小开河引黄泥沙堆积区综合修复措施的改土效应评价

王景元，刘翠丽，王兴霞，王　力，李勇强

（1.滨州市小开河引黄灌溉管理局，山东 滨州　256600；2.滨州市水利局，山东 滨州　256600）



小开河引黄泥沙堆积区综合修复措施的改土效应评价

王景元1，刘翠丽1，王兴霞2，王力1，李勇强1

（1.滨州市小开河引黄灌溉管理局，山东 滨州256600；2.滨州市水利局，山东 滨州256600）

摘 要：黄河是高含沙河流，引黄必然引沙，小开河引黄灌区沉沙池的清淤弃土区多年累计了大量泥沙，又称泥沙堆积区，因缺乏植被保护，土地沙化和水土流失现象特别严重。2011年采取工程技术及配套生物修复措施进行了综合治理并跟踪监测，探讨了泥沙堆积区不同植被类型对土壤有机质含量的影响和对土壤速效N、P、K含量的影响，对引黄泥沙的综合治理具有指导意义。

关键词：综合措施；监测方法；有机质影响；速效N、P、K影响

小开河引黄灌区（117°42′～118°04′E，37°17′～38°03′N）位于黄河下游利津水文站上游60 km，隶属黄河三角洲腹地，灌区属黄河冲积平原，属半干旱、半湿润季风气候，年均降水量584 mm，6—9月平均降水量457 mm，占全年的78.25%；平均水面蒸发量1 154 mm，平均气温12.3℃，极端最低气温-22.7℃，极端最高气温40.8℃，平均无霜期210 d，年光照时数2 400～2 700 h。

小开河引黄灌区采取长距离输沙技术，沉沙池建在距离渠首51.3 km处，集中沉沙、以挖待沉。由于每年清淤30万m3，66.1 hm2的弃土场堆积了大量泥沙，高出地面2～3 m，因缺乏植被保护，土地沙化和水土流失现象特别严重。

1　综合治理措施实施

在泥沙堆积区内，对清淤弃土区进行网格化封闭筑堤，弃土区四周建立挡土坝，既作排淤围堰，又作绿化平台，营建乔木、灌木及草本的立体配置模式，水平配置以混交林营建为主，做到防风固沙。网格间的地块用来种植农作物，秋末庄稼收获后对部分堆积泥沙外运进行资源化利用，或用来填筑路基、园林绿化、农村建设，颗粒较细的用来烧砖，然后清淤时用泥浆泵清淤弃土，并尽量淤平。春秋进行农业种植，增加植被覆盖率，做到清淤、改土、用土、种植良性循环。

1.1工程措施

建立弃土场，将沉沙池内的清淤泥沙引入弃土场地，全面平整后进行地块分割，以利于农林经营；在弃土场内根据实际地形，每隔200～250 m设置1道分割坝，坝顶宽3.0 m，坝高2.5 m，外坡1∶2；在弃土场四周建立挡土围坝，坝顶宽5.0 m，坝高3.0 m，外坡1∶2。这样一来，泥沙堆积形成12个长200～300 m、宽200～250 m的网格池。

1.2生物措施

在网格池内进行农林间作，农作物以玉米、棉花、花生和大豆为主，主要采取对外承包模式，鼓励群众采用覆膜保墒、保土保肥种植方式；乔木树种以速生杨树为主，株行距为3.0 m×3.0 m，密度为1 100 株/hm2，随着树木郁闭度的增加，逐渐摆脱农作物的种植。挡土坝上进行乔灌草混交模式的栽植，乔木树种以刺槐、白蜡为主，株行距平均为3.0 m×3.0 m，密度为1 100株/hm2；灌木树种以紫穗槐、连翘为主；挡土坝外坡植草固坡，草本种类以当地的狗尾草、地黄等为主。

2　监测方法

以不同工程措施及配套生物修复措施下的典型植被为研究对象，并以侵蚀区内的裸地作为对照，主要分析不同植被类型下的防风固沙、蓄水保土改土功能。

在泥沙堆积区内选取典型工程技术及配套生物修复措施下的不同样地，具体样地类型见表1。

表1 试验样地概况

选取杨树+花生农林间作和大豆农田作为研究对象，同时选取弃土场外围围堰上的刺槐纯林作为研究对象，并以该区的裸地作为对照。

侵蚀区内，在各植被类型标准地内，分别选取200～300 m2不等的标准样地3个，在各样地内按S形均匀布设4个试验样点，分0～20、20～40 cm2层进行分层采样，土壤样品风干后测定土壤理化性质。

3　泥沙堆积区土壤养分功能改善

3.1不同植被类型对土壤有机质含量的影响

由图1可知，在泥沙堆积区，不同植被类型土壤有机质含量均值表现为大豆>杨树+花生>刺槐>裸地，其中刺槐纯林、杨树+花生农林间作、农作物大豆土壤有机质含量分别是裸地的4.92、4.14和4.87倍。各植被类型下，土壤表层的有机质含量明显高于20～40 cm土层。

图1　泥沙堆积区不同植被类型下的土壤有机质含量

3.2不同植被类型对土壤速效N、P和K含量的影响

由图2可知，在泥沙堆积区，不同植被类型土壤速效N含量均值表现为杨树+花生>大豆>刺槐>裸地，其中刺槐纯林、杨树+花生农林间作、农作物大豆的土壤速效N含量分别是裸地的1.94、2.72和2.63倍。各植被类型下，土壤表层的速效N含量明显高于20～40 cm土层。由图3可知，不同植被类型土壤速效P含量均值表现为大豆>杨树+花生>刺槐>裸地，其中刺槐纯林、杨树+花生农林间作、农作物大豆土壤速效P含量分别是裸地的2.65、3.80和4.34倍。各植被类型下，土壤表层的速效P含量明显高于20～40 cm土层。

图2　泥沙堆积区不同植被类型下的土壤速效N含量

图3　泥沙堆积区不同植被类型下的土壤速效P含量

图4　泥沙堆积区不同植被类型下的土壤速效K含量

由图4可知，在泥沙堆积区，不同植被类型土壤速效K含量均值表现为刺槐>大豆>杨树+花生>裸地，其中刺槐纯林、杨树+花生农林间作、农作物大豆土壤速效K含量分别是裸地的3.67、2.46和3.06倍。各植被类型下，土壤表层的速效P含量明显高于20～40 cm土层。

4　结论

在泥沙堆积区，不同植被类型土壤有机质含量表现为大豆>杨树+花生>刺槐>裸地；土壤速效N含量表现为花生+杨树>大豆>刺槐>裸地；土壤速效P含量表现为大豆>杨树+花生>刺槐>裸地；土壤速效K含量表现为刺槐>大豆>花生+杨树>裸地。各植被类型下，土壤有机质及速效养分含量土壤表层明显高于20～40 cm土层。改善土壤养分能力农作物大豆、杨树+花生农林间作较好，而刺槐纯林较差。

参考文献

［1］夏青，尚润阳.植被覆盖对土壤水蚀的影响评价［J］.海河水利，2014（2）：1.

［2］韩鹏，李秀霞.黄河流域土壤侵蚀及植被水保效益研究［J］.应用基础与工程科学学报，2008（2）：4.

中图分类号：S157.2

文献标识码：B

文章编号：1004-7328（2016）01-0046-03

DOI：10.3969/j.issn.1004-7328.2016.01.017

收稿日期：2015—10—23

基金项目：山东省重大水利科研与技术推广项目（SDSLTG201225）

作者简介：王景元（1961—），男，研究员，主要从事引黄灌区管理工作。