遼西山地果園水土流失的原因及治理措施研究

叢子健，李娜

（遼寧省旱地農(nóng)林研究所，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

遼西地區(qū)的地貌特點(diǎn)以低山丘陵居多，坡度超過(guò)5°的低山丘陵區(qū)占比近48%；此類地塊土地生產(chǎn)能力低，發(fā)展農(nóng)作物種植的效益不高，為了發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，當(dāng)?shù)胤e極在山地開(kāi)展果園建設(shè)，為山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了積極的帶動(dòng)作用。目前遼西地區(qū)果樹(shù)種植面積達(dá)到35 萬(wàn)hm2以上，在當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中成為重要的支柱性產(chǎn)業(yè)。在對(duì)這些山地資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)、建設(shè)果園的過(guò)程中，由于未及時(shí)采取有效的水土保持措施，原有的生態(tài)系統(tǒng)遭到了不同程度的破壞，導(dǎo)致水土流失趨勢(shì)的加重，進(jìn)而對(duì)山地果園的效益及山區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了不利影響[1]。

1 遼西地區(qū)山地果園內(nèi)水土流失規(guī)律及特點(diǎn)

1.1 山地果園水土流失的規(guī)律

山地果園內(nèi)，從山坡頂部到坡腳，水土流失的變化規(guī)律具有動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，呈現(xiàn)“流失-流失或停淤-向遠(yuǎn)端流失”的趨勢(shì)。山坡上部位置以流失為主，可產(chǎn)生較為嚴(yán)重的土壤侵蝕作用；山坡的中部除了出現(xiàn)土壤的侵蝕作用，上坡流下來(lái)的部分泥沙流在此區(qū)域的樹(shù)盤及坑洼等位置可出現(xiàn)停淤過(guò)程，剩余的部分繼續(xù)往下坡流失；上坡及中坡的土壤在地表徑流作用下流經(jīng)下坡位置，最后進(jìn)入到溝道，逐漸流向果園外的其他區(qū)域。結(jié)合土壤流失的移動(dòng)軌跡分析，一次雨水的侵蝕作用不會(huì)將山地果園內(nèi)的泥土全部流失走，而是經(jīng)過(guò)多次侵蝕性降雨的作用，山地上坡隨著地表徑流產(chǎn)生的泥沙與上次停淤在中坡的部分泥沙一起往下坡流失，最終進(jìn)入到果園外的其他區(qū)域，導(dǎo)致山地的水土流失現(xiàn)象[2]。尤其是果園管理一直采取清耕方法的區(qū)域，其水土流失程度更重，產(chǎn)生的泥沙徑流量比果園內(nèi)套種草本植物的區(qū)域增加58%左右，流失的泥沙量增加85%左右，流失的氮素總量增加50%左右，流失的磷素總量增加60%左右。

1.2 山地果園水土流失的特點(diǎn)

果園內(nèi)，水土流失在雨季發(fā)生居多，且隨著人為管理活動(dòng)的增多，水土流失的強(qiáng)度趨于增加[3]。遼西地區(qū)的氣候干旱，山區(qū)果園內(nèi)一般在雨季開(kāi)展松土、中耕除草、施肥等管理，剛進(jìn)入雨季時(shí)施肥為淺施，9月末后的雨季末期施肥為深施，這些管理措施可頻繁地?cái)_動(dòng)山區(qū)果園地表層的土壤，嚴(yán)重地破壞了地表的植被資源，且管理措施越多，導(dǎo)致的破壞程度越重。

遼西地區(qū)的降雨資源分布不均衡，因此果園內(nèi)的水分管理需要結(jié)合實(shí)際適時(shí)開(kāi)展人工灌溉，在剛灌溉后、地面土壤持水量接近飽和時(shí)遇到降雨，則導(dǎo)致地表徑流增大、出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象。連續(xù)多日的降雨條件下，土壤持水能力降低、徑流量增加，易發(fā)生水土流失[4]。

