水土保持综合措施对红壤坡地养分流失作用过程研究

摘要：为了研究红壤养分流失规律，广东省在2010年至2012年进行了实地测试，分析水土流失的过程。结果表明：不同坡度的降雨可以采取不同的生态措施，这在整个径流的总氮和总磷浓度发挥了重要的作用，而且在控制径流的氮和磷的径流流失主要集中在径流的初期阶段，一般在后期的时候都会比较稳定。营养成分的流失是以侵蚀泥沙养分流失为主的，但降雨量的不断减少，泥沙携带营养损失占亏损总额的比例将减少。

关键词：水土保持红壤坡地养分流失

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

红壤是中国南部的地带性土壤，广泛分布于15个省份，总面积超过200万平方公里，红壤是主要的土壤资源。广东是红壤比较集中的地区。在全省土地总面积的388×104hm2，红壤坡地占40.06％。在200〜500米以上海平面之间的丘陵和山间盆地富交错分布，面积约86302平方公里。在不断增长的人口和农业生产水平落后的情况下，人口和资源变得越来越明显。平原土地的生产力已经不能满足人们衣食住行的需求，人类必须把目光注释在开垦丘陵地区上。早在2000年前，广东就有梯田记录。在此之前就已经有人已经开始坡地耕作，甚至是刀耕火种，以满足他们的日常需求。到目前为止，红壤的土壤已成为人类的生活和活动最频繁的一个。因为人们长期开垦，甚至超强度的掠夺，使得红壤土壤水土流失成为主要来源之一。

一、红壤坡地水土流失的现状

在广东省70％以上的都是丘陵，在海拔500米〜800米中红壤区分布相当广泛的整个区域，构成广东省面积最大的土壤资源，面积为388×104hm2，占广东省土壤资源总面积的40.06％。其合理开发利用山坡地具有很大的重要性。然而，广东省红壤丘陵区面积也是水土流失最严重的地区，占全省水土流失面积的77％左右。可见，合理开发利用红壤，防止红壤水土流失，提高土壤肥力，加强生态省建设，维护生态安全的重要性。

随着人口的增长，一些丘陵土地复垦率越来越高，坡地面积也逐年增加。 1982年，全省人口5929万人，到了2012年，全省总人口达到8642万，同比增长1.45倍。据调查测算，山上每增加一人，相应增加坡耕地0.13〜0.17万hm2。人口增长不仅将坡耕地面积增加，而且还使得坡地越来越陡坡，造成更严重的旱坡地水土流失。但在近年来，随着进城务工人员的增加，情况有所好转。

二、过程研究分析

（一）不同坡度侵蚀模数动态过程

在不同坡度上，根据不同降雨强度的侵蚀量与试验小区面积换算成场降雨在15min的侵蚀模数（图1），分析其侵蚀模数与降雨强度的关系式(表2)。

表2 不同坡度15min侵蚀模数随雨强的变化趋势

图1 不同坡度雨强递增引起的侵蚀模数动态变化趋势图

从图1中可以看出，在三个坡度中，随着降雨强度的增加，增长最快的斜坡为15°。当降雨强度小于1.75 ram．min-1 的时候，侵蚀模数为0.1kg．m-2或更少，当降雨量大于1.75mm．min-1的时候。虽然三种坡面侵蚀模数在不断增加，，但坡面侵蚀模数增长幅度最大的是15°，而8°和15°两个斜坡，当降雨强度大于2.75mm．rain-1时，20°坡坡侵蚀模数增加速度大于8°。这个测试中，结果表明15°是水土流失最严重的山坡，是治理的重点对象; 8°和15°坡面侵蚀模数，似乎有一些悖论，在降雨强度较小的情况下，较小的坡度侵蚀模数随降雨历时迅速增加，随着降雨强度的增加，坡度较大的坡面侵蚀模数增加较快。但得出的结论是一样的，降雨强度增加陡坡侵蚀模数增加的迅速。这个结论是在坡度和降雨强度受控条件下的测试，当然，有很多因素可能会导致土壤侵蚀，这些因素共同决定了土壤侵蚀模数的变化，降雨强度是一个更重要的因素。

（二）相同坡度不同雨强的15min累计产沙量动态趋势

降雨试验进行了40场，但因为降雨测试过程中发生的各种事件，在中期中断的一些测试，所以采集泥沙水样系列不全。但为了进行了一系列的分析，在分析的时候缩短了时间，采用15rain的累积产沙量进行不同坡度随雨强变化的过程和侵蚀模数分析（图2，图3，图4）。

