山地茶园水土流失及生态调控措施研究

福建是我国的产茶大省,近年来随着山地开发热潮,大面积的山地被开发成茶园.茶园的开发加剧了山地的水土流失,大量肥沃表土的流失降低了茶园的经济效益.2003年福建省茶园水土流失面积高达6.35万hm2,占山地开发水土流失总面积的22.73%.占茶园总面积的比率高达46.62%.以乌龙茶之乡安溪县为研究区,在调查和试验的基础上,研究了新开垦茶园、不同开垦年限、不同耕作方式和山地茶园不同部位水土流失状况.研究结果表明新开垦茶园水土流失较严重;3 a生以下茶树的茶园土壤侵蚀显著高于5 a生茶树的茶园;茶园的顺坡种植会加剧茶园的水土流失;山脚的茶园土壤侵蚀最严重,其次是山顶茶园,而山腰茶园土壤侵蚀最轻.根据山地茶园各种情况下水土流失状况,提出对新建茶园应进行铺草覆盖或间种绿肥,提高茶园的覆盖度以降低茶园水土流失;改梯壁锄草法为割草覆盖;在山地茶园内合理设置排灌工程等相关措施,为从整体上治理茶园水土流失提供了依据.     

山地幼龄茶园夏秋季免耕栽培技术研究

在重庆山地茶园中,主要研究了夏秋季免耕栽培技术及其对水土流失的保持效果,并提出:夏秋季离地4~7 cm时修剪杂草1~3次,既可有效控制水土流失、又能降低管理成本,是实行免耕较为理想的杂草管理模式;茶树行间10月种植绿肥翌年5月翻埋并配施追肥,可改良土壤结构,增加土壤养分,提高茶树生长势,形成土壤培肥模式。两种管理模式的配套,既培肥土壤又很好地控制了土壤侵蚀问题,是山地幼龄茶园较好的保持可持续发展的栽培技术及管理模式。     

强度水土流失区不同治理措施的蓄水保土效益研究

在福建省长汀河田强度侵蚀山地,采用径流小区观测法,探讨了3种不同治理措施对坡面径流及土壤侵蚀的影响,结果表明:不同治理措施区的坡面径流系数和土壤侵蚀模数均大幅下降,与未治理的对照区相比,治理措施区径流系数减幅达38.0％ ～45.9％,土壤侵蚀模数下降幅度达91.6％ ～95.1％,不同处理保水保土效益的总体趋势是:草...     

基于WEPP模型的水土保持措施因子与侵蚀量关系研究

水土保持措施能够有效减少水土流失,是土壤侵蚀过程中的一个重要影响因子。以北京市延庆县水土保持科技示范园的径流小区观测数据为基础,利用WEPP模型模拟了坡面不同水土保持措施下的侵蚀量,结果表明:(1)植被盖度与侵蚀量呈负相关关系,植被盖度越高侵蚀量越少,当盖度50%时侵蚀量会显著减少,且植被有效盖度的阈值为70%;(2)梯田的土壤侵蚀过程主要发生在田坎处,水平田面几乎没有水土流失,侵蚀量与田坎高成正比,与田面宽成反比。在北方土石山区,水平梯田田坎高度不宜超过2.5 m,田面宽不宜小于5 m;(3)粮—草间作能有效减少土壤侵蚀量,且草带所占比例越大减蚀效益越好。在水土保持为主的坡耕地上适合推广粮:草比为2:4的间作配置模式。研究结果对于北方土石山区的土壤侵蚀研究以及水土保持措施的配置具有一定参考意义。     

湘中丘陵区紫色土坡耕地水土保持措施效益的试验研究

以衡南县为试验区,设置同一坡度和同一农业种植方式的径流小区,进行了不同水土保持措施的控制试验,通过对全年无遗漏降雨场次的径流及泥沙观测,研究了坡耕地土壤侵蚀模数和水土保持措施的水土流失控制效益。结果表明:(1)2016年全年产流降雨19场,降雨量1 145mm,属于正常降雨年。(2)没有任何防护措施的裸坡地土壤侵蚀模数4 450.57t/(km~2·a),达到了中度侵蚀;(3)农耕地与裸坡地相比均具有保土保水效果,但是不同水土保持措施对减少地表径流、降低产沙量有显著差异,保水效果(地表径流量年减少比例)从大到小依次为石坎梯田(85.07%)坡式梯田(81.50%)土坎梯田(64.57%)植物篱(57.96%)顺坡耕作(37.49%);保土效果(产沙量年减少比例)依次为石坎梯田(98.74%)坡式梯田(98.66%)土坎梯田(97.39%)植物篱(86.16%)顺坡耕作(61.98%),石坎梯田和坡式梯田始终可以发挥较好的保水保土作用。准确观测了土壤侵蚀背景值,定量评价了坡耕地主要水土保持措施效益。     

坡度对坡面侵蚀产沙响应的研究

坡度是影响坡面土壤侵蚀的重要因素,在一定条件下,坡面土壤侵蚀随着坡度的增大而增加,但存在一个临界坡度,当超过这个坡度后,坡面土壤侵蚀量反而随着坡度的增大而减少。国内多数学者认为这个临界坡度介于25°~29°之间,这对我国25°以下坡耕地水土保持措施的配置以及超过25°坡耕地退耕还林还草计划的实施具有一定的理论指导意义。在坡面上不同坡度范围内配置合适的水土保持措施可以削弱坡度对坡面土壤侵蚀强度的影响,即在缓坡上实施保护性耕作措施,在25°以下坡耕地合理布设水平梯田及植物篱,25°以上的坡耕地实行退耕还林还草,可以有效地控制坡面土壤侵蚀的发生,促进坡耕地的可持续利用和改良。     

