义县荒山造林对土壤流失与地表径流监测的分析与评价

吴卓伟

摘   要：通过植树造林减少人为活动，实现生态自我修复，可有效阻止地表径流的产生，减轻土壤流失。为了掌握植树造林对土壤流失与地表径流的影响，义县进行了土壤流失与地表径流监测研究。

关键词：荒山造林;土壤流失;地表径流;监测

义县近几年一直在加大荒山造林力度，为了掌握植树造林对土壤流失与地表径流的影响，特进行了土壤流失和地表径流监测研究。监测历经3个观测年，即2014年、2015年、2018年，现已全面完成了监测内容。

1   监测点的选择

按照水土保持监测设施通用技术条件（SL 324—2006）标准，在义县刘龙台镇谢屯村选择水土保持监测点。该监测点距县城35 km。

1.1   监测点径流小区建设

监测点径流小区于2014年4月开始选址、设计、建设，6月上旬建成。监测点建设3个径流小区，集中布设。小区分别由砖混砌筑而成。小区由径流小区、集流槽、径流桶、观测平台、小区围栏、观测维修步道、排水设施等组成。小区维护由雇佣监测人员完成，包括监测点日常管护、剪枝除草等作业。

1.2   开展监测人员的培训和现场指导

对监测人员进行培训，使监测人员掌握并了解监测的目的、内容、工作方法、预期结果、监测小区设计与建设和植被覆盖度、植物多样性调查方法、土壤容重度现场取样和测试方法等。使监测人员熟练掌握地表径流观测、水样取样、降水量观测、小区维护等方法。

1.3   开展现场观测活动

根据义县气候特点，每年汛期是6月至9月末。6月前和10月后很难产生降雨。所以现场观测从6月开始至9月末为径流观测期。现场观测包括降雨，径流，取水样、土样，植物多样性，植被盖度测定等。

1.4   监测点基本情况

刘龙台镇谢屯村监测点地处辽西低山丘陵区，海拔120 m，土壤类型为石质土。监测区造林树种为大扁杏，造林时间2012年，水平槽整地，造林株行距2 m×3 m。监测小区占地1 200 m2，小区地面坡度10°。

2   监测方法与结果分析

2.1   监测标准地设定

设立3个标准地，每个标准地面积200 m2，长20 m、宽10 m。标准地内调查乔木的郁闭度，灌木、草本的盖度和乔木、灌木、草本的种类。

调查方法：在标准地内对造林的乔木、现有灌木、草本进行调查，还要对通过天然下种的乔木、灌木进行调查。需调查乔木、灌木的种类、高度、冠幅、数量，还要调查草本的盖度。

2.2   监测时间

分别于2014年、2015年和2018年进行监测，每年8月中、下旬进行。

2.3   结果分析

2.3.1   降雨情况

2014年时段内降雨次数15次，总降水量356.8 mm;2015年时段内降雨次数17次，总降水量306.7 mm;2018年时段内降雨次数10次，总降水量210.6 mm。

2.3.2   径流情况

2.3.2.1   2014年监测点

小区共产生径流7次，全时段径流量10.8 m3，最大径流量1.93 m3，产生于8月5日;最小径流量0.485 m3，产生于7月20日;时段平均径流量1.21 m3。大扁杏林地、梯田处理小区产生径流6次。

2.3.2.2   2015年监测点

小区共产生径流4次，全时段径流量1.83 m3，最大径流量0.59 m3，产生于7月15日;最小径流量0.413 m3，产生于6月28日;时段平均径流量0.458 m3。大扁杏林地、梯田处理小区全年没有产生径流。

由于2018年没有产生径流的有效降雨，故均未发生径流。

2.3.3   土壤流失量情况

2.3.3.1   2014年监测点

年度内小区发生径流8次，对应地表径流取水样8次。全时段小区土壤流失量531.8 kg，最大一次土壤流失量143 kg，时段平均土壤流失量64.8 kg。大扁杏林地、梯田处理小区，全时段小区土壤流失量7.1 kg，最大流失量2.5 kg，全时段小区土壤流失量1.21 kg。

2.3.3.2   2015年监测点

年度内小区发生径流4次。经分析，全时段小区土壤流失量42.8 kg;最大一次土壤流失量14.92 kg。大扁杏林地小区全年无径流，即无土壤流失量。

2.3.3.3   2018年监测点

年度内未发生径流，没有土壤流失。

2.3.4   降雨、径流量、土壤流失3年结果分析

监测点3年总降水量874.1 mm，能够产生径流的有效降雨412 mm。而从大扁杏林地和对照区產生径流与土壤流失情况来看相差很大。大扁杏林地3年共产生径流1.09 m3，产生土壤流失量6.89 kg。对照区产生径流10.8 m3，比大扁杏林地多8.8倍;土壤流失量达562.1 kg，比大扁杏林地多80倍。说明荒山造林有效阻止了地表径流和土壤流失。

3   结论

3.1   土壤理化性质

监测点内原土壤为沙质土，栽树前土壤板结，栽树后由于植物根系和枯枝落叶作用，使土壤得以改良。

3.2   实行生态自我修复，使生态环境大大改变

通过对观测点的监测结果来看，监测小区的植被盖度和植物种类大大增加，植被盖度达到了100%。乔木树种，除了大扁杏外，通过天然下种增加了山杏、白榆、山枣，灌木也通过天然下种增加了荆条、沙棘子，草本植物也增加很多。这些植物的进入增加了树种的多样性，对防止水土流失起到了关键作用。

3.3   土壤侵蚀影响因子的改变，大大降低了水土流失

2016年没有发生地表径流和土壤流失，主要原因包括：①近几年连续干旱，地下水位下降，土地渗透能力增加，使径流发生次数减少。②植被覆盖率已经达到100%，高低错落的乔、灌、草植物群落，避免雨水直接到达地面，短时间内不会发生地表径流。③监测点地表土壤被枯枝落叶所覆盖，其吸收了一部分雨水，降低了地表径流的发生。④通过近几年的封育，不管是乔木还是灌木、草本，都已经深扎于地下，土壤已经被这些植物根系固定住了，即使发生地表径流也很难发生土壤流失。