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摘要 水蚀荒漠化山地的径流试验表明，在极强度水土流失地栽植类芦，当年就能快速覆盖地表并基本控制住土壤侵蚀，地表径流当年减幅22.3%、土壤侵蚀量减幅23.5%。从2012年下半年到2014年上半年，仅2年时间，径流试验区的植被覆盖率达100%、地表径流减幅69.0%、土壤侵蚀量减幅100%。
关键词 水土流失；类芦；径流试验
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）02-0206-02
2012年，采用以类芦为主栽草种的快速绿化技术，选择在长汀极强度水土流失山地开展了水土流失综合治理研究[1]。为了准确地测定出水土流失侵蚀劣地栽植类芦后地表径流的变化和土壤侵蚀规律，采用小区三级分流的办法，进行小区径流试验。现将2年的测试结果分析如下。
1 径流试验区概况
径流试验区设在长汀三洲乡三洲村桐坝河流域崩岗区汇水坡面上，属低丘地貌，海拔290～300 m，中坡、坡向西南，坡度10°，土壤为酸性岩强度侵蚀红壤母质层。植被仅有马尾松群丛，地表裸露。在Ⅰ区（即崩岗治理区），现有马尾松12株，平均高度0.77 m，地面覆盖率为9%；Ⅱ区（即对照小区），有马尾松18株，平均高度0.69 m，地面覆盖率为9%。长汀县多年平均降雨量为1 900 mm左右。
2 试验方法
2.1 小区设置
径流小区的大小均为5 m×20 m，面积100 m2。下设三级分流池：一级池长宽深为5.00 m×0.50 m×0.35 m，设10个分流孔；二级池1.0 m×1.0 m×0.2 m，设10个分流孔；三级池1.0 m×1.0 m×0.2 m，设计最大日降雨量220 mm。在小区附近100 m居民点设雨量筒。
2.2 试验内容及测算方法
（1）Ⅰ区（崩岗治理区）：2012年5月种植类芦100丛（10月刈青1次），次年间隔穴播胡枝子100穴。
Ⅱ区（对照小区）：稍作平整，两区均于5月建池，6月开始使用。
（2）降雨量观测时间：每日8：00、20：00。
（3）径流量计算方法：
Q=5×0.5×I1 1×1×I2 1×1×I3
式中，Q为径流量，单位为m3；I1、I2、I3分别为一级池、二级池、三级池蓄水深度，单位为m[2]。
（4）侵蚀量计算方法：V=V1 V2
式中，V为总侵蚀量，单位为kg；V1为推移质，取一级池沉淀的泥沙称重，平均折干率为75%，单位为kg；V2为悬移质，在二级池取样，烧湿法测定泥沙含量，单位为kg[3]。不同时段悬移质含量如表1所示。
3 结果与分析
3.1 降雨量
（1）降雨量充沛。从表2可以看出，2年平均年降雨量2 489.1 mm，与长汀县多年平均降雨量1 900 mm相比，属多雨年份。尤其2013年降雨量达2 857.0mm。
（2）降雨强度不大。从表3可以看出，2年间无雨日505 d，占总天数（730 d）的69.2%。在有雨日中，日降雨量<19.9 mm的有132 d，占总天数的18.1%，20.0～39.9 mm 53 d，占7.3%，40.0～59.9 mm 22 d，占3.0%，60.0～79.9 mm 11 d，占1.5%，80.0～99.9 mm 6 d，占0.8%，>100 mm 1 d，占0.1%。其中日降雨60 mm以上的大暴雨仅18 d，占总天数的2.5%。日最大降雨量为109 mm，出现在2013年9月6日，未超过径流池设计标准。
（3）降雨季节分配不均。2年平均月降雨量出现2个峰值，分别在4月和8月，2个谷值分别在7月和10月。其中4—9月降雨量1 749.9 mm，占全年降雨量的70.3%。
