全 文 ：长江中下游低丘不同开发模式的
土壤改良效果*
於凤安　彭镇华　江泽慧　(安徽农业大学, 合肥 230036)
吴立勋　(湖南省林业科学院,长沙 410007)
刘立德　(湖北省林业科学院,武汉 430075)
曾昭汉　(江西吉安地区林科所,吉安 330056)
【摘要】　对长江中下游 4 个不同试点综合治理和开发模式的调查表明, 综合治理和开
发后,低丘植被覆盖率增加, 水土流失和土壤侵蚀量降低, 土壤容重下降,土壤含水率平
均提高 18. 14% , 土壤有机质、N、P、K 含量均有提高.
关键词　流域治理　农林复合系统　土壤肥力　土壤侵蚀　长江中下游　低丘
Soil improvement ef f ect of diff erent management models on low hills in the lower and
middle reaches of Yangtze River. Yu Fengan, Peng Zhenhua , Jiang Zehui ( A nhui A gr i-
cultural Univ ersity , H ef ei 230036) . -Chin. J . App l. Ecol. , 1997, 8( 1) : 26～30.
T he investig ation on differ ent integr ated management models in four exper imental sites
in the low er and middle r eaches of Yang tze Riv er shows that after int egr ated manage-
ment, the plant coverage per centage is incr eased, soil er osion and soil bulk densit y ar e
decreased, soil w ater content is incr eased, and t he contents of or g anic mat ter and N , P
and K are substantially improved.
Key words　 River floodplain management , Ag ro for estry system , So il fert ility , So il
er osion, Low hills, The low er and middle r eaches of Yang tze R iv er.
　　* 国家“八五”重点科技攻关项目“长江中下游低丘
和滩地综合治理与开发研究”部分内容.
　　1996年 4月 10日收稿, 11月 22日接受.
1　引　　言
　　长江中下游地区跨中、北亚热带季风
湿润气候带, 水热资源丰富,环境条件优
越, 是我国主要经济发达地区之一, 长期
以来, 由于过度耕作和掠夺性经营, 致使
低丘土壤侵蚀严重, 土壤表层丧失, 土壤
裸露,植被衰退. 目前,长江流域水土流失
面积已接近 6. 0×105 km 2, 年土壤侵蚀量
超过 2. 3×105 t .长江中下游低丘是水土
流失的起源地, 这里地形复杂, 受亚热带
季风气候的影响, 低温和潮湿相连, 高温
与干旱相伴, 由地形控制再分配光、热、
水、气等生态因子的能力极弱,灾害频仍,
国土保安能力差, 凡此种种, 致使大面积
低丘或者分布小老树, 生产力低下;或者
抛荒,造成国土资源的巨大浪费. 合理开
发和治理长江中下游低丘土地资源, 恢复
正在衰退或已衰退的生态系统,建立运转
良好的生态体系,对于该区域经济健康发
展意义重大.
　　长江中下游低丘和滩地综合治理和
开发属于流域治理的研究范畴,长期以来
国内外在大小流域治理方面进行了大量
研究[ 1, 3～6] . 本研究调查了湖南、湖北、江西
应 用 生 态 学 报　1997 年 2 月　第 8 卷　第 1 期　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Feb. 1997, 8( 1) : 26～30
等省的几个典型试点上不同的综合治理
与开发措施对低丘土壤的改良效果, 以期
为长江中下游低丘合理开发利用提供理
论依据.
2　试验点概况与研究方法
2. 1　湖南西塘试验点
　　该点丘岗相对高度 30～80 m, 坡度 15～
20°, 属环洞庭湖低丘岗地, 成土母岩为页岩, 土
壤为红壤及少量紫色土, pH5. 5～6. 5,土层厚 40
～60 cm ,石砾含量 16. 7% ,土壤肥力较差. 地处
中亚热带湿润季风气候区, 年均温 17℃, 年日照
1814. 8h, 无霜期 288d,年降雨 1295. 4 mm, 主要
集中在 4～7 月,年均相对湿度 79% .
　　开发时采用水平梯整地方法, 筑宽 3. 0～
3. 5 m的梯田,呈外高内低状,在梯田外侧开节流
保水沟(宽 0. 4 m, 深 0. 3 m) ,每隔 10～20 m 筑
土埂.造林密度为 960～1110 株·hm- 2, 树种为
梨、桃、李等. 在造林前以大穴整地( 1 m×1 m×
1 m) , 穴内施菜饼、菜油渣、稻草、磷肥等, 造林后
第 2、3 年冬, 在原穴周围向外扩穴 (宽 0. 6 m, 深
0. 8 m)埋肥. 每年在林下间种黄豆、花生、紫云
英、满园花等,将茎叶埋入土下.
