水土保持學報范文
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篇1
關鍵詞:果樹根系;水土保持效能;植物學機理;透水性能;土壤
當前形勢下我國某些地區存在著較為嚴重的水土流失問題,對生態環境質量可靠性帶來了潛在地威脅,會影響生態系統的動態平衡。因此,需要在水土流失較為嚴重的區域注重果樹的栽植與培育,加強環境保護的同時促進區域經濟發展,為我國水土治理的深入推進提供保障。與此同時,為了更好地評估果樹根系水土保持效能的實際作用效果,應從多個方面分析其植物學機理,以便獲得更多可靠的研究成果。
一、果樹根系水土保持效能植物學機理研究中的試驗方案及實施
為了獲得可靠的研究成果,理解果樹根系水土保持效能植物學機理,應建立必要的試驗基地。該試驗基地可選擇為水土流失面積較大的區域,且其中的土壤條件適宜果樹生長。在選取好的試驗基地中,應從不同的方面入手確定試驗方案并實施。具體表現在:(1)了解基地內土壤特性,結合果樹生長的實際要求,進行合理的栽植;(2)確定試驗基地內既有的灌木及草本植被的分布區域,栽植一定數量的栗樹,并在經過人工平整后的附近區域移栽種植果樹、梨樹等,做好水土流失治理效果的記錄工作;(3)對試驗基地內的果樹、梨樹及栗樹生長過程進行分析,并以灌木及草本植物作為參考對象,在挖坑取根法的支持下確保喬木樹種根系完整性,并分別用環刀法與雙環法測定土壤容積密度與土壤滲透速率,了解樹種根系生長環境的實際情況。同時,為了保持果樹根系具有良好的吸水效果,應注重凈水浸泡法的合理使用。這些舉措的制定與實施,可以為試驗方案的確定及不斷完善提供保障,并通過試驗方案的有效實施,為后續試驗結果獲取及分析打下堅實的基礎,更好地了解果樹根系水土保持效能的植物學機理,加快現代農業的發展速度。
二、果樹根系水土保持效能植物學研究中試驗方案實施后的結果分析
1.果樹根系固土保水分析
試驗基地內栽植得到的果樹,并不包含主根,其中的根系形成與根莖發育過程有關:根莖經過一定時間的發育后會形成不同方向的側根。像垂直及水平側根、須根。果樹生長中接近地表的為上部側根,會隨之時間的推移為果樹汲取更多的養分。而水平側根分布范圍與果樹上部側根的延伸角度有關,且二者之間為正相關關系。相對而言,果樹生長中最上層的側根發育中具有較強的分根性;下層根系會在長時間的發育過程中形成果樹的垂直主干根,且所要經歷的生長周期長。當土質與土層厚度不同是,會造成果樹垂直骨干根深度之間的差異性。因此,試驗中應深入分析果樹下層根系的發育情況,并獲取試驗基地內土質與土層厚度的相關信息,增強果樹根系固土保水效果。
通過對果樹垂直側根與水平側根分布狀況的深入分析,可知其在地下構成了縱橫交錯的網絡,并以層狀的方式分布。在這些由根系發育而來的側根所形成的復雜網絡支持下,確保了果樹固土截水效果良好性。同時,果樹各種側根與須根之間長期生長中會形成具有支撐作用的錨桿,且穿扎在不同大小的土壤團聚體中,最終形成了硬度較大的“復合體”,能夠對果樹生長區域的地下徑流進行攔截,促使果樹根系具有良好的水土保持效能。正是由于果樹根系能夠在長時間的發育中構成較為復雜網絡結構,促使樹行內可以形成多道具有截水固土作用的地下水壩群,才使果樹根系在水土保持方面發揮著巨大的作用。某區域果樹水土保持根系植物學特性各種指標如表1所示。
2.果樹根系吸水及貯水能力分析
在試驗方案實施的過程中,應考慮果樹根系吸水及貯水能力,畝對其水土保持效能的實際作用效果進行評估。如表1所示,樹齡、植株量、占地面積、植株高度都會對果樹根系的發育狀況產生一定的影響,進而影響其吸水、貯水能力。人工移栽果樹過程中應將其株距控制在合理的范圍內,并使相鄰果樹之間的根系發育過程中可以形成復合結構,并形成較為復雜的網絡,促使果樹根系分布范圍逐漸擴大,自身的吸水能力提高,為生長區域內水土保持效能的優化提供保障,有效地改善生態環境質量,提升果樹長期生長過程中的潛在價值。
在對果樹根系吸水及貯水能力評估的過程中,應注重果樹根系與其它植物根系在吸水率、保水效果方面的綜合分析,從而為水土流水較為嚴重的區域選擇栽植植物過程中提供必要的參考依據,提高水土流水問題處理效率。實踐分析中可知果樹根系蓄水量相比灌木、草本植物有著一定的優勢,具有良好的水土流水效能。因此,實踐生產中應結合果樹根系吸水及貯水方面的良好性能,提高其利用效率,為我國水土流水問題的有效處理提供保障,改善生態環境質量的同時提升現代農業整體發展水平。
3.土體構造及改善土壤透水性能分析
在水平側根的支持下,果樹根系能夠在不同深度土層中向四周蔓延,并在土層的擠壓作用下形成密度較大的緊實層,確保自身生長區域內的結構穩定性。果樹根系發育中所形成的不同側根,能夠在不同深度的土層內形成多層構造結構,促使自身的密實性增強,在長時間的生長發育中形成了良好的土體構造結構,保持良好通氣透水效果的同時避免了水土流失,促使果樹根系得以正常發育。與此同時,果樹根系發育中也能改善土壤透水性能,主要在于根系發育中的水平側根及垂直側根分布范圍會擴大,促使土體孔隙數量增多,進而提高果樹生長過程中的滲透3速率,逐漸改善土壤透水性能。
4.土壤團聚體形成分析
果樹根系的不斷發育,在土壤團聚體方面發揮著重要的作用。當果樹根系發育中形成不同大小的水平側根與垂直側根時,會使根系發育區域的微團聚體數量增多,大團聚體的數量也在增多,促使土壤團聚體逐漸形成,有效地避免了水土流失,確保根系發育過程中具有良好的截水固土效果。因此,在對果樹根系水土保持效能的植物學機理分析中,應注重其在促進土壤團聚體方面的作用分析,從而為水土流失問題處理提供相關的參考信息。
三、結語
綜上所述,深入研究果樹根系水土保持效能的植物學機理,對于水土流失區域治理效果的增強至關重要,關系著這些區域的生態環境質量及經濟效益。因此,未來果樹根系研究工作開展的過程中,應從多個角度對其在水土保持效能方面的植物學機理進行深入探討,促使果樹栽培能夠達到預期效果,為區域經濟的穩定發展打下堅實的基礎。同時,應正確看待果樹根系的固土效能,結合植物學理論內容,提高果樹根系利用效率,保持其良好的應用效果。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:景觀生態學;水土保持;駁岸
Abstract: after more than a century of development, bring forth the new through the old gradually on the basis of absorbing the ecology, systematics and the important thought of human science,, to 80 years of this century, and gradually formed a landscape ecology. Ecological landscape design in entering the field at the same time, but also from the two aspects of landscape and function to consider the city soil and water conservation, and inject ecological principle. On the base of landscape ecology knowledge, revetment design for application in practice of landscape ecology in city in the water and soil conservation.
