植被措施又称生物措施或水土保持林草措施,它包括的内容和含义广泛,即涉及造林种草、封山育林育草的都可称之为水土保持植被措施。目前,坡面等高种植植物篱笆带的方式,农林混交,是坡地农林复合经营中最重要和最典型的方式之一,也是我国坡耕地利用与改良方式中最主要的植被措施。通过植物篱在坡面空间上的合理配置,可以有效地增加地面覆盖、改善土壤质地、减缓坡度、缩短坡长、降低径流速度促使其挟沙能力变小,从而起到控制土壤侵蚀的作用。一般来说,植物篱—农作系统的适用范围广阔,在我国湿润、半湿润地区及干旱地区都有不同程度应用,同时对坡面坡度的陡缓适用性强。
表6-4是对我国不同地区坡耕地植物篱措施水保效益的统计。从表中可以看出,植物篱措施的适用范围很广,从坡度为6°的缓坡到25°的陡坡,从湿润气候的南方地区到半湿润及半干旱的北方地区都表现出良好的拦沙蓄水效果,其中保土效益均在73.3%以上,在有些坡度为25°的陡坡坡地上,植物篱的保土效益甚至能高达98.3%~99%,这与国外有关植物篱可将地表土壤侵蚀降低到0.8%的研究结果是一致的(Jeff,1997),同时也说明我国大部分地区实施植物篱措施保护水土资源的潜力是很大的。相对于植物篱的保土效果,其降低径流量的效益要低一些,大部分地区的蓄水效益在61%~76%左右。从表6-4中还可以看出,在坡度为13°~25°的坡耕地上实施植物篱措施的保土效益几乎都在90%以上,这充分说明了在陡坡上实施植物篱可以有效地控制土壤侵蚀。
表6-4 不同地区不同坡度上的植物篱措施的水保效益
根据陈一兵等(2002)对经济植物篱生态经济效益的研究表明,在坡度为15°~25°的坡耕地上实施香根草植物篱措施的后,其保土效益逐年增加,如表6-5所示。其中,在15°~20°这个坡度范围上第一年植物篱就具有很高的保土效益,达到88.7%,以后逐年增加,到第4年时保土效益可达到98.3%;在20°~25°这个陡坡范围内实施植物篱措施,虽然在第一年的水保效益较低,只有54.3%,但是到第4年时其保土效益仍能达到97.6%,与在15°~20°坡耕地上的植物篱的保土效果相当,这也有力证明在陡坡上实施植物篱能够起到良好的保土效果。(www.daowen.com)
表6-5 不同坡度坡耕地上植物篱措施的水保效益
在北方土石山区张家口市,在坡度为15°~23°的坡面上进行乔、灌、草组合植物篱试验研究表明,实施植物篱措施的坡耕地的干物质量是原坡耕地干物质量的2.5倍,土壤侵蚀量可减少44.3%~76.2%,植物篱措施显示出良好的水保效益和经济效益。试验结果还表明,刺槐、紫穗槐、沙棘和接骨木等植被适合作为半干旱区的植物篱(邵小明等,1995);山西省南部的试验也表明,在坡度为25°的坡面上实施不同种类的植物篱措施,能够提高地面植被覆盖率约为15%,可增加径流拦蓄量20%~33.5%,并且植物篱带通过拦截上部坡面侵蚀的土壤,形成植物篱埂坎,再加上坡面耕作活动移动的土壤,3~6年就能形成20~85cm 地坎,可以有效拦蓄上坡的径流和泥沙 (王青杵等,2001)。
以上分析可以看出,植物篱适用的范围很大,不仅适合温暖湿润的南方地区,在降雨相对较少的北方半湿润、干旱和半干旱地区也具有良好的推广潜力,并且几乎不受坡度的影响,在小于25°的坡耕地上采用植物篱措施,都能取得很好的水土保持效益。不过从以上分析表明,植物篱—农作系统不存在普遍通用的模式,需要根据不同区域环境条件的改变,调整篱笆植物种类的组成、植物带的结构及管理规范等技术指标。
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