坡耕地治理技术规范生态路沟技术
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坡耕地复合地埂治理技术规范对农田面源污染控制的作用分析引言:农业是人类社会最基本的产业之一,但农业生产也伴随着面源污染的问题。
面源污染指的是由农业活动引起的污染,其中包括土壤侵蚀、化肥和农药的过量使用,以及农田排水的污染等。
坡耕地作为一种常见的农田类型,由于其地势较陡,土壤脆弱,更容易引发面源污染问题。
因此,坡耕地复合地埂治理技术规范的实施对于农田面源污染的控制具有重要意义。
一、坡耕地复合地埂治理技术规范的概述复合地埂是一种通过在坡耕地上修建起伏坡面的建筑物,以减小坡度和滞洪容积,减缓坡耕地水流流速,促进水分、养分的渗入,从而减少面源污染的技术手段。
治理坡耕地面源污染离不开规范和准确的操作指导,坡耕地复合地埂治理技术规范的制定为农田面源污染控制提供了科学依据和操作指南。
二、规范对农田面源污染控制的技术作用1. 控制土壤侵蚀:坡耕地复合地埂的设计和施工依据规范要求,能有效地减缓坡耕地上的表层土壤侵蚀。
建立复合地埂能够大幅度减少坡耕地的坡度,增加水分和养分的渗透能力,减少降雨对土壤的冲刷和侵蚀,从而降低农田土壤的流失和面源污染的风险。
2. 降低农药、化肥的流失:农药和化肥的过量使用是农田面源污染的重要原因之一。
规范要求农田应根据实际需求合理使用农药和化肥,并在复合地埂修建过程中合理布置农田,减小农药和化肥的流失量。
此外,复合地埂还能够增加土壤的保水性和保肥性,提高土壤的养分利用效率,从而减少农药和化肥的使用量。
3. 改善农田排水的情况:规范要求复合地埂的设计应充分考虑农田排水的要求,避免因排水不畅导致农田面源污染的发生。
合理设置排水系统和沟渠,能够有效地排除农田中的污水和雨水,减少农田污水对周围水体的污染。
4. 保护生态环境:坡耕地复合地埂的建设对于生态环境的保护也有重要意义。
规范要求农田的布局应考虑农田与周围生态环境的协调性,合理利用地势和土地资源,减少对生态环境的破坏。
同时,复合地埂能够增加植被覆盖面积,改善生态环境,提供生物多样性和生态系统的稳定性。
水土保持对坡耕地复合地埂治理的技术规范要求水土保持是一项重要的环境保护工作,对于坡耕地的复合地埂治理,也有一些具体的技术规范要求。
本文将就此展开讨论,旨在探讨水土保持的相关知识以及对坡耕地复合地埂治理的技术规范要求。
一、水土保持概述水土保持是保护水源、保持水土资源的一项重要工作。
它旨在通过合理的水土保持措施,减少水土流失、保持土壤肥力、提高农田产量,同时降低洪涝灾害发生的概率。
水土保持工程主要包括坡耕地的复合地埂治理、植被覆盖、水保工程等。
二、坡耕地复合地埂治理坡耕地是非常脆弱的地形,易于发生水土流失。
为了解决这个问题,坡耕地需要进行复合地埂治理。
复合地埂是通过修筑土坎或者建造石墙等措施,形成了一系列的梯田状平台,以减缓坡耕地上的水流速度,防止水土流失的发生。
在进行坡耕地复合地埂治理时,有一些技术规范要求需要遵守:1. 合理规划:治理坡耕地时,首先需要进行详细的工程规划。
要充分考虑地形、土质、降水等因素,并根据实际情况选择合适的治理措施。
2. 耕地平整:在治理复合地埂时,需要将原有的耕地进行平整处理。
耕地表面应均匀平整,以便后续土坡的修筑工作。
3. 土坡修筑:土坡的修筑是复合地埂治理的核心环节。
应选择质量好、抗冲击力强的土壤进行修筑,以确保土坡的稳固性和持久性。
4. 坎面处理:土坎表面需要进行合理的处理,以提高坎面的抗侵蚀能力。
可采取覆盖刈下物、草丛种植等手段,形成坚固的坎面保护层。
5. 排水系统建设:在复合地埂治理过程中,要灵活设置排水系统,以便及时排放积水,防止土壤液化和坍塌等现象的发生。