3.2 地表径流量
（1）由于2年降雨量超过往年水平，降水充沛，所以地表径流也丰富。Ⅰ区（试验小区，下同）年径流量29.10 m3，Ⅱ区（对照小区，下同）年径流量42.28 m3（表4）。但由于2年降雨强度不大，所以实际产生的地表径流系数也不大，Ⅰ区年径流系数11.28%，Ⅱ区16.3%。其中径流系数较大的，出现在2005年8月11—12日，降雨量22 mm，径流系数Ⅰ区为48.9%，Ⅱ区71.6%，相比往年8月、9月的台风季节，暴雨形成的径流系数为80%～90%，甚至更大，说明试验期间，暴雨强度不大，形成的径流系数也不大（径流系数=径流量/降雨量×试验面积）。
（2）地表径流季节分配不均。由于降雨季节分配不均，所以形成地表径流季节分配不均。径流量曲线走势与降雨量曲线走势基本吻合。一年中出现2个峰值（5月和8月）、2个谷值（7月和10月，对照区在11月）。其中，4—9月径流量，Ⅰ区26.83 m3，Ⅱ区35.31 m3，分别占全年径流量的92.2%和83.5%。
（3）治理区地表径流明显减少。由于类芦快速绿化，治理当年地面覆盖率达80%，第2年地面覆盖率达90%，并有马尾松 类芦、胡枝子 芒萁、枯枝落叶层层覆盖，使试验区地表径流大大减少，而对照区地面覆盖率仅为10%，与试验区形成鲜明对比。
从表4平均值看，Ⅰ区年径流量29.10 m3，Ⅱ区42.28 m3，Ⅰ区比Ⅱ区减少径流13.18 m3，减幅31.2%。
从表5可以看出，治理头年（2012年6—12月），Ⅰ区比Ⅱ区减少径流3.73 m3，减幅22.3%，第2年上半年（2013年1—6月），受类芦头年11月刈青影响，减幅稍差，仅19.9%，下半年（2013年7—12月），減幅迅速回升，达29.7%，第3年（2014年1—5月）减幅则高达69.0%。
3.3 土壤侵蚀量 （1）治理前土壤侵蚀严重，属强度水土流失区。从表6可以看出，治理2年平均土壤侵蚀量，Ⅰ区257.90 kg/100 m2，Ⅱ区537.57 kg/100 m2。折合土壤侵蚀模数分别为2 579.0 t/km2·年和5 375.7 t/km2·年（实际上Ⅰ区从2013年6月至2014年5月1年的时间里，真正的土壤侵蚀量才16.58 kg/100 m2，折算成土壤侵蚀模数为165.8 t/km2·年）。按部颁水力侵蚀强度划分标准，土壤侵蚀模数5 000～8 000 t/km2·年为强度土壤侵蚀范围，土壤侵蚀模数小于500 t/km2·年的为微度土壤侵蚀范围。Ⅱ区土壤侵蚀模数属强度土壤侵蚀范围，而Ⅰ区连续8个月的时间土壤侵蚀量都为0。
（2）侵蚀量季节分配不均。受降雨和地表径流的影响，土壤侵蚀季节分配不均，在一年中出现2个峰值（5月和8月）、2个谷值（6月及Ⅰ区10月、Ⅱ区在11月），其中4—9月侵蚀量：Ⅰ区245.75 kg/100 m2，Ⅱ区506.81 kg/100 m2，分别占全年侵蚀量的99.2%和94.3%。
（3）悬移质占有一定比重。以往小区径流试验，悬浮泥沙溢流不少。本次试验采用三级分流的办法，测得悬移质在土壤侵蚀量中占有一定比重。2年Ⅰ区悬浮质34.68 kg，占总侵蚀量的6.7%，Ⅱ区164.16 kg，占15.56%。
（4）Ⅰ区土壤侵蚀基本控制。在降雨、地表径流、植被覆盖等因素，特别是植被覆盖主导因素的作用下，Ⅰ区与Ⅱ区的土壤侵蚀发生根本性变化，Ⅰ区土壤侵蚀得到基本控制。
从表6可知，Ⅰ区年侵蚀量257.90 kg/100 m2，Ⅱ区537.57 kg/100 m2，Ⅰ区比Ⅱ区减少279.67 kg/100 m2，减幅52.02%。
