義縣荒山造林對土壤流失與地表徑流監(jiān)測的分析與評價

吳卓偉

摘? ?要：通過植樹造林減少人為活動，實現(xiàn)生態(tài)自我修復(fù)，可有效阻止地表徑流的產(chǎn)生，減輕土壤流失。為了掌握植樹造林對土壤流失與地表徑流的影響，義縣進(jìn)行了土壤流失與地表徑流監(jiān)測研究。

關(guān)鍵詞：荒山造林;土壤流失;地表徑流;監(jiān)測

義縣近幾年一直在加大荒山造林力度，為了掌握植樹造林對土壤流失與地表徑流的影響，特進(jìn)行了土壤流失和地表徑流監(jiān)測研究。監(jiān)測歷經(jīng)3個觀測年，即2014年、2015年、2018年，現(xiàn)已全面完成了監(jiān)測內(nèi)容。

1? ?監(jiān)測點的選擇

按照水土保持監(jiān)測設(shè)施通用技術(shù)條件（SL 324—2006）標(biāo)準(zhǔn)，在義縣劉龍臺鎮(zhèn)謝屯村選擇水土保持監(jiān)測點。該監(jiān)測點距縣城35 km。

1.1? ?監(jiān)測點徑流小區(qū)建設(shè)

監(jiān)測點徑流小區(qū)于2014年4月開始選址、設(shè)計、建設(shè)，6月上旬建成。監(jiān)測點建設(shè)3個徑流小區(qū)，集中布設(shè)。小區(qū)分別由磚混砌筑而成。小區(qū)由徑流小區(qū)、集流槽、徑流桶、觀測平臺、小區(qū)圍欄、觀測維修步道、排水設(shè)施等組成。小區(qū)維護(hù)由雇傭監(jiān)測人員完成，包括監(jiān)測點日常管護(hù)、剪枝除草等作業(yè)。

1.2? ?開展監(jiān)測人員的培訓(xùn)和現(xiàn)場指導(dǎo)

對監(jiān)測人員進(jìn)行培訓(xùn)，使監(jiān)測人員掌握并了解監(jiān)測的目的、內(nèi)容、工作方法、預(yù)期結(jié)果、監(jiān)測小區(qū)設(shè)計與建設(shè)和植被覆蓋度、植物多樣性調(diào)查方法、土壤容重度現(xiàn)場取樣和測試方法等。使監(jiān)測人員熟練掌握地表徑流觀測、水樣取樣、降水量觀測、小區(qū)維護(hù)等方法。

1.3? ?開展現(xiàn)場觀測活動

根據(jù)義縣氣候特點，每年汛期是6月至9月末。6月前和10月后很難產(chǎn)生降雨。所以現(xiàn)場觀測從6月開始至9月末為徑流觀測期?，F(xiàn)場觀測包括降雨，徑流，取水樣、土樣，植物多樣性，植被蓋度測定等。

1.4? ?監(jiān)測點基本情況

劉龍臺鎮(zhèn)謝屯村監(jiān)測點地處遼西低山丘陵區(qū)，海拔120 m，土壤類型為石質(zhì)土。監(jiān)測區(qū)造林樹種為大扁杏，造林時間2012年，水平槽整地，造林株行距2 m×3 m。監(jiān)測小區(qū)占地1 200 m2，小區(qū)地面坡度10°。

2? ?監(jiān)測方法與結(jié)果分析

2.1? ?監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)定

設(shè)立3個標(biāo)準(zhǔn)地，每個標(biāo)準(zhǔn)地面積200 m2，長20 m、寬10 m。標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)調(diào)查喬木的郁閉度，灌木、草本的蓋度和喬木、灌木、草本的種類。

調(diào)查方法：在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)對造林的喬木、現(xiàn)有灌木、草本進(jìn)行調(diào)查，還要對通過天然下種的喬木、灌木進(jìn)行調(diào)查。需調(diào)查喬木、灌木的種類、高度、冠幅、數(shù)量，還要調(diào)查草本的蓋度。

2.2? ?監(jiān)測時間

分別于2014年、2015年和2018年進(jìn)行監(jiān)測，每年8月中、下旬進(jìn)行。

2.3? ?結(jié)果分析

2.3.1? ?降雨情況

2014年時段內(nèi)降雨次數(shù)15次，總降水量356.8 mm;2015年時段內(nèi)降雨次數(shù)17次，總降水量306.7 mm;2018年時段內(nèi)降雨次數(shù)10次，總降水量210.6 mm。

