红壤区板栗林水土流失治理措施设计与应用

2016-02-07 02:14罗林峰
中国水土保持 2016年3期
关键词:水沟排水沟毛竹

刘 莹,罗林峰

(1.浙江省钱塘江管理局勘测设计院,浙江杭州310016; 2.浙江省水利科技推广与发展中心,浙江杭州310012)

红壤区板栗林水土流失治理措施设计与应用

刘莹1,罗林峰2

(1.浙江省钱塘江管理局勘测设计院,浙江杭州310016; 2.浙江省水利科技推广与发展中心,浙江杭州310012)

板栗林;水土流失;治理措施;红壤区

板栗林夏季林冠郁闭度较高,影响其他灌草的生长,秋季落叶后,林冠截流作用下降,与此同时果农为满足板栗采收及土壤保墒、堆肥的需要,在采收前一般将林下灌草全部清除,因而存在严重的水土流失现象。板栗林的水土流失治理措施须考虑当地老百姓需求,既达到治理水土流失的效果,又能改善农业生态环境,增加农民的经济收益。缫舍小流域板栗林水土流失治理方案设计,采用以工程措施(坡面小型拦蓄排水工程)为主,林草措施(套种毛竹、白茶、扶芳藤)和耕作措施改进为辅的方法,并辅以生产便道改造、路侧排水沟修建等工程措施,取得了良好的水土保持效果。

板栗为喜光、深根性落叶乔木,发芽晚、落叶早,夏季林冠郁闭度较高,影响其他灌草的生长;秋季落叶后,林冠截流作用下降,与此同时果农为满足板栗采收及土壤保墒、堆肥的需要,对板栗林采用全面清除林下植被、翻耕土壤的抚育方式,人为增大了水力侵蚀强度[1]。另外,林内施用化肥,造成土壤生物学性质减退,土壤肥力逐年下降,土层减薄,质地变粗,出现严重退化、沙化、石化,雨季过后水土流失现象严重。我们以浙江省安吉县缫舍小流域为例,对板栗林水土流失治理措施进行设计,以期探索出适合南方红壤区板栗林的水土流失综合治理模式。

1 小流域自然概况

1.1地质、地貌、土壤概况

缫舍小流域地处安吉县东北部,属于南方山地丘陵地貌,境内多山,山脉属西天目北支,地势东北低多丘陵、西南高多低山高丘陵,山脉多为东西走向,地形较复杂,有山地、丘陵、岗地等类型。缫舍小流域内出露地层相对较杂,大部分区域出露晚侏罗世全风化—强风化的花岗闪长岩体,呈浅灰色块状、中粒-中细粒(斑状)结构,因矿物组成中富含斜长石和暗色矿物而易于风化,尤其在断层和裂隙发育处风化较深,形成的残坡积层较厚,严重侵蚀的地方可见裸露的基岩风化残积物。土壤类型主要包括红壤、黄壤、岩性土、潮土、水稻土等,其中最常见的土壤类型为红壤。

1.2水文、气象概况

缫舍小流域处于欧亚大陆东部的中低纬度地带,属于北亚热带季风区,四季分明,气候温和,雨量充沛。根据安吉县气象站实测资料统计,多年平均气温15.5℃,多年平均降水量1 393.4 mm,年降水量最大值2 119.7 mm、最小值886.6 mm,降水在年内分布不均,4月份为春雨季节,5—6月梅雨明显,7—9月是台风、雷雨、秋雨季节,多局部雷阵雨,全年主导风向为东南风。缫舍小流域内地表水和地下水资源都十分丰富,主要河流为大坑溪、七管溪。

2 水土流失治理措施设计

缫舍小流域治理以流域内水资源、土地资源、生物资源承载力为基础,以坡面水系为切入点,以“定位置、定数量、定典型设计”为工作思路,因地制宜、因害设防、综合治理[2]。根据项目区水土流失分布和自然、社会经济等现状条件,优先治理水土流失分布集中、治理难度相对较低的地区,做到工程措施与植物措施相结合、改善生态环境与发展区域经济相结合,与当地自然环境条件相符、与当地产业结构发展相符[3]。

板栗是当地的主要经济收入来源,板栗林相比其他的经济林种,其营林管护措施实施相对频繁,且为满足板栗采收及保墒、堆肥的需要,果农在采收前一般将林下灌草全部清除,因此板栗林的水土流失治理要充分考虑群众的生产方式、经济效益等因素。设计中采用以工程措施(坡面小型拦蓄排水工程)为主,林草措施(套种毛竹、白茶、扶芳藤)和耕作措施为辅,对板栗林的水土流失进行综合治理,从整体上改善项目区的生态环境。