从表7可以看出，治理当年（2012年6—12月），Ⅰ区侵蚀量403.77 kg/100 m2，比Ⅱ区（527.80 kg/100 m2），减少泥沙124.03 kg/100 m2，减幅23.5%；第2年上半年（2013年1—6月），Ⅰ区侵蚀量99.95 kg/100 m2，比Ⅱ区（463.01 kg/100 m2），减沙363.06 kg/100 m2，减幅78.4%；下半年（2013年7—12月），Ⅰ区侵蚀量12.02 kg/100 m2，比Ⅱ区66.08 kg/100 m2，减沙54.06 kg/100 m2，减幅81.8%；第3年（2014年1—5月），Ⅰ區没有泥沙流失，Ⅱ区18.09 kg/100 m2，减幅100%。实际上，Ⅰ区从2013年10月起，就不再发生泥沙流失，流下来的几乎是清水了，二者的减少泥沙效益是不可比的。
4 结论
类芦是优良的水土保持草种，该草种不但能耐干旱、瘠薄，而且生长快、生物生长量大、在地表受到严重侵蚀的崩岗区汇水坡面，栽植当年就能长成高大茂密的植丛，快速覆盖地表，控制住土壤侵蚀，地表径流当年减幅22.3%、土壤侵蚀量减幅23.5%。从2012年下半年到2014年上半年，仅2年时间，径流试验区的植被覆盖率达100%、地表径流减幅69.0%、土壤侵蚀量减幅100%。实际上，Ⅰ区从2013年10月起，就不再发生泥沙流失，流下来的已是清水[4-5]。
5 参考文献
[1] 国家水利部.水土保持技术规范[S].北京：水利电力出版社，1988.
[2] 辛树帜，蒋德麒.中国水土保持概论[M].北京：农业出版社，1982：49-66.
[3] 王艳忠，胡耀国，李定强，等.粤西典型崩岗侵蚀剖面可蚀性因子初步分析[J].生态环境，2008（1）：403-410.
[4] 范金顺，黄金荣，林常壕.福建省林业土壤调查方法的研究[J].林业勘察设计，1998（1）：38-41.
[5] 范小明.南方红壤严重水土流失区植被快速恢复技术[J].南昌工程学院学报，2014，33（4）：81-84.
关键词 水土流失；类芦；径流试验
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）02-0206-02
2012年，采用以类芦为主栽草种的快速绿化技术，选择在长汀极强度水土流失山地开展了水土流失综合治理研究[1]。为了准确地测定出水土流失侵蚀劣地栽植类芦后地表径流的变化和土壤侵蚀规律，采用小区三级分流的办法，进行小区径流试验。现将2年的测试结果分析如下。
1 径流试验区概况
径流试验区设在长汀三洲乡三洲村桐坝河流域崩岗区汇水坡面上，属低丘地貌，海拔290～300 m，中坡、坡向西南，坡度10°，土壤为酸性岩强度侵蚀红壤母质层。植被仅有马尾松群丛，地表裸露。在Ⅰ区（即崩岗治理区），现有马尾松12株，平均高度0.77 m，地面覆盖率为9%；Ⅱ区（即对照小区），有马尾松18株，平均高度0.69 m，地面覆盖率为9%。长汀县多年平均降雨量为1 900 mm左右。
2 试验方法
2.1 小区设置
径流小区的大小均为5 m×20 m，面积100 m2。下设三级分流池：一级池长宽深为5.00 m×0.50 m×0.35 m，设10个分流孔；二级池1.0 m×1.0 m×0.2 m，设10个分流孔；三级池1.0 m×1.0 m×0.2 m，设计最大日降雨量220 mm。在小区附近100 m居民点设雨量筒。
2.2 试验内容及测算方法
（1）Ⅰ区（崩岗治理区）：2012年5月种植类芦100丛（10月刈青1次），次年间隔穴播胡枝子100穴。
Ⅱ区（对照小区）：稍作平整，两区均于5月建池，6月开始使用。
