分析有无土保持截水工程措施板栗林土壤特性的差异

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分析有无土保持截水工程措施板栗林土壤特性

的差异

随着经济的发展、产业结构和农业生产经营方式的改变，水土流失的方式、强度和类型都在发

生变化，这些新的水土流失特征，给水土保持研究带来了新的挑战，其中经济林地水土流失就

是这一新形势下的典型。部分经济林地由于缺乏有效的水土保持措施，林下侵蚀导致林地土壤

理化性质变差，恶劣的土壤环境影响了经济林的发展，从而形成恶性循环。

有研究表明山核桃（ Carya cathayensis ）林地土壤流失量为 1 280 t/km2,有机质流失量为 691

kg/km2, 而通过林下种植紫穗槐（ Amorpha fruticosa Linn. ）和黑麦草（ Lolium perenne L. ）

后，土壤流失量减少了 80% , 有机质流失量不足对照的 50% . 橘（ Citrus re-ticulata Blanco ）园

清耕地土壤流失量可超过 4 000 t /km2,而实施草带治理措施后，基本不发生土壤流失,并且土壤

理化性质得到较好的改善.研究指出，水平梯田壁裸露的果园土壤理化性质趋于恶化，而梯田裸

露壁植草后土壤理化性质明显得到改善。在红壤坡地上，横坡耕作措施虽然有明显的水土保持

作用，但土壤流失量仍然超过南方红壤区的容许土壤流失量；因此，要从根本上控制水土流

失，还需要与其他措施配合. 例如橘园梯壁植草梯田的保土效益比梯壁裸露梯田高 30. 1%,缓坡

梯田板栗（ Castanea Mollissima ）林地实施林下套种、连种经济作物和梯边生物地埂措施都具

有明显的拦沙效益, 桃树（ Amygdalus persica L. ）林设置野生牧草金荞麦（ Fagopyrum dibotrys

（D. Don ）Hara ）植物篱可减少林地土壤流失量 92. 06%.张纬玲等研究得出在梯田脐橙（

Citrus aurantium L. ）经济林的上、中、下坡位套种百喜草（ Paspalum notatumFlugge ）植物

篱，其拦沙效益分别为 51% ,55% 和36% , 并对土壤密度、土壤肥力具有明显的改善作用；王

昭艳等也认为果园草本间作具有显着的图 1 坡面采样点分布 Fig. 1 Distribution of topsoil-

sampling points on slope 拦沙和改善土壤的作用。学者们主要从经济林林下草本植被恢复措施的

水土保持效益和改善土壤特性的作用方面进行了探讨，而对水土保持截水工程措施对经济林地

土壤特性的影响研究相对较少。笔者选择浙江省安吉县板栗林地为研究对象，通过采集坡面表

层土壤样品，对比分析有无水土保持截水工程措施板栗林土壤特性的差异，旨在弄清水土保持

截水工程措施的生态环境效益，为本区域水土流失综合治理措施布设规划提供实践依据。

1 试验区概况

试验区位于浙江省湖州市安吉县（ E 119°41',N30°38‘ ）,属于亚热带海洋性季风气候区，光照

充足、气候温和、四季分明、雨量充沛，年平均降雨量1 480mm, 全年降雨主要集中在 3-9 月，

约占全年降雨量的 75%; 年均气温 16. 6 ℃ ；土壤以花岗岩母质发育的红壤为主；林木覆盖面

积达 71%,境内经济林面积分布较广，其中板栗林是该区主要经济林树种之一。本研究选择境

内约 20 多年生板栗林作为研究对象，在林地设置水土保持截水工程措施和无水土保持措施进

行对比分析，其中有水土保持截水工程措施板栗林位于安吉县缫舍村，坡面坡向为ES28°，坡

长45. 2 m, 坡面不等距设置两道横向土质截水沟，把坡面分成 3 个区域，沟内有自然生长的荒

草，其中第1 道截水沟距坡顶约 23 m, 第2 道截水沟距坡顶约 40 m,截水沟拦截坡面水流后流入

纵向排水沟，最后汇入天然沟道。无水土保持措施板栗林位于杭垓镇九亩垅，坡面坡向

ES20° ，坡长48. 0 m, 板栗株行距约 6 m ×4 m.

