國家水土保持生態(tài)修復(fù)云南大姚試點(diǎn)工程效益監(jiān)測研究——水土流失監(jiān)測分析.pdf

1、我國是世界上水土流失嚴(yán)重的國家之一，根據(jù)第二次全國水土流失遙感調(diào)查成果，20世紀(jì)90年代末，全國水土流失總面積356km2，占全國土地面積的37.08％。水土流失導(dǎo)致的生態(tài)惡化、土地退化和泥沙危害等問題，對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，水土流失已成為我國的頭號環(huán)境問題。為了加快水土流失治理的進(jìn)程，改善生態(tài)環(huán)境，有效保護(hù)和合理利用水土資源。2001年水利部提出了新時期水土流失治理的新思路：充分發(fā)揮大自然的力量，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能

2、力，促進(jìn)植被的大面積恢復(fù)，加快水土流失治理步伐的新思路。2002年全國有128個縣(市)開展了“水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)工程”，大姚縣是云南省7個試點(diǎn)縣之一。為了了解和掌握生態(tài)修復(fù)工程及其措施改良土壤、控制侵蝕的規(guī)律和效果，并回答其改良土壤、控制侵蝕的程度。本研究以大姚縣水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)工程為依托，在修復(fù)區(qū)選擇有代表性的典型樣區(qū)建立監(jiān)測站，根據(jù)水土保持監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合修復(fù)區(qū)的實(shí)際情況，選擇一套能科學(xué)反映水土保持生態(tài)修復(fù)在改良土壤、控制

3、侵蝕方面效益的監(jiān)測內(nèi)容和指標(biāo)，以傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)為主，“3S”技術(shù)為輔，對生態(tài)修復(fù)區(qū)土壤及其土壤侵蝕進(jìn)行監(jiān)測研究。在回答上述問題的基礎(chǔ)上對大姚縣水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)工程提出完善建議。 大姚縣生態(tài)修復(fù)區(qū)經(jīng)過實(shí)施3年的生態(tài)修復(fù)工程，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)良好發(fā)展的跡象：植被覆蓋度由原來的49.40％提高到80.44％，生物多樣性開始增加，“喬-灌-草”或“灌-草”搭配的群落面積逐漸增多，修復(fù)區(qū)生態(tài)景觀有所改善，大部分區(qū)域從過去矮小稀疏的灌叢

4、或裸地演變到現(xiàn)在大片綠色山地，植物群落正在向良好方向演替。生態(tài)修復(fù)工程及措施改良土壤、調(diào)節(jié)徑流、控制侵蝕的效果顯著。通過為期2年的監(jiān)測、分析和評價，得到以下主要結(jié)果： (1)植物改良土壤的效果顯著，提高了土壤抗沖性和抗蝕性。監(jiān)測還發(fā)現(xiàn)，在“裸地→草地→稀樹草叢地/稀樹灌叢地→林地”的地類系列上，存在土壤理化性質(zhì)逐步得到改善的趨勢。比如有機(jī)質(zhì)含量、＞0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量、土壤孔隙度、土壤含水量、土壤滲透速度單項指標(biāo)逐步得

5、到提高；結(jié)構(gòu)體破壞率、容重、比重等單項指標(biāo)逐步降低；水穩(wěn)性指數(shù)等綜合指標(biāo)有逐步增加的趨勢；抗沖模數(shù)等綜合指標(biāo)則逐漸降低。植被改良土壤的作用逐步增強(qiáng)，土壤抗侵蝕能力逐步提高。 (2)修復(fù)區(qū)中實(shí)施水土保持措施的各地類，土壤侵蝕得到了控制，侵蝕量模數(shù)在232～456t/km2.a之間，土壤侵蝕降到輕度及其以下程度，有的甚至基本完全控制了水土流失。而裸地是重要產(chǎn)沙源地，侵蝕量模數(shù)在6660～8640t/km2.a之間，平均土壤侵蝕模數(shù)

6、為7292.75t/km2.a，是水土保持生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)對象。 在“裸地→草地→稀樹草叢地/稀樹灌叢地→林地”的地類系列上，存在著地表徑流由高到低、土壤侵蝕由強(qiáng)到弱的趨勢。植被調(diào)節(jié)徑流、控制侵蝕的能力逐漸增強(qiáng)。 動態(tài)分析表明，修復(fù)區(qū)土壤侵蝕得到控制，土壤侵蝕量減少，微度侵蝕面積增加，輕度、中度和強(qiáng)度侵蝕面積減少。土壤侵蝕量由修復(fù)前的194231.09t降到修復(fù)后的107819.62t，土壤侵蝕量比生態(tài)修復(fù)前減少了44

7、.89％，微度侵蝕面積由修復(fù)前的182.85km2增加到修復(fù)后的324.56km2，平均土壤侵蝕模數(shù)由1125.73t/km2.a下降到334.09t/km2.a。僅從控制土壤侵蝕這一角度來看，生態(tài)修復(fù)的效果比其他方法好，而且適宜在以輕度和中度土壤侵蝕為主的地區(qū)開展水土保持生態(tài)修復(fù)工程，控制土壤侵蝕的效果最顯著。 (3)監(jiān)測分析表明，植被與土壤、徑流量、土壤侵蝕量有很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系，而且植被群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，演替等級越高，這種相關(guān)

8、關(guān)系越強(qiáng)。 (4)植被恢復(fù)采用“喬-灌-草”或“灌-草”模式較好，其改良土壤、調(diào)節(jié)徑流和控制侵蝕的能力較強(qiáng)。而采用單一的草地模式或“喬-灌”模式，水土保持作用相對較差。另外，引起土壤侵蝕的最小降雨強(qiáng)度(或侵蝕降雨強(qiáng)度閾值)，一般都存在“喬-灌-草”或“灌-草”模式高于單一的草地模式或“喬-灌”模式。 坡改臺(梯)修復(fù)措施改變微地形，調(diào)節(jié)徑流、控制侵蝕的效果顯著。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，采用寬臺面且反坡、臺面外邊沿留圍埂的坡改臺(梯

9、)生態(tài)修復(fù)措施，調(diào)節(jié)地表徑流、控制侵蝕的效果顯著，反之則效果較差。從大姚實(shí)施情況看，臺面一般不小于3m且反坡，圍埂高20cm，基本不產(chǎn)生徑流和侵蝕。 土壤侵蝕量與降雨強(qiáng)度成顯著的正二次或冪函數(shù)關(guān)系，與降雨量關(guān)系較弱。徑流系數(shù)、土壤侵蝕量與土壤穩(wěn)定滲透系數(shù)分別成顯著的負(fù)二次函數(shù)和負(fù)對數(shù)關(guān)系，土壤侵蝕量與水穩(wěn)性指數(shù)和抗沖模數(shù)分別成顯著的負(fù)對數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)關(guān)系。 (5)經(jīng)過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在“裸地→草地→稀樹草叢地/稀樹灌叢地