赣南红壤丘陵区果园不同开发模式下水土保持效益研究

发布时间：2020-05-08 06:12

【摘要】：赣南红壤丘陵区是我国水土流失较为严重的地区,土壤本身易被侵蚀、区域降水强度大且时空分布不均。尤其是近30年来果园开发速率持续上升,果园面积年均增长70%,是变化最快的土地覆被类型。由于重开发轻管理,导致水土保持措施不完善;因锄草、翻耕和大量使用除草剂,导致林下灌草层缺失,地表植被覆盖度是低甚至完全裸露,“远看青山在,近看水土流”的林下流问题突出。研究果园开发背景下红壤丘陵区水土流失产生机理,评价不同工程措施下的水土保持效益对解决红壤丘陵区的典型水土流失问题具有重要意义。本文选择赣州市宁都县还安小流域为研究区,建立5个标准径流小区(长宽20m*5m,坡度为8°),分别为裸地(1号)、模拟天然乔灌草林(2号)、乔灌草+水平竹节沟(3号)、成熟果园+普通梯田+梯壁植草(4号)和幼年脐橙+反式梯田+梯壁植草(5号),通过安装雨量计、水位泥沙自动测量系统及人工采集各径流小区次降雨及产沙数据,分析不同降雨条件下各个径流小区的产流产沙特征,比较了不同水保措施下的减流减沙效果;对不同措施下的水保效益进行了计算并且给出了最佳水土保持措施配置的建议,主要结论如下:(1)春季夏季是降水多发期,降水场次较多,但真正形成产流的降水场次较少。以降水量看,40%的降水场次包括了74.14%的降水量,降雨强度较大。典型降水发生时,裸地产流响应最为迅速;其次为幼龄脐橙,产流率极大值高于其他3个小区。各小区产沙时间均滞后于降水开始时间,滞后时长2.5h-9h。当降水阶段性停止的时候裸地、模拟水土保持林和幼龄脐橙的产沙速率依旧保持在较高水平,裸地的表现最为明显。在降水第二阶段,产沙速率均有提升但不明显,在降水结束后产沙速率仍较高,随后产沙停止。(2)乔木茎流截流作用直接影响林下流的强弱。2号小区没有高大乔木,茎流比在3%以下;3号小区拥有20株马尾松,茎流比最大值为14.5%;4号小区拥有12株成熟蜜桔树,茎流比最大值为3.77%。较为高大的乔木植株体本身以及较大的林冠层为茎流的形成提供了便利,有效减少水土流失的产生。(3)暴雨以上级别降水造成所有立地的减流效果在72.0%-100%之间。2-5号径流小区的减流效果分别为81.1%以上、90.3%以上、81.5%以上和72.0%以上。中雨大雨条件下,所有立地造成的减流效果在83.6%以上。2-5号小区的减流效果分别为87.9%以上、84.9%以上、83.6%以上和83.8%以上。在减沙效果方面,裸地32场产流降水均有产沙,2号小区出现10次产沙,占31.25%;3号小区出现产沙14次,占43.75%;4号小区出现产沙11次,占34.37%;5号小区出现产沙17次,占比53.12%。2-4号小区产沙次数比例较小,说明模拟天然林、模拟水土保持林以及成熟果园的水土保持效果较好,幼龄果园必须依靠前期的工程措施进行泥沙拦截。(4)通过计算水土保持效益评价指标,天然林、水土保持林和成年蜜桔的减流能力较强,达81%以上,与地表植被覆盖度高、灌草搭配合理,对降水分层拦截减弱了降水动能等有关。幼龄脐橙减流能力虽然较弱,但也在72%以上,说明反式梯田是果园开发前期较为有效的水保措施。
【图文】：

路线图,路线图,研究技术

研究技术路线图

丘陵,白垩系,宁都县,花岗岩

总面积 4053.16 平方公里。县城距省会南昌 324 公里，至赣州市 162 公里。图 2.1 研究区位置示意图2.1.2 地质地貌宁都县全境地质构造确定较复杂，褶皱、断层、隆起确定、凹陷均有。地质基础系古生代震旦纪的浅变质岩构成。已出露确定的地层为前震旦系、震旦确定系、寒武系、石炭系、侏罗系、白垩系、第四系，以震旦系、白垩系为主。岩石确定主要有花岗岩、变质岩、紫色页岩、粉砂岩，以花岗岩居多。宁都属赣南中低山丘陵区，地貌确定以丘陵、山地为主，全县有丘陵 1407 平方公里，，占总面积的 34.73%；山地 1788 平方公里，占总面积确定的 44.13%。境内北部多山，中部丘陵起伏。西、北、东三面高确定，中间低，自北向南依次下降。西、
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S157

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