　　建立的地表径流场坡度为 15～20°,面积5 m
×10 m, 观测记载每次降雨的降雨量、地表径流
量、泥沙流失量、降水间隔时间等.降雨量用雨量
器测量,地表径流量和泥沙流失量测量时称重集
水池截获的水和泥沙量, 对泥沙取样烘干得其干
重求得. 对径流水和流失泥沙取样,测定其有机
质和 N、P、K 含量.有机质的测量采取重铬酸钾
容量法, 水解氮采用硷解扩散法,速效 P 采取双
酸浸钼兰比色法,速效 K 采用火焰光度法.
2. 2　湖北松滋试验点和梅川试验点
　　松滋试验点的治理开发方式主要为柑桔、水
蜜桃、板粟和茶树等经果林, 林下间作花生、大豆
和枸杞等, 梯间留植物保护带. 梅川试验点主要
治理方式为杉木速生丰产林,整地时采用全垦撩
壕之后扩槽. 调查时, 用材林每种开发类型选 10
～15 块样地, 经果林选 8～12 块, 并选取开发前
荒地作对照,样地面积 20 m×20 m .土壤调查时
于样地中央挖掘土壤剖面,取样后对土壤 pH 值、
容重、有机质、速效 N、P、K 等进行室内分析.
2. 3　甫里试验点
　　该点地处长江中游赣江流域,属典型中亚热
带大坡面低丘类型. 土壤是由酸性岩类发育形成
的红壤, pH 为 4～6, 土层厚度> 80 cm. 低丘相对
高程 20～80 m, 坡度 15～25°, 年均气温 17℃, 年
降雨量 1700 mm .开发模式有杉木与茶树混交、
杉木与樟树混交、湿地杉与樟树混交等. 工程上,
横坡挖沟分断截流,顺坡挖“之”字形排水沟. 大
坡面撩壕( 70 cm×70 cm )、短坡面开大穴( 90 cm
×90 cm×70 cm )、间种树种开小穴( 40 cm×40
cm×30 cm )整地. 壕沟和大小穴内施入垃圾、酒
糟、稻草等基肥.试验林以 6 m×20 m 为一单元,
长效树种宽窄行和株距规格为 4∶2∶2( 1. 2,
1. 65) , 宽行内间种 3 行樟树林, 株行距为 1 m×
1 m .设置简易径流场, 调查水土流失情况.挖掘
土壤剖面, 调查土壤含水量和含水率等指标.
3　结果与分析
3. 1　低丘土壤的水土保持效果
　　不论是以经果林为主的开发模式还
是以用材林为主的开发模式,对低丘土地
的综合治理和开发都有效地提高了植被
覆盖率,使低丘土壤的水土保持能力提高
(表 1) .在以用材林为主的开发模式中,合
理整地方式不但没有对具有一定坡度的
低丘土壤造成水土流失,而且使其土壤侵
蚀得到抑制, 这在以经果林为主的开发模
式中表现得更为突出(表 1) .
　　湖南岳阳西塘果场的情况与上述湖
北的低丘情况类似. 一定的工程措施结合
经果林和间种, 使低丘地表径流系数、泥
沙流失量等有所降低,从而使土壤中的养
分包括土壤有机质、N、P、K 得以有效保
持(表 2) .