Keywords: landscape ecology; soil and water conservation; revetment
中圖分類號:S157文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一、對景觀生態學的認識
(一)概念
景觀生態學(Landscape Ecology)是研究在一個相當大的區域內,由許多不同生態系統所組成的整體(即景觀)的空間結構、相互作用、協調功能及動態變化的一門生態學新分支。景觀在自然等級系統中一般認為是屬于比生態系統高一級的層次。景觀生態學以整個景觀為研究對象,強調空間異質性的維持與發展,生態系統之間的相互作用,大區域生物種群的保護與管理,環境資源的經營管理,以及人類對景觀及其組分的影響。在景觀這個層次上,低層次上的生態學研究可以得到必要的綜合。作為一門學科,景觀生態學是在60年代在歐洲形成的。早期歐洲傳統的景觀生態學主要是區域地理學和植物科學的綜合。土地利用規劃和決策一直是景觀生態學的重要研究內容。景觀生態學直到80年代初才在北美受到重視,但迅速發展成為一門很有生氣的學科。景觀生態學給生態學帶來新的思想和新的研究方法。它已成為當今北美生態學的前沿學科之一。如今,景觀生態學的研究焦點是在較大的空間和時間尺度上生態系統的空間格局和生態過程。Risser等(1984)認為景觀生態學研究具體包括:景觀空間異質性的發展和動態;異質性景觀的相互作用和變化;空間異質性對生物和非生物過程的影響;空間異質性的管理。景觀生態學的理論發展突出體現其對異質景觀格局和過程的關系,以及它們在不同時間和空間尺度上相互作用的研究。理論研究還包括探討生態過程是否存在控制景觀動態及干擾的臨界值;不同景觀指數與不同時空尺度對生態過程的影間擴散響;景觀格局和生態過程的可預測性;以及等級結構和跨尺度外推。盡管這些都僅是理論雛形,但它們確實給生態學提供了一個新的范式(Paradigm)。按照Kuhn(1970)的科學哲學思想,科學的發展總是不斷地以新的范式替代舊的范式。新范式提出新的理論、新的概念、新的構架、新的思維、新的方法。景觀理論是生態系統理論的新發展。它的新穎之處主要在于景觀理論強調系統的等級結構、空間異質性、時間和空間尺度效應、干擾作用、人類對景觀的影響以及景觀管理。景觀生態學的生命力也在于它直接涉足于城市景觀、農業景觀等人類景觀課題。Naveh和Lieberman(1984)指出:景觀生態學是生物生態學和人類生態學的橋梁。此外,跨尺度上推(Scaling Up)景觀生態學是環球生態學(Global Ecology)的重要一環。
(二)對象和任務
景觀生態學主要來源于地理學的景觀理論和生物學的生態理論。它把地理學家研究自然現象的空間相互作用的橫向研究和生態學家研究一個生態區的機能相互作用的縱向研究結合為一體,通過物質流、能量流、信息流及價值流在地球表層的傳輸和交換,通過生物與非生物以及人類之間的相互作用與轉化,運用生態系統原理和系統方法研究景觀結構和功能、景觀動態變化以及相互作用的機理、研究景觀的美化格局、優化結構、合理利用和保護。景觀生態學的研究對象是作為復合生態系統的景觀,景觀是自然和人文系統的載體。景觀生態學家對“景觀”的理解不盡相同,這些觀點既有所聯系,又不完全一致,主要表現為三個方面。第一是從景觀的直觀景象來認識。這是景觀的最原始和最普通概念,它主要應用于景觀建筑學,這里寓有美學因素。盡管現代景觀建筑學對景觀的理解不限于此,但它依然是景觀建筑學的主要目標。第二是從個體的屬性結構上理解景觀。在地質學、地貌學、土壤學和植被科學中,景觀原理用以說明個體各屬性在地表的結構格局,這個屬性是這些學科的研究對象,如巖石、地表形態(地形)、土壤個體、植物群落等。地質景觀、地貌景觀、土壤景觀和植被景觀常被用來描述格局。第三種觀點是景觀為一復合生態系統,這是最為綜合的概念,包括了上述兩種觀點。這種觀點認為:景觀是地球表層自然的、生物的和智能的因素相互作用形成的復合生態系統。景觀這一生態系統有別于一般生態系統,它們有著不同的邊界。一般生態系統是生物和環境以及生物各種群之間長期相互作用形成的繼往開來整體,著重研究生產者、消費者和環境三者之間的相互關系。而景觀生態系統是地表各自然要素之間以及與人類之間作用、制約所構成的統一整體。它主要研究自然要素、社會經濟要素相互作用、聯系以及植物、大氣、水體、巖石、動物和人類之間的物質遷移和能量轉換,以及景觀的優化利用和保護。由于它們的邊界不同,研究的范圍、內容也不同,一個以生物體為中心,研究生物與環境之間的關系,一個則研究地表各自然要素之間以及人類利用之間的綜合作用。景觀這一生態系統堅持了自然環境的整體觀念,并強調人地關系在其中的地位,將人類作為景觀的一個要素,使各個要素得以綜合分析,從而研究其間的相互作用、相互制約和相互聯系,克服了分析上的片面性和孤立性。同時,景觀生態學用生態學的觀點、方法來研究景觀這一客體,使之在綜合分析基礎上研究景觀的動態變化、相互作用間的物質循環和能量交換以及系統的演替過程。景觀生態學不僅要研究景觀生態系統自身發生、發展和演化的規律特征,而且要探求合理利用、保護和管理景觀的途徑與措施。目前,應遵循系統整體優化、循環再生和區域分異的原則,為合理開發利用自然資源、不斷提高生產力水平、保護與建設生態環境提供理論方法和科學依據;探求解決發展與保護、經濟與生態之間的矛盾,促進生態經濟持續發展的途徑和措施。景觀生態學的基本任務可概括為以下幾個方面。一是景觀生態系統結構和功能研究。包括對自然景觀生態系統和人工景觀生態系統的研究。通過研究景觀生態系統中的物理過程、化學過程、生物過程以及社會經濟過程來探討各類生態系統的結構、功能、穩定性及演替。研究景觀生態系統中物質流、能量流、信息流和價值流,模擬生態系統的動態變化,建立各類景觀生態系統的優化結構模式。景觀生態系統結構研究主要包括景觀空間尺度的有序等級。景觀功能研究主要包括景觀生態系統內部以及與外界所進行的物質、能量、信息交換及這種交換影響下景觀內部發生的種種變化和表現出來的性能。特別要注意人類作為景觀的一個要素在景觀生態系統中的行為和作用。對人工景觀生態系統的研究,如城市生態系統工礦生態系統,要考慮系統中的非生物過程。這方面的研究工作是景觀生態學的基礎研究,通過研究來豐富景觀生態學的理論,指導應用和實踐。二是景觀生態監測和預警研究。這方面的研究是對人類活動影響和干預下自然環境變化的監測,以及對景觀生態系統結構和功能的可能改變和環境變化的預報。景觀生態監測的任務是不斷監測自然和人工生態系統及生物圈其他組成部分的狀況,確定改變的方向和速度,并查明種種人類活動在這種改變中所起的作用。景觀生態監測工作,應在有代表性的景觀生態系統類型中建立監測站,積累資料,完善生態數據庫,動態地監測物種及生態系統狀態的變化趨勢,及時發出,為決策部門制定合理利用自然資源與保護生態環境的政策措施提供科學依據。景觀生態預警是對資源利用的生態后果、生態環境與社會經濟協調發展的預測和警報。一是在監測基礎上,從時間和空間尺度對景觀變化作出預報。這種研究要通過承載力、穩定性、緩沖力、生產力和調控力,分析區域生態環境容量和持續發展能力,對區域生態環境對經濟發展的協調性和適應性進行評價,對超負荷的區域和重大的生態環境問題作出報警,采取必要的措施。二是對種種大型工程所引起的生態環境變化的預測,如南水北調和長江三峽水利工程的生態環境預測。三是景觀生態設計與規劃研究。景觀生態規劃是通過分析景觀特性以及對其判釋、綜合和評價,提出景觀最優利用方案。其目的是使景觀內部社會活動以及景觀生態特征在時間和空間上協調化,達到對景觀優化利用,既保護環境,又發展生產,合理處理生產與生態、資源開發與保護、經濟發展與環境質量,開發速度、規模、容量、承載力等的辯證關系。根據區域生態良性循環和環境質量要求設計出與區域協調和相容的生產和生態結構,提出生態系統管理途徑與措施。主要包括:景觀生態分類、景觀生態評價、景觀生態設計、景觀生態規劃和實施。四是景觀生態保護與管理研究。運用生態學原理和方法探討合理利用、保護和管理景觀生態系統的途徑。應用有關演替理論,通過科學實驗與建立生態系統數學模型,研究景觀生態系統的最佳組合、技術管理措施和約束條件,采用多級利用生態工程等有效途徑,提高光合作用的強度,最大限度地利用初級異養生產,提高不同營養級生物產品利用的經濟效益。建立自然景觀和人文景觀保護區,經營管理和保護資源與環境。保護主要生態過程與生命支持系統;保護遺傳基因的多樣性;保護現有生產物種;保護文化景觀,使之為人類永續利用,不斷加強種種生態系統的功能。
二、景觀生態學應用——駁岸設計
(一)現場調查及條件分析
包括由設計工程師進行的短期現場檢查和由專家進行的詳盡的數據資料收集取樣和測量。
需要注意的問題:
1工程特性
1)強度
要求所選用的材料必須能夠承受最大設計荷載和施工期間施加的任何荷載。此外,對強度的考慮還必須包括整個系統的結構整體性,以及各組成部分的強度。
2)耐久性
工程技術人員不但要考慮全面的防護方法或防護系統,而且還必須考慮其各個構件的性能。根據整個系統的特性確定其使用年限,在使用期間各個構件可更換或修補。
3)透水性
是否采用可透水或不透水材料駁岸,取決于是否有可能在駁岸趾部修筑很好的截水墻,同時要注意土壤特性,為降低駁岸后面的地下水壓力需要設置排水設施,此外,還應考慮因河道中行船或波浪運動所引起的水流紊動程度。對透水性能差的土壤,通常采用不透水材料駁岸,并修筑滿足要求的截水墻。地下水的排放可通過在駁岸后面或駁岸下面修建排水區并在正常壅水位正上方設置排水孔的方式來解決。
4)剛柔性
剛性材料駁岸通常考慮采用更耐久的結構形式,其維護費用較低。如果預計基本會發生沉陷,那么設計的防護結構形式應能跨過無支承力的活動區,或者必須設置有合適間距的施工縫,一旦剛性結構發生破壞,剛性材料常比柔性結構更難修復。柔性駁岸允許基土或墊層產生有限的位移,并且,就鋪砌駁岸來說,允許在基土上維持一定的約束壓力。采用柔性結構駁岸比剛性結構更容易發現沉陷問題和墊層破壞,并且更容易維護,剛性結構更可能在沒有預警情況下發生事故。
