陳瑞冰，席運官

(環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，210042，南京)

東江發(fā)源于江西省贛州市尋烏縣的椏髻缽山，源區(qū)包括贛州市的尋烏、安遠和定南3 縣，地理位置介于E114°47'～115°33'，N24°29'～25°33'之間，流域面積3 502 km2，約占東江全流域面積的1/10，水資源總量44.0 億m3，輸入珠江三角洲的29.21 億m3水是香港特別行政區(qū)主要的飲用水，因此，源區(qū)水環(huán)境直接關系到珠江三角洲和香港的飲用水安全;但由于氣候、降雨量、母巖及不合理利用等因素，這里一直是全國南方水土流失最嚴重的區(qū)域［1］，近年來果業(yè)開發(fā)過程中水土保持措施不到位，使東江源區(qū)水質呈惡化趨勢，從目前的開發(fā)情況看，如不采取控制措施，水土流失將進一步加?。?］。筆者對我國南方丘陵坡地果園水土流失產生的主要影響因子進行詳細的探討，并有針對性地提出東江源丘陵坡地果園水土保持的有效途徑和措施，旨在為進一步作好東江源區(qū)坡地果園的水土保持工作提供依據(jù)。

1 坡地果園水土流失影響因素分析

1.1 地形因素

山坡地開發(fā)果園，首先要考慮地形因子對水土流失的影響。據(jù)研究，坡度對水土流失量有重要影響［3-5］。在其他條件相同時，一般地表坡度愈大，徑流速度愈大，水土流失也愈嚴重。當其他條件均相同時，水力侵蝕的強度依據(jù)坡的長度來決定。坡面越長，徑流強度就越大，匯聚的流量也愈大，因而其侵蝕力就愈強。其次坡形的影響，一般來說，直線形坡上下坡度一致，下部集中徑流最多，流速最大，所以土壤沖刷較上部強烈。凸形坡上部緩，下部陡而長，土壤沖刷較直線型坡下部強烈。凹形坡上部陡，下部緩，中部土壤侵蝕強烈，下部侵蝕減輕，常有堆積發(fā)生。臺階形坡地部分水土流失輕微，但在臺階邊緣上就容易發(fā)生溝蝕［6］。

何紹蘭等［7］對0、5°、10°、15°、20°、25°和30°坡度下的幼齡柑橘(Citrus reticulata Banco)園水土流失狀況進行模擬研究表明，當坡度在0 ～5°之間時，柑橘園地表徑流量差異不大，坡度超過5°以后地表徑流量便會大幅度增加，而且徑流中的泥沙含量也呈隨坡度增大而增加的趨勢，表明水土流失與果園土面坡度直接相關。劉培娟等［8］在魯中南低山丘陵區(qū)分別對不同植被的不同坡度(5°、15°和25°)條件下的汛期徑流量、侵蝕量進行了研究，結果表明汛期徑流量、侵蝕量隨坡度的升高而增加，水土流失量隨坡度的升高而加劇。魏天興等［9］研究了黃土區(qū)坡地的坡長與坡度對于土壤侵蝕的影響，分析表明坡度和坡長是影響水土流失的主要地形因子，坡度與坡面產流和產沙量呈正相關關系，并根據(jù)研究提出坡耕地應嚴格限制在坡度25°以下，坡耕地坡長最好小于15 m。謝庭生等［10］對湘中紫色土丘崗區(qū)的研究結果表明，土壤侵蝕量隨坡度增大而增大，坡度每增加1°，土壤侵蝕量年遞增730 ～930 t/km2，坡度與土壤侵蝕量呈極顯著正相關;萬廷朝［11］研究地形因子對水土流失的影響時，發(fā)現(xiàn)5°～25°之間，坡度對土壤流失量的影響達到極顯著水平，徑流量、侵蝕量隨坡度的增大而增加。因此，盡量減少陡坡耕地耕作或直接退耕，能有效降低水土流失強度。

1.2 植被因素

植被是抑制水土流失發(fā)生的主要自然因素，表現(xiàn)在2 個方面:一是植被對降雨侵蝕力的影響;二是植物根系及枯枝落葉層對入滲和徑流的影響，只有當降雨強度超越了植被枝葉攔截能力時方可產生水土流失，植被的防蝕能力隨著植被蓋度的增加而增加，水土流失相應減少［12］。