2.1林草措施设计

根据板栗的生态学特性,在选择套种的经济作物时,尽可能避免所选择的树种与板栗争肥争光。由于缫舍小流域板栗林林龄较大,已过盛产期,林分较差,结合当地果农的需求,具有实施可能性的经济林套种模式为板栗套种毛竹,既可保持水土,又可使板栗生产暂不受影响,待板栗树种自然老化后,毛竹正好出产,形成新的增收渠道,且对于改善坡面水土流失状况也有一定的效果。板栗林内套种毛竹选择生长健壮、竹节正常、无病虫害、鞭芽饱满、胸径3~5 cm的1~2年生母竹,株行距为4.5 m×4.5 m或4.0 m×4.0 m,栽植点遇到板栗树时可适当偏离,平均栽植密度为 560 株/hm2,与已有板栗树呈品字形栽植。套种后应在营林过程中保持毛竹的密度,及时对竹笋进行采挖。

板栗套种茶树,两者根系在土层垂直方向上有成层性,套种后植物根系可向土壤的更深层扩展,能提高土地的利用效率。同时,板栗林下光照强度小、气温低、空气湿度大,为茶树生长提供了良好的环境;而茶树作为常绿灌木,在改善板栗林秋冬季景观、增加降水入渗方面有着明显的优势[4]。在土层较薄、难开挖的板栗林内沿坡面等高线种植茶树缓冲带,每条缓冲带栽植茶树2行,品字形排列,丛距50 cm,每丛种2株当地的白茶苗,苗高30~50 cm,缓冲带间距一般为10~15 m,坡脚茶树缓冲带内侧栽植攀缘植物扶芳藤,对边坡进行防护。

2.2小型拦蓄排水工程措施设计

板栗树对水分要求不严,但在新梢加速生长和果实迅速膨大期间需水量多且重要。板栗套种毛竹,由于种植密度仍相对较低,林地郁闭度不高,坡面仍易产生水土流失。因此,除进行套种外,在板栗林种植区实施坡面小型拦蓄排水工程(截水沟、排水沟、沉沙池、沉沙井和蓄水池),一方面可增加林内降水的入渗率,另一方面可对坡面多余的径流进行有效引导,减轻径流对坡面冲刷而造成水土流失。

在坡面沿等高线按照20~30 m间距布设截水沟,截水沟可采用梯形简易土工膜和浆砌片石两种形式,也可结合生产便道铺设,采用混凝土浇筑。排水沟一般布设在坡面截水沟的两端或较低一端,以排除截水沟汇集的地表径流,一般可采用预置砼U形排水沟、三维网植草排水沟、混凝土排水沟、浆砌块石排水沟等形式,或利用天然沟道排水。每条截、排水沟末端布设沉沙池,用于沉积泥沙。沉沙池可采用砖砌或浆砌石形式,也可采用生态沉沙池(如杉木桩沉沙池、竹片沉沙池)。对于排水沟比降较大、坡度较陡的,再沿排水沟每隔一段距离布设一个沉沙井,或者当截水沟长度大于100 m时,考虑沟道内汇水较多对沟道可能造成的冲刷,需要在截水沟中间段内设置沉沙井,起到消能、蓄水、沉沙的作用。根据径流汇集情况,考虑生产需要,布置蓄水池。通过小型拦蓄排水工程,将坡面径流引导到山体坡脚排水沟,并最终排入溪沟。

2.3其他工程改造措施

生产便道及道路排水沟改造:林内原有生产道路为土质路面,在雨水冲刷作用下易造成水土流失,为方便施工材料进入和板栗的对外运输,本次拟对现有板栗林内土质路段进行硬化,铺筑泥结石路面,并在靠近山体一侧修建排水沟,以防止山体来水对路面的冲刷。

2.4推广合理的耕作措施

板栗林生态修复工程是一件利国利民的好事,要切实加强宣传,使广大群众充分认识到板栗林生态修复工作的重要性。加强对农民的示范、培训和技术服务,推广科学的竹林经营方式,也是治理林内水土流失的一种方法。在板栗林区禁止使用除草剂,提倡对树穴进行人工除草,在其他区域保留植被,对高秆植物进行割除,提倡使用有机肥、喷施低毒低残留农药。

3 结语

缫舍小流域板栗林水土流失治理措施设计,在充分考虑当地老百姓需求基础上,采用以工程措施(坡面小型拦蓄排水工程)为主,林草措施(套种毛竹、白茶、扶芳藤)和耕作措施改进为辅,对板栗林的水土流失进行综合治理。目前该项目已经实施完成,既有效减少了板栗林区的水土流失,又改善了农业生态环境,增加了农民的经济收益,受到了当地老百姓的欢迎。目前这一模式已在当地其他多个小流域治理中得到推广应用。

[1]朱春波,李世锋.经济林套种防治水土流失模式[J].水土保持应用技术,2011(1):18-20.

[2]江影,李世锋,王安明.浙江省容易发生水土流失的其他区域探讨[J].中国水土保持,2013(5):19-21.

[3]廖承彬.浙江省水土流失的时空动态研究[J].中国水土保持,2010(7):60-63.

[4]张洁,李桂华.板栗茶树间作模式的生态学基础[J].经济林研究,2005,23(3):1-4.

(责任编辑徐素霞)

S157.2

B

1000-0941(2016)03-0038-02

刘莹(1981—),女,内蒙古呼伦贝尔市人,工程师,硕士,主要从事水利水保工程设计、施工概算等工作。

2015-03-20

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