（2）降雨量观测时间：每日8：00、20：00。
（3）径流量计算方法：
Q=5×0.5×I1 1×1×I2 1×1×I3
式中，Q为径流量，单位为m3；I1、I2、I3分别为一级池、二级池、三级池蓄水深度，单位为m[2]。
（4）侵蚀量计算方法：V=V1 V2
式中，V为总侵蚀量，单位为kg；V1为推移质，取一级池沉淀的泥沙称重，平均折干率为75%，单位为kg；V2为悬移质，在二级池取样，烧湿法测定泥沙含量，单位为kg[3]。不同时段悬移质含量如表1所示。
3 结果与分析
3.1 降雨量
（1）降雨量充沛。从表2可以看出，2年平均年降雨量2 489.1 mm，与长汀县多年平均降雨量1 900 mm相比，属多雨年份。尤其2013年降雨量达2 857.0mm。
（2）降雨强度不大。从表3可以看出，2年间无雨日505 d，占总天数（730 d）的69.2%。在有雨日中，日降雨量<19.9 mm的有132 d，占总天数的18.1%，20.0～39.9 mm 53 d，占7.3%，40.0～59.9 mm 22 d，占3.0%，60.0～79.9 mm 11 d，占1.5%，80.0～99.9 mm 6 d，占0.8%，>100 mm 1 d，占0.1%。其中日降雨60 mm以上的大暴雨仅18 d，占总天数的2.5%。日最大降雨量为109 mm，出现在2013年9月6日，未超过径流池设计标准。
（3）降雨季节分配不均。2年平均月降雨量出现2个峰值，分别在4月和8月，2个谷值分别在7月和10月。其中4—9月降雨量1 749.9 mm，占全年降雨量的70.3%。
3.2 地表径流量
（1）由于2年降雨量超过往年水平，降水充沛，所以地表径流也丰富。Ⅰ区（试验小区，下同）年径流量29.10 m3，Ⅱ区（对照小区，下同）年径流量42.28 m3（表4）。但由于2年降雨强度不大，所以实际产生的地表径流系数也不大，Ⅰ区年径流系数11.28%，Ⅱ区16.3%。其中径流系数较大的，出现在2005年8月11—12日，降雨量22 mm，径流系数Ⅰ区为48.9%，Ⅱ区71.6%，相比往年8月、9月的台风季节，暴雨形成的径流系数为80%～90%，甚至更大，说明试验期间，暴雨强度不大，形成的径流系数也不大（径流系数=径流量/降雨量×试验面积）。
（2）地表径流季节分配不均。由于降雨季节分配不均，所以形成地表径流季节分配不均。径流量曲线走势与降雨量曲线走势基本吻合。一年中出现2个峰值（5月和8月）、2个谷值（7月和10月，对照区在11月）。其中，4—9月径流量，Ⅰ区26.83 m3，Ⅱ区35.31 m3，分别占全年径流量的92.2%和83.5%。
（3）治理区地表径流明显减少。由于类芦快速绿化，治理当年地面覆盖率达80%，第2年地面覆盖率达90%，并有马尾松 类芦、胡枝子 芒萁、枯枝落叶层层覆盖，使试验区地表径流大大减少，而对照区地面覆盖率仅为10%，与试验区形成鲜明对比。
从表4平均值看，Ⅰ区年径流量29.10 m3，Ⅱ区42.28 m3，Ⅰ区比Ⅱ区减少径流13.18 m3，减幅31.2%。
从表5可以看出，治理头年（2012年6—12月），Ⅰ区比Ⅱ区减少径流3.73 m3，减幅22.3%，第2年上半年（2013年1—6月），受类芦头年11月刈青影响，减幅稍差，仅19.9%，下半年（2013年7—12月），減幅迅速回升，达29.7%，第3年（2014年1—5月）减幅则高达69.0%。