6. 绿化植被:在治理坡耕地时,绿化植被的重要性不可忽视。
适当选择和植入植被,可以增强土壤的保水保肥能力,减少水土流失的风险。
三、技术规范在实践中的应用水土保持技术规范的应用对于坡耕地复合地埂治理意义重大。
规范的落地实施能够确保工程的质量和效果,提高水土保持措施的可行性和可持续性。
技术规范要求的落实主要体现在以下几个方面:1. 工作流程:严格按照规范要求制定施工方案,确保每项任务按流程进行,避免盲目行动造成工程质量不过关。
坡耕地复合地埂治理技术规范在农田环境改善中的应用农田环境的改善对于实现可持续农业发展至关重要。
在农田环境中,坡耕地是一个特殊而又常见的问题。
为了解决坡耕地所带来的水土流失、产量下降等问题,坡耕地复合地埂治理技术规范应运而生。
本文将针对该技术规范在农田环境改善中的应用进行探讨。
首先,我们需要明确坡耕地复合地埂治理技术规范的作用和目的。
该技术规范的主要目标是通过合理地构造地埂,使得坡耕地的坡度减轻,平均坡度趋近于自然坡度。
同时,地埂也有利于保持土壤水分,促进植物生长,减少农田水土流失的风险。
因此,该规范的应用可以帮助农田环境实现有效改善。
其次,我们来了解具体的坡耕地复合地埂治理技术规范的应用步骤和方法。
首先,需要对坡耕地进行实地调查和测量,详细了解地势、土壤类型、降雨情况等因素,为后续的技术规范应用提供基础数据。
接下来,根据调查结果,制定具体的地埂构造方案。
通常情况下,地埂是建设在田间间隙的,其高度、宽度和长度等参数均需要精确测量和设计。
此外,需要合理安排地埂的间距和排水系统,确保各地埂之间的相互关系良好以及排水畅通。
在实际施工过程中,需要使用适当的工具和材料,如挖掘机、平地机、土壤改良剂等。
工程师和农民应密切合作,确保施工的质量和效果。
此外,为了提高耕地的保育效果,可以在地埂和田坎之间植被覆盖,如混种草坪、绿化带等,以增加土壤的稳定性和防止水土流失。
及时的养护和维护对于坡耕地复合地埂的治理也非常重要。
在施工完成后,应定期巡视和检查复合地埂的状况,并根据需要采取维修和加固措施。
对于有损坏的地埂和植被覆盖不完整的地埂,要及时修复以维持农田环境的改善效果。
最后,需要明确的是,坡耕地复合地埂治理技术规范的应用需要始终与农田环境改善的整体目标相结合。
仅仅依靠该技术规范本身并不足以实现农田环境的全面改善。
因此,在应用过程中,还应配合农田管理措施,如科学施肥、合理轮作和灌溉管理等,以实现农田生态系统的可持续发展。
坡耕地复合地埂治理技术规范概述坡耕地是指倾斜度较大的农田,它在农业生产中起着重要的作用。
然而,由于坡耕地本身的特殊性,容易造成水土流失和产量下降等问题,严重影响了农作物的生长和农田的可持续利用。
为了解决这一问题,坡耕地复合地埂治理技术被广泛应用于农田的管理和保护中。
本文将对坡耕地复合地埂治理技术规范进行概述。
1. 技术原理坡耕地复合地埂治理技术是利用人工或天然的材料,在坡耕地上建造复合地埂,起到固定土壤和保持水分的作用。
这种技术主要依靠梯田、沟壑和堤段等地形特征,通过修建沟渠和堤坝,形成一定的坡耕地复合地埂系统,提高土壤的保水能力和抗侵蚀能力。
2. 技术应用坡耕地复合地埂治理技术主要应用于山地农田和坡地农田,特别适用于陡峭的坡耕地。
这种技术可以有效防止土壤流失、水土流失和泥石流等地质灾害,改善土壤环境,提高农田水分利用效率和产量。
3. 技术步骤坡耕地复合地埂治理技术的步骤主要包括规划设计、材料选择、建设施工和后期管理等环节。
规划设计阶段需要根据坡耕地的地形地貌特征和土壤水分状况,选择合适的治理方案,确定复合地埂的类型和尺寸。
材料选择阶段需要根据具体情况选择适宜的材料,如土壤、石块、树枝、稻草等,用于修建复合地埂。
建设施工阶段需要按照规划设计的要求,进行复合地埂的建设施工。
