不同水土保持措施对油茶幼林土壤侵蚀的影响

黄锦祥

（福建省宁化县水土保持站，福建 三明365400）

水土流失已成为重要的环境问题之一［1］。宁化县地处“三江源头”，是福建省水土流失最严重的地区之一，也是我国南方紫色土丘陵区水力侵蚀的典型代表，严重的水土流失，制约了社会、经济的可持续发展，加剧了区域贫困和生态环境恶化［2］。林超文等（2010）对四川紫色土区坡耕地不同耕作与覆盖方式水土流失养分影响进行研究［3］，对植物篱对紫色土区坡耕地水土流失及土壤肥力的影响［4］，林开旺（2002）对闽西严重侵蚀紫色土不同治理措施群落生物能及能量研究［5］，但目前对紫色土侵蚀区油茶林水土保持措施应用研究报道较少。鉴此，本研究以宁化县紫色土侵蚀区油茶林为研究对象，分析不同水土流失治理措施的水土保持效果，为福建省宁化县紫色土侵蚀区油茶林的水土流失治理工作提供科学指导。

1 研究区自然概况

研究区位于福建省宁化县石壁镇，为典型的紫色土强度侵蚀区，地理位置为26°14′13″N，116°27′31″E。属中亚热带季风气候区，年均气温在15～18℃，最热月在7月，极端最高气温38.3℃，最冷月在1月，极端最低气温－11℃。10℃以上多年平均积温为5 400℃，年均无霜期261d。该区降雨量充沛，年均降水量在1 700～1 900mm，但年内各季雨量分配不均，雨季与旱季明显，4—6月降雨量多，9—11月为少雨季节。该区植被主要以马尾松和油茶为主。

2 研究方法

2.1 试验材料

2年生油茶苗；圆叶决明种子、复合肥、有机肥。

2.2 水土保持措施设置

设3种不同处理，每个处理3次重复，小区面积为100m2。3种处理方法如下：

CK顺坡种植油茶：人工小穴整地，穴的规格为40cm×40cm×30cm，施有机肥2株·kg－1。2013年春季种植。

C1采用草带＋鱼鳞坑种植油茶＋种植圆叶决明：沿坡面每隔6m开挖一条等高水平草带，草带里低外高，草带宽为1.2m，带内松土15cm，草带内种植圆叶决明；坡面开挖长径1.2m，短边径0.8 m，穴深0.5m的鱼鳞坑种植穴，施有机肥2株·kg－1，2013年春季种植油茶。草带及鱼鳞坑点播圆叶决明。6月对油茶树兜下影响油茶生长的圆叶决明清理并覆盖树兜下。

C2采用鱼鳞坑种植油茶＋圆叶决明：坡面开挖长径1.2m，短边径0.8m，穴深0.5m的鱼鳞坑种植穴，施有机肥2株·kg－1，2013年春季种植油茶。坡面点播圆叶决明，6月对油茶树兜下影响油茶生长的圆叶决明清理并覆盖树兜下。

2.3 观测方法

林草覆盖度测定：林草覆盖度采用对角线段法测定。

土壤侵蚀量及径流量测定：选择若干次典型降水，观测不同处理的径流量与侵蚀量。径流量观测在降雨产流停后，量读径流池中的径流量，侵蚀量观测对悬移质测定，每次降水完后将径流池水搅拌均匀，取500mL水样，3个重复，沉淀、烘干、称质量，计算水样中的泥沙量。推移质观测，将径流池水放干，将沉淀在池中泥土取出称重，取样、烘干，重复3次测定。

在采取不同水保措施的林地内，分别布设3块10m×10m的样方，在每个样方内分别选取3个样点，用土钻取0～10cm的表层土壤，共计采集27个土壤样品。土样采回后，尽快带回实验室，风干，分别过2mm和0.25mm筛。其中过2mm筛用于测定土壤的全量养分；过0.25mm筛用于测定土壤的速效养分。其中土壤有机质用重铬酸钾法测定，土壤全氮采用半微量开氏法测定，全磷采用氢氧化钠钼锑抗比色法测定，全钾采用氢氧化钠碱熔－火焰光度计法测定；碱解氮用碱解扩散法测定，有效磷采用硫酸高氯酸浸提钼锑抗比色法测定，速效钾采用乙酸铵浸提火焰光度计法测定［6，7］。

