【摘要】：在我國南方土石山區(qū),耕地資源中坡耕地占有很大比例,是山區(qū)重要的農(nóng)業(yè)資源,也是水土流失的策源地。水土流失一方面淤積河道、水庫等水利工程,縮短工程使用壽命;另一方面引起土層變薄、養(yǎng)分流失、地力下降等問題,尤其是在碳酸鹽巖廣泛分布的西南山區(qū),水土流失引起的土地石漠化問題已經(jīng)受到政府、科研團體和人民的高度關注。坡耕地水土流失問題有別于林地、草地等其它地類的水土流失,除去土壤特性、地形和降雨等不易控制的因素,農(nóng)作物的類型和種植模式成為影響水土流失的可變因素。針對這一可變因素,本研究擬通過野外考察,設計不同雨強、坡度和種植模式的水土流失模擬實驗,以期揭示不同種植模式的水土保持機制,提出最佳水土保持套種模式。實驗設置三個雨強(60mm/h、90mm/h、120mm/h),三個坡度(15°、20°、25°),和七種不同的模擬種植模式進行相互交叉模擬實驗。具體為平均高度為15cm的單種模式、60cm的單種模式、200cm的單種模式,平均高度為15+60cm的套種模式、15+200cm的套種模式、60+200cm的套種模式、15+60+200cm的套種模式。對實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,初步得出以下結論:(1)在降雨初期,土壤含水量較低,入滲能力較強,坡面難以產(chǎn)生徑流;隨著降雨歷時的增加,土壤含水量提高,入滲能力下降并趨于穩(wěn)定,坡面開始產(chǎn)流。地表開始產(chǎn)流后的5min至10min內(nèi)徑流量迅速增加,之后,土壤含水量達到飽和,入滲能力基本不變,從而形成較穩(wěn)定的坡面徑流。在60mm/h、90mm/h、120mm/h條件下,200cm單種模式的平均徑流量分別為12.99ml/s、18.69ml/s、23.83ml/s;60cm單種模式的平均徑流量分別為10.09ml/s、14.98ml/s、20.97ml/s;15cm單種模式的平均徑流量分別為8.75ml/s、13.54ml/s、18.31ml/s;15+60cm套種模式的平均徑流量分別為8.49ml/s、12.68ml/s、17.17ml/s;15+200cm套種模式的平均徑流量分別為9.06ml/s、13.54ml/s、18.41ml/s;60+200cm套種模式的平均徑流量分別為10.54ml/s、15.22ml/s、19.43ml/s;15+60+200cm套種模式的平均徑流量分別為7.5ml/s、11.78ml/s、16.64ml/s;七種種植模式的總徑流量從大到小依次為:200cm單種模式60cm單種模式60+200c m套種模15+200cm套種模式15cm單種模式15+60cm套種模式15+60+200cm套種模式;高桿作物單種模式的徑流量較大,高桿與低矮作物套種模式的徑流量較小。(2)套種與單種模式相比,高桿與低矮作物套種模式的含沙量變化最小。200cm單種模式、60cm單種模式、60+200cm套種模式,隨著降雨歷時的增加,整個過程的徑流含沙量及變化幅度均較大,其中,200cm單種模式的徑流含沙量在0.0074-0.064g/ml之間、60cm單種模式的徑流含沙量在0.0013-0.027g/ml之間、60+200cm的徑流含沙量在0.0028-0.041g/ml之間;15cm的單種模式、15+60cm的套種模式、15+200cm的套種模式、15+60+200cm的套種模式的徑流含沙量及變化幅度均很小,且隨著降雨歷時的增加,徑流含沙量呈現(xiàn)先下降,后逐漸趨于穩(wěn)定的狀態(tài);其中,15+60+200cm的多種作物套種模式的含沙量變化最小,在0.00001-0.005g/ml之間。