1.前言
1.1研究目的及意义
丹江口库区及其上游集水区，地处我国南北过渡、东西交替的秦巴山区，亦即南水北调中线工程近期水源区，土地总面积为9.73万km“。丹江口库区作为南水北调中线工程的水源区，它的水质状态有着举足轻重的地位。丹江口水库跨越鄂、豫、陕三省，总干渠将从河南省南阳市浙川县陶岔为渠首向北引水，以缓解京、津、华北地区水资源危机，为京、津及河南、河北沿线城市生活、工业增加供水6.4xl01om3，增供农业供水3.0又lolom3，将大大改善用水区生态环境和投资条件，推动我国中部地区的经济发展，因此丹江口库区水质安全保障极其重要，对水源供水质量的要求既要有相对的高标准，又要有长期的稳定。南水北调工程必须坚持“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”的原则，把节水、治污、自然资源与环境保护放在更加突出的位置。工程的一前提条件是水源地丹江口水库水质必须满足国家地表水环境质量标准H类要求，确保一江清水向北流。
1.1.2丹江口库区水土流失
丹江口库区由于建设丹江口水库、汉丹铁路、襄渝铁路、东风汽车公司、黄龙滩水库等一批国家重点项目无偿调用大量木材，严重破坏了水源区植被。据调查，流域内植被资源主要是天然次生植物和少数人工植被，植被覆盖率为21.41%。水源区植被减少，造成的水土流失，严重制约着水库水质的安全。月一江库区水土流失面积达14425.94，占国土面积的61.1%。其中轻度流失占32%，中度流失占30.1%，强度流失占31.5%，剧烈流失占3.01%。严重的水土流失，造成土壤中残留的化肥、农药及生活垃圾直接进入河流和库区，对水体造成污染。
1.1.3丹江口库区面源污染
由于缺乏经济实用的面源污染控制与治理技术，库区水污染呈上升态势，许多支流63%的断面达不到lV类水质的最低要求。以农药、化肥为主的面源污染构成了水源区水源污染的主体，快速发展的中小企业排放的“三废”和城镇排放的废弃物构成了主要的点污染源。暴雨径流造成水土流失，不但使河、湖、水库淤积，而且使水质严重恶化。农田径流将大量氮素和磷素等营养物质带入水体，加速了水体富营养化。据最近水质观测，丹江口库区水样中NO3一N和CODM。的含量偏高，其中COD*在库区流域出现了超111类水限值。NH4中N的含量达到国家劣V类水质标准。CODMn和NH4气N已危及流域水质安全(李思悦，2009)。
国内外许多河流，湖泊污染现状调查与评价数据表明在面源污染中，降雨引起的水土流失占湖泊污染主要部分(庄源益，1994)。水土流失是坡耕地地表径流不可避免的结果，而肥料流失又大部分归因于水土流失，农田的肥料随着水土的流失在湖泊等水域富集，最终使湖泊富营养化的加重。而丹江口库区的农田多数是位于沿岸的坡耕地，旱地的营养物质如氮素、磷素和有机质随径流的流失成为库区非点源污染的主要来源(吴希媛，20)。库区坡耕地水土流失的治理己迫在眉睫。
2材料与方法
2.1供试材料
本试验选择了四个具有代表性的作物品种玉米芝麻红薯黄姜
2.2试验区基本情况
2.2.1试验区概况
本试验地点位于月一江口市习家店镇五龙池村，当地三面环山，为丘陵垄岗区，海拔在30Om到400m之间。属亚热带季风气候区，气候温和，年均温巧.9℃，年均降水量在800~左右，且分布不均，主要集中在4一10月份(占全年的84.5%)。山上植被稀疏，覆盖度小，裸露地表较多，植被多为中幼、中龄和低效林，以松柏混杂林较多。
土壤为由红砂岩类、第四世纪粘土和基性结晶石发育而来的紫色上、黄棕壤和水稻田，且多为偏碱性土壤。土壤较贫痔，氮、磷、钾含量较低。因为降雨少地势陡，一般以旱地为主。因为人为活动频繁，容易产生水土流失。
3 结果与分析.................................. 27-51
3.1 不同作物栽培对水土流失的关系................................. 27-37
3.1.1 水土流失量................................. 27-28
3.1.2 营养元素流失量................................. 28-32
3.1.2.1 氮素流失量................................. 28-30
3.1.2.2 磷素流失量................................. 30-32
3.1.3 不同作物栽培特性及其影响................................. 32-37
3.1.3.1 株高及其对溅蚀的影响 .................................32-33
3.1.3.2 覆盖度及其对溅蚀的影响................................. 33-34
3.1.3.3 土壤水热特性及其影响................................. 34-37
3.2 不同耕作方式对水土流失的影响................................. 37-46
3.2.1 不同耕作方式对土壤的影响................................37.-40
3.2.1.1 土壤含水量 .................................37-38
3.2.1.2 土壤容重 .................................38-39
3.2.1.3 水稳性团聚体 .................................39-40
3.2.2 水土流失量 .................................40-41
3.2.3 营养元素流失量................................. 41-45
3.2.3.1 氮素流失量 .................................41-43
3.2.3.2 磷素流失量 .................................43-45
3.2.4 不同耕作方式对土壤养分的影响................................. 45-46
3.3 不同耕作方式对作物生长的影响................................. 46-48
3.3.1 不同耕作方式对株高的影响 .................................46-47
3.3.2 不同耕作方式对覆盖度的影响 .................................47
3.3.3 不同耕作方式对产量的影响................................. 47-48
3.4 不同种植模式水土保持效益评价 .................................48-51
3.4.1 不同作物水土保持效益的评价 .................................48-49
3.4.2 不同耕作方式水土保持效益的评价................................. 49-51
4 结论与讨论 .................................51-55
4.1 讨论 .................................51-53
4.2 结论 .................................53-55
结论
本试验选择了丹江口库区的坡耕地为研究对象，分别以种植不同作物和不同耕作方式为处理，分析了不同处理方式对当地坡耕地水土流失的影响，以及它们的产量效益。其主要结论如下:
(l)当地普遍种植的夏季作物中，红薯和芝麻两种作物有很好的水土保持作用，可以提高土壤的抗蚀性，消减天然降雨和地表径流的动能，减少坡耕地的地表径流量和泥沙侵蚀量。但芝麻的经济效益较红薯低，可增加红薯的种植面积。
(2)坡耕地的营养元素流失主要发生在施肥后的几次降雨中，其中以钱态氮和有效磷形态流失的氮和磷较少，以硝态氮、总氮和总磷流失的营养元素较多。四种不同作物中，芝麻和红薯的营养元素流失量较少。库区坡耕地夏季作物种植芝麻和红薯可以减少农地氮素和磷素的流失，从而减少营养元素流入水库，防止水体的富营养化，保护库区的水质质量。
(3)不同耕作方式的水土流失主要发生在玉米的生长前期。覆膜的地表径流量最高，但它的土壤侵蚀量最低;常耕和垄作在整个生育期中地表径流和泥沙侵蚀量都较高;免耕覆盖的地表径流量和泥沙侵蚀量均处于较低水平，水土保持效果好。
(4)不同耕作方式中营养元素的流失主要发生在施肥后的近几次降雨中，并且以钱态氮和有效磷形态流失的量少，以硝态氮、总氮和总磷的流失形态较多。氮素和磷素的流失与降雨量的大小表现一致。免耕、免耕覆盖和垄作的硝态氮和总氮的流失量在前期处于较高水平，常耕、常耕覆盖和覆膜在后期处于较高水平。