后期管理阶段需要对复合地埂进行定期巡查和维护,及时修补和加固。
4. 技术效果坡耕地复合地埂治理技术的应用可以有效改善坡耕地的土壤水分状况和保持水土资源,减轻水资源的浪费和土地的损失。
治理后的坡耕地具有较高的保水保肥能力,促进作物的生长,增加农田的产值和农民的收益。
同时,复合地埂还可以减少土壤的沉积和侵蚀,保护水源地和生态环境,提高农业可持续发展水平。
5. 技术前景坡耕地复合地埂治理技术具有广阔的应用前景。
随着社会经济的发展,坡耕地问题日益突出,政府和农民对坡耕地的治理和管理重视程度不断提高。
坡耕地复合地埂治理技术作为一种有效的治理方法,可以避免使用大量的药剂和化肥,更加符合农业可持续发展的需求。
坡耕地复合地埂治理技术规范对土壤水分管理的要求研究 土壤水分是农田生态系统中重要的组成部分,对于作物生长和农田生产至关重要。坡耕地复合地埂治理技术规范是一项针对坡耕地进行治理的技术标准,旨在提高土壤质量和水分管理效果。本文将探讨坡耕地复合地埂治理技术规范对土壤水分管理的要求,并分析其对农田生态系统和农田可持续发展的影响。
首先,坡耕地复合地埂治理技术规范要求合理的水分利用和调控。坡耕地水土流失严重,土壤水分容易透水和流失,因此合理的水分利用和调控是治理坡耕地的关键。技术规范要求农民合理规划和布置田块的大小和形状,调整田间排水沟和水库的位置和大小,利用地埂、砂袋和防浸网等措施,有效减少水分流失,提高土壤水分的利用效率。
其次,坡耕地复合地埂治理技术规范要求加强土壤保水措施。坡耕地土壤通常较瘠薄,贫瘠的土壤无法有效保持水分。技术规范要求农民在坡耕地上进行有机物和营养物质的施用,并采取合适的耕作制度,如保护性耕作、植被保护和有机肥料使用等,以提高土壤的持水能力。此外,规范还强调土壤覆盖的重要性,提倡使用覆盖物来覆盖土壤表面,减少蒸发和水分流失,增加土壤水分的保持量。
再次,坡耕地复合地埂治理技术规范要求合理选择灌溉方式。灌溉是土壤水分管理的重要环节,选择合适的灌溉方式对于提高土壤水分管理效果至关重要。技术规范鼓励农民选择适宜的灌溉方式,如滴灌、微喷灌和雨滴灌等,以减少水分的浪费和土壤的盐碱化。此外,规范还要求农民合理安排灌溉水的供应和灌溉的时间,避免过量灌溉和不均匀灌溉,以减少土壤水分的浪费和土壤盐碱化的风险。
最后,坡耕地复合地埂治理技术规范要求合理管理和保护地下水资源。节约和保护地下水资源是水资源管理的基本要求之一。技术规范强调农民在进行土壤水分管理时要注重地下水的保护和合理利用。规范提倡农民在进行灌溉时合理安排水源,选择合适的取水深度,并合理稀释和调配灌溉废水,以减少对地下水的过度开采和污染。
坡耕地复合地埂治理技术规范对水土保持的重要性分析水土保持是保护土壤资源、维护生态环境的重要手段,对于农田的可持续发展具有重要意义。
坡耕地作为我国重要的农田类型之一,面临着较大的水土流失风险。
因此,科学规范的坡耕地复合地埂治理技术规范对于水土保持具有重要性。
本文将对坡耕地复合地埂治理技术规范的重要性进行分析探讨。
首先,坡耕地复合地埂治理技术规范可以减缓水土流失速度。
坡耕地地势较陡,降雨冲刷力强,易发生水土流失。
通过规范的复合地埂治理技术,可以建立一系列以垄、平沟、层平地、沟坎埂等为主体的水土保持措施,有效降低了坡耕地的水土流失速度,减少了土壤侵蚀对农田的破坏。
同时,规范的治理技术还可以改善坡耕地的水质,减少水沟中的泥沙含量,对于净化水体质量具有积极作用。
其次,坡耕地复合地埂治理技术规范能够增加土壤水分利用效率。
坡耕地因为坡度大,土壤较薄,往往存在着土壤水分不足的情况。
通过规范的复合地埂治理技术,可以提高坡耕地的水土保持能力,减少土壤水分的流失和蒸发。
同时,复合地埂可以增加水土之间的接触面积,提高土壤的蓄水能力,增加土壤的持水性能,提高土壤水分利用效率。
