浅析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：为了更加全面的研究在红壤坡地养分流失过程中，水土保持综合措施的作用过程，在研究过程中，以7～15℃的红壤坡地为实验标本，通过实验区与比照区的数据对比分析，以及对周围的水土流失状况进行详细的跟踪，得到一组有力的实验数据。通过对数据的分析，实验结果表明在不同的生态措施下，整片水域中的氮含量和磷含量的浓度都有明显的不同。红壤坡地中的养分流失主要是受到径流以及泥沙侵蚀的影响。

关键词：水土保持；综合措施；地下径流；红壤坡地

红壤主要分布在我国的南方，占全国土地面积的22.6%，是中国的主要粮食作物生产基地。但是由于受到自然与人为因素的影响，土壤侵蚀一方面造成了红壤土地的土体结构遭到严重的破坏，土壤中的各种营养元素也不断流失，加速土地贫瘠的步伐，另一方面，由于流失的养分流到下流的水域，也使得这一地区的生态平衡遭到破坏，所以红壤坡地的养分流失问题也逐渐受到人们的关注，而解决这一问题的方法就是采取水土保持的综合措施，减慢土壤的侵蚀速度[1]。

一、实验设计与实验观测

（一）实验基地概述

实验基地设置在杭州生态园内，杭州生态园位于杭州市东南的萧山所前镇，地处嵇山脉，属于亚热带季风气候，全年平均降雨量在1500mm以上，多年平均气温为18℃，属于典型的红壤坡地地域，地质条件在中国南方红壤坡地中具有典型性，所以将实验基地划定在这里，更加具有代表性。实验区域位于山坡的下部靠近山脚处，这里土层厚度在2cm左右，氮含量在0.08g/kg以上，磷含量在0.07g/kg以上，土壤ph值接近5.0，初步具备实验所需的各项指标。

（二）实验设计原理

我们将实验划定在两个相同的径流区域内，实验区为10×20的径流区域，面积控制在200O，对照区同样设置为10×20的径流区域，在实验区栽种同等树龄的果树10株，所有区域的生态环境均按照相同的标准展开，为了能够全天候的观测到降雨类型与降雨情况，另设气象观测站一座。通过一段时间的监测，共得到45天两组不同的数据。实验结束后选取其中最具代表性的数据与样品，包括每片试验地按照Z型取10个不同的点，每个点取样土500g，共取样土40个，并用保鲜袋加以封存，最后总结分析出红壤坡地中氮磷等养分的流失规律。

二、实验结果分析与前后对比

（一）历时长连续性短雨型下的养分流失规律

通过观察大雨型降雨前后径流大小、各地表径流中氮磷浓度的变化，再用图形表示出来，不难看出在大雨型的降雨条件下，采取不同生态措施的地表径流大小和径流中的氮磷浓度具有明显的差异[2]。实验区的平均径流速率为0.06mm/min，而对照区的平均径流速率达到了0.34mm/min，由此可以看出采取生态措施的区域径流速率明显小于没有采取任何生态措施的区域，由此可以看出，生态措施具有明显的截流减沙作用。受到径流速率和泥沙运动的共同作用，径流中的氮磷含量也在不断的发生变化。在检测初期，各地养分浓度都较高，氮的初始浓度为1.12mg/L，而在实验后期进行检测时，氮的浓度降为0.88mg/L，浓度基本已经稳定。不同的植被覆盖对土壤中氮的含量都有明显的影响，例如地表没有植被覆盖的地表土壤中的氮含量要明显低很多。由于流水的冲击作用，带走了土壤中的养分，直接导致了这部分的土壤中养分的含量逐渐减少，被流水带走的养分也对下游的河流湖泊造成了一定的污染[3]。

（二）历时中连续性短雨型下的养分流失规律

通过分析不连续历时较长的雨型下径流和流沙情况的对比数据可以看出，降雨的不连续性也导致了土壤中养分流失的不连续性，这种情况下土壤中氮磷的含量变化与上一种雨型下的变化基本一致，在实验初期，氮磷的浓度含量都较高，而随着实验的不断展开，在实验后期，由于降雨的发生，氮磷含量基本趋于稳定。从数据中可以看出，中雨型下的养分流失仍以泥沙的携带为主，但是与上一种情况对比表明，泥沙携带与径流携的百分比有明显减小的趋势，这是因为在连续性的小雨降雨过程中，径流对于泥沙的携带能力受到阻碍。

