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        小開河引黃泥沙堆積區(qū)綜合修復(fù)措施的改土效應(yīng)評(píng)價(jià)

        2016-07-29 09:31:56王景元劉翠麗王興霞李勇強(qiáng)
        海河水利 2016年1期
        關(guān)鍵詞:監(jiān)測(cè)方法

        王景元,劉翠麗,王興霞,王 力,李勇強(qiáng)

        (1.濱州市小開河引黃灌溉管理局,山東 濱州 256600;2.濱州市水利局,山東 濱州 256600)

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        小開河引黃泥沙堆積區(qū)綜合修復(fù)措施的改土效應(yīng)評(píng)價(jià)

        王景元1,劉翠麗1,王興霞2,王力1,李勇強(qiáng)1

        (1.濱州市小開河引黃灌溉管理局,山東 濱州256600;2.濱州市水利局,山東 濱州256600)

        摘 要:黃河是高含沙河流,引黃必然引沙,小開河引黃灌區(qū)沉沙池的清淤棄土區(qū)多年累計(jì)了大量泥沙,又稱泥沙堆積區(qū),因缺乏植被保護(hù),土地沙化和水土流失現(xiàn)象特別嚴(yán)重。2011年采取工程技術(shù)及配套生物修復(fù)措施進(jìn)行了綜合治理并跟蹤監(jiān)測(cè),探討了泥沙堆積區(qū)不同植被類型對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響和對(duì)土壤速效N、P、K含量的影響,對(duì)引黃泥沙的綜合治理具有指導(dǎo)意義。

        關(guān)鍵詞:綜合措施;監(jiān)測(cè)方法;有機(jī)質(zhì)影響;速效N、P、K影響

        小開河引黃灌區(qū)(117°42′~118°04′E,37°17′~38°03′N)位于黃河下游利津水文站上游60 km,隸屬黃河三角洲腹地,灌區(qū)屬黃河沖積平原,屬半干旱、半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,年均降水量584 mm,6—9月平均降水量457 mm,占全年的78.25%;平均水面蒸發(fā)量1 154 mm,平均氣溫12.3℃,極端最低氣溫-22.7℃,極端最高氣溫40.8℃,平均無(wú)霜期210 d,年光照時(shí)數(shù)2 400~2 700 h。

        小開河引黃灌區(qū)采取長(zhǎng)距離輸沙技術(shù),沉沙池建在距離渠首51.3 km處,集中沉沙、以挖待沉。由于每年清淤30萬(wàn)m3,66.1 hm2的棄土場(chǎng)堆積了大量泥沙,高出地面2~3 m,因缺乏植被保護(hù),土地沙化和水土流失現(xiàn)象特別嚴(yán)重。

        1 綜合治理措施實(shí)施

        在泥沙堆積區(qū)內(nèi),對(duì)清淤棄土區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格化封閉筑堤,棄土區(qū)四周建立擋土壩,既作排淤圍堰,又作綠化平臺(tái),營(yíng)建喬木、灌木及草本的立體配置模式,水平配置以混交林營(yíng)建為主,做到防風(fēng)固沙。網(wǎng)格間的地塊用來(lái)種植農(nóng)作物,秋末莊稼收獲后對(duì)部分堆積泥沙外運(yùn)進(jìn)行資源化利用,或用來(lái)填筑路基、園林綠化、農(nóng)村建設(shè),顆粒較細(xì)的用來(lái)燒磚,然后清淤時(shí)用泥漿泵清淤棄土,并盡量淤平。春秋進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植,增加植被覆蓋率,做到清淤、改土、用土、種植良性循環(huán)。

        1.1工程措施

        建立棄土場(chǎng),將沉沙池內(nèi)的清淤泥沙引入棄土場(chǎng)地,全面平整后進(jìn)行地塊分割,以利于農(nóng)林經(jīng)營(yíng);在棄土場(chǎng)內(nèi)根據(jù)實(shí)際地形,每隔200~250 m設(shè)置1道分割壩,壩頂寬3.0 m,壩高2.5 m,外坡1∶2;在棄土場(chǎng)四周建立擋土圍壩,壩頂寬5.0 m,壩高3.0 m,外坡1∶2。這樣一來(lái),泥沙堆積形成12個(gè)長(zhǎng)200~300 m、寬200~250 m的網(wǎng)格池。

        1.2生物措施

        在網(wǎng)格池內(nèi)進(jìn)行農(nóng)林間作,農(nóng)作物以玉米、棉花、花生和大豆為主,主要采取對(duì)外承包模式,鼓勵(lì)群眾采用覆膜保墑、保土保肥種植方式;喬木樹種以速生楊樹為主,株行距為3.0 m×3.0 m,密度為1 100 株/hm2,隨著樹木郁閉度的增加,逐漸擺脫農(nóng)作物的種植。擋土壩上進(jìn)行喬灌草混交模式的栽植,喬木樹種以刺槐、白蠟為主,株行距平均為3.0 m×3.0 m,密度為1 100株/hm2;灌木樹種以紫穗槐、連翹為主;擋土壩外坡植草固坡,草本種類以當(dāng)?shù)氐墓肺膊荨⒌攸S等為主。