研究表明，在坡耕地上種植草帶對減輕水土流失，提高坡耕地持續(xù)利用和改良土壤方面有良好效果［13-15］，丘陵坡地、果園種植百喜草(Paspalum notatum)能有效防止水土流失，在相同條件下，常規(guī)耕作的坡地地表徑流量為種百喜草處理的4.39 倍，流失表土量為種百喜草處理的67.1 倍［16-17］，種植龍須草(Eulaliopsis binata)能顯著降低南方紫色土地區(qū)的水土流失［18］，此外，在坡地果園套種留蘭香(Mentha spicata L.)［19］、柱花草(Stylosanthes guianensias SW.)［20］、蘇丹草(Sorphum sudanense)［21］等牧草都可以有效減少水土流失;因此，近年來在南方丘陵區(qū)推行果樹-牧草模式，不僅可防止水土流失、提高土壤水分、減低土壤溫度波動，還可改良培肥土壤，具有顯著的經濟和生態(tài)效益［22］。除了種植牧草，也有研究［23］認為，在果園特別是幼齡果園株間隙套種一年生經濟作物，如花生(Arachis hypogaea)、大豆(Glycine max)、綠豆(Vigna radiata)、玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa)、地瓜(Ipomoea batatas)等，一方面可提高土地的復種指數(shù)，加快土壤熟化，增加農民收入，另一方面經濟作物生產的秸稈通過壓埋回園，增加土壤有機質，或覆蓋果樹的樹蔸，起到防蝕、保濕效果，提高果樹的抗旱能力。這種果農結合的方式也不失為治理坡地果園水土流失的有效途徑;但是易小平等［24］通過對4 齡芒果(Mangifera indica)園間作體系的水土流失研究表明，相對于芒果+柱花草(Stylosanthes humilis)、芒果+木薯(Manihot esculenta)、芒果+番薯(Ipomoea batatas Lamarck) +花生這幾種間作模式，單作芒果模式的水土流失量和養(yǎng)分流失量相對較小。

因此，在坡地果園中，選擇間作模式和耕作模式時，要充分考慮此模式是否會造成嚴重的水土流失和養(yǎng)分損失，否則可能會得不償失，天然野草覆蓋效果可能會更好。采取水土保持措施保護坡耕地是坡地可持續(xù)利用的關鍵和核心，是坡耕地農業(yè)利用的必備條件。有效的水土保持措施可顯著減少土壤侵蝕，減少養(yǎng)分損失，逐步提高坡地地力，增加作物產量，實現(xiàn)坡地的可持續(xù)利用［25］。

2 坡地果園水土流失防治措施

近年來東江源丘陵區(qū)發(fā)展了大量的果園，目前東江源區(qū)果園種植面積達到5.76 萬hm2，柑橘類果業(yè)已成為源頭區(qū)農業(yè)經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。臍橙(Citrus sinensis Osbeck)、蜜橘(Citrus Linn.)等果園以山坡地為主，其中25°以上山坡上開發(fā)的面積約占25%以上，尤其是沿公路兩側，由于交通條件好，連片開發(fā)規(guī)模很大。在開發(fā)過程中不少農民采用機挖的方式，未采取生態(tài)防護措施，多數(shù)幼齡果園土壤裸露，原生和次生天然植被基本被破壞，水土流失嚴重。據(jù)統(tǒng)計［26］，東江源區(qū)水土流失總面積9 萬7 752.7 hm2，其中流失強度在中度以上的占42.85%，土壤侵蝕模數(shù)為4 280 t/(km2·a)，年土壤流失量為418.38 萬t。每年表土可被沖刷0.2 ～1.0 cm，并帶走大量有機質和N、P 養(yǎng)分。

為防治東江源區(qū)坡地果園水土流失，當?shù)乜萍既藛T應根據(jù)區(qū)域水土流失現(xiàn)狀，結合地形、地質、土壤條件，因地制宜，采取不同的防治措施。

2.1 工程措施

防治水土流失的工程措施主要是坡改工程，即坡改梯工程。它是以減緩坡度和截短坡長，改變地形條件，增加土壤水下滲，減少地表徑流的形成，降低徑流流速和沖刷作用，防止果園土、水、肥的損失，為果樹及套種其間的植物生長創(chuàng)造良好的基礎條件［23］。根據(jù)果園所處的坡度、坡位、坡形及土壤、果樹等特點，在保證質量的前提下，最大限度地節(jié)省人力、物力、財力和時間，修筑高標準、高質量的梯田，使之能蓄能排，埂坎夯實、穩(wěn)定、不垮，達到保土、保水、保肥、增收目的［16，27］。集流槽、環(huán)山溝、單株平臺等技術的應用也能有效防治水土流失。集流槽技術簡單講就是以果樹為中心，在樹冠滴水線處向外修成近似正方的集流槽面，壟高10 ～20 cm，高差約10 ～15 cm，且向樹根處傾斜，形成外高內低(內傾3°～7°)的集流槽面，該技術措施具有匯聚局部地表徑流的作用［28］;環(huán)山溝的作用在于可以攔截坡面徑流而防止溝蝕，同時可以兼用為種植護坡草本及田間道路，既可使用機械，又便于果園管理，適合現(xiàn)代化坡地果園的需要;單株平臺則按果樹單株分別就地修筑半圓形的小平臺地段，這是較為經濟簡便的方法，但不便于田間作業(yè)［16］。此外，根據(jù)具體地形地貌，合理規(guī)劃布設果園內道路，并且設置排水溝、沉沙池、進行邊坡防護避免滑坡等措施也能在一定程度上減輕水土流失［29］。