(3)套種與單種模式相比,次降雨條件下高桿作物單種模式的總侵蝕量較大,套種低矮作物模式的侵蝕量較小。其中200cm單種模式侵蝕量最大,15+60+200cm套種模式侵蝕量最小。在雨強為60mm/h、90mm/h、120mm/h時,不同坡度下,200cm單種模式的總侵蝕量分別在464-770g、704-1997g、1024-2890g之間;60+200cm套種模式的總侵蝕量分別在111-368g、279-832g、518-1139g之間;60c m單種模式的總侵蝕量分別在14-131g、207-449g、649-1428g之間;15+200cm套種模式的總侵蝕量分別在60-100g、90-299g、126-183g之間;15+60cm套種模式的總侵蝕量分別在23-52g、28-75g、42-63g之間;15cm單種模式的總侵蝕量分別在4-21g、54-26g、65-86g之間;15+60+200cm套種模式的總侵蝕量分別在3-9g、14-37g、54-119g之間。表明高桿作物單種模式(60cm單種,200單種)和60+200cm套種模式的總侵蝕量均較大,而15cm單種模式、15+60cm套種、15+200cm套種和15+60+200cm套種模式的總侵蝕量均較小,所以,套種低矮作物是控制坡耕地水土流失的關鍵。(4)套種與單種模式相比,單種模式的產(chǎn)流時刻較早,200cm單種模式的開始產(chǎn)流時刻最早。在60mm/h、90mm/h、120mm/h雨強下和不同坡度下,200cm單種模式的開始產(chǎn)流時間的平均值約為1.5min、1.27min、1min;其次是60cm單種模式和60+200cm套種模式的開始產(chǎn)流時間較早;15cm單種、15+60cm套種、15+200cm套種、15+60+200cm套種等模式的開始產(chǎn)流時間均較慢;其中,15+60+200cm套種模式的開始產(chǎn)流時間的平均值約為2.65min,2min、1.82mi n,該套種模式開始產(chǎn)流時間最慢。(5)套種與單種模式相比,在侵蝕泥沙顆粒組成方面,低矮單種作物和高低搭配套種模式下侵蝕泥沙以粉粒為主;單種高桿作物侵蝕泥沙以砂粒為主。200cm單種和60cm單種模式的侵蝕土壤顆粒組成均以砂粒為主,且細砂所占比例最高,分別占47.89%、40.83%。15cm單種、15+60cm套種、15+200cm套種和15+60+200cm套種模式侵蝕土壤顆粒組成均以粗粉或細粉為主。在整個土壤侵蝕過程中,土壤侵蝕顆粒在變化,前半階段的土壤侵蝕顆粒中的粘粒和細粉粒的所占比例均比后半階段高;所對應的砂粒比后半階段低。(6)通過系統(tǒng)分析認為,與單種模式相比,套種模式具有較好的水土保持效益,而在套種模式中,套種低矮作物是控制坡耕地水土流失的關鍵。結合西南山區(qū)的耕種習慣,在玉米地中套種豆類、馬鈴薯和紅薯等作物,既有利于該區(qū)域水土流失的防治,又有利于提高土地利用率,提高作物產(chǎn)量。
【學位授予單位】：貴州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S157.433
【圖文】：