5)駁岸重量
駁岸重量在詳圖設計階段只是一般的考慮因素,但在極軟弱的基土情況下,它很可能影響到初設方案的選擇,采用自重很大的材料可能導致大的沉陷或邊岸破壞。
6)水力糙率
采用光滑的駁岸可提高河道過水能力和增大流速,導致緊靠駁岸段下游的沖刷。
2環境可行性
駁岸工程與環境潛在的相互作用應加以考慮,對于較大的邊岸防護工程,開工之前,必須進行正式的環境影響評價并作為工程設計的一部分。
1)自然環境
設計開始前,向負責自然環境保護的機構作咨詢,如果已經對河流兩岸進行了勘察,那么,就應當準備出一個初步報告,指明應當更新或保護哪些自然特征以便能夠保護現存動植物的生存環境。
2)人類環境
不要過分強調人的視覺感官的重要性,且仁者見仁,智者見智。設計應適應實際情況,應當考慮到人類活動的影響。
a釣魚。必須設立釣魚平臺,任何形式的斜坡式駁岸都有可能使釣魚者非常難于接近水體,若有必要,還要有臺階。
b航運。垂直的墻體駁岸,有利于系泊。
c游泳。應出于安全的考慮,預先設置容易進出的通道,這樣,游泳者不僅能夠下水游泳,更重要的是能毫不費力的上岸。
d散步。滿足人在心理上的親水性。
有時會遇到這樣的情況,即工程需要采取的措施根本無法與所處的位置景觀及其視覺環境想協調,在這種情況下,應加以綜合考慮。
(二)通過現場查勘和背景分析確定了設計的關鍵問題后,在考慮到將來需要防護的邊岸不同層位情況的基礎上,可以簡單地列出能提供合適措施的各種方法,一旦確定了基本目標和岸坡外形之后,其他一些與外形不相適應的防護方案即可排除。應根據不同的河道過水層位采用不同的防護方式。在確定采用鋪砌護岸和天然材料護岸方案時,應對根據不同過水層位中沖蝕破壞的嚴重程度而改變防護方案的形式,由此而帶來的經濟收益問題給予充分的考慮。方案的選擇是一個反復的過程,要求同時考慮到岸坡形狀和水深,在確定選擇最優護岸方案時,還必須考慮與此有關的不同工程、環境、結構和經濟等多中因素。建議對一個護岸工程選擇多達三個的比較防護方案,對選定方案的初步設計,畫出草圖并估算造價。
三、結語
合理規劃和設計以及管理景觀,對生態系統、區域乃至全球的持續發展具有重要的意義。而景觀生態設計是運用景觀生態學的原理、生態經濟學及其他相關學科的知識與方法,從景觀生態功能的完整性、自然資源的內在特征,以及實際的社會經濟條件出發,通過對原有景觀要素的優化組合或引入新的成分,調整或構建合理的景觀格局,使景觀整體功能最優,達到人的經濟活動與自然過程的協同進化。因此,景觀生態學原理在城市水土保持中的應用是實現景觀持續發展的有效工具。
參考書目:
肖篤寧主編的《景觀生態學理論、方法及應用》(中國林業出版社,1991)
董雅文著《城市景觀生態》(商務印書館,1993),
徐化成編《景觀生態學》教材(中國林業出版社,1996),
俞孔堅著《景觀:文化、生態與感知》(科學出版社,1999),
肖篤寧主編《景觀生態學進展》(湖南科技出版社,1999)。
篇3
水土保持耕作措施是在水蝕和風蝕的農田中,采用改變微地形、增加植物被覆、地面覆蓋和增強土壤抗蝕力等方法,達到保水、保土、保肥、改良土壤、提高產量的技術方法。主要教學內容包括水土保持耕作措施的基本原理、耕作技術、保護性耕作技術、作物栽培技術、土壤改良與培肥技術、補灌農業和生態農業等。要求學生通過該課程的學習,能夠系統地掌握各種水土保持耕作措施的特點、布局、技術設計和效益評價等,為水土保持與荒漠化防治的生產實踐和科學研究奠定良好基礎。該課程教學方法目前主要以教師授課講述理論知識為主,學生大部分的知識來自于課堂,而課堂上教師多講述的是教材及措施設計的理論知識。盡管學生在教師結合多媒體教學的條件下能引起學生的注意,起到一定的課堂效果,專業認識實習也涉及部分課程內容,但形式多為參觀,學生動手的機會較少,在熟悉掌握了教材及措施設計理論知識后,卻無法將理論運用于實踐,缺乏自主探索知識的能力,缺乏用知識解決實際問題的能力。造成這種現狀的一個主要原因是我們所采用的教學方式是以教師講為主、學生聽為輔。教師講得再好,學生未必都能聽得進去,結果往往是無法達到預期的教學效果。
項目教學法是教師、學生通過共同完成一個“工作項目”而進行的教學活動。水土保持耕作是一門應用性學科,具有綜合性、系統性、實踐性強的特點,廣泛涉及有關的基礎理論和應用技術,水土保持耕作措施是水土保持三大防治措施之一,是水土保持規劃、小流域綜合治理和等項目的重要組成部分,具有很強的生產實踐性,項目教學法是在學生學習和掌握了一定理論知識的基礎上,通過項目的完成,鼓勵學生以主角的身份積極參與到教學活動中,以促進學生勤于思考,動手實踐,解決實際問題,使學生把所學的理論與實踐聯系起來,獨立思考與互相討論相結合,讓學生積極尋求解決問題的最佳方法,因此將項目教學法引入水土保持耕作這門課程,對于提高實踐教學質量具有十分重要的促進作用。
二、水土保持耕作課程項目教學法教學設計
學生作為項目教學的主體,對教師給出的項目進行分析和解決,提高分析和解決問題的能力,遇到問題參考書本知識或向老師提出,邊做邊學,在完成項目的過程中加深對書本知識的理解,項目完成后在同學互評和老師點評的基礎上最后對項目做出總結,具體教學設計如下:
(一)項目準備
鑒于項目教學法的主體由教師和學生共同構成,項目準備工作大體上可劃分為教師準備工作和學生準備工作兩方面。作為教學活動的組織者和協調者,教師要為項目教學提供必要的物質條件和建立相應的工作組織。具體來講,教師要為學生協調項目實施所需的場所、準備必要的實訓材料,同時根據項目任務的分解,將學生劃分為若干行動小組,建立小組的組織體系和行動規則。這樣對教師的角色和作用提出了更高的要求,教師需要針對教學內容查閱相關材料選擇項目,豐富自身的動手能力和項目設計經驗,在準備好項目材料之后教師應該對項目進行一定的設計,這樣在教學過程中才能順利完成教學工作。作為教學活動的主體,學生在項目實施前要積極主動地圍繞項目任務充分收集相關資料,加強自身的知識學習和技能儲備,獨立完成工作項目設計方案。對于水土保持耕作來說,針對學生的生源地不同,教師可以準備不同水土流失類型區的小流域綜合治理中的中的水土保持耕作措施設計的項目,學生可以查閱《水土保持綜合治理技術規范》(GBT13453.1~6-2008)等相關規范自學,如《水土保持綜合治理技術規范坡耕地治理技術》對第一類改變微地形為主的保水保土耕作、第二類增加地面植被被覆的保水保土耕作、第三類增加入滲、提高土壤抗蝕性能的保水保土耕作、第四類減少土壤增發的保水保土耕作等都提出了相應的要求。
(二)項目執行過程
1.前期展示
在水土保持耕作教學前期,展示幾個小流域綜合治理中的水土保持耕作設計的項目,引導學生思考項目中水土保持措施的類型、設計依據、設計原則等。同時將準備好的水土保持耕作措施設計規范作為自學材料發放給學生,讓學生個人結合設計規范分析案例,了解項目中水土保持耕作措施是否符合規范。通過讓學生結合項目規范分析項目,可以使學生進一步了解設計規范,并通過項目學習為后期水土保持耕作措施設計提供參考。
2.后期實踐
在水土保持耕作教學后期,可以分小組安排項目實踐。讓學生親自動手完成某一小流域綜合治理水土保持耕作措施的設計,設計提交的內容應包括設計文本和相應的標準圖件。教師針對學生在具體設計過程中的問題進行集中講解和輔導,使學生能夠真正學有所用,通過實踐掌握水土保持耕作措施設計。讓學生親自動手設計,更有助于學生系統、全面掌握本門課程的精髓,提高學生動手實踐能力。
(三)項目總結
在項目實踐過程中,要邊教邊做,邊做邊學,同時針對學生在完成項目過程中的共性問題,進行分析和講解。如在水土保持綜合治理的水土保持耕作措施設計中,要注重水土保持耕作措施與水土保持工程措施、林草措施、封禁措施的整體配合。在水土保持措施圖件的制作過程中,需按照《水利水土工程制圖標準水土保持圖》(SL73.6-2001)的要求制作,提高學生自己動手設計的能力。
篇4
關鍵詞:水土保持技術;應用;管理;現階段;必要性
1 前言:現階段我國經濟發展進程向前推進的過程中呈現出來的水土流失問題是較為嚴重的,將水土保持工作做好,在對有效性比較強的技術手段和管理措施加以一定程度的應用的基礎上,能夠大幅度降低水土流失問題對人類造成的危害。
2 首先對水土保持技術的內涵和重要性進行分析
水土保持技術其實就是在對工程學原理加以一定程度的應用的基礎上,從而使得保持水土資源的經濟效益、社會效益以及生態效益展現出來的技術。隨著水土保持技術在園林工程領域、山坡防護工程領域以及小型蓄水用水工程領域中得到了較為廣泛的應用,水土保持技術作為有效的治理因自然因素和人為因素引發的水土流失問題的過程中需要使用到的極為重要的技術之一,逐漸的演變為構建和諧的生態環境的過程中需要使用到的重要技術之一。最大限度的降低極為寶貴的水土資源的流失,預防山區、丘陵地區以及風沙地區出現水土流失問題的幾率,改善和保護植被資源其實就是使用水土保持技術的主要目的。但是隨著水土保持技術在各個領域中得到的應用逐漸的廣泛起來,針對水土保持技術的應用展開的監理工作的滯后性還是比較強的,所以水土保持技術在我國各個領域中仍然是有著十分廣闊的發展空間的。
3 對現階段我國社會各個領域中使用到的水土保持技術手段展開分析
在水土保持工程施工相關工作進行的過程中施行技術手段,是能夠引導各項相關的工作向著正確的方向發展的,從而就能夠使得水土保持工作的整體性質量得到一定程度的提升,并在我國生態文明社會構建的過程中起到一定程度的促進性作用。具體來說,現階段在我國水土保持工程施工相關工作進行的過程中得到了較為廣泛的應用的技術主要有下文中提及到的這幾種:
3.1水土流失動態監測技術在現階段我國水土保持工程施工相關工作進行的過程中得到了較為廣泛的應用
在水土保持工程施工相關工作進行的過程中對水土流失動態監測技術加以一定程度的應用,能夠在水土保持工程施工相關工作的執行、管理以及決策工作進行的過程中提供準確程度比較高的基礎性資料數據,其實是可以這么說的,這一項技術的應用為水土保持工程各項工作的順利開展奠定了堅實的基礎。這一項技術包含的核心內容是遙感調查,在消耗比較少的成本的基礎上能夠將范圍比較大的區域中的水土流失實際情況探查出來,從而就能夠從宏觀的層面上對某一個區域內的水土流失的分布情況及特點形成明確的了解,進而就能夠找尋到有效性比較強的解決措施。