2.1.1 山邊溝 山邊溝是根據(jù)不同坡度每隔一定距離沿等高線開挖1 條淺三角形的排水溝，以截短坡長分段截泄徑流，防止沖蝕。一般每隔16 ～20 m開1 條溝，坡度小的隔20 m，坡度大的隔16 m，山邊溝寬2 m，外高內低，高差0.1 m［30］。它發(fā)源于歐洲，后傳到美國，被美國水保署水土保持手冊列為第423 號方法。20 世紀50 年代，山邊溝被引進到我國臺灣，臺灣水土保持界在廖綿浚先生指導下對此技術進行了較系統(tǒng)的研究，提出了適合當?shù)貤l件的改良山邊溝，亦稱為“廖氏山邊溝”。

由于山邊溝將長坡截成短坡，減短了坡長，分段排除徑流，使溝間土地沖蝕在適當?shù)霓r藝方法的有效配合實施下得以控制，提高了水土保持效果。同時，由于溝形斷面寬而淺，為坡地機械化作業(yè)提供了田間作業(yè)道路，使路渠結合、溝道合一，從而降低了田間勞動消耗和成本，而且施工容易，便于機械化修建，滿足了現(xiàn)代坡地農業(yè)的基本需要［31］。

2.1.2 草溝 草溝是美國水土保持局推行的最主要的排水方法，已廣泛應用多年，主要應用于緩坡地。我國臺灣學者廖綿浚在50%以上的坡地上作了草溝試驗，最早提出了草溝可以應用于臺灣坡地排水的觀點。日本也有少量草溝實施。江西省水土保持科學研究所于2005 年6 月至2007 年6 月，在江西九江的坡地果業(yè)開發(fā)和苗圃建設中，結合坡地排水系統(tǒng)完成植草排水溝的放線、開挖和種植任務。所推廣的草溝溝長為20 m、溝寬為2 m，采用深30 cm 的拋物線形斷面，溝面處理為種植百喜草(Paspalum notatum)。由于草類的根系具有固結土壤的功能，同時其特有的葉長較長的特性明顯地改變了原來水流的內部結構，加大了溝的糙率，減緩了水流速度，從而降低了水流動能對溝道的沖蝕;因此，草溝在緩坡地不僅可以安全排水，而且還可以消能保土［32］。

2.2 植物措施

植物措施是引入植物關鍵種，拓展果園土地單一利用的發(fā)展空間，形成復合人工果草植被體系，主要有果農結合、果草結合、果草牧(漁)綜合發(fā)展等模式，實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用，提高果園的經濟效益和綜合效益［23］。普遍的方法是在果樹行間、水平梯田的梯壁、排水溝內等處種植草本植物，不僅可以有效防止水土沖刷，而且可以避免果園雜草叢生。

有研究［17］表明，在果園中栽種百喜草，2 ～3 個月既能迅速覆蓋全園，因此果園植草不一定全園覆蓋，宜選用等高帶狀種植，以免造成果草爭肥爭水。在實際操作中，常根據(jù)種植品種、土壤類別、水土流失狀況等綜合考慮選用牧草品種。徐明崗等［22］的試驗觀測結果表明，在果樹幼齡期間，由于植被覆蓋度低，當果樹定植后，宜在果樹行間套種豆科牧草，果園坡面和田埂則種植馬唐草(Digitaria sanguinalis(L.)Scop.)帶覆蓋，既能有很好的水土保持效果，控制果園水土流失的發(fā)生，又能通過豆科牧草的固氮作用提高土壤氮素肥力，改良土壤結構［21］。此外，通過等高栽培、地表覆蓋、少耕免耕、節(jié)水灌溉等耕作措施也能極大減少坡地果園的水土流失。