        2 監(jiān)測(cè)方法

        以不同工程措施及配套生物修復(fù)措施下的典型植被為研究對(duì)象,并以侵蝕區(qū)內(nèi)的裸地作為對(duì)照,主要分析不同植被類型下的防風(fēng)固沙、蓄水保土改土功能。

        在泥沙堆積區(qū)內(nèi)選取典型工程技術(shù)及配套生物修復(fù)措施下的不同樣地,具體樣地類型見表1。

        表1 試驗(yàn)樣地概況

        選取楊樹+花生農(nóng)林間作和大豆農(nóng)田作為研究對(duì)象,同時(shí)選取棄土場(chǎng)外圍圍堰上的刺槐純林作為研究對(duì)象,并以該區(qū)的裸地作為對(duì)照。

        侵蝕區(qū)內(nèi),在各植被類型標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi),分別選取200~300 m2不等的標(biāo)準(zhǔn)樣地3個(gè),在各樣地內(nèi)按S形均勻布設(shè)4個(gè)試驗(yàn)樣點(diǎn),分0~20、20~40 cm2層進(jìn)行分層采樣,土壤樣品風(fēng)干后測(cè)定土壤理化性質(zhì)。

        3 泥沙堆積區(qū)土壤養(yǎng)分功能改善

        3.1不同植被類型對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

        由圖1可知,在泥沙堆積區(qū),不同植被類型土壤有機(jī)質(zhì)含量均值表現(xiàn)為大豆>楊樹+花生>刺槐>裸地,其中刺槐純林、楊樹+花生農(nóng)林間作、農(nóng)作物大豆土壤有機(jī)質(zhì)含量分別是裸地的4.92、4.14和4.87倍。各植被類型下,土壤表層的有機(jī)質(zhì)含量明顯高于20~40 cm土層。

        圖1 泥沙堆積區(qū)不同植被類型下的土壤有機(jī)質(zhì)含量

        3.2不同植被類型對(duì)土壤速效N、P和K含量的影響

        由圖2可知,在泥沙堆積區(qū),不同植被類型土壤速效N含量均值表現(xiàn)為楊樹+花生>大豆>刺槐>裸地,其中刺槐純林、楊樹+花生農(nóng)林間作、農(nóng)作物大豆的土壤速效N含量分別是裸地的1.94、2.72和2.63倍。各植被類型下,土壤表層的速效N含量明顯高于20~40 cm土層。由圖3可知,不同植被類型土壤速效P含量均值表現(xiàn)為大豆>楊樹+花生>刺槐>裸地,其中刺槐純林、楊樹+花生農(nóng)林間作、農(nóng)作物大豆土壤速效P含量分別是裸地的2.65、3.80和4.34倍。各植被類型下,土壤表層的速效P含量明顯高于20~40 cm土層。

        圖2 泥沙堆積區(qū)不同植被類型下的土壤速效N含量

        圖3 泥沙堆積區(qū)不同植被類型下的土壤速效P含量

        圖4 泥沙堆積區(qū)不同植被類型下的土壤速效K含量

        由圖4可知,在泥沙堆積區(qū),不同植被類型土壤速效K含量均值表現(xiàn)為刺槐>大豆>楊樹+花生>裸地,其中刺槐純林、楊樹+花生農(nóng)林間作、農(nóng)作物大豆土壤速效K含量分別是裸地的3.67、2.46和3.06倍。各植被類型下,土壤表層的速效P含量明顯高于20~40 cm土層。

        4 結(jié)論

        在泥沙堆積區(qū),不同植被類型土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為大豆>楊樹+花生>刺槐>裸地;土壤速效N含量表現(xiàn)為花生+楊樹>大豆>刺槐>裸地;土壤速效P含量表現(xiàn)為大豆>楊樹+花生>刺槐>裸地;土壤速效K含量表現(xiàn)為刺槐>大豆>花生+楊樹>裸地。各植被類型下,土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分含量土壤表層明顯高于20~40 cm土層。改善土壤養(yǎng)分能力農(nóng)作物大豆、楊樹+花生農(nóng)林間作較好,而刺槐純林較差。

        參考文獻(xiàn)

        [1]夏青,尚潤(rùn)陽(yáng).植被覆蓋對(duì)土壤水蝕的影響評(píng)價(jià)[J].海河水利,2014(2):1.

        [2]韓鵬,李秀霞.黃河流域土壤侵蝕及植被水保效益研究[J].應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào),2008(2):4.

        中圖分類號(hào):S157.2

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

        文章編號(hào):1004-7328(2016)01-0046-03

        DOI:10.3969/j.issn.1004-7328.2016.01.017

        收稿日期:2015—10—23

        基金項(xiàng)目:山東省重大水利科研與技術(shù)推廣項(xiàng)目(SDSLTG201225)

        作者簡(jiǎn)介:王景元(1961—),男,研究員,主要從事引黃灌區(qū)管理工作。

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