金沙江干热河谷退化山地径流塘草网络固土稳水方法.pdf

本发明公开了金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水方法，属水土保持技术领域。该方法有径流塘-草网络修筑、修建径流阻截弧形土埂、果树施肥管理、覆草关键步骤；径流塘内种植的果树的株行距为6m～6m×6m～8m，各径流塘之间留草带；在径流塘下沿方向筑径流阻截弧形土埂；每果树塘追施复合肥∶尿素为1∶1组成的混合肥100-200g。本发明方法形成了径流塘地表的草，径流塘，径流阻截弧形土埂和草带网镶嵌而成的多重防护水土流失的网络。果树-径流塘-草网络复合系统内植物群落物种数增加3种，增加：土壤有机质0.77％、碱解氮43.9mg/kg、速效钾106mg/kg、全氮0.08g/kg、全磷0.94g/kg。

1.  金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水方法，其特征在于：
(1)径流塘-草网络修筑
在每年雨季结束后的10-11月份，土壤潮湿时，选择金沙江干热河谷退化旱坡山地，坡度为7°-25°，在所述的退化山地挖径流塘，各径流塘间距离根据果树的株行距确定，在径流塘内人工种植果树，果树的株行距为6m～6m×6m～8m，各径流塘之间留1-1.5m宽的草带；
(2)修建径流阻截弧形土埂
将径流塘上沿的泥土耙至径流塘下沿再耙至朝顺坡方向的果树树冠滴水线处并在所述果树树冠滴水线处的最大汇集水面处筑径流阻截弧形土埂，径流阻截弧形土埂的弧形口朝向山顶方向，埂高25-35cm，埂长2.5-3.5m；
(3)管理
①果树管理
1)追肥：每年夏季施肥，在距果树苗7-10cm的周围开10-15cm深的小沟，施入追肥，追肥由复合肥∶尿素为1∶1组成，所述复合肥中N∶P₂O₅∶K₂O为11∶8∶6，在每径流塘内追肥的施入量为100-200g；
2)果树的整形修剪、病虫害监控与防治，果实的采收均按常规方法进行；
②原生草被带的管理
秋末，在原生草被的草带行间用草甘磷药剂并按其说明书要求喷施2-3次；
(4)覆草
每年初秋将草被带的草留茬高20-30cm，刈割其草，用于覆盖径流塘地表。

2.  根据权利要求1所述的金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水方法，其特征在于：在每年夏季对所述的果树施肥时加固所述的径流阻截弧形土埂。

3.  根据权利要求1所述的金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水方法，其特征在于：将所述的草带以外的草刈割或铲除用于覆盖所述的径流塘地表。

4.  根据权利要求1或2或3所述的金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水方法，其特征在于：(1)在径流塘-草网络修筑中，所述的坡度为12°-18°；所述果树的株行距为8m×7m；所述的各径流塘之间留草带宽为1m；(2)在修建径流阻截弧形土埂中，所述的埂高30cm，埂长3m；(3)在管理①果树管理中在每径流塘内追肥的施入量为150g。