實驗樣地農(nóng)作物不同高度的測量Fig.3-1Measurementofdifferentheightsofcropsonexperimentalplots

模擬降雨儀器Figure3-2simulatedrainfallapparatus

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 金義蘭;楊華;蔣選利;王忠平;;鉤藤與5種中藥材套種模式效益初探[J];湖南農(nóng)業(yè)科學;2015年09期

2 劉興利;棉—麥套種模式[J];中國棉花;2005年01期

3 聞鋒;幾種大田套種模式簡介[J];農(nóng)村經(jīng)濟與科技;1998年09期

4 何建爛;;花生-木薯套種模式分析[J];南方農(nóng)業(yè);2016年27期

5 魏國軍;;孜然三種高效套種模式及栽培要點[J];甘肅農(nóng)業(yè)科技;2010年06期

6 馮金玲;鄭新娟;楊志堅;陳世品;陳輝;;套種模式對油茶生長及根際土壤理化性質(zhì)的影響[J];森林與環(huán)境學報;2015年04期

7 徐永杰;汪陽東;周席華;章承林;高大雄;周歡;;油桐幼林不同套種模式效益分析[J];中國農(nóng)學通報;2012年01期

8 褚吉林;孔明生;;無公害銀杏標準化栽培技術及高效間套種模式[J];農(nóng)技服務;2010年09期

9 田金余;李群;蔣寶維;黃海燕;李華平;印鈺;陳富榮;;無公害銀杏標準化栽培技術及高效間套種模式[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2008年21期

10 陳傳勝;;果園套種模式的研究[J];安徽林業(yè)科技;2004年04期

相關會議論文 前3條

1 顧增義;張新國;劉愛美;張為勇;張書俠;;金鄉(xiāng)縣棉花高產(chǎn)創(chuàng)建的優(yōu)勢條件及存在的問題[A];山東省棉花學會第六次代表大會暨學術討論會論文匯編[C];2013年

2 戴照義;李金泉;郭鳳領;;湖北江漢平原瓜棉套種模式研究[A];紀念全國西瓜甜瓜科研與生產(chǎn)協(xié)作50周年暨第12次全國西瓜甜瓜學術研討會論文摘要集[C];2009年

3 王中原;王謐;肖賢芳;張孝成;楊先發(fā);;江漢平原棉花套種晚熟辣椒優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術[A];中國棉花學會2004年年會論文匯編[C];2004年

相關重要報紙文章 前10條

1 龐梅 張霞 王干 孫廣欽;藥材生長搬新家 林糧果藥樂哈哈[N];中國中醫(yī)藥報;2005年

2 林侖;坊南村積極推廣糧菜立體間作套種模式[N];咸陽日報;2008年

3 俞春濤 徐守濱;江蘇特糧特經(jīng)作物套種模式多[N];江蘇科技報;2006年

4 古艷　本報惠水記者站 施國俊;高鎮(zhèn)鎮(zhèn)新型套種模式提高土地利用率[N];黔南日報;2011年

5 王科軍 穆曉陽;麥、棉、瓜、菜四熟套種模式技術要點[N];周口日報;2006年

6 本報記者 傅仁斌;推介一種高效套種模式[N];湖南科技報;2006年

7 ;黃淮棉區(qū)棉瓜菜間套種模式[N];江蘇科技報;2006年

8 衡水市園林管理局 王燕春;繁育苗木的幾種套種模式[N];河北科技報;2010年

9 記者 王濤 通訊員 李綱陵 李建剛;寧縣蘋果套種模式助增收[N];中國縣域經(jīng)濟報;2010年

10 羅招榮邋宋芳;樂安套種模式催生“金蛋蛋”[N];撫州日報;2008年

相關碩士學位論文 前7條

1 安吉平;坡耕地農(nóng)作物套種模式的水土保持機理模擬研究[D];貴州師范大學;2018年

2 張璐;葡萄園種養(yǎng)結合模式與套種模式研究[D];浙江大學;2013年

3 倪樂;不同套種模式對雷公藤林地土壤養(yǎng)分、雷公藤甲素及光合特性影響研究[D];福建農(nóng)林大學;2013年

4 胥清利;不同套種模式馬尾松群落學特征對比研究[D];福建農(nóng)林大學;2010年

5 鄭灝;不同套種模式下油茶幼林土壤微生物及理化性質(zhì)研究[D];福建農(nóng)林大學;2015年

6 潘昌平;景寧縣惠明茶與香榧產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展模式研究[D];浙江海洋大學;2016年

7 張華明;紅壤坡地果園不同套種模式水土保持效果研究[D];江西農(nóng)業(yè)大學;2011年

本文編號：2739748