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Kiyoshi Kurosawa,Nguyen Hai Do,Tat Canh Nguyen,Kazuhiko Egashira那 “越南北部丘陵栽培坡地每年土壤流失的规模和控制水蚀因素的评价“,应用与环境土壤科学那 卷。2009年那 文章ID.464767那 8. 页面那 2009年. https://doi.org/10.1155/2009/464767
越南北部丘陵栽培坡地每年土壤流失的规模和控制水蚀因素的评价
摘要
土壤侵蚀实验在越南北部进行了三个多雨季节,阐明了控制水侵蚀的土壤损失和因素的大小。该图具有低(8%)或中等(14.5%)斜坡,陆地覆盖木薯或晨荣或裸露。年土壤损失(177至2,361克/)在所有低斜坡图中是可容忍的水平,但不在一些中坡图中。坡度梯度和季节降雨对季节平均土壤损失的影响,但由于季节的小树冠覆盖率或叶面积指数,土地覆盖的效果不是。年的土壤损失很高(2,200克/)在一些中坡图中观察到的是初始土地准备的特异性效果。由于场地特定效果很大,因此必须在斜坡上仔细完成准备。
1.介绍
在越南北部山区,玉米、大豆、木薯等旱地作物的种植面积最近有所增加[1].它表示作物培养的倾斜土地正在该地区扩大。这可能归因于1986年的农村发展政策(“Doi Moi”改革政策)。然而,红河流域的沉积物产量,即640-1060吨/公里2/年 [2],在世界上排名第15 [3.].由于红河流域包括北部山区,因此倾斜栽培的土地的扩大被推测以提高水侵蚀的土壤损失。
在北方山区,当地居民已经进行了一段时间的轮作。然而,农村发展政策的实施禁止了流耕,并通过1992年开始的林地分配计划促进了当地人的定居[4.].倾斜的土地被分配给当地人,通过该计划培养,但农田的土壤肥力随着种植迅速下降,导致遗弃耕地。在毗邻越南的老挝,也禁止换档,当地人民已经解决了[5.].由于老挝的沉降地区的人口增长,栽培区已被密集的种植扩大。它造成了对土壤侵蚀的恶化,劳动力,资金和技术的投入有义务从侵蚀中恢复。在越南北部山区观察到同样的情况。
农业通过生产农作物给当地人民带来利益。然而,在坡地种植会导致土壤侵蚀,如果水土流失严重,营养丰富的表土就会从农田流失,降低土壤肥力。此外,从场地流失的农药、化肥和沉积物污染了河流和地下水,导致水体富营养化,降低了下游水库的蓄水能力[6.].应在允许水平内控制土壤侵蚀,应尽可能避免对下游的不利影响。
一旦,我们在越南北部的雨季进行了土壤侵蚀实验[7.].在此,确定了降雨对土壤损失的影响,但未观察到土壤组成的影响,陆地覆盖型效果尚不清楚。在某些地块中未被普通因子解释出大量土壤损失的发生,这是后面提到的。因此,通过使用同一部位在下面的两年内进行了额外的实验。为了应对土壤侵蚀实验,共有三个雨季,目前的研究试图阐明年污染,评价陆地覆盖,坡度,季节降雨以及特定条件的影响本赛季的平均日落土壤流失。
2.概念框架概述了所使用的方法
对于影响土壤侵蚀的因素,降雨、土壤、坡度、坡长、覆盖管理和支撑措施是常见因素,如众所周知的RUSLE土壤流失预测公式所介绍的[8.].侵蚀量通常可以通过这些因素来解释,尽管它取决于该站点比其他因素更强大。
然而,被认为是特定于场地特定因素的土壤表面特性(侵蚀的部件,流动面,凹陷,石盖等)被视为侵蚀的重大因素[9.那10.].当站点特定因素的影响较大时,一些共同因素的影响可能被掩盖。
在某场地土壤侵蚀试验中,不能对降雨条件和土壤类型进行控制,但可以进行覆盖管理。斜坡的坡度和长度可以通过在斜坡上创建一个露台来改变。为了使坡地农业可持续发展,必须考虑土壤侵蚀的程度及其对下游的影响。如果水土流失规模较大,就应采取有效的水土流失控制措施。为此目的,必须在现场适当地评估土壤流失的大小和影响侵蚀的因素。
3.材料和方法
3.1.位置
土壤侵蚀实验部位位于Vinh Phuc省的Vinh Yen Township(N和e),河内市中心约50公里,如图所示1.实验区占据了近1公顷,海拔约25米。该网站位于降雨量的区域,降雨量为1,200-1,600和200-400毫米(5月至10月)和(11月至4月)季节,以及年度平均气温的地方,月平均气温为1月份到了一点在七月 [11.].
