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1、第四节 水土保持的技术措施,一、 水土流失方程与水土保持原理 二、 水土保持工程技术措施 三、水土保持的植物措施 四、水土保持农业技术措施,一、 水土流失方程与水土保持原理,（一） 水土流失方程（通用土壤流失方程） A=RKLSCP A是单位面积坡地的土壤流失量； R为降雨侵蚀因子； K为土壤可蚀性因子； L与S为坡长坡度因子； C为覆盖与管理因子； P代表水土保持措施因子。,（二） 水土保持原理,在通用土壤流失方程中，C值的变化范围是从0.001到1。土壤保护生物措施就是通过改变C值来达到保护保护水土的作用；主要是通过植被保持水土，降低地面径流。 对于坡度S和坡长L 因子，也可以改变。修筑梯
2、田就是减小坡度，变长坡为短坡，等高耕作虽然不能改变坡度，但可以减小坡长。 关于土壤保持措施因子有梯田耕作、等高带状耕作、留茬免耕、覆盖砾石防冲。,二、水土保持工程技术措施,（一）治坡工程 （二）治沟工程 （三）小型水利工程,（一） 治坡工程,1 鱼鳞坑 是在被冲沟切割破碎的坡面上，采取挖坑的方式分散拦截坡面径流。在坡面上坑的布置上下相间，排列成鱼鳞状，故名鱼鳞坑。,（一） 治坡工程,2 蓄水池 在地面挖坑或在洼地筑埂，用以拦蓄地表径流和泉水的小型坡面蓄水工程。 3 水窖 地下水源缺少地区，在庭院、路旁修筑水窖，蓄积雨水。 4 蓄水沟 在较陡的坡地上，为均匀拦蓄坡面径流，沿等高线修筑的蓄水沟。,
3、（一） 治坡工程,1 梯田的作用 坡地修成梯田，改变地形，缩短坡长，从而能有效地蓄水拦泥，控制水土流失。 坡耕地修成梯田，改变了田面坡度，增加了土壤水分的入渗时间，从而提高了土壤涵蓄水分、养分的能力，改善了土壤物理化学性质，为作物生长提供了良好的环境。 坡面修成梯田，由于田面坡度平缓、宽度匀整，故为机械化耕作创造了有利条件。 坡面修成梯田后，可改善农业生产条件，提高单位面积粮食产量，从而促进退耕还林还牧，调整农业生产结构，有利于保护土地资源。 坡面修成梯田，为沟壑治理创造了条件。,（一） 治坡工程,2 梯田的种类 按修建的目的和种植利用情况，可分为：农用梯田、果园梯田和造林梯田。 按梯田的断面
4、形式，可分为水平梯田、隔坡梯田、坡式梯田、反坡梯田和波浪梯田。 按田坎建筑材料，可分为土坎梯田、石坎梯田、植物田坎梯田。,石坎梯田,（二） 治沟工程,治沟工程：为固定沟床，拦蓄泥沙，防止或减轻山洪及泥石流灾害而在山区沟道中修筑的各种工程措施。 主要措施：谷坊、小型水库、淤地坝,（二） 沟道治理工程,1 谷坊 又称防冲坝、沙土坝，是水土流失地区沟道治理山洪与泥石流的一种工程措施。坝高3-5米，拦沙量1000立方米，以节流固床、护坡为主。 谷坊的作用 抬高沟底侵蚀基点，防止沟底下切和沟岸扩张，并使沟道坡度变缓。 拦蓄泥沙，减少输入河川的固体径流量。 减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害。 坚固的永久
5、性谷坊群有防治泥石流的作用。 使沟道逐段淤平，形成可利用的坝阶地。,（二） 沟道治理工程,谷坊类型 土谷坊 用土料筑成的小土坝。 石谷坊 用石料筑成的小石坝。 柳谷坊 生物谷坊，把植物措施和工程措施结合在一起的谷坊。,（二） 沟道治理工程,2 小型水库 按国家规定标准，库容100万-1000万立方米的叫小型水库，库容10万-100万立方米的叫小型水库。 小型水库的组成 挡水坝 溢洪道 放水建筑物,（二） 沟道治理工程,3 拦沙坝 拦泥淤地为主要目的的治沟工程。 坝高一般8-30米。 作用 稳定和抬高侵蚀基点，防止沟底下切，防止沟岸扩张。 拦泥、落淤、造地，变荒沟为良田，为山区农林牧业发展创造有