在遼西地區(qū)的光照、熱量、水分等自然資源條件下，栽植的果樹(shù)主要為抗旱耐寒品種，如杏、桃、蘋果、李等，一般栽植建園后需要經(jīng)過(guò)5年左右的管理才能結(jié)果。為了培養(yǎng)高產(chǎn)樹(shù)形，需要在冬季、夏季開(kāi)展修剪，一定程度上降低樹(shù)冠層的面積，因此降低了對(duì)林下土壤的覆蓋率，降雨時(shí)雨水多數(shù)可從樹(shù)冠的縫隙直接濺落到地表，侵蝕土壤、產(chǎn)生泥沙，逐漸往下坡、遠(yuǎn)方匯流，其余雨水經(jīng)過(guò)樹(shù)冠層的攔截作用匯流落到地面上，可產(chǎn)生細(xì)溝侵蝕作用。

2 遼西地區(qū)山地果園內(nèi)水土流失的主要誘因分析

2.1 山地果園內(nèi)的地形因素

在山地上進(jìn)行果園的開(kāi)發(fā)，首先的一個(gè)環(huán)節(jié)即為充分地考慮地形因子的影響，把握好其與水土流失之間的關(guān)系。陳法揚(yáng)等[5-7]學(xué)者的研究表明，山地的坡度與水土流失程度之間有著密切的關(guān)系，在果園內(nèi)管理措施等均一致的情況下，坡度越大，雨后產(chǎn)生地表徑流的速度越快，導(dǎo)致的水土流失程度也越重。坡的長(zhǎng)度與水土流失的程度之間也密切相關(guān)，坡面的長(zhǎng)度越大，產(chǎn)生的地表徑流量越大，匯集的泥沙量也多，因此產(chǎn)生了更嚴(yán)重的水土流失。坡形也與水土流失的程度密切相關(guān)；直線性的山坡，其上坡及下坡的坡度一致，地表徑流多集中在下部山坡上，泥沙流速最大，因此產(chǎn)生的水土流失程度更重；凸形的山坡，上坡的坡度較緩，下部的坡度大且坡面長(zhǎng)，因此產(chǎn)生的地表侵蝕作用更強(qiáng)，對(duì)于凹形的山坡，上坡的坡度較陡，下坡相對(duì)較緩，因此土壤侵蝕作用最強(qiáng)的部位為山坡的中部區(qū)域，最輕的部位為山坡的下部區(qū)域，經(jīng)常大量泥沙在此堆積；臺(tái)階形的山坡，臺(tái)階邊緣位置的溝蝕現(xiàn)象易發(fā)，其余區(qū)域發(fā)生的水土流失趨勢(shì)較為輕微。

2.2 山地果園內(nèi)的植被因素

水土流失的發(fā)生，主要的自然因素即為植被資源缺乏。植被自身通過(guò)樹(shù)冠層可以對(duì)雨水起到一定的減緩作用，植被的枯枝落葉、根系等也可減少雨水的入滲、降低地表徑流，當(dāng)降雨強(qiáng)度超過(guò)植被枝葉的攔截能力，即可出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象[1]。一般隨著果園內(nèi)植被蓋度的增加，其防雨水侵蝕效果更明顯，相應(yīng)地降低了水土流失的程度[8]。

2.3 人為管理意識(shí)因素

目前遼西地區(qū)山地果園中，水土保持措施并未納入到其建設(shè)及日常管理中，這與果農(nóng)的生態(tài)環(huán)境意識(shí)不強(qiáng)有著較大的關(guān)系。為了增加產(chǎn)量，果農(nóng)們對(duì)肥水的管理存在一定的片面性，不注重對(duì)原有生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。有的山地果園在管理期間，果農(nóng)們?yōu)榱藴p少雜草與果樹(shù)爭(zhēng)奪養(yǎng)分，反復(fù)進(jìn)行除草，致使果園內(nèi)地表處于裸露狀態(tài)，使土壤成為易被腐蝕、結(jié)構(gòu)松散的土層。反復(fù)的清耕，可降低果園內(nèi)的土壤肥力、降低土壤內(nèi)毛管水孔隙度。有些果農(nóng)在園區(qū)管理期間，填筑樹(shù)盤、田埂等導(dǎo)致山地果園地形的微變化，易出現(xiàn)人為的堆積體坡面，此種情況下如果缺乏足夠的植被保護(hù)，易出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象。