2.2.1 梯壁植草 梯田修筑技術不僅歷史悠久，而且廣泛應用于世界各地。當前，我國南方大部分地區(qū)的梯田主要以土料構筑梯壁，成本雖低但穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象，造成嚴重的水土流失。梯壁植草不僅費用低廉、施工簡易，而且還能維護梯壁穩(wěn)定，防止水土流失，生態(tài)、經濟效益良好。

研究表明，果園種草及梯田田埂種植草帶是一項很好的水土保持措施，應大力推廣［22］。常見草種有百喜草((Paspalum notatum Flugga)、寬葉雀稗(Paspalum wettsteinii Hackel)、象草(Pennisetum purpureum Schumach)、矮 生 象 草(P.purpureum cv.Mott)、雜交象草、卡松古魯狗尾草(Setara anceps cv.Kazungla)、雜交狼尾草、南非馬唐(Digitaria Smutsii)、毛花雀稗(Paspalum dilatatum)、黑麥草(Lolium perenne)等牧草，也有印尼綠豆(Vigna vulgaris L.Var Humilis Alef)、印度豇豆(Vigna dolicboides Baker)、平托花生(Arachis pintoi)、爬地蘭(Indigofera endecaphylla Jacq)等豆科綠肥［23］，它們的共同特征是根系發(fā)達，生長迅速，抗逆性強。

2.2.2 節(jié)水覆蓋 有地區(qū)在雨水不足的季節(jié)在果園節(jié)水覆蓋，既能調節(jié)地溫，增加土壤濕度，又能防止土壤侵蝕、防治水土流失以及增加土壤有機質，提高果園肥水利用效率。

1)地膜覆蓋。于初夏進行，在整出的樹盤內挖深40 ～50 cm，直徑40 cm 左右的穴4 ～6 個，在每穴中施有機肥與穴土拌合或用10%尿素浸過的草把埋入穴中，填入穴土，澆水3 ～4 kg，后覆膜，視天氣狀況合理灌水，穴貯肥水。

2)果園覆草。樹盤覆草，整出樹盤，施入適量氮肥，澆水蓋上切碎的稻草、干草，覆蓋厚度25 cm以上，壓實覆土，樹盤以外園面覆草15 cm 左右。夏秋果園節(jié)水覆蓋，可延長有效灌溉期10 d 以上，保證果樹的正常生長和發(fā)育［32］。

2.2.3 鋪草路 農路是農業(yè)經營中基礎設施建設的重要組成部分。由農業(yè)開發(fā)自然形成的土路缺乏保護措施，如遇大、暴雨還可能被沖毀;而硬化農路如水泥路、卵石路，不但破壞了農路的生物多樣性，而且增加了經濟成本。農路植草既能完善土路保護措施，又不阻礙通行，還無須投入太多費用。目前，農路植草技術在日本以及我國臺灣等地被廣泛應用于農業(yè)生產實踐。

有研究地區(qū)在園區(qū)農路配套系統(tǒng)建設過程中，選擇立地條件相對好的路段用百喜草進行種草鋪植，較差路段外運客土培植，主要農路在草長至一定程度后鋪撒一定量的小卵石鋪襯。坡地草路既能減輕農民經濟負擔，又能達到防治水土流失的良好效果，且與綠色農業(yè)融為一體，為農業(yè)生產創(chuàng)造了舒適環(huán)境，可在一定程度上推廣［31］。

3 小結

坡地果園的水土流失治理是一項科學性強、時間長、工作量大、涉及面廣的復雜的社會系統(tǒng)工程;因此，必須采取坡改工程，結合地形、地質和土壤條件，綜合應用集流槽、環(huán)山溝、單株平臺、山邊溝、草溝等技術，設置排水溝、沉沙池進行邊坡防護，同時配合采用梯壁植草、節(jié)水覆蓋、鋪草路等植物措施，實現(xiàn)各種技術之間的耦合，使各自的系統(tǒng)功能不斷拓展，能量逐級放大，生產水平也大幅提高，最終達到坡地果園水土流失治理的主要目的。

由于防治水土流失與果農增產創(chuàng)收的目標不是直接相關，而且會增加生產成本，果農普遍存在防治水土流失意識不強的問題。建議東江源區(qū)地方政府相關職能部門要加強對果農從坡地果園開墾到種植全過程的防治水土流失基礎知識與技術的培訓與指導，并利用農業(yè)開發(fā)項目的環(huán)境影響評價、水土保持工作條例等法律法規(guī)的要求加強監(jiān)督，同時設立專門資金用于果農水土保持的補貼。這樣才能切實推廣應用各項防治水土流失的技術，達到預期的目標。

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