黄土高原坡耕地水土流失综合治理中循环利用及模式分析
2011-12-2616:29:01来源:中国计量测控网
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摘要。黄土高原地区的坡耕地是水土流失最为严重的区域,治理好坡耕地是防治水土流失的关键。通过对坡耕地水土流失和综合治理主要措施的分析,探讨了黄土高原坡耕地的径流泥沙、坡面水资源以及农业化肥的循环利用,提出了以整治梯田工程、营造经济林、建设集水补水性耕地、实施封禁治理等多种坡耕地综合治理模式。
关键词:黄土高原;坡耕地;综合治理;循环利用;模式
水土流失是造成生态环境恶化、土地退化和土壤贫瘠的主要因素。水土流失使每年流经黄河三门峡站的泥沙有16亿t之多,若按50%来自坡耕地、耕作层深度以20cm计,仅黄土高原地区相当于每年损失可耕地33.33万余hm2。多年来的试验研究表明,黄土高原地区的水土流失以坡耕地最为严重,面积也较大,黄土高原现有耕地面积834万hm2,坡耕地约占65%,其中近1/3坡面角大于15°,近10%大于25°;60%的坡耕地耕层浅薄,保水、保土、保肥能力差,主要分布于陕北、晋西丘陵沟壑区梁峁坡面的中上部。这些类型的坡耕地极易发生水土流失,大部分地区的土壤侵蚀模数高达20000~30000t/(km2·a)。坡耕地的水土流失比一般的荒坡地还严重。因此,研究黄土高原坡耕地综合治理问题,对减少水土流失危害、保护国家生态安全有重大意义。
一、黄土高原坡耕地的水土流失
坡耕地是山丘区水土流失最为严重的区域之一。随着人口的增长,耕垦由平原地区向山区丘陵区扩展,坡度愈来愈陡,加之生产方式落后,激发和加剧了沟道侵蚀和重力侵蚀,坡耕地水土流失日益严重。陕西省每年流入黄河泥沙的40%~60%来自坡耕地。黄河中游地区土壤侵蚀模数一般在5000t/(km2·a)以上,局部地区高达25000t/(km2·a)。坡耕地是水土流失主要的发生区域,也是黄河泥沙危害的主要根源。
1.坡耕地水土流失特点
(1)坡度越陡,流失越重
坡耕地水土流失随着坡度的增大而加剧。根据对黄土高原地区土壤侵蚀强度的调查分析,坡耕地土壤侵蚀一般都为中度以上的侵蚀,8°以下、8°~15°、15°~20°、20°~25°和25°以上坡耕地的侵蚀模数分别为1000~2500t/(km2·a)、2000~5000t/(km2·a)、3000~8000t/(km2·a)、5000~10000t/(km2·a)和10000~25000t/(km2·a)。
(2)水蚀为主,兼有其他
黄土高原坡耕地主要分布于水力侵蚀地区,坡耕地侵蚀类型多以水力侵蚀为主,同时也有水力、风力、重力等两种或两种以上侵蚀动力综合作用的复合或复杂侵蚀类型。
(3)土壤疏松,侵蚀加剧
黄土高原地区出露地面的组成物质主要有厚层黄土沉积物及其发育的黑垆土、黄棉土等。这类土壤和地面组成物质在地表植被遭到破坏的情况下,土壤抗侵蚀特性很差,极易受水力、风力等外营力的侵蚀而被搬运。这些地区坡耕地分布广,面积大,不合理垦殖严重,土壤疏松,易崩解,可蚀性大。
(4)表土流失,肥力衰减
坡耕地土壤侵蚀造成土壤中养分急剧衰减。通过在黄土高原南部淳化县设置的径流小区研究比较了泥沙和坡耕地耕作层土壤中养分含量的变化。坡耕地流失泥沙中有机质、全氮和碱解氮的比值显然大于1,依次为1.
43、1.67和1.2。1987—1993年,泥沙中有机质和全氮年均下降分别为0.083%和0.006%,坡耕地土壤养分随侵蚀时间的延续呈衰减趋势。综合观测结果,土壤养分流失量随坡度增大呈幂函数增大。径流中养分含量极微,因此泥沙流失是养分衰减的主要途径,以有机质和氮素的衰减最为明显。
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