3 山地果園內(nèi)水土流失的治理措施

3.1 科學(xué)施工

山地果園內(nèi)水土流失防治措施主要是將山坡改造為梯形。通過(guò)坡改梯，可使坡度減緩、坡長(zhǎng)縮短，實(shí)現(xiàn)地形改變的目的，提高水分往土壤內(nèi)滲透的效率、降低地表徑流，進(jìn)而利于減少果園內(nèi)的水土流失。山地果園內(nèi)坡改梯期間，可結(jié)合實(shí)際的坡度、坡形等，在確保改造效果的基礎(chǔ)上盡可能降低成本，科學(xué)修筑標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量好的梯田，可以最大限度地對(duì)天然雨水進(jìn)行利用，確保其良好的蓄水排水、保水保土保肥效果。遼西地區(qū)山地果園目前坡改梯的方法主要有水平槽整地法、果樹(shù)臺(tái)田整地法、果樹(shù)梯田整地法3 種。一是水平槽整地法。此種整地按照等高布設(shè)的方法進(jìn)行，并需要二次回填土壤，充分結(jié)合了梯田法、臺(tái)田法的特點(diǎn)，主要有3 個(gè)部分：蓄水槽、截水埂、換土槽，結(jié)合果園內(nèi)土壤質(zhì)地及地形等綜合確定斷面的尺寸，蓄水槽的寬及深分別為60 cm，換土槽的寬度在40 cm 左右，水平槽單個(gè)的長(zhǎng)度為1.6 m，2 個(gè)水平槽之間按照設(shè)計(jì)的行距進(jìn)行埂寬的設(shè)置。二是果樹(shù)臺(tái)面整地法。梯田的表面在修筑期間，要求田面往坡的內(nèi)側(cè)傾斜，確保地面外高內(nèi)低；梯田埂的下部提前挖好蓄水、排水溝，上口、底部寬分別為40 cm、20 cm，深為30 cm，此種形狀下可積蓄一定的降雨，在降雨量過(guò)多時(shí)可通過(guò)內(nèi)側(cè)的水溝將水排走。此種整地方式下選擇穴狀的栽植坑種植果樹(shù)，規(guī)格一般在100 cm×100 cm×60 cm 左右。三是果樹(shù)臺(tái)田整地。此種整地方式下結(jié)合果園地的地勢(shì)，選擇果樹(shù)的單株或多株作為1 個(gè)單元，將其修筑成池田（帶邊埂、反坡），每個(gè)單元池臺(tái)面有不同的高程；此種整地方法可對(duì)果園內(nèi)的地勢(shì)條件進(jìn)行充分的利用，盡量少地動(dòng)用果園內(nèi)的土方、減少對(duì)原有生態(tài)環(huán)境的破壞。每個(gè)池田的面積約為3 m2，田的表面外部比內(nèi)部高，筑埂盡量選擇生土，樹(shù)坑的回填、邊埂的修整等可選擇熟土；邊埂頂部寬度25～30 cm，邊坡坡比控制在1∶1 為好。

3.2 科學(xué)覆蓋

3.2.1 種植植物。在山地果園內(nèi)，可結(jié)合不同的果樹(shù)類型引進(jìn)草種植被等進(jìn)行種植，以使果園內(nèi)植被單一的空間予以拓展，形成人工復(fù)合式果草植被體系。目前遼西地區(qū)山地果園內(nèi)可選擇農(nóng)作物、牧草等進(jìn)行套種，以可持續(xù)地對(duì)果園內(nèi)的光照及空間等資源進(jìn)行可持續(xù)利用。果樹(shù)的行間、排水溝內(nèi)、梯田的梯壁等位置均可選擇適合的草本植物進(jìn)行種植，一來(lái)利于減少雨水對(duì)山地果園內(nèi)地表的沖刷作用，二來(lái)可以避免果園內(nèi)大量著生惡性雜草。如百喜草，在果園中種植后經(jīng)過(guò)2～3 個(gè)月可蓋滿全園內(nèi)地表，通過(guò)等高帶狀種植，可避免其快速全面覆蓋、避免過(guò)多爭(zhēng)奪肥水。實(shí)際生產(chǎn)中需要結(jié)合果樹(shù)類型、土壤實(shí)際、水土流失現(xiàn)狀等科學(xué)進(jìn)行牧草的選擇。果樹(shù)剛建園時(shí)，由于果樹(shù)幼小，地面上植被覆蓋度不高，可選擇豆科牧草在果樹(shù)的行間種植，選擇馬唐草等在坡面、田埂上種植，不僅可發(fā)揮水土保持的作用，還可通過(guò)豆科牧草的固氮作用使土壤肥力得以提高。目前遼西地區(qū)的山區(qū)適合在果園內(nèi)種植的草本植物有黑麥草、爬地蘭、象草、雜交象草、矮生象草、雜交狼尾草等，選擇坡改梯田后的梯壁上進(jìn)行種植，可取得較好的降低水土流失的效果。