針對面積比較大的水土流失區域展開動態檢測工作的時候,是需要在對GIS技術和RS技術有機的相互融合在一起的基礎上使用的,以區域水土流失實際情況為基礎定期的展開檢測工作,并且在RS技g提供的支持之下,使用GPS技術以既存的土壤侵蝕數據庫中的數據為基礎,變更性調查工作的準確性和效率都是能夠得到一定程度的提升的,使得調查工作進行的過程中需要使用到的時間大幅度減少,從而就有更多的時間和精力能夠在具體的解決問題的環節中使用。
3.2工程技術措施在水土保持工程施工相關工作進行的過程中得到了較為廣泛的應用
之所以使用園林技術措施就是為了能夠對鹽堿地進行開發和利用。現階段我國范圍之內存在著的鹽堿地的數量是比較多的,針對現階段我國水土流失問題比較嚴重這種情況,是可以在對降低水位這種方法加以一定程度的應用的基礎上實現“脫鹽”這一個目的的,在“脫鹽”之后展開科學合理的后期維護工作就能夠使得反鹽的幾率大幅度降低,在對上文中提及到的這一項技術加以一定程度的應用的基礎上能夠使得我國范圍之內的鹽堿地的綠化程度大幅度的上升,此后增加土壤的肥力,并認真的選擇耐鹽堿性比較強的植物進行種植,在科學的培育的基礎上能夠使得植物的成活率得到一定程度的提升,這樣做既能夠使得鹽堿地具有一定的園林觀賞價值,也能夠使得土壤的穩固程度得到一定程度的提升,降低水土流失問題出現的幾率,從而就能夠逐漸的實現水土保持這一個長遠目標。
4 結語
總而言之,逐漸在實踐的過程中使得水土保持技術的應用和管理機制完善起來,在實現生態平衡和人與自然和諧相處這兩個目標的過程中都是能夠起到極為重要的作用的。為了能夠使得水土資源得以維持并使得現階段我國的水土流失問題得到改善,從事水土保持工程施工相關工作的單位針對水土保持技術人員展開的專業技術培訓工作的力度應當得到一定程度的提升,逐步在實踐的過程中使得考核機制完善起來,加快水土保持技術更新換代的速度。與此同時也是應當科學合理的使用并調整水土保持監測技術的,在對科學合理的整體性規劃加以一定程度的應用的基礎上提升針對水源地展開的保護工作的力度,加大水土保持意識方面的宣傳工作的力度,逐漸的使得水土保持理念和水土保持工程施工體系有機的相互融合在一起,進而就可以使得我國水土流失問題嚴重這種情況有所轉變。
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篇5
關鍵詞:水土流失;現狀;成因;防治對策
中圖分類號:S157.1文獻標識碼: A 文章編號:
隨著改革開放步伐的邁進,我國的生活水平顯著提高,科學技術水平也呈現迅猛發展的趨勢。然而由于發展過快,很容易忽略一些“邊邊角角”,如水土流失問題。水土流失問題剛開始出現時沒有受到人們的重視,隨著水土流失問題的日益凸顯,并引發了許多自然災害,人們才開始意識到保持水土的重要性。目前,如何加強水土保持、如何增強水土流失防治措施等一系列問題已經引起了社會各界的廣泛關注。
一、我國水土流失現狀及形成原因
在2002年公布的“全國第二次水土流失遙感調查成果”中,我國在20世紀90年代末,水土流失面積達356萬km2,其中由于水力侵蝕引起的水土流失面積165萬km2,占46%,由于風力侵蝕引起的水土流失面積191萬km2,占54%。
我國水土流失的特點主要有以下3個:(1)地域廣、面積大;(2)侵蝕后類型多樣、復雜;(3)土壤流失量嚴重。不管是在發達地區還是貧瘠地區、農村還是城市、山區還是丘陵都存在水土流失現象。此外,據統計,全國水土流失面積占國土面積的37.1%,因此具有地域廣、面積大的特點;水土流失常常受到各種侵蝕因素的影響(如水力、風力、滑坡、泥石流等),這些因素作用機理不同,因而土壤受到侵蝕后形態、類型都大不相同;經調查分析,我國每年流失的土壤總量達50億噸,遠遠超過了國外各國的土壤流失總量。
水土流失的原因分為自然因素和人為因素。自然因素包括地形、地貌、植被、土壤(地面組成物質)等,若不能夠協調發展,出現暴雨、土松、植被稀少等現象就會發生土壤侵蝕,進而加劇水土流失。當然,若調整好其中一個因素也有可能挽回這種局面,使水土朝健康方向發展。產生水土流失的地形地貌包括坡耕地、荒山荒坡及溝壑三種,因此遇到這三種應格外注意。
人為因素主要是人類沒有掌握自然發展規律,而憑自身愿望對自然資源展開掠奪性開發,如亂砍濫伐等,在進行開礦、修路等活動時沒有根據施工地的地形地貌來開展,打破了自然發展規律,從而產生或加劇了水土流失。因此我們應該吸取教訓,在遵循自然規律的基礎上,合理進行開發利用活動。而任何一項合理的自然資源開發活動會促進某一項或幾項自然因素向著好的方向發展,進而減輕或抑制水土流失。
二、加強水土保持、防治水土流失的措施
近年來,水土流失引起的各種自然災害受到了社會各界的廣泛關注。因此防治水土流失、加強水土保持工作是刻不容緩的。
1 還原生態系統
良好的生態系統具有一定的自我修復能力,能夠減少或制止自然因素及人為因素引起的水土流失,保持水土。因此從長遠方向考慮,恢復生態系統是解決水土流失最有效、最直接的方法。坡耕地上較易發生水土流失,為了控制這種現象,可根據坡度情況,實施宜林則林、宜耕則耕的合理措施。通過調查本地的土質情況,宜林地區,堅決實行退耕還林,并做好引、排等工程的水土保持方案,進而加大土壤的吸水蓄水能力。此外,由于樹木、草被都具有保水蓄水能力,因此還應鼓勵人們種植樹木及草被,提高整體地表的植被覆蓋率,改良土壤,并加大宣傳力度,加強退耕還林、封山育林等措施。
2 加快水土保持綜合治理
水土保持綜合治理措施必須根據不同區域來制定治理目標,實施分類指導、管理、控制,找出最有效的解決方案,從而解決或減輕水土流失問題。從功能上看,水土保持綜合治理可分為坡溝工程、坡面梯田化和水系工程、農田工程、植被建設工程四個部分,其治理目的各不相同,依次為以治水保水保土為主、以保土為主、以提高水分滲透、保墑節水為主、以林草建設為主。不管采取何種工程都應因地制宜,具體確定綜合治理的重點措施與工程,以保證整個地區生態經濟協調發展的良性循環。如黃土高原由于其砂子粗而多,采用坡溝工程保水保土能夠合理利用水資源,保證基本農田的正常耕作,從而改善生產生活條件。
3 加大監督執法力度
如今人為因素引起的水土流失比較嚴重,必須給人們灌輸水土保持意識,并加強監督執法力度來有效防治。通過大量深入生活的宣傳,加強人民自身對法制觀念的態度,動員全社會積極融入水土保持工作,并共同營造良好的輿論氛圍,最大限度地減少人為活動對水土資源造成的破壞,促進水土保持工作的開展。要提高監督執法的規范化建設,培養執法人員自身素質與執法效率,應以環境保護為前提開展各種經濟活動,提高戰略高度,進而實現合理開發與生態建設雙贏。
4 水土流失生態補償法律體系的建立
水土流失生態補償主要是為了生態系統功能的還原、保持及加強,維護生態系統的正常發展,對于降低生態功能的資源開發及利用活動收取必要的稅收或運用非經濟手段的補償。法律體系的建立具有權威性、強制性,這促使資源開發者在開發工作中約束自己的活動,降低對生態系統的破壞。長江、黃河流域的開發,是在上中游地區投入許多的資金及勞力,雖然在該地區沒有享受到什么優待,甚至還付出了人力、物力,但卻造福了中下游地區的居民,因此水土流失生態補償法律體系是保證生態系統不被破壞的重要保障。
三、結語
綜上所述,雖然我國的水土流失問題較為嚴重,但若能及時的做出應對措施,掌握自然發展規律,調整人類的自然開發活動,那么解決水土流失問題,提高我國居民的生活環境及生態環境,促進我國的可持續發展將指日可待。當然作為國民,我們應該從自我做起,通過身邊、周圍的環境改善活動,積極參與到水土保持工作中,以國家、人民利益為先,貢獻自己一份微薄的力量。
參考文獻
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篇6
關鍵詞水土保持林;林種;優化;層次分析法
中圖分類號S725.1文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2011)22-0216-01
在林業生態建設中,不同林種的選擇和配置比例往往是區域水土保持林建設的重要依據。然而不同林種的優先順序與比例的確定往往難以量化,給林業工作者帶來一定的不便。層次分析法,是指將一個復雜的多目標決策問題作為一個系統,將目標分解為多個目標或準則,進而分解為多指標(或準則、約束)的若干層次,通過定性指標模糊量化方法算出層次單排序(權數)和總排序,以作為目標(多指標)、多方案優化決策的系統方法,在林業科研中一些定量化的評價多采用層次分析法進行[1-2]。由于在優先權排序中涉及眾多定性和定量的指標,而層次分析法能夠提供一種定性定量相結合的分析方法,因而該文嘗試使用層次分析法對寧南黃土丘陵區水土保持林體系不同林種的配置及優先順序進行量化,從而對其重要性進行排序[3-4]。
1評價指標體系的構建
依據生態防護和立地條件的需要,寧南黃土丘陵區水土保持林體系包含坡面水土保持林、溝道防護林、地埂林、飼料林、經濟林、薪炭林、庭院道路防護林幾種類型。上述各種林分生態、經濟、社會效益各不相同。在林分結構配置時,應綜合考慮其生態、經濟、社會效益,依據其綜合效益進行林分層次結構優化[5-6]。根據多年造林實踐和多位專家的意見,構建了如圖1所示的林種結構配置優化評價體系。
2判斷矩陣的構建
依據層次分析法原理,就以上評價指標體系的權重,構建了A-B、B-C的判斷矩陣并計算其權重值Wi,如表1~4所示。可以看出,在水土保持林體系建設中生態效益是所占權重最大(權重0.539 6);其次為經濟效益(權重0.297 0),社會效益所占權重較小(0.163 4),這也符合防護林綜合效益評價的實際。在生態效益評價中,坡面水土保持林權重值最高,表明其生態效益最好,其次為溝道防護林,也具有較好的防護效益;其后依次為薪炭林、飼料林、地埂林、經濟林、道路庭院林。在經濟效益評價中,經濟林經濟效益權重最大,其經濟效益最好,其次為坡面水土保持林,其也有一定的林果經濟收入,具有較好的經濟效益,其他林種經濟效益都較差。在社會效益評價中,坡面水土保持林權重最大,社會效益最好,這主要是由于坡面水土保持林有利于提高農民收入、林草結合模式有利于發展林業產業和草畜產業,對產業結構調整有一定貢獻;其次為經濟林,也利于產業結構調整和增加農民收入,其他林種的社會效益都較差。