这对于坡耕地的农作物生长和农田的稳定发展具有重要的意义。
此外,坡耕地复合地埂治理技术规范还可以改善土壤环境,增加土壤肥力。
坡耕地因为土壤薄层化、水分流失等问题,土壤肥力较低。
而规范的复合地埂治理技术可以增加土壤的有机质含量,改善土壤结构,提高土壤肥力。
复合地埂内的沟壑深浅搭配、宽度设置等都能够增强土壤肥力的利用效应,为坡耕地的农作物提供更好的生长环境,提高产量和品质。
此外,坡耕地复合地埂治理技术规范还可以促进坡耕地的可持续利用。
规范的复合地埂治理技术可以提高坡耕地的生产能力、保护生态环境,实现土地资源的合理利用和保护。
通过对坡耕地的复合地埂治理,可以有效控制水土流失,防止坡地退化,提高土地的利用率和可持续利用性。
这对于保证农田的可持续农业发展,保障农民的生活需求具有重要意义。
坡耕地复合地埂治理技术对生态环境的改善与保护效果评估随着人口的增加和环境的持续恶化,土地资源日益紧缺,坡耕地的有效治理成为了当代农业可持续发展的关键问题之一。
坡耕地复合地埂治理技术作为一种有效的方式,通过改善土壤结构、提高土壤质量、减少水土流失,对生态环境的改善与保护产生了积极的影响。
本文将从以下几个方面探讨坡耕地复合地埂治理技术对生态环境的改善与保护效果进行评估。
首先,坡耕地复合地埂治理技术能够改善土壤结构,提高土壤肥力。
复合地埂是指在坡耕地中设置多级梯田或平台,通过构筑起坡面的平台,减少水土流失和侵蚀。
这种设置方式能够减缓土壤侵蚀速度,保护坡耕地的土壤资源。
同时,复合地埂可以增加土壤的有效根层,增加土壤养分的供给量,改善坡耕地土壤质量,提高农作物的生长条件和产量。
这对于保护生态环境、保障农民的生计具有重要意义。
其次,坡耕地复合地埂治理技术能够减少水土流失,保护水资源。
水土流失是坡耕地面临的主要问题之一,严重影响了坡耕地的农作物生长和生态环境的稳定性。
通过修建复合地埂,可以形成一层一层的平台,减少水流的冲击力和速度,降低水土流失的风险。
而且在复合地埂与坡耕地的过渡区域,往往种植有矮牵牛等植物,这些植物的根系能够固定土壤,增加土壤抗侵蚀能力。
这些措施的综合作用使得水土流失大幅减少,有效保护了坡耕地的生态环境和水资源。
此外,坡耕地复合地埂治理技术对于提高农作物种植效益、增加农民收入也起到了积极的促进作用。
由于复合地埂改善了土壤质量,提高了土壤肥力,农作物的产量和品质都得到了明显的提高。
同时,复合地埂可以提供更充足的灌溉水源,有效避免因山区水资源缺乏导致的农作物生长问题。
这样,通过坡耕地复合地埂治理技术,农民的经济收入得到了直接的提升,增加了农民对环境保护工作的积极性。
最后,坡耕地复合地埂治理技术对于保护生态环境和促进区域可持续发展具有重要意义。
坡耕地复合地埂治理技术能够改善土壤质量,减少水土流失,增加农作物产量和品质,提高农民收入。
坡耕地复合地埂治理技术规范设计与实施坡耕地是指位于山区、丘陵地带的耕地,由于地势陡峭,土壤容易发生水土流失,使得耕地丧失肥沃度,限制了农业的发展。
为了改善坡耕地的利用效益,提高农田生产力,需要进行复合地埂治理。
本文将重点探讨坡耕地复合地埂治理技术的规范设计与实施。
首先,坡耕地复合地埂治理技术的规范设计应考虑以下几个方面。
第一,根据坡耕地的地势特点和土壤质地,合理确定复合地埂的高度和宽度。
复合地埂应根据坡度和土壤类型的不同,进行科学合理的设计,确保复合地埂的坡度和高度适宜。
第二,根据坡耕地的降雨特点,合理设置复合地埂的密度和间距。
通过合理设置复合地埂的密度和间距,可以有效减缓水流速度,防止水土流失的发生。
第三,充分考虑生态环境保护的要求,选择适宜的植被种类进行复合地埂的植被覆盖。
合理的植被种类选择可以增加土壤的抗蚀能力,提高耕地的水质保持能力。
