植物籬對(duì)紅壤坡耕地的水土保護(hù)效應(yīng)及其機(jī)理研究.pdf

1、等高植物籬(Contour Hedgerow)是指在山丘、坡面上沿等高線按照一定的間隔，以線狀或條帶狀密植喬木、多年生灌木或草本植物，形成能擋水、擋土的籬笆墻。以達(dá)到防治水土流失的技術(shù)。是一種坡耕地上低投入、高收益的保護(hù)性耕作和可持續(xù)利用技術(shù)。
　　 本文首先從回顧20世紀(jì)50年代植物籬的提出開始。歸納和總結(jié)了植物籬在土壤流失控制方面的研究成果、具體的研究方向和涉及的研究問(wèn)題。研究選取浙江諸暨典型的紅壤丘陵山區(qū)坡耕地為研究對(duì)象，

2、依托原有坡耕地地形，建立野外徑流小區(qū)。設(shè)計(jì)5種不同的植物籬種植模式麥冬雙行(MM)、黃花菜+麥冬(MH)、黃花菜雙行(HH)、麥冬單行(M)、黃花菜單行(H)，并以裸坡(L)為對(duì)照。研究選取7次自然降雨觀測(cè)結(jié)果并與人工模擬暴雨試驗(yàn)相結(jié)合，分析不同植物籬處理的減流減沙效應(yīng)的差異；在人工模擬降雨條件下，下墊面土壤水分舍量對(duì)徑流量、侵蝕量的影響。同時(shí)引入條帶法稀土元素(REE)示蹤技術(shù)對(duì)侵蝕泥沙的空間來(lái)源及分布特征做定位分析。通過(guò)測(cè)定不同處理

3、的土壤樣品，分析植物籬處理下土壤理化性質(zhì)各處理間的差異性。研究土壤理化性質(zhì)指標(biāo)與土壤侵蝕量與徑流量之間的相關(guān)性，并通過(guò)主成分分析法，依托5類17種土壤理化性質(zhì)指標(biāo)，建立植物籬條件下土壤的抗蝕性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。最后通過(guò)建立的土壤抗蝕性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)不同坡位的土壤抗蝕性做評(píng)價(jià)：實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析植物籬對(duì)坡面徼地形的影響。
　　 結(jié)果顯示：
　　 1.5種植物籬種植模式改變土壤徼地形，減少紅壤坡耕地的水土流失。其中麥冬雙行植物籬與對(duì)

4、照組相比能降低地表徑流40％以上，降低土壤流失量60％，效果最佳；雙行植物籬種植模式優(yōu)于單行植物籬，能更顯著地降低土壤流失量與徑流量。
　　 2.土壤水分含量能顯著影響徑流和土壤流失的發(fā)生特征。同一處理下，隨著土壤含水量向飽和含水量方向增加時(shí)，次降雨的侵蝕量和徑流量也表現(xiàn)出一致的變化方向。
　　 3.建立了自然降雨與模擬暴雨下的徑流產(chǎn)沙回歸模型。發(fā)現(xiàn)自然降雨的長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果顯示，土壤流失量與徑流量呈一次函數(shù)關(guān)系；模擬強(qiáng)降雨

5、下，土壤流失量與徑流量呈二次函數(shù)關(guān)系，表明模擬暴雨下，徑流加強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致土壤流失量的加速增強(qiáng)。
　　 4.植物籬的設(shè)置對(duì)土壤理化性質(zhì)有顯著影響。不同的土壤理化性質(zhì)指標(biāo)在處理組與對(duì)照組之間有顯著差異，同時(shí)在對(duì)照組之間也存在顯著差異。
　　 5.土壤容重和孔隙度指標(biāo)可作為衡量植物籬控制水土流失效應(yīng)的最佳指標(biāo)。自然降雨與人工模擬降雨實(shí)驗(yàn)的對(duì)比結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同土壤理化性質(zhì)指標(biāo)與土壤流失量之間的相關(guān)性在兩種實(shí)驗(yàn)下存在差異，在強(qiáng)降雨條件下

6、，土壤容重與孔隙度指標(biāo)對(duì)土壤流失量顯著相關(guān)。
　　 6.根據(jù)17個(gè)抗蝕性指標(biāo)建立了植物籬條件下紅壤抗蝕性指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)體系，得出土壤抗蝕性麥冬雙行(MM)>黃花菜+麥冬(MH)>黃花菜雙行(HH)>麥冬單行(M)>黃花菜單行(H)>裸坡(L)。并進(jìn)一步分析了不同植物籬處理下土壤抗蝕性產(chǎn)生的原因。
　　 7.不同坡位的植物籬對(duì)土壤抗蝕性的改變存在差異，上坡土壤的抗蝕性優(yōu)于中下坡。REE示蹤結(jié)果同樣顯示。侵蝕泥沙主要來(lái)源集中