2.3.2? ?徑流情況

2.3.2.1? ?2014年監(jiān)測點

小區(qū)共產(chǎn)生徑流7次，全時段徑流量10.8 m3，最大徑流量1.93 m3，產(chǎn)生于8月5日;最小徑流量0.485 m3，產(chǎn)生于7月20日;時段平均徑流量1.21 m3。大扁杏林地、梯田處理小區(qū)產(chǎn)生徑流6次。

2.3.2.2? ?2015年監(jiān)測點

小區(qū)共產(chǎn)生徑流4次，全時段徑流量1.83 m3，最大徑流量0.59 m3，產(chǎn)生于7月15日;最小徑流量0.413 m3，產(chǎn)生于6月28日;時段平均徑流量0.458 m3。大扁杏林地、梯田處理小區(qū)全年沒有產(chǎn)生徑流。

由于2018年沒有產(chǎn)生徑流的有效降雨，故均未發(fā)生徑流。

2.3.3? ?土壤流失量情況

2.3.3.1? ?2014年監(jiān)測點

年度內(nèi)小區(qū)發(fā)生徑流8次，對應(yīng)地表徑流取水樣8次。全時段小區(qū)土壤流失量531.8 kg，最大一次土壤流失量143 kg，時段平均土壤流失量64.8 kg。大扁杏林地、梯田處理小區(qū)，全時段小區(qū)土壤流失量7.1 kg，最大流失量2.5 kg，全時段小區(qū)土壤流失量1.21 kg。

2.3.3.2? ?2015年監(jiān)測點

年度內(nèi)小區(qū)發(fā)生徑流4次。經(jīng)分析，全時段小區(qū)土壤流失量42.8 kg;最大一次土壤流失量14.92 kg。大扁杏林地小區(qū)全年無徑流，即無土壤流失量。

2.3.3.3? ?2018年監(jiān)測點

年度內(nèi)未發(fā)生徑流，沒有土壤流失。

2.3.4? ?降雨、徑流量、土壤流失3年結(jié)果分析

監(jiān)測點3年總降水量874.1 mm，能夠產(chǎn)生徑流的有效降雨412 mm。而從大扁杏林地和對照區(qū)產(chǎn)生徑流與土壤流失情況來看相差很大。大扁杏林地3年共產(chǎn)生徑流1.09 m3，產(chǎn)生土壤流失量6.89 kg。對照區(qū)產(chǎn)生徑流10.8 m3，比大扁杏林地多8.8倍;土壤流失量達(dá)562.1 kg，比大扁杏林地多80倍。說明荒山造林有效阻止了地表徑流和土壤流失。

3? ?結(jié)論

3.1? ?土壤理化性質(zhì)

監(jiān)測點內(nèi)原土壤為沙質(zhì)土，栽樹前土壤板結(jié)，栽樹后由于植物根系和枯枝落葉作用，使土壤得以改良。

3.2? ?實行生態(tài)自我修復(fù)，使生態(tài)環(huán)境大大改變

通過對觀測點的監(jiān)測結(jié)果來看，監(jiān)測小區(qū)的植被蓋度和植物種類大大增加，植被蓋度達(dá)到了100%。喬木樹種，除了大扁杏外，通過天然下種增加了山杏、白榆、山棗，灌木也通過天然下種增加了荊條、沙棘子，草本植物也增加很多。這些植物的進(jìn)入增加了樹種的多樣性，對防止水土流失起到了關(guān)鍵作用。

3.3? ?土壤侵蝕影響因子的改變，大大降低了水土流失

2016年沒有發(fā)生地表徑流和土壤流失，主要原因包括：①近幾年連續(xù)干旱，地下水位下降，土地滲透能力增加，使徑流發(fā)生次數(shù)減少。②植被覆蓋率已經(jīng)達(dá)到100%，高低錯落的喬、灌、草植物群落，避免雨水直接到達(dá)地面，短時間內(nèi)不會發(fā)生地表徑流。③監(jiān)測點地表土壤被枯枝落葉所覆蓋，其吸收了一部分雨水，降低了地表徑流的發(fā)生。④通過近幾年的封育，不管是喬木還是灌木、草本，都已經(jīng)深扎于地下，土壤已經(jīng)被這些植物根系固定住了，即使發(fā)生地表徑流也很難發(fā)生土壤流失。