其次,在坡耕地复合地埂治理技术的实施过程中,应注意以下几个方面。
首先,进行前期的土壤改良和植被种植工作。
在进行复合地埂的施工前,需要对土壤进行改良处理,以提高土壤肥力和保水性能。
之后,选择适宜的植被种类进行种植,加强植被覆盖,稳定土壤,减少水土流失的风险。
第二,合理选择复合地埂的材料和施工工艺。
复合地埂的材料选用应根据当地的实际情况进行选择,既要保证材料的稳定性和耐久性,又要兼顾经济性。
施工工艺要合理,确保复合地埂的稳定性和耐久性。
第三,加强监测和维护工作。
在复合地埂治理技术实施完成后,需要加强对复合地埂的监测,及时发现存在的问题并及时采取措施进行修复。
另外,定期对复合地埂进行维护工作,保持其良好的稳定性和功能。
在实际的坡耕地复合地埂治理中,还需要注意一些问题。
首先,根据不同的地区和土壤类型,选择适宜的复合地埂治理技术。
不同地区的地质和气候条件不同,对复合地埂治理技术的选择有所差异。
因此,需要根据当地的实际情况进行综合考虑和选择。
其次,加强农民的技术培训和宣传教育工作。
坡耕地复合地埂治理技术规范在农田生态系统恢复中的应用价值探究随着人口的增加和城市化进程的加速,农业耕地面临着严重的压力和损失。
而其中的一个重要问题是坡耕地的治理与保护。
坡耕地指的是地势较陡峭,耕地囚禁在坡地上,且受到水土流失和环境退化的严重威胁。
为了解决这一问题,坡耕地复合地埂治理技术被提出并广泛应用。
本文将探讨这一技术规范在农田生态系统恢复中的应用价值。
坡耕地复合地埂治理技术规范是一种有效的坡耕地治理方法,其核心思想是通过构建地埂系统来增加坡耕地的稳定性和防护能力。
地埂是指固定坡耕地土壤的超细颗粒物质,由底盖、填土层、表皮层等构成。
相比传统的坡耕地治理方法,复合地埂具有以下几个优势。
首先,复合地埂能够有效减少坡耕地的水土流失。
在复合地埂系统中,填土层和表皮层等材料能够起到缓冲和防护的作用,减缓水流速度,防止坡面严重侵蚀。
此外,复合地埂还能增加土壤有机质含量,提升土壤的保水能力,从而减少水分的流失和沉积物的迁移,进一步减轻水土流失的程度。
其次,复合地埂有助于改善坡耕地的土壤质量。
坡耕地由于长期的水土流失,土壤贫瘠、结构差,无法提供足够的养分供应给作物生长。
通过复合地埂系统的构建,填土层和表皮层能够补充土壤养分,增加土壤的肥力。
此外,地埂还能够改善土壤的通气性和保水性,提供良好的生长环境,促进有益微生物的繁殖,进一步提高土壤质量。
第三,复合地埂有助于保护和恢复生态环境。
水土流失严重的坡耕地往往导致植被破坏, 山洪泥石流,土地荒漠化等问题,对生态环境造成严重影响。
复合地埂的建设能够稳定土壤并促进植被恢复,保护坡耕地的生态系统。
此外,地埂中的填土层和表皮层还能提供种子萌发和苗木生长所需的营养和水分,有利于植物的自然繁衍,进一步恢复植被覆盖度,促进生态恢复。
除此之外,复合地埂还能降低农田的经营风险。
坡耕地的严重水土流失不仅导致土地的贫瘠和农作物收成的减少,同时也对农民的生计造成了威胁。
通过复合地埂的规范治理,农田生产的稳定性和可持续性得到提升,减少了因水土流失导致的经济损失。
坡耕地复合地埂治理的模式与技术选择指南坡耕地是指地势较为陡峭、坡度大于25度的农田。
由于长期的不合理利用和管理,坡耕地普遍存在水土流失、土壤贫瘠、产量低下等问题,严重影响着农田的可持续利用。
为了解决这些问题,复合地埂治理技术逐渐被广泛应用。
本文将从治理模式和技术选择两个方面,介绍坡耕地复合地埂治理的相关内容。
一、治理模式1. 生态修复模式生态修复模式是通过恢复土壤生态系统的功能,改善土壤质量、增加土地的生产力和抗逆性。
具体措施包括植被恢复、水土保持、防风保温等。
植被恢复是重点,可选用具有抗逆性的植物如灌木、草本植物等,形成植被覆盖层,保护土壤免受风蚀和水蚀。