3. 2　低丘土壤肥力的变化
3. 2. 1　土壤物理性质改善　由图 1可
见,在低丘地上通过林农间作建立新的林
农复合生态系统, 改善了低丘土壤的容重,
271 期　　　　　　　於凤安等: 长江中下游低丘不同开发模式的土壤改良效果　　　　
表 1　不同开发模式低丘的水土保持
Table 1 Water and soil conservation on low hill s under different management models
树　种
Sp ecies
治理方式
Model
植　被覆盖率
Plant
coverage
( % )
水土保持系数
Coef ficien t
of w ater an d
soil conser-
vat ion
土壤侵蚀系数
Coeff icient
of soil
erosion
武穴梅川 Meichuan, Wuxu
杉　木 C. lanceolata 全垦撩壕扩槽 93. 6 32. 0 278. 1
Completely plough t , ditches
dug and t rough ex panded
杉　木 C. lanceolata 全垦撩壕 89. 6 29. 0 674. 3
Completely plough t and ditches dug
湿地松 P . ell iot ti i 穴状整地 80. 0 24. 3 2526. 1
Hole dug
马尾松 P . massoniana No management ( CK) 57. 5 20. 1 3154. 8
松滋百龙埂 Bailongg eng, S onzi
柑　桔 Cit rus 间种、有植物带 95. 0 25. 8 862. 4
With in terplant and plant protect ion belt
板　栗 Chestnut 间作枸杞 70. 0 26. 3 71. 5
In terplanted w ith w ol fb erry
水蜜桃 Peach 间作、有植物带 95. 0 30. 8 164. 7
With in terplant and plant protect ion belt
柑桔 Cit rus 无间种 With out interplant 75. 0 25. 0 658. 3
茶 T ea 无间种Without interplant 80. 0 25. 8 708. 5
三月桃 Peach 无间种Without interplant 60. 0 16. 8 1997. 3
荒地 Bar e hill ( CK) 70. 0 20. 7 4224. 9
使土壤疏松化. 在 60 cm 土层范围内, 改
造后的土壤容重均比对照荒地平均降低
17. 2% .
　　杉木或湿地松与茶树或矮化樟混交
的几种开发模式中,低丘土壤的土壤含水
率均比对照荒地平均提高 11. 4% (图 2) .
3. 2. 2　土壤肥力水平提高　在以用材林
为主的开发模式中,不同整地方式对土壤
表 2　低丘不同开发模式水土流失(岳阳西塘果场)
Table 2 Soil and water loss on low hil ls of Xitang,
Yueyang under dif ferent managment models
模式
Mod-
el
地表径流系数
C oef fi-
cient
of surface
run-of f
泥　沙流失量
Volume
of los t
soil( t·
hm- 2)
养分流失量
Nutrient loss ( k g·hm- 2)
有机质
Organ ics
mat ter
全N
T otal
N
全 P
T otal
P
全 K
T otal
K
Ⅰ 7. 7 0. 99 11. 44 1. 07 0. 27 30. 23
Ⅱ 7. 9 0. 75 10. 93 0. 92 0. 27 21. 90
Ⅲ 11. 6 3. 54 57. 03 4. 05 0. 97 82. 06
Ⅳ 33. 6 5. 40 90. 0 6. 27 1. 53 124. 0
Ⅰ.水平梯间种 1年生幼林 Flat terrace lan d planted 1
year old peach t ree interplanted crops ,Ⅱ.水平梯间种 6
年生桃林 Flat ter race land planted 6 year old peach t ree
interplanted crops ,Ⅲ.不整梯间种 6年生桃林 Slop hil l
planted 6 year old peach t ree and in terplanted crops,
Ⅳ.原貌荒山 No tree, no interplants( CK) .
有机质和速效 N 含量影响较大, 而以经果
林为主的开发模式, 这种影响相对较小
(表 3) .
　　对低丘开发的土壤培肥措施改善了
低丘土壤的肥力状况(图 3) .特别是在 20
～40cm 的土层中,在土壤有机质、N、P、K
含量上均比对照荒地有所提高.其中对土
壤全P 和全 K的改良效果最显著,平均为
图 1　综合治理与开发对低丘土壤容重的影响(湖南岳
阳西塘试验点)
Fig. 1 E ffect of integrated managemen t on soil bulk
den sity on low hill s in Xitang, Hunan .
Ⅰ.治理前 Before m anagement , Ⅱ. 治理后 After man-
agement .
