不同种植方式下的脐橙经济林水土保持效果分析
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摘要：在经济林产业发展的背景下，水土流失成为严重生态问题。研究提出在脐橙经济林内套作大豆、套作百喜草、间作梨树3种种植方式，并在不同坡位进行3种种植方式下的土壤含水量、土壤容重、雨季水土流失量的测定。结果表明，套作大豆具有较好的保水效果，套作百喜草次之，上坡位间作梨树也有一定效果。套作大豆或百喜草有利于表层土壤容重的降低，然而该种植方式对中、下层土壤改良效果不明显；间作对土壤容重上、中、下各层次均有改良。水土流失主要集中在中、上两个坡位，研究发现套作大豆和百喜草均可显著降低中坡和上坡的水土流失量。
中图分类号：S714.7 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）03-0558-03
由于立地条件适宜，脐橙、柑橘等经济林果种植得以在赣南快速发展，在一定时期内起到了改善区域经济的作用。在经济林栽培产业化的背景下，由于缺乏相应的水土保持措施，赣南地区果业的开发造成了严重的水土流失、土壤肥力下降等一系列生态环境问题。尤其在位于东江源区的寻乌境内，水土流失对生态环境造成极大影响。本研究对不同种植方式下的脐橙经济林水土保持效果进行分析，旨在探索林农复合经营模式，以改善赣南丘陵山地脐橙经济林地水土流失的现状。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地点选在江西省赣州市寻乌县，属亚热带季风气候区。年平均气温为18.9 ℃，极端最高气温日38.2 ℃，极端最低气温日-5.5 ℃。年平均降水量为1 643 mm，有些年份达到2 000 mm以上。4～6月是全县的多雨季节，6月降水量最大，平均达266.6 mm；11月和12月为全年月降水量最少月，仅约40 mm。
采样地位于县域范围内的南桥乡，东经115°44′55"，北纬24°46′01.43"，土壤为酸性土壤，pH 4.7左右，试验地为低山丘陵地，坡度为34°。
1.2 方法
1.2.1 样地选取 供试样地为8年生脐橙林，脐橙品种为纽荷尔。根据坡位不同分为上坡、中坡、下坡与平坡4段[1]。在4段中，分别设置套作百喜草、套作大豆两种处理，以不套作间作林地为对照样地[2-4]。在上坡段，除设置两个套作处理及对比样地，同时选取原有的脐橙、梨树间作地作为林果间作方式样地。采样时，套作时间为2年，间作时间为7年。
1.2.2 不同坡位套作及间作土壤物理性质的测定 于11月初，在每块样地选取3个重复采样点，每个样点取土壤剖面，剖面深度为60 cm，分4层从上往下取样，取样深度分别为0～10、10～20、20～40、40～60 cm。用环刀法测定原状土中土壤容量，用烘干法测定原状土中水分含量，用以比较旱季土壤水分保持情况[5，6]。
1.2.3 不同坡位套作及间作水土流失量的测定 在每块样地中分别设置1 m2观测区，每个处理2个重复。于6月主汛期某次降水后（降水量为26 mm），用细沟侵蚀观测法测定土壤流失量[7，8]。取两平行处理的平均值作为单次降雨的土壤流失量。
1.2.4 试验数据处理 采用Microsoft Excel和SAS软件进行试验数据的统计检验。
2 结果与分析
2.1 不同坡位套作及间作对土壤物理性质的影响
2.1.1 土壤含水量 由表1可以看出，在上坡位，套作大豆方式的土壤含水量均值为17.60%，间作方式的含水量为17.50%，较优于套作百喜草方式，而较未套作间作方式的含水量提高较大。这可能是由于套作百喜草的蒸腾量较大，表层土壤的保水性不强。说明上坡位最好的保水方式为间作，套作大豆次之。在中坡、下坡、平坡3个坡位，以套作大豆方式的土壤含水量最大，套作百喜草次之，未套作间作方式最低。且保水效果按照土壤深度为平坡>下坡>中坡。同一坡位、同一方式下的含水量从大到小依次为 0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm，套作大豆方式有利于均衡不同坡位表层土壤的含水量，而套作百喜草则有利于均衡不同坡位20～40 cm层的含水量，这可能是由于百喜草根系集中在表土层，且百喜草具有较大蒸发量；而大豆根系较长，对表层土壤水分消耗较小。按照保水总体水平看，在中、下、平3个坡位均以套作大豆最佳，套作百喜草次之，未套作间作效果最差。