3 结果与分析

3.1 不同水保措施油茶生长情况

如表1所示，采取水保措施种植油茶后，油茶幼林的平均树高和平均地径均表现为减少的趋势，与CK相比，C1和C2的平均树高分别减少11cm和9 cm，平均地径分别减少0.5cm和0.3cm。C1和C2的平均冠幅也表现为减少的趋势。这表明采取水保措施后，油茶的生长情况在生长初期并没有得到提高，反而受到抑制。这可能与C1和C2措施中圆叶决明与油茶争肥有关，同时幼林油茶树兜下的圆叶决明覆盖影响油茶光合作用，从而影响幼林油茶生长。

表1 不同水保措施油茶幼林生长情况

3.2 不同水保措施对地表植被覆盖度的影响

水保措施的应用明显提高样地的植被覆盖度，如表2所示，CK的林草覆盖度仅为5%，采取水保措施后，C1和C2的林草覆盖度分别增加到75%和69%，C1和C2的圆叶决明鲜草产量分别为40t·hm－2和31t·hm－2。

表2 不同水保措施地表植被覆盖度

3.3 不同水保措施对径流量和泥沙量的影响

如表3所示，CK年径流量为24.98m3，采取C1和C2水保措施后，年径流量明显下降，分别降低了83.19%和60.73%。与径流量相比，采取C1和C2水保措施后，年泥沙量的下降幅度更大，分别降低了99.76%和95.17%。CK的水土比为206，而C1和C2的水土比分别为14 483和1 671，表明采取水保措施后，冲刷出样地的水变得更清，泥沙量含量更少，其中也尤以C2模式对径流量和泥沙量减少的效果更为明显。

表3 不同水保措施径流泥沙特征

3.4 不同水保措施对土壤养分的影响

不同水保措施对土壤全量养分的影响基本一致，如表4所示，土壤中有机质、全氮、全磷和全钾含量均表现为：C1＞CK＞C2。C1模式的全量养分含量均表现为最高，而采取C2模式后，其土壤全量养分含量甚至低于CK，表明C1模式有利于土壤全量养分含量的累积，而C2模式却表现为促进土壤全量养分含量的下降。不同水保措施对土壤全量养分含量的影响存在差异，可能与C1模式草带的施用有关。不同水保措施对土壤速效养分的影响存在差异，其中碱解氮表现为：C1＞CK＞C2，有效磷为C2＞CK＞C1，速效钾为C1＞C2＞CK。

表4 不同水保措施土壤养分含量

4 小结

4.1 水土保持措施应用后，油茶幼林的树高和地径均表现为减少的趋势，其中C1和C2的树高分别减少11cm和9cm，平均地径分别减少0.5cm和0.3 cm。采取水保措施后，油茶幼林并未受到促进，反而受到抑制，因此幼林油茶套种圆叶决明时，树兜周围不应点播圆叶决明，同时加强管理，及时清理树兜周围100cm范围内圆叶决明，避免套种植物与幼林油茶争光、争水、争肥，保证幼林油茶正常生长所需的光照及养分，促进油茶生长。

4.2 水保措施的施用明显提高了植被覆盖度，CK的林草覆盖度仅为5%，采取水保措施后，C1和C2的林草覆盖度分别增加到75%和69%。

4.3 采取C1和C2水保措施后，年径流量分别降低了83.19%和60.73%；年泥沙量分别降低了99.76%和95.17%。C2模式对径流量和泥沙量的削弱作用更为明显。

4.4 不同水保措施的施用对土壤全量养分的影响存在差异，其中C1模式促进养分的累积，而C2模式则促进土壤养分含量的降低。土壤养分的累积提高是一个缓慢过程，各处理今后加强油茶幼林的抚育管理，落实改土措施，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］郑寰宇.福建宁化紫色土地区土壤侵蚀动态变化特征研究［D］.福州：福建农林大学，2009

［3］林超文，罗春燕，庞良玉，等.四川紫色土区坡耕地不同耕作与覆盖方式水土流失养分影响［J］.生态学报，2010，30（22）：6091－6101

［4］林超文，涂仕华，黄晶晶，等.植物篱对紫色土区坡耕地水土流失及土壤肥力的影响［J］.生态学报，2007，27（06）：2191－2198

［5］林开旺.宁化禾口紫色土不同治理措施土壤结构特性［J］.亚热带水土保持，2002，14（2）：57－60

［6］刘光菘.土壤理化分析与剖面描述［M］.北京：中国标准出版社，1996

［7］王清奎，范冰，徐广标.亚热带地区阔叶林与杉木林土壤活性有机质比较［J］.应用生态学报，2009，20（7）：1536－1542