喀斯特山地不同类型植物篱的减流减沙作用

喀斯特山地环境特殊,水土流失现象普遍存在,运用植物篱治理喀斯特水土流失是一种新的尝试。2012—2014年间在喀斯特分布典型的山地区域研究植物篱减流减沙作用,通过对区域内产流、产沙监测及土壤渗透性测定,计算土壤的渗透速度、渗透系数及减流率、减沙率,分析植物篱模式对减流、减沙作用的影响。结果表明,在植物篱模式下减流率普遍在30%~60%,最高可达65%;减沙率一般在70%,最高可达86%;同时减流减沙作用与土壤的渗透性相关联。结果为喀斯特山区植物篱的进一步研究提供了切实可行的技术依据。

红壤区典型茶园模式对侵蚀性降雨的减流减沙效应

基于福建安溪官桥生态茶园2017年度自然降雨数据及园区5种铁观音茶树水土流失治理模式的坡面产流、产沙情况的观测数据,系统研究了不同治理模式下铁观音茶树坡面水土流失对引起侵蚀的降雨的响应机制。结果表明:(1)降雨集中于4~8月份,引起侵蚀频次最多的是5~6月份;(2)根据降雨量与最大30 min降雨强度I 30,可以将侵蚀性降雨分为Ⅰ~Ⅴ种类型,其中,Ⅰ雨型的降雨是当地发生频率最多的侵蚀性降雨,雨量最大的Ⅴ雨型平均产流量最大,雨强最大的Ⅳ雨型平均产沙量最大,发生频率较高的Ⅲ雨型产流总量最大,Ⅱ雨型产沙总量最大。(3)5种铁观音茶树水土流失治理模式在不同降雨类型下的水土保持效应不同,其中采取“梯田+自然留草”的治理模式在各雨型条件下的减流率和减沙率均优于其他模式。研究结果对山区茶园水土保持及提升茶产量有重要的参考价值。

紫色土坡耕地植物篱的水土保持效应研究

在四川盆地紫色土区通过标准径流小区试验,研究新银合欢(Leucaena leucocephala,豆科银合欢属)植物篱、香根草(Vetiveria zizanioides,禾本科香根草属)植物篱对坡耕地水土流失和微地形的影响。结果表明:10°,15°坡耕地上,新银合欢植物篱和香根草植物篱均表现出一定的水土保持效应,此效应需要约2年时间才开始显现。据2010年和2011年径流小区的水土流失监测数据知,植物篱对泥沙的控制效应优于对径流的控制效应;同坡度时,香根草植物篱对径流泥沙的拦截效应优于新银合欢植物篱;定植时间较长时,植物篱的减流减沙效益较好,尤其表现在固土减沙方面;坡度对径流泥沙的影响显著于植物篱对径流泥沙的影响,但定植植物篱2年,二者对径流泥沙的影响差距缩小。此外,定植植物篱2年,植物篱改变坡耕地微地形的效应开始显现,篱带前出现泥沙淤积带,篱带间农地坡度变缓,篱带下出现土坎,此种现象以15°坡耕地比10°坡耕地、香根草植物篱小区比新银合欢植物篱小区、底行植物篱带处比中行及顶行植物篱带处稍明显。

水土保持措施对密云板栗林坡面产流产沙的影响

以北京市密云板栗林为研究对象,设置植物措施、工程措施和植物+工程措施处理(裸地作为对照)分析不同水土保持单一措施及其组合措施对坡面产流产沙及水沙关系的影响,以期为密云区板栗林水土保持措施的制定提供科学依据。结果表明:植物措施方面,卷柏处理的减流率和减沙率分别为62.8%,88.3%,减流减沙效果优于椰丝毯、狗牙根和结缕草处理;工程措施方面,水平阶处理的减流率和减沙率分别为83.2%,92.9%,减流减沙效果优于鱼鳞坑处理;组合措施方面,水平阶+卷柏处理的减流率和减沙率分别为86.7%,96.1%,水土流失防治效果最好。不同水土保持措施对径流量和产沙量的影响还取决于降雨量和降雨强度。综上,考虑到植物+工程组合措施的减流减沙效果略强于工程措施,但差异不显著,因此在综合考虑经济效益和生态效益的基础上,建议采用工程措施进行板栗林水土流失防治,具体采取水平阶作为研究区的主要水土保持措施。

天然降雨下川中丘陵区不同年限植物篱水土保持效用

通过对遂宁水土保持试验站内不同坡度(10°和15°)植物篱小区及对应对照小区为期7年的水土流失定位观测,探究了天然降雨条件下香根草植物篱和新银合欢植物篱在其生长年限增长过程中对紫色土坡耕地水土流失的影响。结果表明:(1)当植物篱开始发挥其水土保持作用时,减流率(年均)达10.5%~20.0%,减沙率(年均)达53.5%~54.5%,减流作用随年限增长波动较大,减沙作用逐渐趋稳;(2)10°香根草植物篱水土保持效果最优,其减流和减沙作用均在生长年限为1年时开始发挥,10°新银合欢植物篱次之,其减沙作用较减流作用提前约1年凸显,15°香根草植物篱最弱,其布设小区多数次降雨减流率均明显低于10°植物篱小区;(3)总体上植物篱能够降低坡度对坡耕地水土流失的加剧作用,其中径流流失减少28.9%,泥沙流失减少11.3%,并削弱降雨量与径流泥沙的相关程度;(4)平均径流系数和降雨引发泥沙量随植物篱年限增长逐渐趋稳,其中10°小区香根草植物篱和新银合欢植物篱对特大暴雨(12 h降水总量>140.0 mm)和大暴雨(12 h降水总量为70~140 mm)下产生的径流系数消减明显,达15.0%~34.4%,各植物篱对所有降雨等级平均单位降雨所产生泥沙量均有明显消减作用,达34.1%~48.5%。