2.1.2 土壤容重 在上坡位，未套作间作方式土壤容重为1.51 g/cm3，套作大豆方式为1.44 g/cm3，套作百喜草方式为1.46 g/cm3，间作方式为1.45 g/cm3。说明在上坡位3种种植方式对土壤紧实度的改良效果相当，较未采取套作间作方式的样地容重平均低4.0%，能够在一定程度上改良土壤。中坡、下坡、平坡3个坡位也与上坡位相似。同一种植方式同一坡位不同土层的容重比较可以得出，在平坡上套作大豆，各层容重标准差较小。套作百喜草中坡位与平坡位各层土壤容重标准差最小，下坡位最大。在上坡位间作方式下的各土层间容重标准差为0.11，较两种套作方式在不同坡位的标准差小，未套作间作方式的上坡位与平坡位的各土层容重的标准差最小，为0.10%。说明套作大豆和百喜草，尤其是套作百喜草有利于表层土壤容重的降低，对中、下层土壤改良效果不明显。而间作对土壤容重上、中、下各层次均有改良，比较均衡。
2.2 不同坡位套作及间作对水土流失量的影响
对比不同种植方式可知，上坡位中水土流失量最大的为未套作间作方式，达到1.66 kg/m2，间作方式可使水土流失量降低21%，套作大豆方式降低44%，最佳的为套作百喜草方式，降低率为51%。在中坡位，效果最好的仍为套作百喜草方式，其次为套作大豆方式，水土流失量降低率分别为53%和45%。下坡位套作百喜草与大豆两种方式也有一定效果，水土流失量降低率达36%和27%。在平坡位两种套作方式水土保持效果相当，流失量降低率分别为24%与22%。由同一坡位的不同种植方式下的水土流失量方差分析可知，平坡位各方式的水土流失量分异最小，变异系数仅为16%；其次为下坡位，较大的为上坡位，最大的为中坡位。由此可见，在中坡位及上坡位选择合适的套作方式尤为重要。由同一种植方式不同坡位的水土流失量方差分析可知，未套作间作方式的变异系数最大，套作大豆次之，套作百喜草最小。说明不采取任何套作间作措施会增大不同坡位间的水土流失量差异，流失量主要集中在中坡和上坡，远大于下坡、平坡；套作方式可降低中坡、上坡两个坡位的流失量，使各坡位的流失量趋于平衡，从水力学角度讲，有利于整个坡段的水土流失量的减少。
对不同种植方式的样地水土流失量进行比较，其流失量由大到小依次为：未套作间作、间作、套作大豆、套作百喜草 。在5%水平上，未套作间作样地流失量显著大于套作大豆样地与套作百喜草样地。套作大豆样地又显著大于套作百喜草样地流失量。在1%水平上，套作百喜草样地显著小于未套作间作样地，其余样地间水土流失量差异未达显著水平。
3 结论
1）在上坡位，间作方式与套作大豆方式保水效果最好，较优于套作百喜草方式。在中、下、平3个坡位均以套作大豆最佳，套作百喜草次之，未套作间作效果最差。
2）在上坡位，三种种植方式对土壤紧实度的改良效果相当，较未套作间作方式的样地容重低4.0%，能够在一定程度上改良土壤。在中、下、平三个坡位，两种套作方式也能降低土壤紧实度。套作方式尤其是套作百喜草有利于表层土壤容重的降低，对中、下层土壤改良效果不明显。而间作对土壤容重上、中、下各层次均有改良，比较均衡。
3）在下坡位及平坡位，两种套作方式的水土保持效果分异较小。而在中坡位及上坡位分异较大，选择合适的套作方式很重要。未套作间作方式的样地水土流失量主要集中在中坡及上坡两个坡位，通过套作方式，可显著降低中坡及上坡两个坡位的水土流失量。
4）在5%水平上，未套作间作、套作大豆与套作百喜草三种处理水土流失量差异显著。在1%水平上，仅套作百喜草样地显著小于未套作间作样地。在5%水平上，上坡位、中坡位水土流失量显著大于下坡位与平坡位，而下坡位也显著大于平坡位。在1%水平上，上坡位、中坡位、下坡位显著大于平坡位水土流失量。
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