[发明专利]三峡库区人工自然型坡式梯地构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及坡耕地水土流失防治方法，具体是涉及一种利用细沟侵蚀临界值、耕作侵蚀、坡面土壤侵蚀-搬运-沉积过程等原理构建的坡耕地水土流失治理方法。

背景技术

三峡库区在我国，特别是长江流域的社会经济、水资源安全和生态屏障方面具有重要的战略地位。三峡库区面积5.93万平方公里，人口2100多万，耕地面积达3.1万平方公里，多为坡耕地，其中大于25度坡耕地面积占总耕地面积的22%。三峡库区广泛分布的紫色土为基岩风化型土壤，土层薄，水土流失强烈。坡耕地产生的大量泥沙和污染物直接进入库区水体，是三峡库区农业可持续发展和三峡工程安全运行亟待解决的问题。因此，加快坡耕地治理步伐是促进流域经济社会与生态建设和谐发展的根本举措。

水平梯田是防治水土流失的有效措施，是防治坡耕地水土流失的得力措施，具有重要的蓄水保土效益，同时也是改善坡耕地农业生产条件、增强农业后劲的重要手段，在流域治理中的地位举足轻重。但水平梯田一次修成的造价高，土石方工程量大，需要高强度的人力物力投入，而三峡库区大部分坡耕地地块零碎、坡度大、机械化程度低，在大量劳动力外出和“两工”取消的情况下，一刀切式地将大部分坡耕地改造为水平梯田不切合实际。因此，研究其它可供选用的梯化技术，已是山区农业发展的必需，农业和水土保持等业务部门也正努力寻求新的坡耕地整治模式和技术，迫切需要投资小、见效快，易于推广的坡耕地梯化治理技术体系。本发明基于坡面细沟侵蚀临界值理论和耕作侵蚀过程机理，精准设计坡式梯地，采取人工促进自然演替的方法，利用简易土木工程拦沙措施和植物根系固结技术新修或改造自然形成的现有梯坎，构建坡式梯地，减缓地块的田面坡度和坡长；增加土层厚度，加速岩土熟化过程，提高坡地土地质量和利用率。为库区大面积低产坡地改造提供低成本、高效益的生态农业实体模式。

发明内容

针对现有坡耕地整治技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种低成本、易推广、高效益的三峡库区人工自然型坡式梯地构建方法。

本发明的目的是这样实现的：一种三峡库区人工自然型坡式梯地构建方法，方法如下：

a）、利用细沟侵蚀发生临界值和耕作侵蚀理论，计算出缓坡面细沟侵蚀临界坡长；

b）、按照大于细沟侵蚀临界坡长的间隔位置沿坡面顺次构筑拦沙梯坎，所有栏沙梯坎的底面均伸入原坡面线以下的土壤中，所有栏沙梯坎的顶面均高出原坡面线，且相邻两拦沙梯坎中，下一级拦沙梯坎的顶面与上一级拦沙梯坎的底面位于同一等高线上；上述拦沙梯坎为地埂式拦沙梯坎或简易土木工程式拦沙梯坎或植物篱式拦沙梯坎。

上述地埂式拦沙梯坎构筑方法如下：利用农事活动清好埂基，逐层上土加夯，每层上土之前对夯实面要挖毛增强结合，埂坎同底土一并夯实；埂坎外侧坡、底土以上内侧坡及埂顶“三面”拍紧打光；埂坎边坡1:0.6，在地埂上点播经济价值较大的多年生植物或豆类一年生经济作物，解决地埂占地问题。

上述简易土木工程式拦沙梯坎的构筑方法如下：首先在坡面等高放线，进行田坎清基，开挖形成基槽，沿基槽采用原木木篱、竹排、生物框、粉煤灰条形柱、混凝土空心格槽或块石构筑梯坎，梯坎高出上部坡面20cm；在逐年耕作过程中，当坡面下部临近梯坎的土体高度逐渐淤埋至梯坎顶部时，在梯坎顶部作一条比地面高20～30cm的土埂，人工夯实拍紧，并在土埂上种植经济植物篱，加强埂坎的整体性。

上述植物篱式栏沙梯坎的构筑方法如下：在坡面上沿等高线按大于细沟侵蚀临界坡长的间隔或者在坡耕地现已自然形成的初形土坎上，以线状或条带状密植多年生灌木或草本植物，形成能挡水、挡土的篱笆墙以达到其上坡位置的侵蚀泥沙产生淤积。

上述植物篱式拦沙梯坎的构筑方法中，在20°～25°的高坡度耕地，植物篱品种为苎麻，植物篱带宽0.3m，株距10 cm，植物篱带间距为3m，横坡种植；在15°～ 20°之间的中等坡度耕地，植物篱品种为紫花苜蓿，植物篱带宽0.3m，株距10 cm，植物篱带间距为6m，横坡种植；在小于15°的低坡度耕地，植物篱品种为甜高粱，植物篱带宽0.3m，株距10cm，植物篱带间距为7m，横坡种植。

本发明按照细沟侵蚀临界坡长在坡耕地上修筑地埂、简易土木工程和植物篱等拦沙措施，通过坡耕地在多次农事活动中定向深翻，使坡面土壤向下坡传输、堆积，同时坡面土壤颗粒在降雨溅蚀和坡面径流冲刷作用下往下坡向输移，经由植物篱和坎埂对径流流速的降低和径流泥沙的拦蓄，使径流中携带的泥沙沉积，随着坡面下部逐年加高，逐渐由坡式梯地变为水平梯田。