此外，果園內(nèi)的操作行如果是經(jīng)過(guò)自然形成的土路，遇到大的降雨可能會(huì)嚴(yán)重破壞、出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，如果選擇亂石、水泥等材料進(jìn)行硬化，則對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞、不利于維持果園內(nèi)的生物多樣性，且一定程度上也增加了果園管理的成本。基于此，果園內(nèi)的操作行可種植草本植物、形成草路，不僅可以較好地對(duì)地表進(jìn)行保護(hù)，也利于在果園內(nèi)進(jìn)行常規(guī)管理，且投資成本不高，因此在遼西地區(qū)的果園內(nèi)應(yīng)用較多，可起到有效防止水土流失的作用。目前鋪設(shè)草路選擇的草種主要有百樂(lè)草等，如果果園內(nèi)立地條件相對(duì)較好，只需要種植草路即可，如果立地條件相對(duì)較差，則可待草生長(zhǎng)到一定程度后用少量的小卵石鋪撒1 層，便于改善草路的路況及開(kāi)展果園內(nèi)管理。

3.2.2 覆膜及覆草。遼西地區(qū)雨水少、氣候干旱，因此在雨水不足時(shí)需要在果園內(nèi)采取地膜覆蓋、草覆蓋的方法，一來(lái)有著很好的保溫保水作用，二來(lái)可避免土壤被雨水沖刷、降低水土流失，且覆蓋的草腐爛后可補(bǔ)充到土壤中增加有機(jī)肥含量，為果樹(shù)生長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)分。一是覆膜。在每年剛進(jìn)入夏季時(shí)在樹(shù)盤內(nèi)挖穴，每株果樹(shù)挖4～6 個(gè)，直徑、深度分別為40 cm、40～50 cm，施入挖穴時(shí)的土及有機(jī)肥的混合物，或者提前將草把浸泡在10%尿素溶液內(nèi)，之后埋入到穴中、填土，最后灌溉、覆蓋1 層地膜。二是覆草。對(duì)果樹(shù)的樹(shù)盤進(jìn)行整理，選擇適當(dāng)?shù)适┤?，并灌? 次，之后用提前切碎的干草等覆蓋在樹(shù)盤上，覆蓋厚度要求超過(guò)25cm，最后用土蓋實(shí)樹(shù)盤；樹(shù)盤外側(cè)的地表覆蓋厚15 cm 左右的碎草。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，遼西地區(qū)的氣候干旱，風(fēng)大，雨水少且集中，易發(fā)生水土流失現(xiàn)象。對(duì)于遼西地區(qū)山地果園，為了減少對(duì)坡地的破壞、降低水土流失，一般不進(jìn)行清耕，可采取間作或者套作的方式，在實(shí)施前要確定其合理性，確保其推廣后不會(huì)加重水土流失趨勢(shì)、減少土壤中養(yǎng)分的損失?？赏茝V坡改梯、果園覆蓋的方式，其中天然野草的覆蓋效果更佳，盡量減少對(duì)果園內(nèi)原生態(tài)環(huán)境下草類植物的破壞。有效的水土保持措施可實(shí)現(xiàn)坡地的可持續(xù)利用，是山地果園開(kāi)發(fā)利用中必須重視的問(wèn)題，以在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)減少對(duì)土壤的侵蝕作用、避免土壤內(nèi)養(yǎng)分的流失。