不同植被栽植方式水土保持效益研究

白芝兵+任改

摘    要：以柠条、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、红豆草、谷子、洋芋为研究材料，通过分析不同植被栽植方式对试验地土壤侵蚀量、地表径流量和2 m土层储水量的影响，分析不同植被配置方式的水土保持效益。结果表明，灌木与草本植物配合栽植的Ⅰ类植被配置方式的水土保持效益最佳，综合考虑经济因素及生物多样性，建议推广灌木与草本植物配合栽植的Ⅰ类植被配置方式。

关键词：水土保持效益;地表径流;土壤侵蚀量

中图分类号：S157.2               文献标识码：A          DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.036

Study on Water Conservation Benefit of Different Vegetation Types

BAI Zhi-bing1，REN Gai2

（1.China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Company Limited，Guangzhou， Guangdong 510663，China;2.South China Institute of Environmental Sciences MEP，Guangzhou，Guangdong 510655，China）

Abstract： This paper take Caragana， milk vetch， alfalfa， sweet clover， sainfoin; millet， potato as the research materials. Through the analysis effect of different planting patterns on soil erosion， surface runoff flow and 2 m soil water storage， different vegetation configuration of water conservation benefits were analyzed. The results showed that， shrubs and herbaceous plants with Ⅰ planted vegetation configuration of water preserving benefits were the best， comprehensive consideration of economic factors and biological diversity， it proposed promotion of shrubs and herbaceous plants with Ⅰ planted vegetation configuration mode.

Key words： water conservation benefit;surface runoff; soil erosion

我国在多年经济发展过程中，生态环境遭到了极大的破坏，其中，我国黄土丘陵地区受破坏程度尤其严重，水土保持主要指对于人为破坏或自然因素造成的水土流失所采取的预治理和预防措施。水土保持的主要措施包括蓄水保土耕作措施、工程措施和生物措施;具体而言，水土保持的生物措施主要是指为了防治水土流失，合理保护和利用水土资源，通过造林种草及管护的生物措施，增加被破坏地区的植被覆盖率和土壤的抗侵蚀能力。

草灌粮混栽的生物水土保持措施在我国黄土丘陵地区生态恢复进程中得到了较为广泛的推广，笔者重点研究灌木、草本和粮食作物的不同配比栽植方式对试验地水土保持效果的影响，以期为相关研究提供一定的借鉴。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以灌木柠条、草本沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、红豆草、粮食谷子、洋芋为试验材料，研究上述植物的不同配比栽植方式的水土保持效益（表1）。

1.2 试验地处理

对坡向朝南，坡度30°的山坡进行细致整地，划分出带宽5 m、长度40 m的实验带17条，按照16种植物配比方式进行栽植，栽植时间为2014年春季，其中一条实验带不做处理作为对照组，每个实验带上方均布设径流池（2 m×2 m×2 m）一个。

1.3 试验时间及测定指标

试验确定在2015年5月（距最近一次的降雨至少间隔7 d以上）晴朗无风的天气进行。测定指标包括土壤侵蚀量、地表径流量和2 m土层储水量。

土壤侵蚀量A=R×K×L×S×C×P

其中，R为降雨侵蚀力指标;K为土壤可蚀性因子;L为坡长因子;S为坡度因子;C为作物经营因子;P为土壤保持措施因子。

地表净流量Qm=10-3×C×Q×A

其中，C为集水区径流系数;Q为集水区多年平均降雨量;A为集水区地表面积。

2 m土层储水量（土壤含水量）=（原土质量-烘干土质量）/烘干土质量×100%

2 结果与分析

2.1 不同植被配比方式水土保持效益

不同植物配比方式的水土保持效益结果如表1所示，试验将植被配比方式分为四大类，第一大类（Ⅰ）为灌木柠条以及柠条和草本相结合的植被配比方式，第二大类为纯草本（Ⅱ）配比方式，第三大类（Ⅲ）为纯草本与粮食作物配比方式，第四大类（Ⅳ）为纯粮食作物配比方式。试验表明，在减缓土壤侵蚀量方面，灌木与草本（Ⅰ）相结合的配比方式水土保持效益最高，纯草本（Ⅱ）配比方式的水土保持效益次之，纯早本与粮食作物（Ⅲ）的配比方式的水土保持效益排第3位，纯粮食（Ⅳ）作物配比方式最差。在减缓地表径流方面，灌木与草本（Ⅰ）相结合的配比方式水土保持效益最高，纯草本（Ⅱ）配比方式的水土保持效益排第2位，纯粮食（Ⅳ）作物配比方式排第3位，而纯早本与粮食作物（Ⅲ）配比方式水土保持效益最差。在2 m土层的储水量方面，不同配比方式之间并无明显差别，灌木与草本（Ⅰ）相结合的配比方式整体储水量略低于其他组（表2）。

2.2 不同植被配比方式与对照组的差异

试验对照组为没有做任何处理的裸露土地，不同植被配置类别的土壤侵蚀量、地表径流量和2 m土层储水量与对照组的比例，可以有效表征不同植被配置方式的水土保持效益（表2，表3），Ⅰ类植被配置方式可以有效阻止94.1%的土壤侵蚀，63%的地表径流;Ⅱ类植被配置方式可以阻止92.78%的土壤侵蚀和50.8%的地表径流;Ⅲ类和Ⅳ类植被配置方式只能阻止63%左右的土壤侵蚀，对地表径流量的减缓均不足30%。四类植被配置方式对于2 m土层储水量的影响都十分有限。

3 结论与讨论

笔者重点研究柠条、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、红豆草、谷子、洋芋的不同配比栽植方式的水土保持效益。结果表明，灌木与草本植物配合栽植的Ⅰ类植被配置方式的水土保持效益最佳，纯草本植物的Ⅱ类植被配置方式的水土保持效益次之，而草本与粮食结合以及纯粮食的Ⅲ类和Ⅳ类植被配置方式水土保持效益最低。综合考虑经济因素及生物多样性，建议推广灌木与草本植物配合栽植的Ⅰ类植被配置方式。

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