图2 坡度8°雨强递增15min累计产沙量变化趋势图

图3坡度15°雨强递增15min累计产沙量变化趋势图

图4坡度20°雨强递增15min累计产沙量变化趋势图

从图2，图3，图4可以看出，在同坡度的情况下， 15分钟累计产沙与降雨强度的增加呈正比。 15°和20°坡度规律是处于比较明显的上升趋势，基本处于绝对状态，但有时也有一两个降雨强度对侵蚀产沙量会偏离趋势线，可以理解为实验的局限性。 8°坡度的趋势和15°、20°的斜坡比较，这种趋势是不那么明显的，虽然它们仍在上涨，但中期趋势的波动，尤其是在降雨强度1．34ram．min-1_1．91mm．min-1的范围内，波动尤为明显。可见，斜率越大，侵蚀产沙量与降雨强度的增加趋势更为明显。

三、水土保持措施优化设计

水土流失过程研究的目的是为了能科学合理地布设水土保持措施，使水土流失控制在允许范围之内。在降雨量较大、地形起伏明显的广东省内，坡面流水侵蚀控制的原则是：先治水，径流分散，伴随着水土保持，提高土地生产力，优化水土保持措施，实现可持续发展。

从历史到现在，从理论到实践，人们把土壤和水土保持措施归因于三大类：农业耕作措施、工程措施、生物措施这三大类，在过去的十年中，人们利用生态学的角度实施控制水土流失，并已取得了良好的效果，因此，生态措施也是重要的水土流失治理方法。鉴于此，根据国家标准，水土流失保持技术规范，坡地的土地管理技术，结合广东省的实际情况，从三个方面研究和优化设计。

（一）推行保土耕作，有条件的地方要进行坡改梯

实施保护性耕作、地表覆盖，是控制坡耕地水土流失的有效措施。一是要改变传统的顺坡耕作农业或等高耕作，从而改变微地形，使得表面粗糙度增大。利用作物本身拦挡泥沙，拦截径流，提高了表面的抗腐蚀性；二是推广保护性耕作技术，推广少耕、深翻或免耕技术，根据实际情况来进行条带耕作或条沟垄作，减少地表扰动；三是根据不同的特点和收获期进行作物间作套种或休闲轮作，加大地表覆盖，减少水土流失。 25°以上的坡地必须退耕还林，无法继续耕种; 15°必须采取以上坡耕地工程措施相结合的耕作，有效控制侵蚀，有条件的地方进行梯田耕作，大力推进梯壁边坡植草方法来控制水土流失; 5°更多坡地应大力推行措旌保护性耕作，并辅以山沟水土流失防治等技术措施。

（二）改变林相结构，改善营林技术

广东存在许多幼龄林，针叶纯林多和残次林多，和每单位面积的木材蓄积量低的状态下，有计划的改变森林结构，提高造林技术是必要的。在这些林地，应大力推行补植阔叶树种，增加灌草植被群落，使得树林结构优化，提高森林质量，加强水土流失保护，增强他们抵御自然灾害的能力。改变不合理的传统造林方法，以防止燃烧所有森林进行耕作，以促进大穴、条状或大规模的植树造林。大力推进灌木和草相结合，针叶造林技术。在油茶林、毛竹林的复垦中，我们应该积极推动横坡带复垦技术，以防止人为造成的水土流失。贯彻落实科学发展观，引进人与自然和谐相处的理念，尊重自然界的客观规律，在条件允许的情况下实施生态自我修复技术，以减少人为干扰和破坏，实现森林资源的可持续利用。

（三）合理有序地进行果业开发，避免产生新的水土流失

进行果业的发展，一般选择在山脚下的立地条件较好的地方。原始土壤侵蚀不是很严重，但如果不顾条件无序发展，不仅劳命伤财，而且还导致水土流失的生态灾难。因此，当较大面积的水果产业的发展，首先要有一个统一的规划、合理的设计，避免盲目性。首先，包括选择有市场前景的品种；其次，我们必须引入生态理念，改变传统的果园松土除草习惯，选择合适的种植牧草种子，抑制杂草生长，还应该大力推广果园生草和边坡植草的先进经验。对立地条件差的果园，要种植如印度豇豆、猪屎豆等山地绿肥，培肥地力，增加土壤​​的耐腐蚀性，提高果品质量；第三，我们应该认真注意果园道路沟渠合理布局，合理调节径流，积极推进草沟和其他侵蚀控制措施，以避免新的水土流失。

总结：

为了合理开发和利用中国南方红壤土地，本文在测试研究和调查坡耕地的基础上对广东省情况进行了详细的分析，分析了不同坡面侵蚀引起的降雨强度结果，从而提出具体的对策措施和建议，对于指导红壤坡地有效利用的具有现实意义。

参考文献：

[1] 水建国.中国红壤丘陵区水土流失规律与土壤允许侵蚀量的研究[M].中国农业学，2003.

[2] 李海.中国东南地区水土流失成因及具体的防治措施措施[M].华南师范大学，2000.

[3] 王库.红壤丘陵区不同土地利用方式下的土壤侵蚀特征[M].西南农业大学学报，2006，05．