金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水方法
技术领域
本发明涉及水土保持技术领域，具体涉及一种金沙江干热河谷退化山地径流塘-草网络固土稳水的方法。
背景技术
干热河谷主要位于中国西南的元江、金沙江、怒江、和澜沧江四大江河的河谷地带，位于北纬23°00′-28°10′，东经98°50′-103°50′。东南边以蒙自曼耗为界，西以怒江河谷山地为边，北以金沙江流域的永善为限，随各大江河道干热或干暖的边界构成多角行或不规则的蛛网形，其实际范围是海拔1500M以下干旱半干旱的沿江两岸，干燥度大于1.5的南亚热带河谷地区，植被为“河谷型萨王纳植被(Savanna of valley type)”或“稀树灌木草丛”，面积约3.2万km²。其中金沙江干热河谷包括云南省的永善县、巧家县、会泽县、东川县、禄劝县、武定县、元谋县、永仁县、华坪县、永胜县、大姚县、宾川县、鹤庆县共13个县份。
金沙江干热河谷位于25.5°～28.0°N，100.3°～103.60°E之间的地区，属南亚热带气候。年平均降雨量为558～801.2mm，蒸发量2636～3830mm，是降雨量的3.0～6.0倍，高温干旱，干旱时期长达6-7个月，雨量集中6～10月。金沙江干热河谷生态环境极度脆弱，土地退化严重，森林覆盖率极低，仅为3.4％-6.3％，植被覆盖率低于50％，平地或小于5°的坡地仅占17％，侵蚀模数多在2250-8000(km²/km·a)，土壤瘠薄化发生率为26.5％，多属中度以上退化荒坡地。该区气候干旱，土壤凋萎湿度(PWP)长达7-8个月，干燥度4.4(以Penman公式计算)，年降雨约630mm，集中在5-9月份，其它月份少雨或无雨，年蒸发量3911.2mm，蒸发量是降雨量的6倍。所以解决水分问题是该区植被恢复成功与否的关键，种草植树及方法就显得尤为重要。
现有技术(即传统植被恢复方法)对金沙江干热河谷退化山地人工造林恢复植被采用植树种草，封山育林，仅对林木进行适度管理，不对相对稳定状态下的原生草被层进行保护和合理利用。尤其是在经济林建设中，采取清耕除草措施或挖穴掩埋，致使近地层土壤草被破坏，水土流失治理效果受到影响，金沙江干热区退化山地植被恢复中土壤的水分仍然严重缺失，人工林树种的生长也受到抑制。
所述原生草被是指自然生长出来的草形成的植被，不为人工种植的草。
本发明经过多年研究和实践克服了现有技术的缺陷，在金沙江干热河谷退化山地果树旁修筑径流塘-草网络，采用了一套科学、有效的技术措施，成功的解决了金沙江干热河谷造林过程中土壤的水分严重缺失问题，大大的提高了果树-草复合系统的生产力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中没有解决金沙江干热河谷植被恢复过程中土壤的水分严重缺少和水土流失的有效关键技术，其发明的目的是提供一种在金沙江干热河谷退化山地的植被恢复和生态重建中科学、有效的固土稳水方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明方法由径流塘-草网络修筑、修建弧形土埂、果树施肥管理、覆草4个步骤组成，按以下步骤进行：
一、径流塘-草网络修筑
在每年雨季结束后的10-11月份，土壤潮湿时，选择金沙江干热河谷退化山地，坡度为7°-25°，在所述的退化山地挖径流塘，所述径流塘是指拦截和蓄存径流的蓄水塘；各径流塘间距离根据果树的株行距确定，在径流塘内人工种植果树，果树的株行距为6m～6m×6m～8m，各径流塘之间留1-1.5m宽的草带，各草带交叉形成草带网络，种植的果树与径流塘以及草带形成了径流塘-草网络。
二、修建径流阻截弧形土埂
将径流塘上沿的泥土耙至径流塘下沿再耙至朝顺坡方向的果树树冠滴水线在所述果树树冠滴水线处的最大汇集水面处筑径流阻截弧形土埂，径流阻截弧形土埂的弧形口朝向山顶方向，埂高25-35cm，埂长2.5-3.5m，形成类似鱼鳞状的径流阻截弧形土埂。所述径流塘上沿是朝逆坡方向的径流塘的边沿，所述径流塘下沿是朝顺坡方向的径流塘的边沿。
三、管理
1、果树管理
(1)追肥：每年夏季施肥，在距果树苗7-10cm的周围开10-15cm深的小沟，施入追肥，追肥由复合肥∶尿素为1∶1组成，所述复合肥中N∶P₂O₅∶K₂O为11∶8∶6，在每径流塘内追肥的施入量为100-200g。