根据联合国粮农组织/联合国教科文组织土壤分类系统,试验地的土壤被分类为Acrisol [12.].
3.2.现场实验装置
如图所示,在丘陵栽培坡上设立了十二个实验图1.实验设置的示意图在图中示出2.每个曲线长20米长,5米宽,梯度为8.0(称为低斜率)或14.5(简称中坡)。
一个200毫米的高地银行作为绘图边界。十二个图的倾斜方面范围从n范围内w到nW. 2000年在12个样地进行了试验,2002年和2003年分别在6个样地进行了试验(见表)1).该实验于2000年和2002年的5月至9月和2003年4月至9月进行,涵盖了雨季的主要部分。在下文中,2000年的实验年份被称为12002年和2003年为第2位和3多年。
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米格:吉隆力。 NA:不能使用,因为实验没有进行或数据不完整。 |
12个地块分为1-3、4-6、7-9、10-12四个地块组,根据地块位置分别划分为A、B、C、D组。
陆地盖被安排在三种类型:()的,()随着早上荣耀种植,()种植木薯。牵牛花和木薯是当地普遍种植的作物,只在雨季种植。在3月或4月初进行整地和作物种植,方法如下:()对于裸图,表土犁到50mm的深度,表面缩短;(),喇叭花地每米播种72 ~ 80粒喇叭花2涂上Topsoil后深度为50毫米;()对于木薯图,挖出20个沟槽,每次沟槽深度为150至200毫米,宽350至400毫米,并在沟槽中种植12至15个木薯茎,然后将土壤返回到每个沟里。
本实验中使用的每种曲线从先前的数字顺序重新编号[7.一个新的一个包括早晨的荣耀图。
3.3。粒度分布的测定
Topsoil样品100厘米3.在150mm深度的10mm深度中从表土层收集体积,在1的每个图中的10个单独的斑点中的一年。通过均匀混合并提供复合样品并提供以确定每个图的平均粒度分布。砾石的含量(筛选后测定2 mm)。使用通过2 mm筛的土壤,砂含量(2.0-0.02 mm),淤泥(0.02-0.002 mm)和粘土(通过移液管方法测量0.002 mm。
3.4。俯仰覆盖比和叶面积指数的估计
据估计,天篷覆盖率,即作物树冠与该地区土地的百分比,估计为1和2通过测量每1米的水平冠层面积2土地面积。测量在曲线中的5个单独的位置处于较小的月份进行,并且它们的值平均以确定每个图的值。每月测量冠层覆盖率,直到实验结束。
虽然没有测量遮篷覆盖率为3年,LAI的测量方法如下。测量了若干叶片单位叶重的平均叶面积,测量了一种普通作物的所有叶重。作物的总叶面积由单位叶重平均叶面积乘以总叶重得到。在一块地里对5种不同的作物进行了测量,并将测量值取平均值。这个平均值乘以作物密度(即单位面积内种植的作物数量)就得到该地块的LAI。
3.5。监测降雨量和土壤损失
一个雨量仪(Omni Controls,Inc。Raingauge:RG600;和Datalogger:RG780)安装在实验部位(图1),监测10分钟间隔的降雨。这种降雨监测仅为1完成年份,而不是2和3由于雨量计故障而言。相反,在距离实验区约3.5公里的Vinh日元气象站上测量的每日降雨量为2和3年。
在每个图的下端构建混凝土收集罐(1.0米宽,5.0米长,0.8米深),以捕捉从图中侵蚀的土壤(图2).用1.5mm丝网覆盖每个罐的漏极(直径为100mm,直径为100mm),以允许水排出,同时保留罐内的非常细的颗粒。当发生任何数量的土壤损失时,每天储土的土壤收集一次。通过在干燥后称重收集的土壤来确定每日土壤损失。
结果
4.1。粒度分布表
每个图的表粒子的粒度分布如表所示1.内容 ()砾石,沙,淤泥和粘土的范围从27.3到82.6,10.2至55.1,2.3〜9.0和5.0至21.2。从前一篇论文中引用了十二个图中的十个中的粒度分布[7.].虽然2号和5号样地的粒度分布在本研究中是新呈现的,但整块样地中各组分的含量并没有随着新数据的加入而改变。结果,砂砾和沙土都不占表土的大部分。这些组分的总含量为70或者更多的单个情节。相比之下,淤泥占据了最小的部分。
4.2。天篷覆盖比和赖
占地面积或赖域的陆地覆盖率的月度值,如表所示2.