計算7種主要水土保持林林種的復合權重值,并對其結果進行排序,如表5所示。可以看出,各林種綜合效益排序為坡面水土保持林、溝道防護林、經濟林、薪炭林、飼料林、地埂林、道路庭園林。因此,該區域水土保持林體系建設中,以水土保持功能較好的坡面水土保持林和溝道防護林在整個水土保持林體系中所占比重要大,分別為40.69%和16.50%,其他類型的水土保持林所占比重略小。
3結果與分析
由于評價指標體系是依據各個林種的生態、經濟和社會效益所構建,不同林種的綜合效益就決定其權重值。依據上述3個評價指標所構建的評價指標體系涵蓋水土保持林綜合效益的各個方面,也是水土保持林建設所要實現的的主要目的,依據生態、社會和經濟效益評價各個林種的優先權,具有一定的應用價值。
依據3個評價指標的權重可以看出,顯然生態效益權重值最大,占50%以上,其次是經濟效益權重(29%),最后是社會效益,權重為16%。可見寧南山區水土保持林建設的主要目的是實現生態恢復、保持水土的生態效益,同時也兼顧經濟和社會效益。綜合效益評價中涉及生態、經濟和社會效益,但是評價中各指標的權重值各不相同,由此確定林種的優先順序才具有科學性。
由林種優化結果可以看出,在黃土丘陵區水土保持林體系建設中,坡面水土保持林在7個林種中所占比例最大,其次為溝道防護林,其他5個林種的權重值均較小。這主要是由于各林種的功能不同所致,坡面水土保持林的主要功能是恢復生態、防治水土流失,具有顯著的生態和經濟效益,也具有顯著的社會效益。因此,其是山區水土保持林體系建設最需優先考慮的樹種。溝道防護林具有顯著的生態效益,但其社會和經濟效益不顯著,因而處于次優先地位。其他林種生態效益均不及坡面水土保持林,所以排序靠后。因此,在山區水土保持林建設中,要綜合考慮不同林種和樹種的生態、經濟和社會效益,一次確定優選樹種。在林種和樹種優選中,層次分析法能夠提供一個量化的評價方法。
4參考文獻
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篇7
關鍵詞 經果林;土地利用類型;徑流泥沙特征;水土保持功能;滇中山地
中圖分類號 S157 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)04-0172-03
Abstract Using standard plot method,characteristics of runoff and sediment of grassland and economic fruit forest in central Yunnan Province were researched in this paper. The results showed that economic fruit forest achieved the effect of soil and water conservation because compared with grassland,it could intercept surface runoff more effectively,reduce the amount of soil and sediment.Therefore,the conservation function of economic fruit forest was better than grassland. As one of main forests in returning farmland to forest,economic fruit forest has the characteristics of short operating cycle and high economic efficiency,it also has good soil and water conservation benefits,so it was suitable to plant.
Key words economic fruit forest;land use type;runoff and sediment characteristics;soil and water conservation function;mountainous area of central Yunnan Province
我是世界上水土流失最為嚴重的國家之一,由于特殊的自然地理和社會經濟條件,使水土流失成為了主要的環境問題。經調查表明:我國水土流失狀況表現出分布范圍廣、面積大的特點[1]。嚴重的水土流失會給我國的社會經濟發展和人民群眾的生產生活帶來許多方面的危害[2],一方面,水土流失會帶走大量肥沃的土壤,從而使土層變薄、土地石化和砂礫化,導致土地嚴重退化,耕地面積逐漸減少,最終失去農業利用價值[3];另一方面,大量泥沙下泄淤積江河湖庫,降低了水利設施的調蓄功能和天然河道的泄洪能力,從而加劇了下游的洪澇災害[4]。
近年來,由于特殊的地理位置、復雜的自然條件,加上人地矛盾突出,致使云南省水土流失越來越嚴重。據統計,云南省水土流失面積達14.13萬km2,占土地面積的37%,年流失土壤5.18億t,主要發生在>8°的坡地上,占總面積的90%以上[5]。因此,防治水土流失顯得尤為重要,水土流失的防治是發展經濟、保護國土、保護環境的一項重要工作[6]。
隨著生產的發展和科學技術的進步,人類對于水土流失危害的認識日益深刻和系統。經果林作為重要的水土資源開發性治理措施之一,不但經濟效益高,而且保水保土保肥能力強,生態效益明顯,成為我國退耕還林工程建設的主要林種[7];在農業人口眾多的丘陵地區或山區,由于耕地少、坡耕地所占比重很大,發展經果林成為這些地區廣大農民增收致富的主要經濟來源。但由于在樹種選擇、品種搭配、種植模式和林分結構等方面不合理,導致大多數經果林地依然存在嚴重的水土流失[8]。劉 斌等[9]的研究結果表明,林草植被通過林冠截流、林下草灌和枯枝落葉層的攔蓄及植物根系對土壤的固結作用來保持水土、涵養水源、改善土壤肥力。本文以研究經果林和荒草地的水土保持功能為出發點,通過觀測徑流小區內地表徑流泥沙規律,進一步探究經果林的水土保持功能。
1 區域概況與研究方法
1.1 試驗地概況
試驗地位于珠江流域西江水系南盤江上游玉溪大河支流的紅塔區二龍潭小流域,地處云南省玉溪市中心城區東南部,地理位置為北緯24°08′30″~24°32′18″,東經102°31′40″~102°37′12″,流域南發源于紅塔區高倉鎮龍樹村,由南向北直接匯入東風水庫,屬東風水庫三大徑流區之一,是玉溪市重要供水水源地東風水庫徑流區。流域總面積18.629 km2,主溝道長度為15.5 km。
二龍潭小流域屬北亞熱帶半濕潤冷冬高原季風氣候,地貌屬波狀起伏線切割中山區,多年平均降雨量909.1 mm,最大年降雨量1 413.7 mm,最小年降雨量591.5 mm,多年平均暴雨天數為15 d/年,年均蒸發量為1 624.9 mm。
1.2 試驗設計
根據小流域地形條件,選擇荒草地和經果林地2種不同土地利用類型,在小流域典型地段布設了水平投影面積為5 m×20 m的標準徑流小區,觀測地表徑流和土壤侵蝕量。在2個小區的附近布設了一個重慶水文儀器廠制造的JDZ1型數字自記雨量計測定每場降雨的降雨量、降雨歷時。徑流小區基本特征見表1。
1.3 指標測定
按《水土保持試驗規程》(SL419―2007)進行徑流小區觀測,觀測內容包括降雨場次降雨日期、降雨量、降雨歷時、徑流深、徑流量、泥沙總量、土壤流失量等。
為便于試驗分析,將經果林徑流小區和荒草地徑流小區分別編號,其中經果林徑流小區編為1#,荒草地徑流小區編為2#。
2 結果與分析
2.1 降雨分析
根據國家氣象局頒布的降水強度等級劃分標準,單次降雨的降雨強度可以用平均雨強或時段雨強來描述。試驗期間(2016年5―10月),二龍潭小流域共有23次降雨,其中小雨3次、中雨7次、大雨12次、暴雨1次,可見大雨和中雨是試驗區產生地表徑流、造成水土流失的主要雨型。最大降雨出現在2016年7月7日,為82 mm,最小降雨量出現在2016年6月7日;平均雨強最大值出現在2016年6月6日,為16 mm/h,平均雨強最小值出現在2016年6月7日,為0.7 mm/h。試驗小區雨季單次降雨數據見表2。
2.2 大雨條件下徑流泥沙特征分析
為明確大雨條件下徑流深、徑流系數、徑流量、泥沙總量、土壤流失量之間的關系,利用SPSS軟件分析對2016年12次大雨的徑流深、徑流系數、徑流量、泥沙總量、土壤流失量進行皮遜相關分析,結果表明:經果林徑流小區中,徑流深與徑流系數呈顯著相關;徑流深與徑流量、泥沙總量呈極顯著相關;徑流深與土壤流失量呈顯著相關。徑流量與泥沙總量呈極顯著相關;徑流量與土壤流失量呈顯著相關。荒草地徑流小區中,徑流深與徑流系數、徑流量、泥沙總量呈極顯著相關;徑流系數與徑流量、泥沙總量呈極顯著相關;徑流量與泥沙總量呈極顯著相關。大雨條件下經果林各降雨特征因子相關關系見表3,大雨條件下荒草地各降雨特征因子相關關系分析見表4。
2.3 中雨條件下徑流泥沙特征分析
為明確中雨條件下徑流深、徑流系數、徑流量、泥沙總量、土壤流失量之間的關系,利用SPSS軟件分析對2016年7次中雨的徑流深、徑流系數、徑流量、泥沙總量、土壤流失量進行皮爾遜相關分析,結果表明:經果林徑流小區中,徑流深與徑流量、泥沙總量呈極顯著相關;徑流深與土壤流失量呈顯著相關;徑流量與泥沙總量、土壤流失量呈顯著相關;泥沙總量與土壤流失量呈極顯著相關。荒草地徑流小區中,雨量與徑流深呈極顯著相關;雨量與泥沙總量、土壤流失量呈顯著相關;徑流深與徑流量、泥沙總量、土壤流失量呈極顯著相關;徑流量與泥沙總量、土壤流失量呈極顯著相關;泥沙總量與土壤流失量呈極顯著相關。中雨條件下經果林各降雨特征因子相關關系分析見表5,中雨條件下荒草地各降雨特征因子相關關系分析見表6。