28 应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　8卷
表 3　低丘不同开发模式土壤肥力
Table 3 Soil ferti li ty on low hill s under different management models
树　种
Sp ecies
治理方式
Model
植　被覆盖率
Plant
coverage
( % )
土　壤有机质
S oi l
organic
mat ter
( % )
土　壤速效 N
Dissolve N
( mg·100
g - 1 soil)
土壤肥力系数
Coeff icient
of soil
f ert ilit y
武穴梅川 Meichuan, Wuxu
杉　木 C. lanceolata 全垦撩壕扩槽 93. 6 1. 46 7. 76 19. 0
Completely plough t , d itches
dug and t rough ex panded
杉　木 C. lanceolata 全垦撩壕 89. 6 1. 17 6. 93 16. 1
Completely plough t and ditches dug
湿地松 P . ell iot ti i 穴状整地 80. 0 1. 33 6. 17 14. 5
Hole dug
马尾松 P . massoniana No management ( CK) 57. 5 0. 89 3. 97 13. 0
松滋百龙埂 Bailongg eng, S onzi
柑　桔 Cit rus 间种、有植物带 95. 0 1. 30 10. 27 21. 5
With in terplant and plant protect ion belt
板　栗 Chestnut 间作枸杞 70. 0 1. 56 7. 62 23. 5
In terplanted w ith wol fb erry
水蜜桃 Peach 间作、有植物带 95. 0 1. 98 7. 56 22. 0
With in terplant and plant protect ion belt
柑桔 Cit rus 无间种Without interplant 75. 0 1. 18 8. 63 19. 0
茶 T ea 无间种Without interplant 80. 0 1. 24 6. 62 18. 0
三月桃 Peach 无间种Without interplant 60. 0 1. 17 6. 45 15. 8
荒地 Bar e hill ( CK) 70. 0 0. 85 4. 02 15. 0
荒地对照的 9. 46倍和 2倍,对土壤有机
质和土壤全 N 则分别比荒地对照区平均
提高了 59. 7%和 65. 9%(图 3) .
4　讨　　论
4. 1　低丘不同开发模式对水土流失的改
良效果
　　在多种开发模式下,随着林农复合生
态系统的建立, 增加了低丘的植被覆盖
图 2　低丘不同开发模式对土壤含水率的影响(江西吉
水甫里试验点)
Fig. 2 Ef fect of dif f erent management m odels on s oil
w ater conten t on low h ills in Fuli , Jiangxi .
Ⅰ.杉+ 茶 Fir+ Tea, Ⅱ.杉+ 樟Fir + C amph or, Ⅲ.松
+ 樟 Pinus+ Cam phor, Ⅳ.对照 CK.
率,促使低丘土地快速郁闭, 形成森林生
态系统,减轻了由于雨水冲击、流水冲刷
和土壤渗透性差等引起的低丘土壤侵蚀.
对江西吉水甫里试验点的观察表明, 1993
年栽苗 1 a 后, 4～5月间 82 mm 的降水使
开发的低丘水土流失比荒地对照增加近
10 倍. 但第 2年,随着杉木或湿地松与其
它阔叶树种或作物如矮化樟、木荷、奈李
和花生等混作或间作,形成较为郁闭的复
合生态系统后,在 4～6月585 mm 的降水
过程中,土壤流失量只是荒地对照的 3% .
由此可见,在低丘开发初期造成的水土流
失只是暂时的, 随着新的生态系统的建
成,低丘水土流失即可得到控制. 本研究
在湖北武穴的调查中也发现,不同耕作方
式影响到低丘土壤水土保持能力, 尽管全
垦撩壕等整地方式动土的范围和幅度较
大,但由于新建系统增加了土地的植被覆
盖率, 使低丘的水土保持能力提高. 如果
291 期　　　　　　　於凤安等: 长江中下游低丘不同开发模式的土壤改良效果　　　　
图 3　低丘开发前后的土壤养分变化(湖南岳阳西塘试验点)
Fig. 3 Changes of soil nut rient on low hill s in Xitan g, Hun an before and after the m anagement .
Ⅰ.治理前 Before management , Ⅱ.治理后 After m anagement .
加以适当的保护措施如设置植物保护带
等, 土壤侵蚀还可减轻.在湖南、湖北、江
西等地的低丘试验点上,多种治理开发模
式均比其对照荒地降低了低丘水土流失
和土壤侵蚀量.
4. 2　低丘不同开发模式对土壤肥力改良
　　据报道 [ 2] , 森林可使土壤有机质增加
83. 9%, 水解氮增加 27. 8
g·g- 1 . 本研
究结果表明, 低丘新复合生态系统的建
立, 首先改善了土壤的物理结构, 降低了
土壤 容重, 使土壤 含水率平均提 高
18. 14%, 其土壤有机质、N、P、K 的含量
有所提高.在对低丘的综合治理和开发过
程中, 与传统的掠夺式经营相反, 通过土
壤培肥等措施, 提高了低丘土壤的地力水
平,使低丘开发走上了良性循环的发展道
路.
参考文献
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“低丘、滩地”开发两项目谈整治与开发相结合.
见:森林与环境——中国高级专家研讨会文集.北
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45( 3) : 168～182.
30 应　用　生　态　学　报　　　　　　　　　　　　　　8卷