同时,结合农田生态系统的特点,合理利用农田的水、气、光等资源,提高土壤养分和有机质含量,增强土壤保水保肥能力。
2. 工程措施模式工程措施模式主要采用土工合成材料(如复合地膜、护砌等)和构筑物(如沟、坎、坝等)来加固坡耕地,防止土壤流失和坡面崩塌。
土工合成材料具有较强的水土保持能力和抗风蚀能力,可以有效地固定土质,降低坡度,改善土壤结构。
构筑物的设置更加灵活,如沟壕用于收集和排除雨水,坎地用于平整地势,坝地用于防止土壤流失等。
3. 农田系统模式农田系统模式主要通过改进农田的布局和设计,实现土地的多功能利用。
可以将坡耕地划分为不同的功能区域,如水源涵养区、水库养殖区、果木种植区等。
通过不同功能区域的组合,实现生产、生态和农业可持续发展的协调统一。
二、技术选择指南1. 植被恢复技术植被恢复是坡耕地复合地埂治理的核心技术之一。
选择抗逆性强、生长快、落叶少、根系发达的植物进行恢复,如灌木、草本植物等。
在选择植被时应考虑土壤条件、气候条件和地形条件等因素。
2. 土工合成材料技术土工合成材料技术是进行工程措施模式的重要技术之一。
选择抗拉强度高、耐侵蚀、透水性好的复合地膜,将其铺设在坡耕地上,并根据实际情况采取相应的固定措施,如墙护砌、土坎等。
3. 农田系统设计技术根据坡耕地的地貌特点和土壤条件等,合理规划和设计农田系统,实现土地的多功能利用。
《坡耕地治理技术规范 生态路沟技术》 地方标准编写编制说明 (草案)
《坡耕地治理技术规范 生态路沟技术》 地方标准起草小组 二〇一七年十一月十日 《坡耕地治理技术规范 生态路沟技术》地方标准编制说明 一、任务来源 水利部公益性行业科研专项经费项目《红壤坡耕地水土流失规律及调控技术研究示范》(201301050) 江西省水利科技重大项目《应对旱涝急转灾害的水土保持关键技术研究》(KT201109) 坡耕地生态路沟构建技术来源于江西省水土保持科学研究院获得的实用新型专利(授权公告号:CN204780495U) 坡耕地农田生态路沟技术列入《2017年度水利先进实用技术重点推广指导名录》 二、编制本标准的必要性 坡耕地开发利用面广量大,水土流失严重,导致坡耕地土壤贫瘠化,影响到粮食安全,此外,坡耕地水土流失造成农业面源污染严重,直接影响到下游水体水安全。目前我国绝大部分传统坡耕地路沟分离,增加耕地的占用,功能单一,生态经济效益缺乏,针对现有坡耕地开发利用过程存在主要技术瓶颈问题,从坡耕地路沟角度入手,探索现代生态坡地农业开发中的生态路沟技术,解决坡耕地开发利用引起的水土流失问题,构建坡耕地生态路沟,为土地高效和可持续利用,增强保土保水效果,提高坡地农业的生产效率,净化水质,绿化美化环境等,同时保证粮食安全,促进经济社会生态可持续发展,提供重要的科学依据和技术手段。然而如何设计生态路沟才能有效拦截泥沙及面源污染,调控径流,提高水资源的有效利用,防治水土流失以及养分的流失是目前需要解决的生态问题。 红壤坡耕地生态路沟在治理水土流失和面源污染技术应用中,具有治理工期短、见效快,且能最大程度地节省治理时间和后期管理用工成本的优点,简单实用、操作可行。 三、标准编写原则和依据 1、编写原则 (1)通用性原则:具有一定的相同生态气候条件区域和红壤区域通用性。 (2)先进性原则:既立足现实生产需要,又融入当前先进的、科学的操作手段,理论与实际结合,生态理念融入路沟,技术具有一定先进性。 (3)可操作性原则:技术成熟,可操作性强。 2、编写依据 本标准依据起草组成员多年来红壤坡耕地生态路沟技术研究及应用科研成果和相关业务经验,经过科学的总结、梳理和提炼而成。 四、主要工作过程 1. 试验研究 (1)试验小区 该试验区位于江西水土保持生态科技园,建成于2011年。在土层厚度均匀、土壤理化特性较一致、坡度较均一的同一坡面上,经人工修整后,共布设2个宽20 m×长45 m和1个宽40m×长45m的径流小区(表1),水平投影面积分别为900和1800 m2,坡度均为10°,依据当地坡耕地的农作物特点,试验设计种植大豆、油菜、花生等代表性坡地旱作物,采用花生(大豆)+油菜轮作模式。