降雨是產生地表徑流的先決條件,降雨量在很大程度上決定了地表徑流量的大小[10]。降雨及其產生的地表徑流又是造成土壤侵蝕的動力,進而產沙量隨著地表徑流量的增加而增加[11]。降雨強度是影響地表徑流和土壤侵蝕的重要因子。相關研究認為,雨強對土壤侵蝕的作用大于對地表徑流的作用。降雨強度越大,雨滴終極速度和打擊動能越大,對表土穩定性的破壞越大,從而土壤侵蝕就越嚴重[12]。
2.4 經果林與荒草地徑流產流特征對比分析
經果林與荒草地降雨、產沙特征因子對比分析見圖1~4。可以看出,經果林與荒草地徑流深最大值出現在9月10日,其中:經果林為1.8 mm,荒草地為4.3 mm。經果林與荒草地徑流量最大值出現在9月10日,其中:經果林為0.181 m3,荒草地為0.430 m3。經果林與荒草地泥沙總量最大值亦出現在2016年9月10日,其中:經果林為0.519 kg,荒草地為1.75 kg。經果林土壤流失量最大值出現在5月21日和5月24日,為0.07 t/hm2,荒草地土壤流失量最大值出現在8月10日和8月11日,為0.3 t/hm2。
總體來看,經果林徑流小區的徑流深、徑流量、泥沙總量、土壤流失量小于荒草地的徑流深、徑流量、泥沙總量、土壤流失量。
經分析,試驗期間經果林徑流小區累積徑流量為0.717 m3,累積泥沙總量為0.074 kg,累積土壤流失量為0.35 t/hm2。荒草地徑流小區累積徑流量為1.35 m3,累積泥沙總量為4.86 kg,累積土壤流失量為1.32 t/hm2。綜合經果林和荒草地徑流產沙特征分析,經果林的累積徑流量、累積泥沙總量、累積土壤流失量均小于荒草地。從減流減沙角度看,經果林地優于荒草地。
3 結論與討論
綜合以上分析,通過研究經果林徑流小區與荒草地徑流小區徑流泥沙特征和徑流產沙特征,結果表明,相比荒草地,經果林能有效攔截地表徑流,減少土壤泥沙量,達到蓄水保墑、保土的效果。出現該結果,一方面是荒草地因人畜踐踏嚴重,使土壤板結,而經果林地土質疏松,能吸收大量水,減少了地表徑流;另一方面是由于植被種類不同,導致水土流失狀況也不同,植被對地表徑流及土壤侵蝕的影響是由林冠層、枯枝落葉層和土壤層的綜合效能決定的。林木的林冠對降雨有良好的阻隔作用,林冠截留降水,可降低雨滴動能,有效降低土壤侵蝕量,最終導致經果林地產流產沙量較荒草地少。因此,經果林的水土保持功能優于荒草地。
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篇8
關鍵詞:坡耕地;養分流失;優先流;壤中流;地下徑流
作者簡介:劉 海(1984―),女,山西榆社人,西南林業大學環境與工程學院碩士研究生。
通訊作者:陳奇伯(1965―),男,甘肅通渭人,博士,教授,主要從事土壤侵蝕與流域管理方向的科研與教學工作研究。
中圖分類號:S152.7
文獻標識碼:A
文章編號:16749944(2011)10009904
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1 引言
坡耕地作為山區落后生產條件下人口與資源矛盾沖突中出現的產物,是重要的農業生產資源,其養分隨水土流失進入河流及湖泊,使得水體富營養化。到20 世紀70 年代初坡耕地養分流失問題才引起人們的重視。湖泊的嚴重污染和肥料投入的增加都是養分遷移造成的,據統計,農業非點源污染已占中國全部污染的1/3,并有繼續惡化的趨勢[1],研究發現造成水體污染的真正根源是土壤養分的流失[2]。前人對養分隨地表徑流流失做了大量的研究工作,而對土壤養分隨地下徑流流失研究則較少,對優先流、壤中流等水分運動過程影響養分流失的研究還處于探索階段。因此全面認識水分運動對養分流失的影響,能夠有效減少土壤養分流失,防止面源污染。オ
2 坡耕地養分流失特征、途徑及影響因素研究
降雨作用于表土,從而引起坡耕地養分流失,其與區域降雨過程密切相關而具有隨機性,養分流失隨徑流進入水體且遍及廣大地區而具有廣泛性,養分流失在某個固定點無法監測到而具不確定性,隨時間空間變化幅度大而具時空性,因養分流失達到一定數量,才反映土壤的貧瘠和退化而具滯后性與潛在威脅性,養分伴隨徑流產生分布于徑流和泥沙中,使得監測、控制和處理的難度增加而具復雜性[3~4]。
土壤養分流失是受降雨特征及下墊面因素綜合影響的物理化學過程,土壤養分淋失,土壤養分流失及通過氣態揮發或粉塵進入大氣是其3個主要途徑。李俊波認為土壤養分流失途徑為徑流泥沙攜帶和徑流水攜帶[5]。前人從不同角度認識養分流失途徑,得到大量研究成果。近年來氮素淋失的研究受到眾研究者廣泛關注,國外采用同位素示蹤等技術研究氮素淋失很多,氮素流失較少,二者相結合的研究更少。我國北方主要集中在降水條件和灌溉水對土壤氮磷淋失影響的研究,南方地區主要集中在紅壤養分淋失規律及水稻土氮素流失的研究。
養分流失的特征及途徑決定了其影響因素的多面性。降水是產流和產沙的原動力,徑流又是攜帶養分的介質,所以降雨強度是坡耕地養分流失的主要影響因素之一[3,6],而降雨時間、地面坡度、坡長、土壤的理化性質、作物覆蓋度、土地利用方式、整地方式等下墊面因素直接影響到坡面徑流,故也是影響養分流失的主要因素。前人在人工降雨法或自然降雨條件下就不同影響因素展開地表徑流造成的養分淋失、流失規律的研究[7-27],但通常把淋失與流失分開研究,使全面評估農田養分流失對面源污染的影響受到局限。オ
3 土壤水分運動對坡耕地養分流失影響研究
3.1 優先流對坡耕地養分流失的影響研究
優先流是近年來針對土壤水運動所提出的術語,是一種較為常見的快速非平衡的土壤水分運動形式[28,29],作為快速到達深層土壤甚至地下的非均勻流,極大地影響了地表徑流、地下徑流的形成和運動過程與養分流失過程,誘發泥石流、滑坡及崩塌等災害事件形成,其所運移的溶質會造成嚴重的地下水質惡化[29]。優先流現象作為土壤水分一種特殊運動形式成為當今世界水文學研究的重點和難點問題之一[30]。
目前優先流對坡耕地養分流失的影響的研究在國內報道較少,眾學者從優先流的特征及影響因素進行研究[29~32],認為由于入滲水沒有充分時間與土壤基質緩慢運移的其他部分保持平衡,使優先流在流動路徑具有非平衡性。影響優先流的靜態因素主要是土壤理化性質、生物因素和土壤初始含水量,動態因素為降雨強度、灌溉方法、耕作方式及干濕和凍融交替4個方面。一般呈聚集狀分布的土壤大孔隙作為土壤中優先路徑,一定區域內其數量、聯通狀況及分布特征影響優先流現象的發生[30];土壤初始含水量反映層狀土壤上層物理特征,對優先流產生具有重要作用;Edwards和Essington研究表明土壤初始含水量較高時,施加農藥,短時間的降雨使得農藥的遷移路徑很深[33~34]。降雨強度和灌溉方法影響優先流運動過程,耕作方式、凍融和干濕交替過程改變土壤的結構和孔隙度,從而導致優先流的形成。Gish認為免耕方式在增加土壤滲透性的同時,使得流向地下水中的污染物增加[35],牛健植也認為免耕地中的大型脊髓動物能夠極大地驅動優先流產生[31]。區自清采用環割PVC土柱研究表明凍融和干濕交替過程造成土壤大孔隙及由此形成優先流[36]。秦耀東對關于土壤中大孔隙流方面的研究現狀與進展做了詳細論述[37]。何凡認為優先流流量主要決定于產流次雨量及前期影響雨量,當優先流與地表徑流流量過程線為單峰時,二者線性關系隨著產流次雨量及前期影響雨量的不同而有所差異[38]。牛健植研究表明土壤松散、多孔、孔隙度較大,低強度、低雨量級和長歷時降雨,并具有較厚的地被物層和豐富的根系層這些誘發因素的存在,是優先流形成的條件[39]。王偉使用亮藍染色法劃分林地優先流發生區域,結果表明隨土壤深度增加,大孔隙呈現出聚集態的分布且數量逐漸減少,“漏斗”狀的孔隙有利于水分優先運移[40]。掌握優先流產生的影響因素,結合養分流失的特征,從而研究優先流對養分流失的影響對全面認識坡耕地養分流失有重要意義。
3.2 壤中流對坡耕地養分流失的影響研究
壤中流的形成源于土壤水在土壤內的流動,其與地表徑流、地下徑流一起構成流域的徑流過程[41],也坡地徑流的重要組成部分,對徑流產生與養分流失等都有重要影響[42]。對壤中流的研究,國外集中于壤中流模型的研究,國內側重于紫壤、紅壤這兩類土質坡耕地壤中流的形成、影響因素、產流特征及養分輸出特征。
3.2.1 紫壤區坡耕地壤中流養分流失特征
壤中流的存在使得地表侵蝕狀況發生變化,對養分輸出特征產生影響。徐佩利用模擬降雨對紫色土坡耕地壤中產流特征進行研究,表明壤中流增大的主導因素在于土層較淺,耕作改善了土壤結構,增加水分入滲,以及緩坡條件,同時壤中流峰值流量隨雨強增大而顯著增加[43]。丁文峰,賈海燕采用人工降雨法研究三峽庫區紫壤坡耕地壤中流形成,表明壤中流活躍,且土質越松散壤中流越大。在重力侵蝕中活躍的壤中流起到相當重要的促發作用,甚至由此促發的侵蝕量要遠遠高于片蝕、溝蝕等坡面侵蝕形式[44~45],這與以往研究的長江流域坡面侵蝕以面蝕為主的結論有所不同。鄭侃應用坡面流-壤中流的耦合產流模型表明坡度對壤中流流量的影響也不明顯[46],這與丁文峰等的研究有所不同。丁文峰采用4個不同坡度與5個不同雨強的組合實驗來研究,表明雖總徑流量中壤中流總量比例不高,但其攜帶養分含量卻為地表徑流養分含量的4.32~63倍[47],這與賈海燕研究結果不一致。壤中流攜帶而流失的養分還不成熟,仍需進一步的研究。
3.2.2 紅壤區坡耕地壤中流養分流失特征
尹忠東在紅壤緩坡面以地表植被覆蓋、死地被物敷蓋、裸地三類坡面和雨強的交互作用為研究對象,表明裸地壤中流量遠小于采取保水措施后的地塊,敷蓋地各層壤中流量及總量均大于覆蓋;覆蓋小區底層壤中流量小于表層,而其它兩小區則相反[48,49]。王峰以不同土地利用類型為基點,結合不同的降雨類型表明紅壤區壤中流的形成因降雨類型不同而異[50]。褚利平研究表明烤煙坡耕地不同坡位各層壤中流總氮和總磷濃度變化趨勢基本一致,但不同坡位壤中流中總磷濃度隨深度的變化呈波動遞減規律,隨深度的增加變異系數變小[51]。
