不同水土保持措施對油茶幼林土壤侵蝕的影響

黃錦祥

（福建省寧化縣水土保持站，福建 三明365400）

水土流失已成為重要的環境問題之一［1］。寧化縣地處“三江源頭”，是福建省水土流失最嚴重的地區之一，也是我國南方紫色土丘陵區水力侵蝕的典型代表，嚴重的水土流失，制約了社會、經濟的可持續發展，加劇了區域貧困和生態環境惡化［2］。林超文等（2010）對四川紫色土區坡耕地不同耕作與覆蓋方式水土流失養分影響進行研究［3］，對植物籬對紫色土區坡耕地水土流失及土壤肥力的影響［4］，林開旺（2002）對閩西嚴重侵蝕紫色土不同治理措施群落生物能及能量研究［5］，但目前對紫色土侵蝕區油茶林水土保持措施應用研究報道較少。鑒此，本研究以寧化縣紫色土侵蝕區油茶林為研究對象，分析不同水土流失治理措施的水土保持效果，為福建省寧化縣紫色土侵蝕區油茶林的水土流失治理工作提供科學指導。

1 研究區自然概況

研究區位于福建省寧化縣石壁鎮，為典型的紫色土強度侵蝕區，地理位置為26°14′13″N，116°27′31″E。屬中亞熱帶季風氣候區，年均氣溫在15～18℃，最熱月在7月，極端最高氣溫38.3℃，最冷月在1月，極端最低氣溫－11℃。10℃以上多年平均積溫為5 400℃，年均無霜期261d。該區降雨量充沛，年均降水量在1 700～1 900mm，但年內各季雨量分配不均，雨季與旱季明顯，4—6月降雨量多，9—11月為少雨季節。該區植被主要以馬尾松和油茶為主。

2 研究方法

2.1 試驗材料

2年生油茶苗；圓葉決明種子、復合肥、有機肥。

2.2 水土保持措施設置

設3種不同處理，每個處理3次重復，小區面積為100m2。3種處理方法如下：

CK順坡種植油茶：人工小穴整地，穴的規格為40cm×40cm×30cm，施有機肥2株·kg－1。2013年春季種植。

C1采用草帶＋魚鱗坑種植油茶＋種植圓葉決明：沿坡面每隔6m開挖一條等高水平草帶，草帶里低外高，草帶寬為1.2m，帶內松土15cm，草帶內種植圓葉決明；坡面開挖長徑1.2m，短邊徑0.8 m，穴深0.5m的魚鱗坑種植穴，施有機肥2株·kg－1，2013年春季種植油茶。草帶及魚鱗坑點播圓葉決明。6月對油茶樹兜下影響油茶生長的圓葉決明清理并覆蓋樹兜下。

C2采用魚鱗坑種植油茶＋圓葉決明：坡面開挖長徑1.2m，短邊徑0.8m，穴深0.5m的魚鱗坑種植穴，施有機肥2株·kg－1，2013年春季種植油茶。坡面點播圓葉決明，6月對油茶樹兜下影響油茶生長的圓葉決明清理并覆蓋樹兜下。

2.3 觀測方法

林草覆蓋度測定：林草覆蓋度采用對角線段法測定。

土壤侵蝕量及徑流量測定：選擇若干次典型降水，觀測不同處理的徑流量與侵蝕量。徑流量觀測在降雨產流停后，量讀徑流池中的徑流量，侵蝕量觀測對懸移質測定，每次降水完后將徑流池水攪拌均勻，取500mL水樣，3個重復，沉淀、烘干、稱質量，計算水樣中的泥沙量。推移質觀測，將徑流池水放干，將沉淀在池中泥土取出稱重，取樣、烘干，重復3次測定。

在采取不同水保措施的林地內，分別布設3塊10m×10m的樣方，在每個樣方內分別選取3個樣點，用土鉆取0～10cm的表層土壤，共計采集27個土壤樣品。土樣采回后，盡快帶回實驗室，風干，分別過2mm和0.25mm篩。其中過2mm篩用于測定土壤的全量養分；過0.25mm篩用于測定土壤的速效養分。其中土壤有機質用重鉻酸鉀法測定，土壤全氮采用半微量開氏法測定，全磷采用氫氧化鈉鉬銻抗比色法測定，全鉀采用氫氧化鈉堿熔－火焰光度計法測定；堿解氮用堿解擴散法測定，有效磷采用硫酸高氯酸浸提鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用乙酸銨浸提火焰光度計法測定［6，7］。

