土壤侵蝕量在328～396t/km2·a 之間，為微度侵蝕區(qū)；坡度在20°時，土壤侵蝕量為878t/km2·a，屬于輕度侵蝕。

3.2 植被對土壤侵蝕的影響

禁墾坡度（25°）以上的未擾動地表由于植被覆蓋度高（草本植物），土壤侵蝕量在17～29t/km2·a 之間，屬于微度侵蝕區(qū)。禁墾坡度（25°）采取種植芒果及黃連翹2種植物措施，由于芒果還處于幼林階段（截至2012年，苗齡僅為3年），不能形成有效的林冠層，減少降雨強度，故水土流失量較大。由于土壤侵蝕的發(fā)生，土層越來越薄，可供流失的土壤越少，故土壤侵蝕量越來越少，從2010年的2635t/km2·a下降至2012年的763t/km2·a。小灌木（黃連翹）形成冠層并完全覆蓋土表，冠層對雨水動能的減緩和收集，使雨水沿著桿莖緩流至地表，水勢降低；且灌木根系發(fā)達，根系的活動使土壤結(jié)構較為松散，涵養(yǎng)水源的能力較強產(chǎn)生地表徑流較少，基本不產(chǎn)生土壤侵蝕。

3.3 耕種方式對土壤侵蝕的影響

坡改梯由于坡度趨于0，基本無地表徑流產(chǎn)生，不會發(fā)生面蝕，土壤侵蝕量為0 t/km2·a。

3.3.1 在使用地膜覆蓋時，應橫向水平鋪設

順坡鋪設的地膜，壟溝為順坡溝，無任何減緩水勢的措施，徑流量和土壤侵蝕量較大。根據(jù)2012年的觀測結(jié)果，順坡鋪設地膜的徑流系數(shù)為0.28，土壤侵蝕量為2725 t/km2·a，分別是同一坡度常規(guī)耕作的2.55倍，8.31倍。在地膜鋪設時，應等高橫向形成壟和溝，并在壟上鋪設地膜，利用壟對水流的阻擋作用，減緩水勢減少地表徑流，從而降低了土壤侵蝕量（2013年試驗內(nèi)容）。

3.3.2 坡耕地上應禁止順坡種植，采取等高橫坡種植

等高橫坡種植起著攔截雨水和泥沙的作用，使雨水下滲，減少水土和養(yǎng)分的流失，為作物生長提供更多的水和肥，達到提高產(chǎn)量的目的。根據(jù)2011年的觀測結(jié)果，在12°的坡耕地上，等高橫坡種植的土壤侵蝕量為1607t/km2·a，是順坡種植的0.58倍；農(nóng)作物產(chǎn)量為1.18 t/hm2·a（夏季，花生）和1.04 t/hm2·a（冬季，小麥），分別是順坡種植的1.42和1.33倍。

3.3.3 實行高桿+矮桿作物套種種植模式

豌豆、花生、小麥、黃豆等矮桿作物在侵蝕發(fā)生季節(jié)（雨季）的郁閉度大于玉米等高桿作物的郁閉度，攔截降雨的能力較強；其二是玉米等高桿作物葉片能夠匯集降雨雨滴，將小雨滴積成大水滴，從較高處落下，對地表的濺蝕能力增強，如果與低桿作物套作，從玉米葉面落下的水滴動能消耗在低桿作物葉面上，從而有效地防止濺蝕及沖刷，降低了坡耕地的土壤侵蝕量。選用低桿作物或低桿作物與高桿作物間作或套作，可有效減小土壤侵蝕。