(2)整形修剪按常规方法进行，如在每年的1-3月，根据树体剪掉弱枝、披垂枝、密集枝、内膛枝。
(3)病虫害监控与防治按常规方法进行，如发现病虫害及时报告或处理；报告要阐述病虫害发生特点及危害程度，采集代表性标本，送有关专家鉴定，按照专家提出的防治方案进行防治。罗望子病虫害较少，但也有发生，易受兰绿象、绿色金龟子、毒蛾等危害，用菊脂、乐果防治，病以白粉病危害为重，用多菌灵、粉锈灵防治。
(4)果实采收按常规方法进行，如在罗望子树果荚成熟期间，适时进行采收，精选后用纸箱装箱或者直接存放在通风、干燥的室内。
2、原生草被带的管理
秋末，在原生草被的草带行间用草甘磷药剂并按其说明书要求喷施2-3次。
四、覆草
每年初秋将草被带的草留茬高20-30cm，刈割其草，用于覆盖径流塘地表。
在上述方法中在每年夏季对果树施肥时加固弧形土埂。
在上述方法中将草带以外的草刈割或铲除用于覆盖径流塘地表。
与现有技术相比，本发明能产生如下有益效果：
1、本发明方法所形成的纵横交错的草带网络具有力学上的稳定性，人为定期刈割草，加速了草的地上地下部分的生长从而增强草带的稳定性，尤其改善了土壤表层结构，因而是固土稳水的关键机制之一。将草带以外的草刈割或铲除用于覆盖径流塘地表，覆草能削减雨水势能，增加入渗，减少土壤水分蒸发，利于保水保肥，冬季度旱。径流塘下沿的弧形土埂，也防止了水土流失。这样整个地表形成由覆盖在径流塘地表的草，径流塘，径流阻截弧形土埂和草带网镶嵌而成的多重防护水土流失的网络。
2、在金沙江干热区退化旱坡山地实施本发明方法后，植被恢复系统内的小环境及小气候发生改变，土壤湿度提高，植物群落物种多样性增加，植物群落物种数比对照增加3种，这三种物种分别是灌木白刺花、莎草科物种和禾本科尾稃草属物种。其中，相对喜欢荫湿和疏松土壤的灌木白刺花在该区域植被恢复后出现；喜湿莎草科物种和禾本科尾稃草属物种在种植果树的径流塘内茂盛生长，表明微区域土壤水分状况得到明显改善。
3、植物群落生长量增加，实施本发明方法2年后，植物群落地上生长量增加。罗望子2年间增长的幅度分别是：株高为0.6％、冠幅为14.5％、地茎为0.2％；龙眼树以下各项指标比对照方法分别增长：株高14.6％、冠幅为21.2％、地茎为14.0％。从群落空间分布看，实施本发明方法，群落的各层生长量都有增加，草本层所占比例小，表明植物群落的结构得到一定改善。
4、植物群落果树物种经济产量提高
本发明方法可以整合微区域的水分与养分，相对集中地支持果树的生长，并对其生物生长和经济产量形成正面影响。从果树经济产量动态看出，明显增加了果实产量，如罗望子的果实产量与现有技术相比，增长幅度为3.4％。
5、由于每年定期刈割草带覆盖于种植有果树的径流塘穴，同时，草本植物在旱季大量死亡(地上和地下部分)后腐解，增加了土壤尤其是果树塘穴土壤的有机物质来源，为微生物的活动提供更多的有机物料，以下土壤养分含量与现有技术相比：土壤有机质含量增加0.77％、碱解氮增加43.9mg/kg、速效钾增加106mg/kg、全氮增加0.08g/kg、全磷增加0.94g/kg，因此土壤综合肥力提高，促进了果树的生长。
具体实施方式
以下通过具体实施例来进一步说明本发明，但实施例仅用于说明，并不能限制本发明范围。
实施例1：本发明方法的实施例
本试验区在云南省元谋县辖区的金沙江干热河谷退化山地进行，其海拔1088-1167m，土壤为表蚀燥红土，中性偏碱。
本实施例1以罗望子果树-原生草被复合体系为例进行说明，面积约为60亩，修建径流塘-草网络，罗望子为2年龄以上，草被为原生草被，该区域的原生草主要为扭黄茅草，其实施方法按以下步骤进行：
1、径流塘-草网络修筑
在每年雨季结束后的10-11月份，土壤潮湿时，选择金沙江干热河谷退化山地坡度为7°-25°的退化旱坡山地，，在所述的退化山地等高线开挖径流塘，所述径流塘是指拦截和蓄存径流的蓄水塘；各径流塘间距离根据果树的株行距确定，在径流塘内人工种植罗望子，罗望子的株行距为6m×8m，各径流塘之间留1.5m宽的草带，各草带交叉形成草带网络，种植的罗望子与径流塘以及草带形成了径流塘-草网络。
将草带以外的草刈割或铲除用于覆盖径流塘地表，这样整个地表形成径流塘与草带网镶嵌而成的双重防护网。
2、修建径流阻截弧形土埂
