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不同植被栽植方式水土保持效益研究
摘要：以檸條、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、紅豆草、谷子、洋芋為研究材料，通過分析不同植被栽植方式對試驗地土壤侵蝕量、地表徑流量和2 m土層儲水量的影響，分析不同植被配置方式的水土保持效益。結(jié)果表明，灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式的水土保持效益最佳，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素及生物多樣性，建議推廣灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式。
關(guān)鍵詞：水土保持效益;土壤侵蝕量;地表徑流
我國在多年經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，生態(tài)環(huán)境遭到了極大的破壞，其中，我國黃土丘陵地區(qū)受破壞程度尤其嚴(yán)重，水土保持主要指對于人為破壞或自然因素造成的水土流失所采取的預(yù)治理和預(yù)防措施。水土保持的主要措施包括蓄水保土耕作措施、工程措施和生物措施;具體而言，水土保持的生物措施主要是指為了防治水土流失，合理保護(hù)和利用水土資源，通過造林種草及管護(hù)的生物措施，增加被破壞地區(qū)的植被覆蓋率和土壤的抗侵蝕能力。
草灌糧混栽的生物水土保持措施在我國黃土丘陵地區(qū)生態(tài)恢復(fù)進(jìn)程中得到了較為廣泛的推廣，筆者重點研究灌木、草本和糧食作物的不同配比栽植方式對試驗地水土保持效果的影響，以期為相關(guān)研究提供一定的借鑒。
一、材料和方法
1.1 試驗材料
以灌木檸條、草本沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、紅豆草、糧食谷子、洋芋為試驗材料，研究上述植物的不同配比栽植方式的水土保持效益(表1)。
1.2 試驗地處理
對坡向朝南，坡度30°的山坡進(jìn)行細(xì)致整地，劃分出帶寬5 m、長度40 m的實驗帶17條，按照16種植物配比方式進(jìn)行栽植，栽植時間為2014年春季，其中一條實驗帶不做處理作為對照組，每個實驗帶上方均布設(shè)徑流池(2 m×2 m×2 m)一個。
1.3 試驗時間及測定指標(biāo)
試驗確定在2015年5月(距最近一次的降雨至少間隔7 d以上)晴朗無風(fēng)的天氣進(jìn)行。測定指標(biāo)包括土壤侵蝕量、地表徑流量和2 m土層儲水量。
土壤侵蝕量A=R×K×L×S×C×P
其中，R為降雨侵蝕力指標(biāo);K為土壤可蝕性因子;L為坡長因子;S為坡度因子;C為作物經(jīng)營因子;P為土壤保持措施因子。
地表凈流量Qm=10-3×C×Q×A
其中，C為集水區(qū)徑流系數(shù);Q為集水區(qū)多年平均降雨量;A為集水區(qū)地表面積。
二、m土層儲水量(土壤含水量)=(原土質(zhì)量-烘干土質(zhì)量)/烘干土質(zhì)量×100%
2 結(jié)果與分析
2.1 不同植被配比方式水土保持效益
不同植物配比方式的水土保持效益結(jié)果如表1所示，試驗將植被配比方式分為四大類，第一大類(Ⅰ)為灌木檸條以及檸條和草本相結(jié)合的植被配比方式，第二大類為純草本(Ⅱ)配比方式，第三大類(Ⅲ)為純草本與糧食作物配比方式，第四大類(Ⅳ)為純糧食作物配比方式。試驗表明，在減緩?fù)寥狼治g量方面，灌木與草本(Ⅰ)相結(jié)合的配比方式水土保持效益最高，純草本(Ⅱ)配比方式的水土保持效益次之，純早本與糧食作物(Ⅲ)的配比方式的水土保持效益排第3位，純糧食(Ⅳ)作物配比方式最差。在減緩地表徑流方面，灌木與草本(Ⅰ)相結(jié)合的配比方式水土保持效益最高，純草本(Ⅱ)配比方式的水土保持效益排第2位，純糧食(Ⅳ)作物配比方式排第3位，而純早本與糧食作物(Ⅲ)配比方式水土保持效益最差。在2 m土層的儲水量方面，不同配比方式之間并無明顯差別，灌木與草本(Ⅰ)相結(jié)合的配比方式整體儲水量略低于其他組(表2)。
2.2 不同植被配比方式與對照組的差異
試驗對照組為沒有做任何處理的裸露土地，不同植被配置類別的土壤侵蝕量、地表徑流量和2 m土層儲水量與對照組的比例，可以有效表征不同植被配置方式的水土保持效益(表2，表3)，Ⅰ類植被配置方式可以有效阻止94.1%的土壤侵蝕，63%的地表徑流;Ⅱ類植被配置方式可以阻止92.78%的土壤侵蝕和50.8%的地表徑流;Ⅲ類和Ⅳ類植被配置方式只能阻止63%左右的土壤侵蝕，對地表徑流量的減緩均不足30%。四類植被配置方式對于2 m土層儲水量的影響都十分有限。
三、結(jié)論與討論
筆者重點研究檸條、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、紅豆草、谷子、洋芋的不同配比栽植方式的水土保持效益。結(jié)果表明，灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式的水土保持效益最佳，純草本植物的Ⅱ類植被配置方式的水土保持效益次之，而草本與糧食結(jié)合以及純糧食的Ⅲ類和Ⅳ類植被配置方式水土保持效益最低。綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素及生物多樣性，建議推廣灌木與草本植物配合栽植的Ⅰ類植被配置方式。
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