3.3 土壤侵蚀量 （1）治理前土壤侵蚀严重，属强度水土流失区。从表6可以看出，治理2年平均土壤侵蚀量，Ⅰ区257.90 kg/100 m2，Ⅱ区537.57 kg/100 m2。折合土壤侵蚀模数分别为2 579.0 t/km2·年和5 375.7 t/km2·年（实际上Ⅰ区从2013年6月至2014年5月1年的时间里，真正的土壤侵蚀量才16.58 kg/100 m2，折算成土壤侵蚀模数为165.8 t/km2·年）。按部颁水力侵蚀强度划分标准，土壤侵蚀模数5 000～8 000 t/km2·年为强度土壤侵蚀范围，土壤侵蚀模数小于500 t/km2·年的为微度土壤侵蚀范围。Ⅱ区土壤侵蚀模数属强度土壤侵蚀范围，而Ⅰ区连续8个月的时间土壤侵蚀量都为0。
（2）侵蚀量季节分配不均。受降雨和地表径流的影响，土壤侵蚀季节分配不均，在一年中出现2个峰值（5月和8月）、2个谷值（6月及Ⅰ区10月、Ⅱ区在11月），其中4—9月侵蚀量：Ⅰ区245.75 kg/100 m2，Ⅱ区506.81 kg/100 m2，分别占全年侵蚀量的99.2%和94.3%。
（3）悬移质占有一定比重。以往小区径流试验，悬浮泥沙溢流不少。本次试验采用三级分流的办法，测得悬移质在土壤侵蚀量中占有一定比重。2年Ⅰ区悬浮质34.68 kg，占总侵蚀量的6.7%，Ⅱ区164.16 kg，占15.56%。
（4）Ⅰ区土壤侵蚀基本控制。在降雨、地表径流、植被覆盖等因素，特别是植被覆盖主导因素的作用下，Ⅰ区与Ⅱ区的土壤侵蚀发生根本性变化，Ⅰ区土壤侵蚀得到基本控制。
从表6可知，Ⅰ区年侵蚀量257.90 kg/100 m2，Ⅱ区537.57 kg/100 m2，Ⅰ区比Ⅱ区减少279.67 kg/100 m2，减幅52.02%。
从表7可以看出，治理当年（2012年6—12月），Ⅰ区侵蚀量403.77 kg/100 m2，比Ⅱ区（527.80 kg/100 m2），减少泥沙124.03 kg/100 m2，减幅23.5%；第2年上半年（2013年1—6月），Ⅰ区侵蚀量99.95 kg/100 m2，比Ⅱ区（463.01 kg/100 m2），减沙363.06 kg/100 m2，减幅78.4%；下半年（2013年7—12月），Ⅰ区侵蚀量12.02 kg/100 m2，比Ⅱ区66.08 kg/100 m2，减沙54.06 kg/100 m2，减幅81.8%；第3年（2014年1—5月），Ⅰ區没有泥沙流失，Ⅱ区18.09 kg/100 m2，减幅100%。实际上，Ⅰ区从2013年10月起，就不再发生泥沙流失，流下来的几乎是清水了，二者的减少泥沙效益是不可比的。
4 结论
类芦是优良的水土保持草种，该草种不但能耐干旱、瘠薄，而且生长快、生物生长量大、在地表受到严重侵蚀的崩岗区汇水坡面，栽植当年就能长成高大茂密的植丛，快速覆盖地表，控制住土壤侵蚀，地表径流当年减幅22.3%、土壤侵蚀量减幅23.5%。从2012年下半年到2014年上半年，仅2年时间，径流试验区的植被覆盖率达100%、地表径流减幅69.0%、土壤侵蚀量减幅100%。实际上，Ⅰ区从2013年10月起，就不再发生泥沙流失，流下来的已是清水[4-5]。
5 参考文献
[1] 国家水利部.水土保持技术规范[S].北京：水利电力出版社，1988.
[2] 辛树帜，蒋德麒.中国水土保持概论[M].北京：农业出版社，1982：49-66.
[3] 王艳忠，胡耀国，李定强，等.粤西典型崩岗侵蚀剖面可蚀性因子初步分析[J].生态环境，2008（1）：403-410.
[4] 范金顺，黄金荣，林常壕.福建省林业土壤调查方法的研究[J].林业勘察设计，1998（1）：38-41.
[5] 范小明.南方红壤严重水土流失区植被快速恢复技术[J].南昌工程学院学报，2014，33（4）：81-84.