6、利条件。 蓄洪、拦泥、削峰，减少入河、入库泥沙，减轻下游洪沙灾害。,三、水土保持的植物措施,（一） 水土保持林 （二） 水土保持种草,（一） 水土保持林,1 水土保持林的功能 生态屏障 提供林业产品,（一） 水土保持林,2 水土保持林林种 坡面上的水土保持林 水源涵养用材林 护坡放牧林 护坡薪炭林 坡面水流调节林(或坡耕地防护林) 泥石流沟道护坡林 梯田地坎防护林 侵蚀沟道防护林 沟头防护林 侵蚀沟道和沟坡防护林 石质山地沟道防护林 山地池塘、水库周围防护林 河川两岸防护林 河川护滩林 河川护岸林,（一） 水土保持林,3 水土保持林林种的配置原则 统筹安排，集中治理，以中小流域为水土保持治理的
7、基本单元 因害设防，综合治理，变单一的农业经济结构为综合的农业经济结构 因地制宜，选择树种,（一） 水土保持林,4 水土保持林林种配置 坡面水源涵养用材林 护坡薪炭林 复合林牧护坡林 梯田埂坎防护林 石质沟道水土保持林 土质沟道水土保持林,坡面水源涵养用树林,配置特点 人工营造坡面水源涵养用树林 主要乔木树种与灌木带的混交 乔、灌隔行混交 油松、紫穗槐混交林；白榆、紫穗槐混交林；青杨、沙棘混交林 结合农林间作的乔木林带或灌木林带 水源地区水源涵养用材林的封山育林 乔、灌、草组合 针叶、阔叶树种组合 深根和浅根树种组合 耐阴和喜光树种组合 速生和慢生树种组合,护坡薪炭林,配置特点 ： 可选择距村
8、庄较近，交通较便利但不适于高经济利用甚至水土流失严重的坡地作为人工营造护坡薪炭林的地方。 薪炭林树种特点 适应力强 ；再生能力强、燃烧值高 ；轮伐期短，单位面积的生物产量高 ；应具有多种用途 薪炭林的经营 薪炭专用林乔，薪树种结合的块状；带状经营,复合林牧护坡林,配置特点 短带与均匀分布的灌木丛结合 沿等高线短带状配置 配置护牧林 营造放牧林,复合林牧护坡林,树种特点 适应性强，耐干旱、瘠薄。 适口性好 营养价值高 生长迅速 萌蘖力强 除作为饲料树种外，同时具有其他经济效益如薪材、蜜源、编制等。,梯田埂坎防护林,配置特点 梯田地坎上栽植灌木 梯田地坎上栽植乔木或果树 梯田地坎可采用乔灌行内混交
9、,石质沟道水土保持林,配置特点 集水区 ：在山地坡面得到治理的条件下，有一些主沟沟道，地形开阔，纵坡平缓，山坡坡脚土层较厚时，可进行农业和经济林利用。 流过区：在沟道中间留出一定宽度的水路，再在其两侧营造根系发达、耐水湿的树种构成沟底防冲林，发挥缓洪挂淤的作用 。 沉积区 ：在地坎边选择根系强壮的树种，如北方地区稀植核桃、柿树、山楂、花椒等经济树种和楸树、臭椿等用材树种，配置成地坎防护林，以防治冲毁梯田。,土质沟道水土保持林,配置特点 侵蚀沟道的上、中、下游，侵蚀发展都很活跃，整个侵蚀沟系均不能进行农业生产利用。 关键的治理措施是固定沟顶 （沟头防蚀林、生物谷坊） 侵蚀沟系的中、下游，侵蚀发展
10、基本停止，沟系上游侵蚀发展仍较活跃，沟道内进行了部分利用 。 营造沟头防蚀林，沟底防蚀林和沟坡沟沿防蚀林 侵蚀沟发展基本停止，沟道农业利用较好，沟道采用了打坝淤地等措施并已达到稳定沟道纵坡、抬高侵蚀基准的地区。 发展速生丰产用材林,（二）水土保持种草,1 种草在水土保持中的意义和作用 改良土壤，提高土壤肥力 增产牧草，发展畜牧 种草可以改善生态环境,2 主要的水土保持草牧业措施 天然草地封育 天然草地改良 建立人工草地 划区轮牧 推广圈养,第四节 水土保持的技术措施,一、 水土流失方程与水土保持原理 二、 水土保持工程技术措施 三、水土保持的植物措施 四、水土保持农业技术措施,水土保持农业技术
