山区河岸植被的水土保持效益研究

张丽丽

摘 要：我国在二十一世纪初，在生态环境保护方面加强建设，时至今日我国水土流失问题始终存在，虽然经过常年的治理已经取得了一定的成效，但问题依旧存在却日渐严峻。现如今，对于植被的稳固更为重要。本文通过实验的方式，对山区河岸植被的水土保持效果进行测试，简析河岸植被水土保持效益的重要价值，由此提升山区河岸植被的稳定性，助力我国生态环境建设，为山区河岸植被修复物种提供助力

关键词：山区河岸;植被;水土;保持效益

而河岸在生态系统中具有极为重要的过度作用，且具有较强的独特性。而植被则是其重要的组成部分，能够有效环节山区坡面土壤的侵蚀，对于水质起到一定的净化作用，且能够对河岸边的坡面具有稳固作用，上述功能为水土保持效益奠定了基础，发挥重要效能。现阶段，水土流失防止措施中较为常见的便是植物措施，在水土保持中发挥着重要的价值，已经被广泛应用于其中。究其原因，植被是借由根系扎根于土壤中，在土壤中稳固，同时植被的茎叶还可以将降雨的速度减慢。我国在山区河南植被水土保持效益方面的研究虽然已经取得了一定的成效，但总体而言还存在诸多问题。因此加强对山区河岸植被水土保持效益进行深入的研究，从学术与实际两个层面均具有重要的意义。

一、材料与方法

（一）研究概述

我国对于野外条件下生长的植被的防护效益研究较少，尤其是在试验层面参与的研究人员，取得的研究成果與国外相比有明显的差距。而从实际研究角度来看，对于山区河岸植被的水土保持效益加以研究，可以对自然植被水土防护效益有更加深入的了解，从现实角度考虑对我国的生态系统建设大有裨益。

因自然降雨不可控，野外人工降雨也会存在一定的干扰因素，极有可能出现雨强不统一，降雨分布不均匀等问题，对于试验地点的周边环境以及交通产生消极影响。因此本实验采用的方式是在野外放水冲刷。

本次试验地点在海河流域潮白水河系，包括了山区与水库，总面积为347.2km2，试验地点的气候是北温带大陆性季风气候，冬季气温可以达到-100C左右，夏季气温则可以达到250C-380C左右，其地貌是上游地区为丘陵，下游地区地势低，由小洪积扇坡积群组成。而土壤则有两部分构成，其一是褐土，其二是潮褐土，加上母质和河流冲刷作用导致该地区的表土层质地多为砂壤质和轻壤质。而该地区的土壤层厚度达到了20cm以上。也因为这样的地貌特征，导致该地区植被多数为杨柳、榆树等等。

（二）实验设计与材料

本试验于2021年3月—4月在海河流域中游开展试验，试验区域为该地区的河岸边坡上进行。该区域的人为活动较少，因此不容易受到感染，而且该区域的坡面坡度与其他的地区相比也相对均匀。

从数据来看，坡度为（30.7±0.67）0，土壤成厚度为（24.4±3.3）cm，平均土壤粒径组成为：黏土粒径（<0.002mm）（3.90±0.67）%，粉粒（0.002～0.05mm）（55.55±4.60%），砂粒（0.05～2mm）（40.55±5.26）%，土壤容重为（1.22±0.03）g/cm3。

本次试验所采用的试验方法为野外放水冲刷，其具体实验步骤为：在正式开始试验前，将一些简单的径流小区在该试验地区进行有效布置，该径流小区是由放水装置与两侧挡板组成。其中放水装置是由四部分构成，分别为：供水通、稳压桶以及溢流槽、急流槽。

在正式进行试验之前，试验人员便在试验地区对植被开展调查，对野外适合生长的植被分布情况进行了总结与分析，最终确定在径流小区内所选择植被种类共计四种，将其当做研究的主要对象，这四种植被分别为：荆条、胡枝子、茵陈蒿以及狼牙根。进行的试验次数为36场，然后共设为6个径流小区。

