紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应-中国农业科学.PDF

中国农业科学 2013,46(19):4091-4100 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.19.015 紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应 1 2 1 3 4 1 5 汪三树 ，刘德忠 ，史东梅 ，黄先智 ，唐学文 ，李叶鑫 ，甘雪莲 1 2 3 （西南大学资源环境学院/西南大学水土保持生态环境研究所，重庆 400715 ；重庆市水土保持生态环境监测总站，重庆 401147 ；西南大学蚕学 4 5 与系统生物学研究所，重庆 400715 ； 重庆市水利局，重庆 401147 ； 重庆市开县澎溪河湿地自然保护区管理局，重庆 405400 ） 摘要：【目的】研究紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应。【方法】采用土壤物理性质及土壤力学分析等 综合性研究手段，对4 种紫色丘陵区坡耕地生物埂措施的蓄水保土效应及其影响因素进行研究。【结果】（1）不同 生物埂措施的土壤总孔隙度表现为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂；生物埂土壤初始入渗率、稳定入 渗率和平均入渗率变化趋势一致，依次为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂。（2）生物埂土壤有效库容 与对照自然生草埂相比差异明显（P＜0.05），表现为木本埂＞草埂＞对照自然生草埂；在生物埂蓄水过程中，土 壤的非毛管孔隙度和总孔隙度越大，土壤入渗性能越好，土壤水库库容越大；生物埂土壤容重越大，则土壤渗透 性和通透性越差，导致土壤无效库容越大，坡耕地农作物水分利用困难。（3）生物埂土壤抗剪强度表现为紫花苜 -2 -2 -2 -2 蓿埂（0.38 kg·cm ）＞花椒埂（0.25 kg·cm ）＞桑树埂（0.22 kg·cm ）＞自然生草埂（0.18 kg·cm ），内摩擦 角以花椒埂最大（20.76°）；生物埂土壤内摩擦角与机械组成分形维数、土壤初始含水率之间呈显著负相关，与微 团聚体分形维数呈显著正相关；土壤黏聚力和抗剪强度与机械组成分形维数呈显著负相关，与土壤分散率呈显著 正相关，与微团聚体分形维数相关性不显著。【结论】由于紫色丘陵区生物埂措施对土壤孔隙结构等物理性质具有 改良作用，提高了土壤有效库容，这对抵御坡耕地季节性干旱作用成效明显；同时也增强了土壤抗剪强度，使得 地埂抵抗降雨和径流剪切的能力增强，保证了坡耕地土地生产力的稳定。 关键词：生物埂；蓄水保土；效应；坡耕地；紫色丘陵区 Analysis on the Soil and Water Conservation Benefits of Four Bunds at Edges of Sloping Land in Purple Hilly Area 1 2 1 3 WANG San-shu ，LIU De-zhong ，SHI Dong-mei ，HUANG Xian-zhi ， 4 1 5