前人對壤中流的形成對養分流失研究的范圍較小,且涉及到具體的養分流失量時,大多都與地表徑流相結合研究,對氮、磷養分的研究較多,但欠缺對鉀的研究。因此,在實踐生產中,不僅要控制地表徑流,更重要的是要提高土壤的持水能力,減少壤中流,從而能夠控制養分流失。
3.3 地下徑流對坡耕地養分流失的影響研究
地下徑流是指滲入地下成為地下水,并以泉水或滲透水的形式泄入河道的那部分降水。國內對地下徑流的研究集中在數字模擬法預報地下徑流過程[52],其與地表徑流的關系[53],地表-地下徑流耦合模型在流域中的應用[54],以及對地下徑流退水過程規律[55]等方面,而對地下徑流影響土壤養分流失的研究則很少。李新虎采用大型土壤滲漏裝置對百喜草覆蓋、百喜草敷蓋、3種生態措施的地下徑流養分流失問題進行了研究[56],表明3種生態措施下敷蓋養分流失量最大,其次為覆蓋,最小;地下徑流的養分主要來自上部土體養分的淋溶,淋溶作用越強則地下徑流越大,養分流失也越多。目前對地下徑流養分流失問題的研究很少且還處于探索階段,要掌握地下徑流對土壤養分流失影響需對養分隨地下徑流流失進行進一步的研究。
4 結語
從目前的研究來看,對坡耕地養分流失的體系研究不夠完善,地表徑流影響養分流失的研究趨于成熟,而忽視了優先流、壤中流和地下徑流對養分流失影響的過程研究。優先流影響土壤養分流失還未定量化;對壤中流影響養分流失的研究較少,通常結合地表徑流來研究,而缺乏與地下徑流等其他過程的結合;對地下徑流影響養分流失的研究甚少,還存在較大研究空間。
研究中注重坡耕地養分流失的機理,開展多重因素影響研究,能使目前定性的研究逐漸定量化,逐一解決尚未研究的方面,能有效掌握坡耕地養分流失的體系,減少水土流失,提高土壤質量,控制面源污染,實現坡耕地可持續發展。
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Review of the Impacts on Nutrient Loss of Sloped Farmland due to Soil water movement
Liu Hai1,Chen Qibo1,Zhou Ling2,Tang Zuoxin1
(1.The Faculty of Environment Science and Engineering,Southwest Forestry University,
Kunming 650224,China;2.Kunming Engineering & Reasearch Instltute of Nonferrous
Metallurgy Co.Ltd,Kunming 650051,China)
篇9
[關鍵詞] 生態環境建設 水土保持 效果 評估
[中圖分類號] S157 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)06-0281-01
前言
生態環境建設主要是以協調人口、資源和環境為目的,實現可持續發展的戰略國策。目前,我國是世界人口最多的國家。快速增長的人口所帶來的資源不足、環境污染等問題讓如何持續可發展實施生態環境建設尤為重要。水土流失問題已經成為我們國家在實施生態環境建設遇到的最主要的問題之一。同時,水土保持是一個國家生態建設的基礎。所以要想了解在實施生態環境建設后的效果,必須要做好水土保持工作的效果評價。正確評價水土保持效果,才能讓我們在實施生態環境建設中及時修改不足和解決問題,為進一步的工程建設提供科學依據。
一、調查對象和方法
1.重點調查對象
1.1江河
水土保持是綜合治理江河污染問題的根本措施,能夠很好地減緩江河問題所帶來的自然災害。所以,必須要對本省的重點江河要進行調查。
1.2山區
水土保持有利于改善山區的種植環境和生態環境,從而調整農村的產業結構,促進山區的經濟繁榮。在進行水土保持效果調查時必須對山區的小型水利工程和小水流域等進行走訪調查。
1.3工程建設項目
國家相關的法律法規規定:涉及水土保持的建設項目,還必須有經水行政主管部門審查同意的水土保持方案。所以必須保障水土保持方案得到準確的實施。
2.方法
水土流失防治措施效果總是要從群眾的利益聯系在一起的,也為了更好的讓調查具有真實性和意義。本次調查,筆者不僅采用實地考察運用先進的設備對水土保持效果評估,而且采用了問卷調查形式對水土保持效果進行最直觀的調查。
同時為了保證問卷調查的結果具有代表性和可信性,本文都是采用對調點區域的居民直接上門進行問卷調查。調查內容都是事先經過專家的篩選和指導的,確保調查內容既能真實的反應水土保持方案實施的真實效果又具有可操作性,易于理解。
二、調查效果評價原則
筆者在進行調查與評價時遵守了以下幾條原則。首先,要遵守客觀性原則。只有以客觀公正的態度才能讓調查和評估結果信服。其次,要采用先進的儀器和評價方法等科學的方法對效果進行評估。同時,還要考慮水土保持方案和生態環境建設之間的聯系,綜合的評價水土保持效果。最后,必須要遵守調查內容具有獨立性和代表性。只有在調查與評價過程中認真遵守和執行這些原則,才能讓調查效果能真實反映我省在實施生態環境建設后水土保持效果。
三、調查效果評價
我省在政府在加強對生態環境建設后,水土保持工作得到了很大的加強。我省的植被面積增加,泥石流、洪澇等自然災害減少,居民的經濟水平和環境質量得到很大的提高。部分地區水土保持效果顯著,整體效果不太理想。
自實施生態文化建設以來,我省的流域年徑流量和輸沙量都在不斷地減少。特別是小流域水土保持效果明顯。個別城市的江河水質情況得到很大的改善,人民飲用水質量得到提升。但是很多地方的水土保持做的并不是很放到位,導致我省的整體效果不太理想。環境整體的流失情況并沒有得到很大的改善。
四、效果評估分析
盡管我省的水土流失情況得到明顯的改善,但是在水土保持上還是存在一些問題。下面是水土保持效果評估效果中發現水土保持效果不是很好的原因:
1.民眾參與性不高
筆者在進行問卷待查過程中發現,民眾對于能直接關系到自身利益的水土保持措施的認可度比較高。如若該具體措施并不能為他們帶來最直接的利益,他們多數自身不愿意參與到水土保持方案具體措施的實行中。
2.監管制度不全和力度不夠
筆者在對水土保持效果進行評估時發現,很多建設施工部門對其水土保持方案的具體措施落實不到位,導致水土保持成為了空口號。這主要都是相關部門的監督未進行到位,施工單位也在專制度的空子。
3.未得到足夠重視
相關部門并未真正意識到水土保持對實施生態環境建設的重要性,沒有認真履行好自己在水土保持建設中的責任。群總舉得與自己的利益無關,認為水土保持可有可無。
五、結語
水土保持是加快生態建設的基礎,政府必須要科學的規劃和整治我省的水土流失問題,強化管理措施和執法力度、完善相關的法律法規、立足于自身實際情況,爭取早日把水土保持預期的效果變成現實。
要重視對水土流失措施效果評價,建立一套完整的評價體系。根據評價結果對目前實施的生態建設水土保持方案進行及時改進,才能讓水土流失得到根治。
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篇10
關鍵詞:赤水河流域;水土流失類型;區域特征;防治對策
中圖分類號:S157.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)14-3369-03
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.14.010
Study on the Categories of Soil Erosion of Chishui River Basin and Corresponding Measures for Soil and Water Conservation
ZHAO Jing1,TANG Jian-bo2,HUANG Shang-shu3,DUAN Jian4,GUO Xiao-min1,NIU De-kui1
(1.College of Landscape and Art, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China;
2.Yichang Hydro & Power Design Insitute, Yichang 443005, Hubei,China; 3.Jiangxi Insitute of Red Soil, Nanchang 331717,China;
4.Jiangxi Insititute of Soil and Water Conservation,Nanchang 330029, China )
Abstract:Based on the investigation of the soil erosion of Chishui river basin, the soil erosion type of Cishui river basin was divided into three different categories by the principle of similarity and difference. And those categories were upstream middle and low mountains moderate soil erosion region, midstream low mountains and hills mild to moderate soil erosion region, and downstream hills and low mountains mild soil erosion region. The corresponding measures for soil and water conservation were also put forward according to the characteristics of different soil erosion region.
