張友賢 馮誠 方小宇
[摘 要]貴州屬于巖溶發(fā)育的高原山區(qū),地形復(fù)雜、山高坡陡、地勢高差大,生態(tài)環(huán)境極為脆弱。境內(nèi)水系發(fā)育,流域面積廣,土層薄,暴雨多集中在5月至9月,極易產(chǎn)生水土流失。鑒此,本文選取2017年度貴州黔中地區(qū)幾種種植面積較廣的作物為代表,通過取樣分析得出:在貴州黔中地區(qū)草地的水土保持效果最好,次之是林地,效果最差的是農(nóng)地。不同的作物品種、種植方式、耕作方式對水土保持影響也比較大。
[關(guān)鍵詞]特水土保持;種植
[中圖分類號(hào)]S157 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
貴州屬于高原山區(qū),土壤數(shù)量本身較少、土層淺薄,加之人類長期破壞性、掠奪性的墾殖,使地表植被遭到嚴(yán)重破壞,造成全省水土流失嚴(yán)重。全省水土流失面積達(dá)7.67萬平方公里,占全省總面積的43.5%;石漠化面積32480平方公里,約占全省土地總面積的18.44%,而且每年仍以3.5%~6%的速度遞增;土壤侵蝕面積高達(dá)50%以上。從土壤侵蝕程度看,微度侵蝕約占10%,輕度侵蝕約占20%,中度與強(qiáng)度約占30%,極度侵蝕約占40%。
1 材料和方法
1.1 監(jiān)測點(diǎn)概況
修文縣龍場監(jiān)測點(diǎn)位于貴州省灌溉試驗(yàn)中心站內(nèi),屬貴州省貴陽市,地理位置為東經(jīng)106?37',北緯26?52',高程在1270m-1300m之間。地處烏江水系貓?zhí)拥囊患壷Я鳎尬暮拥闹邢掠蔚貛?。本區(qū)屬于亞熱帶濕潤氣候區(qū),氣候溫和,雨量豐沛,年平均降雨1235mm,年平均氣溫12.6℃,年日照時(shí)數(shù)1324h,年平均風(fēng)速2.3m/s 。植被主要以灌木及草本為主,土壤為黃壤土,土壤質(zhì)地多為重壤、中壤和輕壤。
1.2 徑流小區(qū)概況
修文縣龍場監(jiān)測點(diǎn)總共有5個(gè)徑流小區(qū)及1個(gè)氣象觀測場,主要觀測內(nèi)容有降雨、徑流泥沙、植被和土壤含水率等。5個(gè)坡面徑流小區(qū)的坡度、坡向、土壤、地貌基本一致,小區(qū)水平投影坡長18.13m,小區(qū)寬度均為5m,投影面積為90.65m2,坡度為15?。小區(qū)采用分流池和集流池等測流設(shè)備,均為2級分流。簡易氣象站距離徑流小區(qū)30米,面積100m2,觀測儀器為HOBO小型自動(dòng)氣象站。
1.3 監(jiān)測內(nèi)容與方法
主要監(jiān)測內(nèi)容有降雨、徑流量、徑流泥沙、植被、土壤含水率及作物產(chǎn)量等。監(jiān)測方法主要是采用水尺觀測分流池、集流池水位,進(jìn)而計(jì)算得出徑流量。再取泥沙水樣3瓶(每瓶1000ml)帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾、烘干,最后再作進(jìn)行侵蝕量計(jì)算。
2 結(jié)果與分析
2.1 年度降雨分析
2016年度降雨總量917.4mm,降雨日數(shù)175天,最大日降水量42.6mm,最大月降水量196.6mm,最大次降雨量39.8mm,最大30分鐘雨強(qiáng)41.1mm/h,最大降雨侵蝕力324.2MJ.mm/(ha.h)。2017年度降雨總量1098.9mm,降雨日數(shù)184天,最大日降水量79.8mm,最大月降水量327.4mm,最大次降雨量79.6mm,最大30分鐘雨強(qiáng)79.6mm/h,最大降雨侵蝕力1465.5MJ.mm/(ha.h)。
2.2 年度徑流和泥沙分析