表1 坡耕地实验小区措施类型 小区编号 措施类型 小区规格 坡度 14 对照 宽40m×长45m
10°
15 生态路沟 宽20m×长45m
10°
13 生态路沟+蓄水池 宽20m×长45m
10°
(2)生态路沟设计及构建 坡耕地生态路沟,包括生态路沟,其特征在于:生态路沟上铺设有草被层,生态路沟内侧,沿坡壁方向种植拦截泥沙植物层,所述植物层沿生态路沟横沟方向种植,所述坡壁与水平面存在一定夹角,生态路沟面壁进行植被生态处理。本实验小区设置生态路沟比降为3%(图1),内侧坡壁方向与水平面呈45°,宽度为200cm,内斜高10cm(图2,3)。植物层沿生态路沟横沟方向种植,沿生态路沟配合植物篱覆盖,用于拦截泥沙,水流动至生态路沟内侧,之后沿生态路沟流出,最终汇集于小区中心底部沉砂池与集水池内,坡耕地农田生态路沟平面图见图4。 图1坡耕地农田生态路沟B-B剖面图 图2 坡耕地农田生态路沟A-A剖面图(1) 图3 坡耕地农田生态路沟A-A剖面图(2) 图4坡耕地农田生态路沟平面图 (3)生态路沟对红壤坡耕地产流的影响 利用坡耕地试验区13-15号小区2012年8-12月份径流泥沙观测数据,分析生态路沟对红壤坡耕地地表产流的影响见2,可知不同措施地层产流差异明显,径流深从大到小依次为对照>生态路沟>生态路沟+蓄水池,15号生态路沟比14号对照区具有明显减少地表径流作用,减流效益达61.86%,13号生态路沟+蓄水池与对照区相比减流效益高达88.64%,与纯生态路沟相比减流效益为70.22%。上述分析说明,生态路沟具有明显的减流作用,其主要通过截短坡长减缓流速,并增加入渗;生态路沟+蓄水池的坡面水系工程比单纯的生态路沟减流效益更好,主要由于蓄水池可以集蓄生态路沟引入的地表径流,从而进一步减少地表径流作用。
表2 坡耕地配套生态路沟的地表产流状况 小区编号 措施类型 径流深(mm) 减流效益(%) 14 对照 295.42 15 生态路沟 112.68 61.86 13 生态路沟+蓄水池 33.56 88.64 上述分析表明,在坡耕地试验区内设置生态路沟可以有效的减少地表径流。 (4)坡面生态路沟对红壤坡耕地产沙的影响 利用坡耕地试验区13-15号小区2012年8-12月份径流泥沙观测数据,分析生态路沟对红壤坡耕地地表产沙的影响,具体结果见表4,可知不同措施土壤侵蚀产沙差异明显,不同措施土壤侵蚀模数从大到小依次为14对照>15号生态路沟>13号生态路沟+蓄水池,生态路沟比对照区减沙效益高达81.78%,生态路沟+蓄水池减沙效益达93.82%。上述分析说明,生态路沟具有明显的减沙作用,其主要通过截短坡长,减少径流功率,生态路沟+蓄水池比当独的生态路沟建设效益更好,主要由于蓄水池的蓄水作用减少了地表径流的进一步下泄,减少对下坡面的冲刷侵蚀。
表3 坡耕地配套生态路沟的地表产沙状况 小区编号 措施类型 土壤侵蚀模数(t/km2) 减沙效益(%) 14 对照 2983.00 15 生态路沟 543.37 81.78 13 生态路沟+蓄水池 184.49 93.82 (5)生态路沟雨水集蓄利用效益 南方红壤区季节性降水不均匀,在坡耕地上设置蓄水池可以蓄积雨期的降水,用于干旱时灌溉。生态路沟和蓄水池相结合使用,可以充分利用生态路沟的导排水功能将地表径流引入蓄水池。