垦植方式对山地果园水土流失的影响

应用径流小区法,长期（1996-2006）定位研究福建中部尤溪县垦植方式对山地果园水土流失的影响,结果表明：1）该地区11年平均年降雨量1575.5mm,平均年蒸发量1461.1mm,5月、6月、8月是强降雨高发期,也是水土流失防治的关键期;2）在山地果园开发中,平台开垦的径流系数为0.0688,明显小于顺坡开垦（0.2865）;3）植草能使果园0-30cm土层的土壤含水量提高0.8％-0.9％;4）顺坡清耕区侵蚀模数为2388.2t／（km^2·a）,梯台清耕区土壤侵蚀量达10.3kg/m,土壤侵蚀主要源于台壁受冲刷,顺坡植草区、梯台植草区基本不发生土壤侵蚀。     

龙门山地震带坡耕地土壤侵蚀对有机碳迁移的影响

坡耕地土壤再分布对土壤有机碳(SOC,soil organic carbon)迁移的作用机制研究已成为土壤侵蚀学研究的热点,然而目前极少有研究关注地震后生态脆弱的龙门山地震带坡耕地土壤侵蚀机理及其导致的土壤有机碳再分布规律。该研究选择龙门山地震带内(都江堰市)一块陡坡耕地和一个梯田系列,采用137Cs法和野外调查,对比分析强震导致田埂垮塌和未受损情况下坡耕地土壤侵蚀空间变化特征和有机碳运移变化机理。结果表明,该区黄棕壤有效137Cs背景值为1 473 Bq/m2;坡度较小的坡式梯田内部上坡表现为侵蚀,下坡表现为沉积,同时,上部梯田的侵蚀速率高于下部梯田,但整个梯田系列净侵蚀量非常小,这表明梯田之间由于缺乏田埂的保护,水力也起着侵蚀、搬运上坡梯田土壤的作用,但是整个坡式梯田系列可以起到较好的保土作用,同时,坡式梯田内部主要以耕作侵蚀为主,是造成梯田上部坡位土壤流失严重的主要原因;陡坡耕地的地形为复合坡,由于田埂垮塌导致其土壤侵蚀速率显著高于坡式梯田系列,在整个坡面上,除了坡顶土壤侵蚀速率高之外,下坡坡度变大(曲率较大)的部位土壤侵蚀速率也非常高,同时,土壤沉积也发生在2个坡位(中下坡坡度较缓的部位和坡脚部位);在梯田系列和陡坡耕地上,SOC与土壤137Cs的空间变化规律较为一致。研究结果表明,在龙门山地震带,质量较好的石埂梯田仍然发挥着较好的土壤保持效果,同时,耕作侵蚀是该区坡耕地上一种重要的土壤侵蚀形式,在制定相应的土壤保持措施时,必须充分考虑耕作侵蚀的作用,才能有效地控制土壤侵蚀,此外,该研究结果还表明采用137Cs核素示踪技术可以比较科学地解释该区域的土壤侵蚀速率和SOC的空间变异规律。     

坡地幼龄果园不同水土保持措施水沙调控研究

坡地果园水土保持措施是否得当，不仅关系到果园经营的成败，而且关系到山地生态问题，是当前水土流失治理的重点。本文通过3年田间试验，对我省山地果园常见的水土保持模式的径流和泥沙流失特征进行了研究，结果表明：（1）果园水土流失主要出现在幼龄期，措施不当的果园在3年内水土流失处于轻度或强度流失状态。（2）梯田工程和生物措施对坡度果园泥沙和径流都有显著的调控作用，生物措施的调控作用前期尤其明显，在建园第1年就将水土流失控制在允许值之内，解决了幼龄果园水土流失问题。（3）不同措施对泥沙与径流的调控成效由大到小依次为：顺坡全园种植百喜草〉梯田全园种植百喜草〉顺坡种植百喜草带〉梯田梯壁种草〉梯田不种草〉顺坡不种草。     

黄土坡面径流能耗与土壤剥蚀率影响因子

为研究黄土坡面径流能耗与土壤剥蚀率的影响因子,采用人工径流冲刷的方法,研究黄土坡面小区在不同出流量、不同坡度下的土壤侵蚀量、径流能耗和土壤剥蚀率。结果表明：20°坡面径流小区土壤侵蚀量随出流量的增加而增加,1.0 L/min出流量时的稳定土壤侵蚀量是5.0和7.5 L/min出流量时的1%左右,而3.0 L/min出流量时的稳定土壤侵蚀量是二者的20%左右;相同出流量时,10°坡面径流小区的稳定土壤侵蚀量只有20°、30°坡面的1/10;不同出流量时坡面径流能耗相差很大,1.0 L/min出流量时黄土坡面的径流能耗为16.6 J/min,约是3.0 L/min出流量时坡面径流能耗的1/3,是5.0 L/min出流量时的1/5,是7.5 L/min出流量时的1/8;相同条件下,20°与30°坡面的径流能耗基本相差不大,都约比10°坡面径流能耗小0.3 J/min;5.0和7.5 L/min出流量时的土壤剥蚀率比较接近,是3.0 L/min出流量时稳定剥蚀率的2.5倍,是1.0 L/min时的50倍左右;20°和30°坡面的土壤剥蚀率比较接近,是10°坡面稳定剥蚀率的40倍。研究成果可为黄土高原治理提供技术依据及数据支撑。