(1)1#小區(qū)為農(nóng)地(胡豆):該小區(qū)2016年11月15日種植胡豆,為縱坡種植,2017年3月6日, 5月20日收割,全區(qū)鮮重12485g。本年度產(chǎn)流24次,侵蝕性降雨總量565.4mm,降雨侵蝕力5259.5MJ.mm/(ha.h),徑流深12.73mm,徑流系數(shù)0.0139,土壤流失量0.4105t/hm2。
(2)2#小區(qū)為農(nóng)地(小麥、玉米):該小區(qū)于2016年11月12日播種油菜,橫坡耕作,2017年5月27日收割,全區(qū)鮮重產(chǎn)量為20630g。2016年6月5日種植玉米,橫坡種植,2017年9月25日收割,全區(qū)鮮重產(chǎn)量為109200g。本年度產(chǎn)流24次,侵蝕性降雨總量565.4mm,降雨侵蝕力5259.5MJ.mm/(ha.h),徑流深13.76mm,徑流系數(shù)0.0150,土壤流失量0.3975/hm2。
(3)3#小區(qū)為農(nóng)地(油菜、玉米),該小區(qū)于2016年11月12日播種小麥,縱坡耕作,2017年5月27日收割,全區(qū)鮮重產(chǎn)量為22710g。2016年6月5日種植玉米,縱坡種植,2017年9月25日收割,全區(qū)鮮重產(chǎn)量為111670g。其間均進(jìn)行了整地、中耕、施肥及除草等農(nóng)耕活動(dòng),本年度產(chǎn)流24次,侵蝕性降雨總量565.4mm,降雨侵蝕力5259.5MJ.mm/(ha.h),徑流深10.96mm,徑流系數(shù)0.0119,土壤流失量0.323t/hm2。
(4)4#小區(qū)為草地(馬蹄金):該小區(qū)本年度僅進(jìn)行了除草和施肥等農(nóng)耕活動(dòng),本年度產(chǎn)流23次,侵蝕性降雨總量565.4mm,降雨侵蝕力5259.5MJ.mm/(ha.h),徑流深8.97mm,徑流系數(shù)0.0093,土壤流失量0.0568t/hm2。
(5)林地5#小區(qū)為林地(梨樹):該小區(qū)本年度僅進(jìn)行了除草和施肥等農(nóng)耕活動(dòng),本年度產(chǎn)流24次,侵蝕性降雨總量565.4mm,降雨侵蝕力5259.5MJ.mm/(ha.h),徑流深15.14mm,徑流系數(shù)0.0165.,土壤流失量0.304t/hm2。
3 結(jié)論
(1)通過對該年的實(shí)測數(shù)據(jù)分析得出,該地區(qū)農(nóng)地平均徑流深為12.48mm,平均徑流系數(shù)0.0136,土壤流失量0.377t/hm2;草地平均徑流深為8.97mm,平均徑流系數(shù)0.0093,土壤流失量0.0568t/hm2;林地平均徑流深為15.14mm,平均徑流系數(shù)0.0165,土壤流失量0.304t/hm2。
(2)通過對不同土地利用方式(農(nóng)地、草地、林地)進(jìn)行對比分析,可得出水土流失較為嚴(yán)重的是農(nóng)地,次之是林地,水土保持最好的是草地。主要原因是農(nóng)地在播種期和收割期,土壤覆蓋程度較小,水保效果差,再加上中期進(jìn)行了施肥和除草農(nóng)耕活動(dòng),造成了土壤擾動(dòng)所導(dǎo)致的。次之是林地,由于在徑流小區(qū)內(nèi),林地未對地面形成有效覆蓋,雨滴直接擊濺到地面,對地表擾動(dòng)較大,導(dǎo)致土壤流失較為嚴(yán)重。草地地面覆蓋率在85%以上,雨水對土壤的侵蝕最小。
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[收稿日期]2019-01-08
[基金項(xiàng)目]本文系貴州省水利廳科研項(xiàng)目(編號(hào):KT2017-04)。
[作者簡介]張友賢(1986—),男,貴州興義人,工程師,農(nóng)田水利工作。