（三）历时短连续性长雨型下的养分流失规律

在持续时间较短而较为分散的雨型下，由于水流缓慢，所以无法像上面两种情况一样来分析各时段的养分流失规律，所以在这种情况下只是对养分的流失总量进行了比较分析。通过数据结果，可以看出径流携带的养分在养分流失总比重中增加，但是由于受到降雨缓慢的影响，变化趋势并不是很明显[4]。

三、采取综合的水土保持措施对于养分流失的影响

（一）结果对比分析

通过上面几组数据的对比以及情况分析，不难看出在不同的降雨类型下，采取的生态措施不一样，径流量中的氮磷总浓度就会发生明显的变化。而且径流中氮磷的流失主要集中在实验初期，即径流产生的初期，后期均趋于平稳。同时在不同的生态措施下，氮磷的含量变化在实验初期不仅与土壤表层含量有关，还与地表上的植被覆盖与植被类型有着密切的关联。养分流失最主要的方式就是侵蚀泥沙的携带，但是在不同的降雨类型下，径流携带养分总量所占养分流失总量的比重也有所不同，降雨越小，比例就会越大。在三种降雨类型下，都出现了养分富集的现象，而且这种现象会随着降雨量的增大而减小[5]。

（二）不同雨型下应采取不同的水土保持措施

针对上面的几种实验结果，对不同的降雨类型需要采取不同的水土保持措施，因为降雨类型与养分流失之间并不是单一的对应关系，它们之间的关系受到多种因素的影响，所以采取什么样的水土保持措施需要根据实际情况进行具体的分析。总结说来，在大雨型的情况下，最好在区域前设置田埂，区域后挖沟截流或者建造梯壁，种植梯田果园是最理想的措施，或者种植标准水平梯田果园，在坡间种植一些比较常见的作物可以取得更好的效果[6]。由于中雨型情况下，径流中的泥沙含量较小，所以最好采取种植标准水平梯田果园的方式。小雨型下径流携带的养分流失比重进一步增加，所以在这种情况下不能忽视径流对于养分流失的影响，在坡间种植一些常见的农作物可以更好的解决在这种情况下的养分流失问题[7]。

结语：

从上面的实验数据中，我们不难看出，红壤坡地的养分流失受到水土保持措施的影响，从降雨量对土壤养分流失的影响来看，植被覆盖较多的土壤其养分流失的速度也比较慢，所以为了阻止养分流失，以免破坏生态平衡，针对不同的土壤情况需要采取不同的水土保持措施，只有因地制宜才能更好的阻止红壤坡地中养分的流失，确保生态平衡不因养分流失而被破坏。

参考文献：

[1]刘培静，李苗苗，王帅兵. 坡地土壤侵蚀与养分富集作用研究[J]. 绿色科技，2011，12：122-125.

[2]奚同行，左长清，王伟，等. 天然降雨下红壤坡地氮磷流失过程与特征分析[J]. 水土保持通报，2012，05：136-140.

[3]俞巧钢，叶静，马军伟，孙万春，等. 山地果园套种绿肥对氮磷径流流失的影响[J]. 水土保持学报，2012，02：6-10+20.

[4]刘培静，李苗苗，王帅兵. 坡地土壤侵蚀与养分富集作用研究[J]. 绿色科技，2011，12：122-125.

[5]张展羽，吴云聪，杨洁，等. 红壤坡耕地不同耕作方式径流及养分流失研究[J]. 河海大学学报（自然科学版），2013，03：241-246.

[6]苏明娟，王超.红壤坡地养分流失预报模型研究[J]. 广东水利水电，2013，05：12-15.

[7]李新虎，张展羽，杨洁，等. 红壤坡地不同生态措施地下径流养分流失研究[J]. 水资源与水工程学报，2010，02：83-86