3 結果與分析

3.1 不同水保措施油茶生長情況

如表1所示，采取水保措施種植油茶后，油茶幼林的平均樹高和平均地徑均表現為減少的趨勢，與CK相比，C1和C2的平均樹高分別減少11cm和9 cm，平均地徑分別減少0.5cm和0.3cm。C1和C2的平均冠幅也表現為減少的趨勢。這表明采取水保措施后，油茶的生長情況在生長初期并沒有得到提高，反而受到抑制。這可能與C1和C2措施中圓葉決明與油茶爭肥有關，同時幼林油茶樹兜下的圓葉決明覆蓋影響油茶光合作用，從而影響幼林油茶生長。

表1 不同水保措施油茶幼林生長情況

3.2 不同水保措施對地表植被覆蓋度的影響

水保措施的應用明顯提高樣地的植被覆蓋度，如表2所示，CK的林草覆蓋度僅為5%，采取水保措施后，C1和C2的林草覆蓋度分別增加到75%和69%，C1和C2的圓葉決明鮮草產量分別為40t·hm－2和31t·hm－2。

表2 不同水保措施地表植被覆蓋度

3.3 不同水保措施對徑流量和泥沙量的影響

如表3所示，CK年徑流量為24.98m3，采取C1和C2水保措施后，年徑流量明顯下降，分別降低了83.19%和60.73%。與徑流量相比，采取C1和C2水保措施后，年泥沙量的下降幅度更大，分別降低了99.76%和95.17%。CK的水土比為206，而C1和C2的水土比分別為14 483和1 671，表明采取水保措施后，沖刷出樣地的水變得更清，泥沙量含量更少，其中也尤以C2模式對徑流量和泥沙量減少的效果更為明顯。

表3 不同水保措施徑流泥沙特征

3.4 不同水保措施對土壤養分的影響

不同水保措施對土壤全量養分的影響基本一致，如表4所示，土壤中有機質、全氮、全磷和全鉀含量均表現為：C1＞CK＞C2。C1模式的全量養分含量均表現為最高，而采取C2模式后，其土壤全量養分含量甚至低于CK，表明C1模式有利于土壤全量養分含量的累積，而C2模式卻表現為促進土壤全量養分含量的下降。不同水保措施對土壤全量養分含量的影響存在差異，可能與C1模式草帶的施用有關。不同水保措施對土壤速效養分的影響存在差異，其中堿解氮表現為：C1＞CK＞C2，有效磷為C2＞CK＞C1，速效鉀為C1＞C2＞CK。

表4 不同水保措施土壤養分含量

4 小結

4.1 水土保持措施應用后，油茶幼林的樹高和地徑均表現為減少的趨勢，其中C1和C2的樹高分別減少11cm和9cm，平均地徑分別減少0.5cm和0.3 cm。采取水保措施后，油茶幼林并未受到促進，反而受到抑制，因此幼林油茶套種圓葉決明時，樹兜周圍不應點播圓葉決明，同時加強管理，及時清理樹兜周圍100cm范圍內圓葉決明，避免套種植物與幼林油茶爭光、爭水、爭肥，保證幼林油茶正常生長所需的光照及養分，促進油茶生長。

4.2 水保措施的施用明顯提高了植被覆蓋度，CK的林草覆蓋度僅為5%，采取水保措施后，C1和C2的林草覆蓋度分別增加到75%和69%。

4.3 采取C1和C2水保措施后，年徑流量分別降低了83.19%和60.73%；年泥沙量分別降低了99.76%和95.17%。C2模式對徑流量和泥沙量的削弱作用更為明顯。

4.4 不同水保措施的施用對土壤全量養分的影響存在差異，其中C1模式促進養分的累積，而C2模式則促進土壤養分含量的降低。土壤養分的累積提高是一個緩慢過程，各處理今后加強油茶幼林的撫育管理，落實改土措施，提高油茶林地土壤肥力。

［1］Morgan R P C.Soil erosion and conservation［M］.Oxford，UK：Blackwell Science Ltd，2005：1－5

［2］鄭寰宇.福建寧化紫色土地區土壤侵蝕動態變化特征研究［D］.福州：福建農林大學，2009

［3］林超文，羅春燕，龐良玉，等.四川紫色土區坡耕地不同耕作與覆蓋方式水土流失養分影響［J］.生態學報，2010，30（22）：6091－6101

［4］林超文，涂仕華，黃晶晶，等.植物籬對紫色土區坡耕地水土流失及土壤肥力的影響［J］.生態學報，2007，27（06）：2191－2198

［5］林開旺.寧化禾口紫色土不同治理措施土壤結構特性［J］.亞熱帶水土保持，2002，14（2）：57－60

［6］劉光菘.土壤理化分析與剖面描述［M］.北京：中國標準出版社，1996

［7］王清奎，范冰，徐廣標.亞熱帶地區闊葉林與杉木林土壤活性有機質比較［J］.應用生態學報，2009，20（7）：1536－1542