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MG:牵牛花。 天篷覆盖比率()在1中测量和2一年,莱莱在3中衡量的一年。 北美:由于4、5月份播种前和9月份收获后,所以无法使用。 |
在1年,木薯种植地块的每月遮篷覆盖率从8增加95月30日-139月份为低坡,13岁-156月至32日-34年9月份为中坡。在整个实验中任何一点之间的两个斜坡之间没有发现实质性差异。每月荣耀植物的每月覆盖比例1年从7年增加85月到32岁-35年说明两种作物的月冠层盖度没有本质差异。
木薯种植地块的每月冠层覆盖率从7增加5月到539月在2月2日年份,与1中的比例相似5月和6月期间,但大于7月和9月的录制。每月天篷覆盖比率在2中的早晨牵牛花地板年大部分低于10整个季节,比1中记录的比率低得多的一年。情节的较低比率是由于当地农民收获牵牛花叶子以进行食用目的。这种间歇收获通常在局域完成。然而,在第一年,收获在任何月份都没有完成。
在3年,只测量了木薯和牵牛花的LAI,因为同一作物的冠层覆盖情况在不同的地块之间似乎没有差异。木薯样地LAI由4月的0.05上升至9月的5.2。从目测结果来看,木薯冠层覆盖度的月增长量在2个月间基本相同和3多年来,虽然陆地覆盖率不同。早晨牵牛花绘图的莱仍然低于2.5的值,这也归因于叶子的收获。
总体上,冠层盖度或叶面积指数未超过53或5.2,表明作物冠层没有很好地发育,在整个雨季不能覆盖大部分陆地表面。
4.3.降雨与土壤流失
在表格中列出了一些降雨统计数据,即每年5月和9月,每年的降雨和每月和每日最大降雨量都列于表格中3..这些三种值分别为921至1,224,分别为248至441,分别为61至141毫米。季节性降雨量最少至少在1中年,但月和日最大降雨量在1年比2年大的一年。三年中,第三年的总数,每月和每日最大降雨最大。
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(1):在实验部位测量。 (2):由永严气象站测量。 |
表格4.显示每个雨季期间记录的最大,最小值和平均每日土壤损失。表中还给出了每个雨季的土壤损失发生次数4..根据地块和年份,从22到31不等。在这里,年水土流失量几乎等于一个雨季的日水土流失量总和,因为造成水土流失的强降雨大多发生在该地区的雨季。全年共观测到24例土壤流失。
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:土壤损失的发生次数。 |
如表所示4.,最大和平均的每日土壤损失范围从15到395范围内变化,7至111克/米2年土壤流失量为151 ~ 2442 g/m2.2中每个统计量的最低值记录在图7年,虽然在1中的情节12中记录了最高值的一年。
中坡图的年度土壤损失随着年来的广泛而变化。即,绘图7至9的平均年度土壤损失为696克/米2在1年,但低至177克/立方米2在2年;对图10至12的平均值在1中很高年为2,361克/立方米2但在2中是相当低的和3几年只有197和385克/米2,分别。相反,低坡地块每年的土壤流失量随年份变化不大。1 . 1 - 3块地的年平均土壤流失量年份,从1中的情节4-6和3年是359-568克/米2,分别。
5.讨论
5.1。每年土壤流失的幅度
在本研究中,年度土壤损失广泛地从150到2,440克/米2中、低坡年均土壤流失量分别为460、760 g/m2分别由表中计算的4..低和中坡的这些平均值小于或几乎等于年度土壤损失为700克/米2,之前观察到红河流域的温和坡度[13.].
至于可容忍的年度土壤流失水平,范围从448到1120克/米不等2在美国是标准的[14.].但是,它低于1,120克/米2,特别是对于许多强烈使用但在热带和亚波质中发现的浅层土壤[15.].低斜坡图的年度土壤损失是合理的,可被视为可容忍的水平,但是中坡图10,11和12中的土壤损失年,为2,285-2,442克/立方米2(表4.)是一个不能容忍的水平,因为它远远超过1,120克/米2达到上述最高容许水平。
5.2。控制水侵蚀因素的评价
在此,利用统计分析方法对水蚀的控制因素进行了评价T.- 或kruscal-wallis测试。结果总结在表格中5..
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:每组/年的观察人数。 **:1%水平的意义。 (1):分析-test,其他人则通过Kruscal-Wallis测试。 (2)和(3):分别为组A和B组的数字,以及组C和D组。 (4、5)和(6):分别为2000年、2002年和2003年的数字。 |
5.2.1。土地覆盖对土壤损失的影响
关于土地损失对土壤损失的影响,在每年每年的每群地块之间的平均日落土壤丧失的季节的平均每日土壤丧失的效果是有关的。结果显示在表的顶部部分5..