Key words:Chishui river basin; soil erosion type; regional characteristics; corresponding measures
赤水河發源于云南省北部鎮雄縣魚洞鄉大洞,流經云南省昭通市的威信縣、鎮雄縣,貴州省畢節市的畢節縣、大方縣、金沙縣,遵義市的遵義縣、仁懷市、桐梓縣、習水縣、赤水市,四川省瀘州市納溪區、合江縣、敘永縣、古藺縣等15個縣(市)行政區,至四川省合江縣與習水河匯合后注入長江[1],干流全長436.5 km,流域面積達20 440 km2[2],是長江干流上游右岸的一級支流,被稱為長江上游的天然屏障。赤水河是長江流域惟一一條尚未開發利用的河流,具有極為重要的生態地位。然而,由于特殊的地形地質、降雨條件和人類活動等因素的影響,赤水河流域水土流失較為嚴重,水土流失已嚴重地影響了該區的經濟發展和生態環境[3]。鑒于此,對赤水河流域科學劃分水土流失類型區域,因地制宜地制定水土流失防治方略與對策,全面推進流域水土保持生態建設,對維護流域水土資源可持續利用、改善生態環境、促進區域經濟社會可持續發展有著重要的意義[4]。
1 研究區概況
赤水河流域地處云貴高原與四川盆地接壤地帶,地勢南高北低,西南為烏蒙山脈,東接大婁山脈,北靠四川盆地[5]。流域屬中亞熱帶季風氣候區,多年平均氣溫12 ℃,多年有效積溫3 600 ℃,多年平均降水量為1 000 mm,降雨年內分布不均,主要集中在5~10月。主要河流有赤水河、桐梓河、古藺河、大同河、二道河、習水河等,輸沙量804萬t,多年平均年輸沙模數487 t/km2。土壤以山地黃壤、紫色土、水稻土、旱作土及紅黃壤土為主。赤水河流域的土地利用以林地、灌草地和耕地為主,其中耕地面積5 606.70 km2,占土地總面積的27.43%;林地面積12 429.56 km2,占土地總面積的60.81%;灌草地面積1 855.95 km2,占土地總面積的9.08%,三者土地面積之和為19 892.21 km2,占總土地面積的97.32%。
2 水土流失現狀及其成因
2.1 水土流失現狀
赤水河流域水土流失面積9 520.49 km2,占土地總面積的46.58%,其中輕度流失4 400.35 km2,占水土流失面積的46.22%;中度流失3 710.06 km2,占水土流失面積的38.97%;強烈流失1 277.51 km2,占水土流失面積的13.42%;極強烈流失130.50 km2,占水土流失面積的1.37%;劇烈流失3.42 km2,占水土流失面積的0.04%。年均土壤侵蝕總量約為0.21億t,年均土壤侵蝕模數2 300 t/km2(表1),是長江流域水土流失較為嚴重的地區之一,屬國家級水土流失重點治理區。
2.2 水土流失成因
水土流失是自然因素和人為因素干擾綜合作用的產物,其中自然因素是水土流失的基礎和潛在條件,而人為因素干擾則是水土流失發生發展的驅動因子和主導因素。
2.2.1 自然因素是水土流失發生發展的基礎 赤水河流域處于楊子準地臺―上楊子臺褶帶的赤水褶皺束,流域內出露的巖石為紫色砂頁巖、石灰巖、泥巖,這些巖石軟弱易碎,極易受到侵蝕。
流域內山高坡陡,地形破碎,據研究,地面坡度大于15°的土地面積達13 650.35 km2,占流域地面總面積的66.78%,其中坡度15°~25°的土地面積為5 330.74 km2,占流域地面總面積的26.08%;坡度25°~35°的土地面積為4 576.4 km2,占流域地面總面積的22.39%;坡度大于35°的土地面積為3 643.21 km2,占流域地面總面積的17.82%。大面積的陡坡地形是引發水土流失的重要因素之一。
赤水河流域是中國降水多、強度大的地區之一,多年平均降水量在1 000 mm左右,降水在時間和空間上分布不均,5~10月降水量占全年降水量的75%~83%,夏季暴雨集中,歷時短、強度大,為水土流失的發生提供了侵蝕外營力,一旦植被破壞,極易形成嚴重的水土流失。
流域內的地帶性土壤主要有紫色土、石灰土、粗骨土、水稻土、潮土等。在紫色砂泥巖地區發育的紫色土和風化花崗巖地區發育的粗骨土透水性雖較好,但土層較淺薄,在失去植被保護、降雨較大的情況下,亦易發生強烈侵蝕[6]。
2.2.2 人類生產建設活動加劇水土流失 由于人口增長過快,導致耕地后備資源不足,人們以開墾陡坡地、廣種薄收來滿足糧食的需要。據典型調查,山區每增加1人,相應增加坡耕地0.13~0.17 hm2[6]。人口增長過快的結果導致墾殖率越來越高,墾殖坡度越來越陡,土壤侵蝕量成倍增加。
近年來,流域城鎮、道路、工礦建設及移民遷建工程在開采、作業過程中大量擾動、占壓地表植被,改變原地貌,往往忽視必要的水土保持措施,產生的棄置土石、礦渣和尾砂,造成了新的水土流失。生產建設項目如不采取水土保持措施,其新增水土流失量往往是正常流失量的5~10倍。
3 水土流失類型區劃分
3.1 劃分原則
1)同一類型區的地貌形態基本相似。
2)同一類型區水土流失類型、強度、特點等具有明顯的相似性。
3)同一類型區的生產發展方向(或土地利用方向)、治理措施布局大體一致,人口密度及社會經濟條件差異不大。
4)劃分類型區時考慮行政(鄉鎮)界線的完整性。
3.2 水土流失類型區
在全國水土保持區劃中,赤水河流域屬西南巖溶區的川黔山地丘陵區。為了更好制定防治措施體系,在地形地貌、社會經濟以及生產發展布局進行綜合分析的基礎上,根據該區水土流失現狀和水土流失類型,將赤水河水土流失類型進一步劃分為上游中低山中度水土流失類型區、中游低山丘陵輕中度水土流失類型區、下游丘陵低山輕度水土流失類型區3個水土流失類型區[7](表2)。
3.3 分區特征與防治對策
3.3.1 上游中低山中度水土流失類型區 該區包括茅臺鎮以上的區域,涉及鎮雄縣、威信縣、畢節縣、大方縣、金沙縣全部及仁懷市、古藺縣部分地區。該區土地面積為7 939.58 km2,人口199.26萬人,人均基本農田0.05 hm2。該區為赤水河上游,地貌類型主要以中、低山為主,山高坡陡,地面坡度大,人均基本農田少,坡耕地比重大且是水土流失主要策源地。該區水土流失嚴重,水土流失面積4 474.00 km2,是3個水土流失類型區中流失最為嚴重的,尤以畢節縣的石漠化地區最為嚴重,年均土壤侵蝕模數2 600 t/km2。
該區水土保持治理重點是開展坡耕地治理,對坡度小于25°的坡耕地進行坡改梯工程,建設高標準石坎梯田和部分土坎梯田;在交通便利、自然條件適宜區域對坡耕地進行綜合整地后發展特色經果產業。對25°以上的坡耕地及荒草地全部營造水土保持林和水源涵養林,在人口集中村舍實施農村面源污染控制和人居環境改善試點工程。
3.3.2 中游低山丘陵輕中度水土流失類型區 該區包括從茅臺鎮以下至赤水市以上的區域,涉及習水縣、桐梓縣、遵義縣全部及古藺縣、敘永縣、仁懷市部分地區。該區土地面積為9 759.43 km2,人口210.57萬人,人均基本農田0.07 hm2,該區地貌類型主要以低山、丘陵為主,土層相對較厚,水土流失面積3 840.45 km2[8],年均土壤侵蝕模數2 200 t/km2。
該區重點實施坡耕地綜合整治和水土保持產業化發展。在5~20°的緩坡耕地實施坡改梯、坡面水系、田間道路、種植等高植物籬等工程,建設基本農田;對20~25°的坡耕地和坡度較緩的荒草地,根據農村產業發展布局,因地制宜大力發展經濟果木林和高效牧草種植,提高土地生產力和產出[9];在人口集中村舍實施農村面源污染控制和人居環境改善試點工程,包括垃圾處理、改水改廁、污水處理等措施,建設生態清潔型小流域。
3.3.3 下游丘陵低山輕度水土流失類型區 該區包括赤水市以下的區域,涉及赤水市、合江縣、瀘州市江陽區和納溪區及敘永縣部分地區。該區土地面積為2 741.00 km2,人口55萬人,人均基本農田0.07 hm2,該區地貌類型主要以丘陵低山為主。該區坡度較平緩,水土流失相對較輕。該區水土流失面積1 206.04 km2,年均土壤侵蝕模數2 000 t/km2。
該區以保護現有植被生態系統為首要任務,大力實施生態修復工程;強化林地的管理,特別是對工業原料林進行科學管理,防止間伐造成的水土流失和面源污染。對20°以上的坡耕地及荒草地全部營造水土保持林和水源涵養林;對20°以下的坡耕地,根據人口規模因地制宜適度進行坡改梯工程,發展特色經果產業[10]。
4 結論
赤水河是長江流域惟一一條尚未開發的河流,具有極為重要的生態地位。針對赤水河流域生態環境的保護,需因地制宜構建水土流失綜合防護體系,全面推進流域水土保持生態建設。在保護河流原始性的同時,以保護現有植被生態系統為首要任務,大力實施生態修復工程;強化林地的管理,營造水土保持林和水源涵養林,適度進行坡改梯工程,發展特色經果產業。
參考文獻:
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