2 研究方法

2. 1 取样方法

根据坡面自然坡度，并按坡度相近原则，从坡顶向坡脚采集土壤表层土样，表层土样为 25 cm

深度内分3 层采集的混合样，其中有水土保持截水沟措施板栗林共采集 8 个表层土壤，无水土

保持措施板栗林共采集 10 个土壤。采样点在坡面上的位置分布见图1 （图中圆点表示取样

点） .【图1】

2. 2 指标测定方法

将野外采集的土壤样品带回实验室分析土样的有机质、速效钾、碱解氮、有效磷以及土壤颗粒

组成，每个土壤样品重复测定 3 次，取平均值进行分析。其中：土壤有机质采用重铬酸钾容量

法- 外加热法测定；速效钾采用 NH4OAC 浸提，火焰光度法测定；碱解氮采用碱解扩散法测

定；有效磷采用 0. 05 mol/LHCl-0. 025 mol / L （1 /2H2SO4 ）钼锑抗比色法测定。土壤颗粒组

成采用比重计测定，根据国标测定了砂粒（1 ~ 0. 05 mm ）、粉粒（0. 05 ~ 0. 002 mm ）和黏

粒（<0. 002 mm ）的质量分数。

3 结果与分析

3. 1 有无坡面截水措施对土壤养分的影响

2 种典型板栗林土壤表层平均养分质量分数见表1.根据南方红壤区土壤养分贫瘠化的划分标

准,2 种林地土壤有机质均属肥沃，氮、钾属于中度贫瘠，而磷属于严重贫瘠。板栗林实施坡面

截水措施后，除碱解氮质量分数比无截水沟林地高 6. 61% 外，土壤有机质、速效钾和有效磷

质量分数分别比无截水沟林地低5. 88%、6. 68% 和33. 54%.可见坡面截水沟措施对林地土壤表

层养分质量分数没有明显的改善作用。大量研究表明坡面截水沟措施有较好的拦截泥沙的作用,

但从改善土壤结构和提高土壤养分角度评价时，工程措施的效益明显小于植物措施以及工程植

物结合措施.一方面截水沟只是拦截了坡面流失的径流泥沙，并将流失泥沙汇集在沟道内，但不

能防止雨滴溅蚀和沟道间坡面的养分流失，因此有截水沟措施的林地沟道间坡面表层土壤养分

与无措施林地没有较大差异；另一方面可能由于截水沟设置距离不在有效减缓径流距离内，导

致沟间坡面土壤侵蚀严重。可见，要改善林地土壤肥力不能单靠截水沟措施。【表1】

图2 反映了表层土壤养分在坡面上的变化趋势。有措施板栗林地土壤有机质、速效钾和碱解氮

质量分数随坡面位置的变化波动相对较小；其中土壤有机质质量分数呈阶梯状下降，而有效磷

质量分数下降明显，从坡顶的2. 14 mg/kg 下降到坡脚的0. 70 mg / kg, 坡顶是坡脚的3 倍。在坡

面26. 8 m 处，有机质、速效钾和有效磷质量分数都出现较小值，而该处正好也是坡度发生较

大变化之处，由于坡度陡增 7°，径流冲刷较为剧烈，肥沃的土壤几乎侵蚀殆尽。

无措施板栗林地土壤养分沿坡面变化较为复杂（图 2 ）.土壤有机质与碱解氮质量分数整体上

呈现阶状下降的趋势，速效钾质量分数呈微弱的上升趋势，而有效磷质量分数在23 ~ 35 m 段

（中坡段）高于上坡段和下坡段。在坡面 10 ~18 m 段坡度较大，土壤养分质量分数相对较

低；从 18 m 段之后，坡度逐渐变缓 4°，土壤养分质量分数相对较高，可见在坡度发生较大改

变的区段也是土壤养分质量分数变化明显的区段，坡面坡度的增加，使得土壤养分质量分数下

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摘要：

分析有无土保持截水工程措施板栗林土壤特性的差异随着经济的发展、产业结构和农业生产经营方式的改变，水土流失的方式、强度和类型都在发生变化，这些新的水土流失特征，给水土保持研究带来了新的挑战，其中经济林地水土流失就是这一新形势下的典型。部分经济林地由于缺乏有效的水土保持措施，林下侵蚀导致林地土壤理化性质变差，恶劣的土壤环境影响了经济林的发展，从而形成恶性循环。有研究表明山核桃（Caryacathayensis）林地土壤流失量为1280t/km2,有机质流失量为691kg/km2,而通过林下种植紫穗槐（AmorphafruticosaLinn.）和黑麦草（LoliumperenneL.）后，土壤流失...

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