表4 蓄水池的蓄水状况 日 期 上池(m3) 中池(m3) 下池(m3) 总蓄水量1月1日 0.00 0.00 0.00 0.00 3月8日 1.64 0.58 2.48 4.69 3月18日 5.62 2.43 4.72 12.78 3月19日 6.03 2.71 5.84 14.58 3月23日 6.85 3.25 6.70 16.79 3月31日 10.41 5.01 8.71 24.13 4月13日 12.34 5.58 10.10 28.02 4月25日 16.30 8.84 13.43 38.57 4月29日 16.59 16.25 16.34 49.17 4月30日 17.5(溢流) 17.1(溢流) 17.00(溢流) 51.60 坡耕地13号试验区分别在上坡、中坡、下坡各布设1个蓄水池,通过13号试验区2012年1-4月份蓄水池观测数据记录见表6,可知上、中、下蓄水池的蓄水量从1月份到4月30日随着时间变化,随着降雨累计作用各蓄水池蓄水量均不断增加,最后蓄满溢流,水平投影面积1800m2的坡耕地试验区内4个月总蓄水量达51.60m3,上述分析表明南方红壤坡耕地设置蓄水池可以有效蓄积地表径流,可以将作物不需水期的地表径流蓄积起来用于干旱需水期灌溉,可以有效缓解南方红壤区季节性。
0.04.724.151.651.651.679.687.3103.6109.3110.5110.5
020406080100120
123456789101112月份
累积蓄水量(m3)
图5 总蓄水量月累积变化趋势 通过对坡耕地13号试验区2012年蓄水池总蓄水观测数据分析见图5,1月份至4月份蓄水池蓄水量不断增大,4月底时蓄水池蓄满溢流,4-6月份降雨充沛,作物未出现旱情,一直未灌溉,蓄水池蓄满,因此,该时间段未增加蓄水量,7月初种植大豆,旱情较重进行抽灌,总灌溉量达48.1m3,起到很好的缓解旱情作用,灌溉后蓄水池水量减少,7月中旬至7月31日期间降雨继续蓄入蓄水池,仅半个月时间蓄积28m3地表径流,8月7日出现干旱,继续抽灌,灌溉量达6.1m3, 9月3日降雨出现蓄满溢流,9月中旬种植油菜,9月中旬至10月份进行不间断抽灌,灌溉量达16.9m3,保证了油菜的正常生长,通过2012年全年的蓄水和灌溉情况分析认为坡耕地13号试验区蓄水池蓄水量足以保证该试验区的灌溉用水,并且到年底蓄水池仍然有35.9 m3余水,可以防止第二年春旱。通过图可知1800m2的13号坡耕地大试验区2012年全年蓄水量高达110.5m3,相当于降雨产生61.4mm的径流深。 2. 技术推广 在江西省九江市德安县境内的江西水土保持生态科技园进行了“坡耕地生态路沟构建技术”推广应用,推广示范面积20亩,种植农作物和果树。 在赣州市宁都县还安小流域(宁都县水土保持科技示范园)进行了较大面积的推广应用。该科技园属于生态产业型科技园,主要在红砂岩侵蚀劣地上进行脐橙、锥栗的开发。在开发初期注重水土保持工作,依山就势在坡面上实施了生态路沟工程,面积为300亩,在方便农事管理的基础上水土保持效益明显。 五、标准实施后的经济、生态、社会效益 (1)经济效益:经济效益体现在两个方面,一是减少土壤侵蚀,节约肥料投入。生态路沟减少土壤侵蚀30 t/hm2a,折合减少土壤N、P、K养分流失51.8
kg,每公斤N、P、K养分折算经济价值1.5元,节约肥料投入77元/hm2;二是生态路沟节省了路面面积,增大了10% 种植面积,每亩节省约60m2的耕地面积,,按照年产量5250kg/hm2,花生价格6元/kg,新增效益3150元/hm2。 (2)社会效益:推动和促进了农村产业结构的调整,带动农村经济全面健康发展和农民脱贫致富。提高和锻炼专业技术人员10余人,培训基层技术人员300余人次,为促进行业发展发挥了重要作用。 (3)生态效益:生态路沟的减流效益在60%以上,减沙效益在80%以上。