11、措施,水土保持工程技术措施,水土保持生物技术措施,水土保持综合治理体系,水土保持农业技术措施指的是用增加地面粗糙度、改变坡面微地形、增加植物覆被或增强土壤抗蚀性等方法，保持水土、改良土壤，以提高农业生产的技术措施。,四、水土保持农业技术措施,四、 水土保持农业技术措施,（一）水土保持耕作措施,（二）水土保持栽培技术措施,（一） 水土保持耕作措施,水土保持耕作措施是指以保土、保水、保 肥为主要目的的提高农业生产的土壤耕作措施。被群众称为“水土保持耕作法”。,（一） 水土保持耕作措施,2,3,1,以改变微地形为主的水土保持耕作措施,以增加地面覆盖为主的覆盖耕作法,以改变土壤物理性状为主的少耕、免耕
12、法,等高耕作 沟垄耕作 区田 圳田 水平犁沟,以改变微地形为主的水土保持耕作措施,等高耕作,在坡耕地上沿等高线进行犁耕和作物种植,以保持水土，提高抗旱能力的农业耕作方法。,概念,沿等高线垂直于坡向进行横向耕作。,特点,顺坡耕作,横坡耕作,耕作方向,水流方向,水流方向,耕作方向,20坡地横坡与顺坡耕作效益的对比,等高耕作,-30%,-29%,-45%,-75%,-51%,26%,能有效地拦蓄地表径流，增加土壤水分入渗率，减少水土流失。 有利于作物生长发育，从而达到增产效果。,作用,等高耕作是坡耕地实施其他水土保持耕作措施的基础，一切水土保持耕作措施都要在此基础上进行。,等高耕作,沟垄耕作,在坡耕
13、地上沿等高线开沟起垄并种植作物，以蓄水、保土的农业耕作方法。,概念,沟垄耕作改变了坡地小地形，增加了地面粗糙度； 使地面受雨面积增大，减少了单位面积上的受雨量； 使土壤贮存水分的容量增加，减少了径流量和冲刷量，减少了土壤养分的流失，有较好的保水、保土保肥和增产的效果。,作用,方法,作用,表土、肥料可集中使用； 改变了小地形，暴雨时拦蓄地表径流，保持水土； 实行密植，可提高产量。,在坡耕地上沿着等高线在每一平方米范围内挖一长、宽、深各50cm的坑。用生土在坑下沿和左右两侧作土埂，将上方表土层刮在坑内。坑内作物可高度密植。,区田,做法,作用,集中表土、集中施肥； 改变了小地形，保持水土； 实行密植
14、，可提高产量； 人力畜力结合，提高功效,在20以下坡地上，沿等高线用畜力带犁翻地，每隔50cm挖宽、深各50cm的沟，并将生土放在沟外拍成埂或垄，再将上方1m宽的表土填入下方沟内。由于沟垄相间，便自然形成了窄条台阶梯田。,圳田,做法,在坡耕地或休闲坡地上，在伏耕以前，或在进行伏耕的同时，用套犁方法，每隔一定距离，沿等高线犁成水平截水防冲沟。,水平犁沟,土垱,水平犁沟,作物带,水平犁沟,3-5 m,作用,拦蓄径流 防止暴雨冲刷 增产,（一） 水土保持耕作措施,2,3,1,以改变微地形为主的水土保持耕作措施,以增加地面覆盖为主的覆盖耕作法,以改变土壤物理性状为主的少耕、免耕法,2 以增加地面覆盖为
15、主的覆盖耕作法,覆盖耕作法： 在坡耕地上利用残茬、秸杆、地膜、砂石等，增加地面覆盖，减轻水土流失的农业耕作方法。,2 以增加地面覆盖为主的覆盖耕作法,残株覆盖 青草覆盖 地膜覆盖 砂田,材料,作用,可以保护表层土壤结构，提高降水的入渗率; 隔断蒸发表面与下层土壤的毛管联系，减弱土壤空气与大气之间的交换强度，有效地抑制土壤水分蒸发。,作物残株：稻草、杂草、蔗叶、蔗渣、玉米秆、谷壳等。,残株覆盖,青草覆盖,覆盖后雨滴打在青草上，避免雨滴直接打在土壤上；,因青草覆盖，保持了土壤墒情，地面也没有野草滋生，减少中耕环节，起到了保持水土作用。,地膜覆盖,根据覆膜栽培能保土、保水的特点，把它应用到坡耕地耕作