将径流塘上沿的泥土耙至径流塘下沿再耙至朝顺坡方向的果树树冠滴水线在所述果树树冠滴水线处的最大汇集水面处筑径流阻截弧形土埂，径流阻截弧形土埂的弧形口朝向山顶方向，埂高35cm，埂长3.5m，形成类似鱼鳞状的径流阻截弧形土埂。所述径流塘上沿是朝逆坡方向的径流塘的边沿，所述径流塘下沿是朝顺坡方向的径流塘的边沿。
在每年夏季对罗望子施肥时加固上述径流阻截弧形土埂，径流塘弧形土埂汇集坡面雨水，阻挡侵蚀泥沙和枯落物，雨水通过人工开挖的径流塘穴入渗，泥沙和枯落物淤积于土埂内侧，起到强化降雨入渗，降低微区域坡度的重要作用。
3、管理
①罗望子果树的管理
1)追肥：每年夏季施肥，在距果树苗7-10cm的周围开10-15cm深的小沟，施入追肥，追肥由复合肥∶尿素为1∶1组成，所述复合肥中N∶P₂O₅∶K₂O为11∶8∶6，在每径流塘内追肥施入量为100g。
2)整形修剪按常规方法进行，如在每年的1-3月，根据树体剪掉弱枝、披垂枝、密集枝、内膛枝。
3)病虫害监控与防治按常规方法进行，如发现病虫害及时报告或处理；报告要阐述病虫害发生特点及危害程度，采集代表性标本，送有关专家鉴定，按照专家提出的防治方案进行防治。罗望子病虫害较少，但也有发生，易受兰绿象、绿色金龟子、毒蛾等危害，用菊脂、乐果防治，病以白粉病危害为重，用多菌灵、粉锈灵防治。
4)果荚采收按常规方法进行，如在罗望子树果荚成熟期间，适时进行采收，精选后用纸箱装箱或者直接存放在通风、干燥的室内。
②原生草被带的管理
秋末，在原生草被的草带行间用草甘磷药剂并按其说明书要求喷施2-3次。
4、覆草
每年初秋将草被带的草留茬高20-30cm，刈割其草，用于覆盖径流塘地表。这样整个地表形成径流塘与草带网镶嵌而成的双重防护网。并且覆草能削减雨水势能，增加入渗，减少土壤水分蒸发，利于保水保肥，冬季度旱。草本植物在旱季大量死亡(地上和地下部分)后腐解，增加了土壤尤其是罗望子塘穴土壤的有机物质来源，为微生物的活动提供更多的有机物料。同时，人为定期刈割扭黄茅草，加速了扭黄茅草地上地下部分的生长从而增强草带的稳定性，并改善了土壤表层结构，也是固土稳水的关键机制之一。
实施例2和实施例3也是本发明方法的实施例
除表1中所列的果树的株行距、修建的弧形土埂宽、高和追肥量等措施不同外，其余操作步骤均与实施例1相同，详见表1。其效果详见表2。
实施例4、实施例5和实施例6也是本发明方法的实施例
实施例4、实施例5和实施例6所种植的果树为龙眼，实施例4、实施例5、实施例6的实施方法分别与实施例1、实施例2、实施例3相同。其效果详见表3。
实施例4对照(即现有技术的植被恢复方法)
实施例4的实施面积约30亩，苗木是成龄罗望子果树，具体按以下步骤进行：
1、挖塘施肥：每年3月，挖出长、宽、深都约25cm的施肥坑，但未修建土筑。
2、果树管理：
①罗望子管理
追肥：每年夏季施肥，在距罗望子树苗7-10cm的周围开10-15cm深的小沟，施入追肥，追肥由复合肥∶尿素为1∶1组成，其复合肥中N∶P∶K为11∶8∶6，尿素为含氮46.4％的尿素，每塘(即径流塘内)追肥施入量为100g。
对果树的整形修剪，病虫害监控与防治，果荚采收均按实施例1所述的常规方法进行。
②原生草被带未实施管理，因现有技术中对退化山地的植被恢复中，只是封山措施，让原生草自然生长。
4、覆草
每年初秋留茬高20-30cm刈割草并覆盖于果树周围。传统覆草一般是将草刈割后覆盖在果树穴周围。本发明的覆草一方面是将草带以外的草刈割或铲除用于覆盖径流塘地表，另一方面是在初秋留茬高20-25cm刈割草带，将刈割草覆盖于径流塘地表，这样整个地表形成径流塘网与草带网镶嵌而成的双重防护网。
5、对照试验与本发明方法的效果比较详见表4、表5、表6。
以下表中的各数据的增长幅度或增产幅度是指该实施例中2006年的数据与2004年的相应数据相比的增长或增产幅度，如实施例1在2004年测得罗望子株高(厘米)，2006年测得罗望子株高(厘米)，则：

以此类推。
表1实施例1、实施例2和实施例3的区别技术措施

表2实施例1、实施例2和实施例3的植被恢复效果

表3实施例4、实施例5和实施例6的植被恢复效果

表4对照方法和本发明方法(种植罗望子)植被恢复效果比较

表5对照方法和本发明方法效果比较

表6对照方法和本发明方法(种植罗望子)
的土壤结构和土壤肥力的效果比较