为了对比研究不同水蚀区坡耕地水土保持配置影响因素的差异性,在北方土石山区坡耕地不同坡度范围内水土保持措施配置研究的基础上,对南方红壤水蚀区和东北黑土区坡耕地水土流失有效防治措施进行初步的对比分析。
南方红壤水蚀区主要分布在我国第三阶梯的东南部的山地丘陵区,其中,山地、丘陵的面积占该区总面积的比重分别为33.8%、38%,山地丘陵坡度较大,多在20°以上,丘陵坡度较小,多在5°~8°之间。土壤发育具有较强的砂性,表层有机质含量较低,抗蚀弱。其地形特征及土壤易被侵蚀的特点与北方土石山区有类似之处;同时,该区人口众多,人地关系紧张,生态环境压力大,毁林开荒、陡坡耕作现象十分普遍,目前该区坡耕地占耕地总面积已达一半以上,使得坡耕地成为该区土壤侵蚀的主要策源地,从人类活动对坡耕地水土流失的影响以及坡耕地所占比例分析也与北方土石山区十分类似,甚至比后者更为严重。另外由于该区地处热带、亚热带,降雨量大,在1000~1500mm之间,且多以暴雨形式出现,最大日降雨量可达100~250mm,使得该区水土流失比北方土石山区更为严重。
因此在综合考虑该区社会经济、自然环境特征的基础上,对不同的治理措施在坡度上的最佳适宜范围进行分析认为,该区坡耕地不同坡度范围内水土保持主要的配置形式与北方土石山区类似,即,0°~5°低坡度坡耕地采取以耕作措施为主进行治理,5°~15°的坡耕地采用以梯田措施为主进行治理,15°~25°的坡耕地采用植物篱措施为主进行治理,25°以上坡耕地必须退耕还林。与北方土石山区相比,其中0°~5°,15°~25°以及25°以上范围不同坡度内采用的水土保持措施基本相同的决定性因素基本相同,主要考虑当地农民的经济承受能力、水土保持效益最大化以及生态环境的改善,而在5°~15°坡度范围内,尽管两区均采用梯田为主,但是考虑的因素有所差异,北方土石山区在该范围以修筑梯田为主,可以实现该区水土保持效益的最大化以及水土保持的可持续性经营,而南方红壤区以修筑梯田为主除了上述因素外,就是该区已经分布大量工程措施和年久失修的梯田等。
与上述两区相比,东北黑土区的地形地貌及其土壤侵蚀环境显著不同。黑土区东、北、西三面为低山、中山所包围,中部是一片广阔的大平原。典型黑土区内地形大多是高平原和山前洪积平原,山前台地分布于黑土区的四周,冲积平原分布于中间。这些平原实际上并非平地,多为波状起伏的漫岗,一般为1°~5°;在山前冲积洪积台地区域,地形复杂,起伏较大,地面坡度大部分为3°~8°,坡长多为500~1000m,汇水面积大,面蚀、沟蚀严重。洪积平原区域地面波状起伏,具有坡缓坡长的特点,一般地面坡度在3°以下,坡长多为800~1500m。由于坡面较长,且多为农业用地,在降雨量和降雨强度较大时,易形成径流集中冲刷,所以水土流失也十分严重,漫川漫岗区坡耕地的侵蚀模数在3000~5000t/(km2·a)。
在典型黑土区克山县的研究表明,该区东部水土流失面积中有88.4%处在坡长600m以上的坡面上;该区土壤侵蚀另外一个特点就是侵蚀沉积规律受微地貌的影响大,坡面上部随地貌部位不同,侵蚀方式与强度也有所不同;坡下则表现为淤积状态。另外,我们的研究还发现该区坡面侵蚀量大,黑龙江省鹤山农场小区观测的资料表明,该区3°~5°的坡面上,侵蚀模数达到了3000~5000t/(km2·a),同时部分小流域切沟侵蚀模数就可达4000t/(km2·a);而流域出口输沙量小,根据乌裕尔河(依安站)的水沙数据计算得到的输沙模数仅有20.48t/(km2·a),从而反映了流域独特的侵蚀、搬运、沉积规律。黑土区特殊的地貌形态可能是典型黑土区坡面侵蚀量大,流域输沙量小的一个主要原因。以上说明黑土区的土壤侵蚀主要发生在坡面,而小坡度、长坡长的地貌特点决定了其独特的侵蚀特点。坡面水土保持措施的合理配置是有效控制该区水土流失的基础。(www.daowen.com)
同时对该区的研究表明,尽管该区坡度一般较低,但由于坡长长,汇水面积大,坡面单一的采用横坡耕作并不能有效抑制坡面的侵蚀。因此,该区微地形起伏及不合理的耕作方式会造成一定范围内水流的汇集,这将导致大量径流在横坡沟垄中聚集,使得横坡耕作反而有利于坡面浅沟侵蚀的发生,其中由于集水线处垄沟内的泥沙淤积所引起的水道连通是诱发浅沟侵蚀的直接原因,因此拦截浅沟汇水坡面上泥沙,防治其进入浅沟沟道是治理浅沟侵蚀的一个重点。而对典型黑土区顺坡耕作坡面上水土流失规律研究表明,产流和产沙沿程强弱变化规律性明显,而最终细沟侵蚀的发生是诱发顺坡耕作坡面侵蚀加剧的主要因素,采取坡面水保措施的关键是切断形成细沟侵蚀的汇水面积(坡长),初步成果表明,坡面间隔15~20m布置植物篱的作用明显。
通过上述分析,同时考虑到黑土区超过8°的坡耕地仅占总面积的1%~2%。因此,今后水土流失治理的重点应放在1°~8°的坡耕地治理上。对于黑土区不同坡度坡耕地的治理措施的选择,主要按以下方式:5°以下坡耕地以顺坡垄作改横坡垄作为主;5°~8°坡耕地以种植等高植物篱和修建坡式梯田为主;8°~15°坡耕地根据实际情况,可以修建水平梯田或通过坡面工程整地后退耕还林,因地制宜营造水土保持林、用材林、经济林等,15°以上坡耕地应首选退耕还林。通过坡面不同坡度范围内适宜水土保持措施的合理配置,可以切断径流流线,减小径流的汇水的面积,有利于该区坡面细沟和浅沟侵蚀的发生,从而可以有效地控制该区坡面的水土流失发生强度。
通过对以上三个主要水蚀类型区坡耕地水土保持措施配置对比分析表明,不同区域影响水土流失的因素是既有显著差异又有一定的相似性。因此在区域水土流失综合治理时,即不能一味的照抄照搬,同时又要考虑可参考性,借鉴可用的东西。
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