16、当中。,砂田,以砂石做为覆盖材料的一种覆盖耕作法。是由大小不等的河卵石或冰碛石与粗砂的混合物，覆盖在农田土壤的表面而形成的。,概念,提高农田的蓄水保墒性能 防止水蚀、风蚀 能够提高地温 降低盐碱危害 减少病虫害及杂草危害,作用,（一） 水土保持耕作措施,2,3,1,以改变微地形为主的水土保持耕作措施,以增加地面覆盖为主的覆盖耕作法,以改变土壤物理性状为主的少耕、免耕法,3 以改变土壤物理性状为主的少耕、免耕法,少耕法 免耕法,概念,指在一定的生产周期内，尽量减少耕翻次数。,少耕法,深松少耕法 深松铲取代有壁犁，对土壤只松不翻，并在数年中只进行一次的土壤耕作法。,作用,改善耕层构造，调整土壤“三
17、相”比例，提高地温； 增强土壤微生物的活性，加速土壤养分的转化过程； 减轻风蚀和水蚀，减少了土壤肥分的损失； 提高产量，减少成本。,概念,作用,指不耕不耙，也不中耕，它是依靠生物的作用进行土壤耕作，用化学除草代替机械除草的一种保土耕作法。,免耕法,原理,生物的措施用残株覆盖代替土壤耕作。 化学的措施以除草剂、杀虫剂、杀菌剂，代替土壤耕作的除草作业和翻埋害虫及病菌。,免耕法,作用,残株覆盖，防止风蚀、水蚀； 免去了耕作，减少或免去了土壤结构的破坏，不会产生坷垃、板结等； 作物根系穿插增加土壤空隙，微生物活动增加土壤养分； 留在土壤中大量的残根，在微生物作用下可以重新合成腐殖质，可使土粒胶结在一起
18、，从而改善了土壤的结构。,四、 水土保持农业技术措施,（一）水土保持耕作措施,（二）水土保持栽培技术措施,（二） 水土保持栽培技术措施,2,3,1,轮作技术措施,间作、套种和混播,等高带状间作,概念,种类,大田轮作：以生产粮食或工业原料为主。包括专业轮作、水旱轮作、休闲轮作。 草田轮作：生产粮食作物和牧草并重。包括粮肥轮作、饲料轮作。,轮作是在同一块田地上，于一定的年限内，有顺序地轮换种植不同作物的种植方式。,1 轮作技术措施,概念,作用,改善土壤物理性状，减少水土流失； 避免土壤养分偏耗，提高肥效； 防除杂草和病虫害。,1 轮作技术措施,（二） 水土保持栽培技术措施,2,3,1,轮作技术措施
19、,间作、套种和混播,等高带状间作,2 间作、套种和混播,间作,两种作物同时在一块地上间隔种植。,套种,在同一块地上，不同时间播种两种以上的不同作物，当前季作物未成熟收获时，就把后季作物播种在前季作物的行间。,指两种作物均匀地撒播，或混播在同一播种行内，或在同一播种行内进行间隔种。,混播,2 间作、套种和混播,小麦玉米套种,作 用,增加地面植物覆盖度，减少水土流失； 使土壤中的根系增加，可以固持土壤和改良土壤。,（二） 水土保持栽培技术措施,2,3,1,轮作技术措施,间作、套种和混播,等高带状间作,概念,作用,草的密度大，减低了降雨时雨滴冲击地面的能力； 牧草带不仅能防止本带水土流失，同时能拦住作物带流失的水土； 牧草生长时间较长，从而延长了植被覆盖时间； 下年牧草带和作物带倒茬种植后，作物因有良好的营养条件，生长茂盛，故能达到增产的目的。,利用牧草与农作物成带状相间种植。,草田带状间作,牧草与作物相间种植,草田带状间作,牧草带,作物带,牧草带,作物带,作物带与牧草带相间种植,轮换结果缓坡变梯田,几年之后,