（三）实验过程与测定

实验过程中对于放水量进行了探究，以山区能够达到了120mm/h最大暴雨量作为标准，并通过单宽流量计算，可以得出野外放水实验共计设置为3类放水流量，其数据为8L/min，而在正式开始试验之前，需要将坡面行的一些大石块进行移除，使得坡面平整。这样做的目的是为了能够使得在放水时避免出现股流，造成不必要的伤害。

而放水的原则是要使得土壤水分饱和，但要避免出现产流的现象，主要是为了能够确保试验的结果的准确性，因试验地区不同在正式试验之前的不同突然的含水量会有一定的差异，极易造成试验结果偏差，导致试验作废。之后，便可以通过定水头方式，对防水量进行有效控制，且需要注意在正式放水试验之前，还需要多次对流量加以确定，确保试验过程与结果的确定性，避免出现误差。

在放水试验正式开始之前五分钟，每隔一分钟就需要对泥沙混合样进行收集，此后，每隔两分钟便需要对泥混合样收集以此，该环节共计需要31分钟。通过试验所收集上来的泥沙样，需要通过过滤系统将其过滤，然后在露天环境下将其风干。确定风干后，每次间隔三十分钟对泥沙的质量进行称量，直到泥沙重量完全固定为止。

以裸露的坡面产流沙量作为标准线，将此次实验获取的数据与其进行对照，对试验区域内不同植被的减流减沙效益加以计算，可以通过下面公式得到实验结果。

将在试验过程中所获取到的数据，通过Excel进行数据处理，通过SPSS23.0软件对所收集的数据进行显著性以及相关性的分析。

二、结果与分析

从本次试验结果来看，不同植被类型坡面下平均总产流产沙量（43.29L/m2，0.71kg/m2）与裸坡条件下平均总产流产沙量（65.86L/m2，3.21kg/m2）相比要更小，从该数据便可以看出，植被在水土保持方面具有超强能力。

除此之外，在不同植被类型下，水土的总产流量存在明显差异。如果水流量从4L/min上升到了8L/min时，植被为荆条的中产沙量与其他植被相比较小，达到1.32倍，其次是灌草达到2.31倍，而胡枝子达到2.93倍，最大便是狼牙根，可达到6.36倍。

从上述数据便可以看出，草本植被减流减沙量能力明显下降，而灌草植被则明显表现优异。究其原因，在水流量减少的情况下，对于土壤的侵袭有限，只在表层侵蚀。因此，草本植物因自身的生长特点，多数是密度高，且表现为丛生，因此根系分布相对较浅，对土壤表层具有较好的保护效益。

如果水流量不断的增加，坡面的侵蚀则有表层侵蚀变为细沟侵蚀，侵蚀的范围逐渐向下，而灌木根系与草被植被有明显的差别，具有深根性和分散性，具有较强的土壤固持能力。而在这一条件下，灌木则很好的对向下侵蚀起到了阻碍的作用。

总而言之，在水流较小的时候草本植物固土能力较强，而在水流较大的时候，灌木植被则更具优势。

三、结论

首先是不同植被类型对于总产流产沙量之间有一定的关联。当总产流产沙量小宇裸坡下的平均总产流产沙量，植被的减流减沙效益则具有显著特征。而在本次的试验过程中，当植被减流效益小于减沙效益，则狗牙根坡面在水土保持效益方面呈现明显的优势。

其次是当水流量有所不同的情况下，不同植被的产流产沙速度也会呈现出变化特征。从产流速度来看，径流出现升高后平稳的趋势后，产沙速率便会有所提升，在峰值出现后，逐渐下降到稳定程度。

从本次的试验研究可以得出结论，当流量较小时，草本植被对径流泥沙拦截功效显著，能够体现其明显的优势，而当流量扩大时，灌木植被则可以发挥其水土保持效益。由此可见，当在山区河岸进行植被修复时，可以将草本植被与灌木植被加以结合，针对不同的土壤以及地区进行合理的配置。

参考文献：

[1]彭孝飞. 山区河岸植被的水土保持效益研究[J]. 居舍， 2019（21）：1.

[2]赵清贺， 冀晓玉， 徐珊珊，等. 河岸植被对坡面径流侵蚀产沙的阻控效果[J]. 农业工程学报， 2018， 34（13）：9.