黄河中游黄土坡地不同利用方式土壤生态效应研究——以小浪底库区为例

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黄河中游地区水土流失严重,不合理的黄土坡地利用方式是产生这种现象的重要原因之一。国家在该地区开展了一系列的生态建设,形成了不同的坡地景观格局。本文以小浪底库区为例,采用定位观测和模拟降雨的试验方法研究了免耕农田、传统耕作农田、撂荒地、侧柏林地、李树一苜蓿间作地和果园地典型黄土坡地利用方式对土壤理化性质、土壤水分、水土流失的影响,通过为期三年的试验研究,得出以下结论: 1.通过对小浪底库区黄土坡地的免耕农田、传统耕作农田、撂荒地、侧柏林地、问作地和果园地6种利用方式下的土壤理化性质的测定和分析,结果表明小浪底库区黄土坡地实施保护性耕作和林草措施后,土壤质量在一定程度上得到恢复。不同土地利用方式的土壤质量具有明显差异。李树一苜蓿间作地、侧柏林地、撂荒地、免耕农田土壤理化性质显著好于传统耕作农田和果园地,其中李树—苜蓿间作地土壤质量最高。坡位、坡向、坡度对土壤理化性质影响显著,一般规律为坡底好于坡中,坡中好于坡顶,阴坡好于阳坡;随坡度增加,土壤理化性质变差;土壤养分具有明显的表聚作用,0-20cm土层土壤养分大于20-40cm土层土壤养分。 2.对比分析了不同降雨年份下土地利用方式与土壤水分的关系,结果显示: (1)6种土地利用方式下的土壤水分在丰水年(2003年)差异不显著,在干旱年份(2005年)土壤水分差异显著。(2)坡位对水分的影响在丰水年(2003年)不显著,在干旱年份(2005年)影响显著,现规律为坡底大于坡中,坡中大于坡顶。(3)在试验期间(2003-2005年),免耕农田和传统耕作农田土壤水分的剖面结构表现趋势为波动性,撂荒地、侧柏林地、李树一苜蓿间作地和果园地从丰水年(2003年)到干旱年(2005年)的表现趋势为增长型向波动型转化,土壤不同层次的变化没有规律性。(4)在试验期间(2003—2005年),6种土地利用方式下雨季蓄水效率存在显著差异,免耕农田、传统耕作农田表现出较高的蓄水效率。 3.坡地利用方式影响地表径流和土壤侵蚀量。在其他外界一致的情况下,六种土地利用方式的径流量和泥沙量变化趋势为:传统耕作农田>果园地>免耕农田>撂荒地>侧柏林地>李树~苜蓿间作地。农田改变传统利用方式后可以显著降低径流量和泥沙量。模拟降雨试验表明,地表径流速度与产流降雨历时具有明显的对数函数关系,累积径流量和累积产沙量和产流降雨时间存在着明显的线性变化趋势;传统耕作农田和果园地流失泥沙养分在产流初期表现出较高的趋势,动态变化比较大;沉淀泥沙养分含量都存在一定的富集,果园地、传统耕作的富集比较高。 综上所述,黄河中游地区黄土坡地采用果木—苜蓿问作方式是一种比较理想的土地利用方式。同时在坡耕地不能全部退耕的现实上,免耕农田也是一种比较可行的坡耕地利用方式。
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