孫 艷，李錦彬，呂文龍

（廣西水利科學(xué)研究院，廣西 南寧 530023）

廣西是一個(gè)山地多、丘陵廣、平地少、年降雨量大且分布很不均勻的省區(qū)。根據(jù)廣西壯族自治區(qū)第二次土地調(diào)查主要數(shù)據(jù)成果公報(bào)，廣西全區(qū)現(xiàn)有耕地面積為443.1 萬hm2，其中大于6°的坡耕地面積為153.20 萬hm2，占耕地總面積的34.58%；大于15°的坡耕地面積為54.6 萬hm2，占耕地總面積的12.33%。區(qū)內(nèi)30%以上的耕地為坡耕地，10%以上的耕地為陡坡耕地。坡耕地是水土流失的重要策源地，在暴雨徑流的作用下，坡耕地土壤被分散、剝離、搬運(yùn)、沉積，這造成大量的水土流失，使耕地土層變薄、土壤養(yǎng)分流失、保水能力變差，從而土壤生產(chǎn)力下降，阻礙當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1-2]。

近年來，國內(nèi)諸多學(xué)者對坡耕地水土流失、防治措施及綜合治理模式進(jìn)行了研究。陳偉[3]、王健等[4]研究了黑龍江省西部丘陵漫崗區(qū)及渭北旱塬的坡耕地水土流失特征，姜芃等[5]在浙江省中部錢塘江流域研究人工降雨條件下坡耕地水土流失特征，張曉遠(yuǎn)等[6]、姚孝友等[7]研究了粵西、淮河流域的坡耕地水土流失特點(diǎn)，并提出防治措施和綜合治理模式。但是，針對西南土石山區(qū)坡耕地水土流失的研究相對較少，對水土流失的年內(nèi)分配研究也較為缺乏。因此，研究選擇了西南土石山區(qū)種植玉米的坡耕地，以期明確當(dāng)?shù)仄赂厮亮魇卣鳌?/p>

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西壯族自治區(qū)河池市大化縣江南鄉(xiāng)帶林村，該區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，日照充足、熱量豐富，雨量充沛，干濕季節(jié)明顯，年均日照1 395 h，年均氣溫21.7℃，全年無霜期在360 d 以上，年均降水量1 170 mm，雨量較充沛，多集中在5～9月份。

1.2 徑流小區(qū)植被狀況

試驗(yàn)地內(nèi)種植作物為玉米，種植株行距為0.5 m×0.6 m，根據(jù)當(dāng)?shù)氐母髁?xí)慣，試驗(yàn)地一年種植兩季玉米，其中春季玉米在2月中旬播種，6月底采收；秋季玉米在6月底或7月初播種，10月采收。2014年，試驗(yàn)地春季玉米在2月18日播種，6月25日采收；秋季玉米在7月5日播種，10月20日采收。

1.3 徑流小區(qū)布設(shè)

徑流小區(qū)選取時(shí)做到避免跨越河流、道路、山脊，也不應(yīng)靠近林緣，應(yīng)布設(shè)在具有類似的地形地貌、坡向一致、坡度范圍在5°～15°的區(qū)域。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)徑流小區(qū)，編號依次為S1、S2、S3，分別布置在4.5°、9.0°、14.4° 3種不同坡度的坡耕地上。徑流小區(qū)設(shè)計(jì)為寬5 m、長20 m 的矩形標(biāo)準(zhǔn)徑流場，投影面積100 m2，小區(qū)間用漿砌水泥磚砌筑30 cm 高的隔墻，徑流小區(qū)下方設(shè)有徑流桶，采用分水設(shè)備將試驗(yàn)區(qū)內(nèi)全部徑流加以分割，只取其中小部分通過量水設(shè)備，最后按分水比例還原計(jì)算，徑流桶直徑1 m，高1.2 m。

1.4 氣象數(shù)據(jù)的觀測

試驗(yàn)期間，利用小型氣象站對試驗(yàn)地的氣象指標(biāo)持續(xù)進(jìn)行觀測，觀測指標(biāo)包括降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、太陽輻射、大氣壓力、空氣濕度等。

1.5 徑流泥沙觀測

徑流泥沙觀測在每次能產(chǎn)流的降雨之后進(jìn)行，觀測內(nèi)容主要包括測量徑流桶水位高度、徑流含沙量等指標(biāo)。徑流桶水位高度主要采用鋼尺進(jìn)行測量，用鋼尺在桶內(nèi)取不同的3 點(diǎn)測定水位深度，取平均值作為水位數(shù)；含沙量指標(biāo)在降雨后24 h 內(nèi)把徑流桶內(nèi)的水?dāng)噭蛉∧嗌碀舛葮?，并在室?nèi)把泥沙濃度樣放入105℃烘箱烘烤至恒重，以此測定徑流含沙量。