如表所示5.,土壤流失量在小区对4 ~ 6 (B组)之间存在显著差异和3年,地块对之间10至12(组D)在3的一年。该表表明,在1中的图1中,通过比较1的比较,在木薯种植的地块中的土壤损失小于裸斑,通过1的一年。然而,在3种作物的所有显著对中,裸地的土壤流失量都比木薯或牵牛花种植的土壤流失量小得多的一年。如果陆地覆盖率与土壤损失之间存在正相关关系,则应在种植的图中观察到比在裸图中的斑点,因为遮篷覆盖通常通过覆盖土地表面来减少土壤损失。在1至3(A组)的裸露和种植的地块之间没有显着差异,在1中图7 - 9 (C组)和图10 - 12 (C组)和2年。因此,冠层覆盖对土壤流失的影响尚不清楚。这可能是由于作物的冠层在这个季节没有很好地发育来覆盖大部分的陆地表面。
5.2.2。坡梯度对土壤损失的影响
统计分析结果,检查了根据斜坡梯度的平均日落损失是否存在显着差异,显示在表中的中间部分5..分析中使用A组到D组中的每日土壤损失的所有发生。
1 . A组与D组、B组与C组、B组与D组低、中坡度日平均土壤流失量差异显著的一年。结果表明,坡度与日土壤流失量之间存在正相关关系。然而,这种关系并没有被指出,因为在1年,B组和D组在3表在表格中没有被认为没有明显不同5..
上述结果表明,多年来坡度对日平均土壤流失量没有一致的影响,这是出乎意料的,因为根据侵蚀的物理原理,坡度对土壤流失量的影响应该得到认识[16.].作为为什么坡度梯度效果在此处不明显的可能原因,认为低和中斜率均在相同的温和斜坡中。
5.2.3。季节性降雨对土壤流失的影响
表中截至表的底部显示了数年间平均土壤损失是否存在显着差异的统计分析5..在这里,1和2在C组和每年的每年之间的多年(中等坡度)之间的年份。但是,在1之间没有识别出显着差异和3B组(低坡度)多年。
关于中坡图的平均日落损失(表4.),1的损失明显高于年比2在D组中,1比这两个年份都多和3年。此外,土壤损失3一年明显高于2一年的D.结果,土壤损失是1的最高一年中的三年中的三年和D和D的三年中的第三年在D组。
作为土壤流失率较高的一个原因年比2D集团的一年,可以想到季节性降雨的影响,因为在雨季期间的所有降雨统计数据在3年比2年(表3.).而D组的土壤流失量在1通过季节性降雨量的程度来说是不是解释,因为1的降雨统计这三年中不是最高的。此外,1的土壤损失没有显着差异和3因此,季节性降雨对土壤日平均流失量的影响是有限的。
5.2.4。特异性对土壤损失的影响
上面检查的所有因素都没有良好地解释几年或地块之间的平均日常土壤损失的差异。因此,必须考虑其他因素。
在前一项研究中[7.[考虑了地区地区特异性条件影响的可能性。如表所知4., D组每年土壤流失量为2200克/m以上2)远高于A到C组(不超过1,100g / m2)为1的一年。然而,D组与其他3组的土壤流失量差异如此之大,在2中并没有得到证实和3年(表的中间部分5.).因此,场地特异性效应,即使它存在,也不是持续多年的。
年度D集团的土壤流失1与其他年份相比,年份非常高。到1999年为止,实验区一直实行作物种植。试验田是在2000年初创建的年,地块可能处于新耕地的情况的一年。因此,我们认为,地块的创建可能为D组在1中产生如此多的土壤流失提供了有利条件的一年。
在1组D组D的斜坡表面上明显地观察到胚胎年,但它没有被确认在2或3.在任何斜坡上。因此,试验区初始整地时该坡面发生的细沟侵蚀是1中D组土壤流失量极高的最可能原因年,也可以认为是一个特定的地点效应。
6.结论
在越南北部红河流域坡地进行了三个雨季的土壤侵蚀试验。雨季降雨量为921-1224毫米。木薯和牵牛花的冠层盖度和叶面积指数分别为53或5.2在赛季最多,尽管它随着时间的推移而增加。季节性(相当于年度)土壤损失从低矮的斜坡,即8或14.5分别在梯度,分别为359-568 g / m2177-2,361 g / m2,分别。
土壤流失量为可容忍水平(1,120克/米2),但在一些中等坡度地块,则远远超过可容忍的水平。在雨季期间,坡度和降雨量对平均日土壤流失量的影响得到了证实,但并不是所有情况都是如此。土地覆盖对土壤日平均流失量没有显著影响。这可能是因为作物冠层在这个季节没有生长到覆盖大部分陆地表面。
年度土壤损失高2,200克/米2,仅在试验第一年在一些中等坡度的地块记录,被认为是与初始整地有关的特定场地效应。由于立地效应大,作物种植的初始整地必须在坡地上小心进行,不要对表土造成太深的扰动。
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