文档介绍：不同覆被下红壤坡地地表径流及其养分流失特征
黄河仙1, 2, 3,谢小立1*,王凯荣1,殷芙蓉4
1. 中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙 410125;2. 中国科学院研究生院,北京 100039;
3. 湖南省环境监测中心站,湖南长沙 410004;4. 湖南科技大学生命科学院,湖南湘潭 411201
摘要:通过对南方红壤坡地农作区、茶园、柑橘园、退化区和恢复区5种不同利用方式所产生的地表径流量的全年连续观测及其径流水中养分含量分析,结果表明:覆被植物群落类型单一化和农事耕作都能增加地表径流量、次数和增加养分流失,5种类型地表径流量不论是月平均径流量还是年总径流量,其大小关系为农作区*>茶园*>柑橘园>退化区>恢复区*,产流次数也是恢复区最少,其余4种类型基本一致;径流水中总P、K+、Ca2+、Mg2+和SO42-流失量以农作区达到最大,茶园和柑橘园次之,然后是退化区和,恢复区的径流各养分流失量最少,耕作区的总P、K+、Ca2+、Mg2+和SO42-流失量大于非耕作区,覆被植物群落类型少的总P、K+、Ca2+、Mg2+和SO42-流失量大于覆被植物群落类型复杂。综合考虑,红壤坡地用来耕作可以加剧水土和土壤养分流失,自然植被对红壤坡地保持水土和养分效果最佳,如果种植经济价值较高的果林和药、茶、草等需采用复种方式,避免单一种植和减少人工扰动,以便维持坡地土壤利用的可持续性。
关键词:红壤坡地;土地利用方式;地表径流;养分流失
中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)04-1645-05
红壤坡地(6°~15°)是我国长江中下游地区主要的土地资源之一,区域水热资源丰富,生物生产潜力巨大,是我国农业结构调整后的主要农业用地之一。但是由于过去缺乏合理性利用,自然植被遭到破坏,导致水土流失、土壤退化,致使坡生态遭到严重破坏。而目前红壤坡地主要利用方式是农作物轮作、植果、药、茶和经济林、草等[1-2],由于植被群落单一和农事耕作,容易导致水土流失。本试验以中国科学院桃源农业生态试验站设置长达11年的试验区为依托,对红壤缓坡农作、柑橘园和茶园为代表的三种用地方式,和自然植被区进行了地表径流和养分流失进行比较,研究探讨了耕作与否的差异程度及其形成差异的机理,为红壤坡地的持续利用提供基本依据。
1 材料与方法
试验背景和小区设置
试验区选在中国科学院桃源农业生态试验站定位观测试验场进行。其地位于湖南省桃源县漳江镇宝洞峪村(111°27′E, 28°55′N),属于武陵山区向洞庭湖平原过渡的丘岗地带,土壤类型为第四纪红土发育的红壤,植被属武陵山植被区系。
试验区设置于1995年秋,南偏东15°, 坡长62 m, 坡度8°~11°, 投影面积1 hm2,为不同利用系统结构功能及其演替长期定位的试验区。在定位区内, 设置为8个不同经营生态系统, 每个经营系统(小区) 投影面积20 m ×50 m, 上方及两侧用地上30 cm、地下50 cm的钢筋混凝土板(顶部为5 cm高的三角形) 围隔。底线是地下50 cm的钢筋混凝土板, 外方建导流沟, 沟深10~20 cm, 两头向中部倾斜。中部下方建沉沙池1 m×1 m ×1 m、标准池3 m ×3 m ×1 m (钢筋混凝土现浇) 等集水测流设施。本研究的