2014年對3個(gè)徑流小區(qū)分別進(jìn)行了17 次徑流、泥沙數(shù)據(jù)觀測，其中4月1 次、5月2 次、6月3 次、7月4 次、8月3 次、9月2 次、10月1 次、11月1 次。

2 結(jié)果與分析

2.1 坡度對坡耕地水土流失量的影響

從表1 中可以看出，3個(gè)徑流小區(qū)總產(chǎn)流量依次為1.97、7.34、17.44 m3，小區(qū)S2、S3 的總產(chǎn)流量分別為小區(qū)S1 的3.72 倍、8.83 倍；3個(gè)徑流小區(qū)總產(chǎn)沙量分別為5.41、62.19、268.96 kg，小區(qū)S2、S3 的總產(chǎn)沙量分別為小區(qū)S1 的11.50 倍、49.72 倍；小區(qū)S2、S3 的單位體積徑流泥沙含量分別為小區(qū)S1 的3.09倍、5.63 倍。隨著坡度的增加，徑流小區(qū)產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量都明顯增加，但產(chǎn)沙量增加的幅度更大，即隨著坡度的增加，徑流小區(qū)單位體積徑流泥沙含量明顯增加。

2.2 坡度對坡耕地產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量年內(nèi)分配的影響

表1 不同坡度坡耕地水土流失

從表2 中可以看出，3個(gè)小區(qū)5～9月產(chǎn)流量分別為1.73、7.03、17.04 m3，分別占總產(chǎn)流量（4～11月）的87.85%、95.78%、97.74%。

從表3 中可以看出，S1、S2、S3，3個(gè)小區(qū)5～9月產(chǎn)沙量分別5.19、59.76、261.44 kg，分別占總產(chǎn)沙量（4～11月）的95.93%、96.09%、97.20%。

根據(jù)觀測結(jié)果，5～9月的產(chǎn)流量達(dá)到年內(nèi)總產(chǎn)流量的85%以上，產(chǎn)沙量達(dá)到年內(nèi)總產(chǎn)沙量的95%以上，坡耕地年內(nèi)水土流失主要集中在5～9月，其中產(chǎn)沙量的集中情況更為明顯，且產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量都有隨著坡度增加而集中程度更高的趨勢。

表2 不同坡度坡耕地產(chǎn)流量年內(nèi)分配情況 （m3）

表3 不同坡度坡耕地產(chǎn)沙量年內(nèi)分配情況表 （kg）

2.3 坡耕地水土流失量與降雨量關(guān)系

從表4 中可以看出，坡耕地水土流失量變化與降雨量的變化情況基本一致，試驗(yàn)地降雨主要集中在6～8月，坡耕地產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量也主要集中在這3個(gè)月。其中坡耕地產(chǎn)流量主要集中在7、8月，這主要與7、8月降雨量較大有關(guān)；而產(chǎn)沙量主要集中在6、7月，這不僅和降雨量較大有關(guān)，還和坡耕地下墊面情況有關(guān)，6、7月是當(dāng)?shù)卮杭居衩撞墒蘸颓锛居衩撞シN的交接時(shí)期，土地失去了地表覆蓋物，玉米播種又導(dǎo)致了土體擾動，土壤較為疏松，易被沖蝕。

表4 不同坡度坡耕地降雨和水土流失觀測情況表

4 結(jié) 論

研究表明：坡度越大，坡耕地水土流失越嚴(yán)重；降雨越多，水土流失量越大；當(dāng)?shù)馗髁?xí)慣對水土流失也有較大影響。

（1）坡耕地徑流小區(qū)S2（坡度9.0°）、S3（坡度14.4°）的總產(chǎn)流量分別為S1（坡度 4.5°）的3.72 倍、8.83倍，總產(chǎn)沙量分別為11.50 倍、49.72 倍，隨著坡度的增加，徑流小區(qū)產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量都明顯增加，但產(chǎn)沙量增加的幅度更大。

（2）坡耕地5～9月的產(chǎn)流量達(dá)到年內(nèi)總產(chǎn)流量的85%以上，產(chǎn)沙量達(dá)到年內(nèi)總產(chǎn)沙量的95%以上，坡耕地年內(nèi)水土流失主要集中在5～9月，其中產(chǎn)沙量的集中情況更為明顯，且產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量都有隨著坡度增加集中程度更高的趨勢。

（3）坡耕地的水土流失量與降雨量的變化基本一致，試驗(yàn)地降雨主要集中在6～8月，坡耕地產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量也主要集中在這3個(gè)月，但由于受當(dāng)?shù)赜衩追N植耕作習(xí)慣的影響，坡耕地產(chǎn)流量主要集中在7、8月，而產(chǎn)沙量主要集中在6、7月。

[1]辛 艷，王 瑄，邱 野，等. 遼寧省不同耕作方式對坡耕地水土及氮磷養(yǎng)分流失的影響效果[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，2013，27（1）：27-30.

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