农田生态系统的研究成果

5.3.3.1　降雨量和降雨侵蚀力

长武农田和盐亭农田的年降水量分别为481.8mm和799.2mm，其比值为：1∶1.66；年降雨侵蚀力分别为410.34MJ·mm·hm-2·h-1和4851.30MJ·mm·hm-2·h-1，其比值为1∶11.82。可见，盐亭农田的一次降水量比较大，也即≥20mm的降雨比较多。长武农田生态系统的降雨量曲线和降雨侵蚀力的曲线形态不太一致，盐亭农田生态系统的两条曲线形态基本一致（图5.17）。长武农田的最大月降雨量出现在7月（119.40mm），但是，最大月降雨侵蚀力却出现在8月（118.11MJ·mm·hm-2·h-1）。盐亭农田生态系统的最大月降雨量和降雨侵蚀力都出现在7月（193.40mm、1956.27MJ·mm·hm-2·h-1）。长武和盐亭两个农田生态系统的降雨量和降雨侵蚀力都主要集中在6—10月，占全年总降雨量和总降雨侵蚀力的比例分别为长83.56%、78.33%和100%、89.63%。

图5.17　典型农田生态系统降雨量和降雨侵蚀力变化过程

5.3.3.2　现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量

长武农田和盐亭农田的年现实土壤侵蚀量分别为0.91t·hm-2·a-1和18.26t·hm-2·a-1。根据《土壤侵蚀分类分级标准》（SL 190—2007），长武农田属于微度侵蚀，盐亭农田属于轻度侵蚀。长武农田的现实土壤侵蚀量全部分布在6—10月，也即夏季和秋季。这主要是因为春季和冬季的一次降雨量小，形不成降雨侵蚀力，无法造成土壤侵蚀。盐亭农田的现实土壤侵蚀量也主要分布在6—10月，占全年总侵蚀量的84.04%，且又主要集中在夏季（6—8月），占全年总侵蚀量的74.66%。长武和盐亭农田现实土壤侵蚀量在年内变化主要受降水侵蚀力和植被因子的影响，月土壤侵蚀量上下波动（图5.18）。长武农田的降雨侵蚀力在1—5月、11月和12月为零，现实土壤侵蚀量在这几个月为零；盐亭农田的降雨侵蚀力在1—3月、11月和12月为零，现实土壤侵蚀量在这几个月为零。长武和盐亭农田的现实土壤侵蚀量变化曲线基本呈现单峰形态，只是长武农田在7月土壤侵蚀量略有下降。长武和盐亭农田的月现实土壤侵蚀量最大值分别在6月和7月，值分别为0.22t·hm-2和7.30t·hm-2。

盐亭农田的潜在土壤侵蚀量远远大于长武农田，分别为41.44t·hm-2·a-1和3.99t·hm-2·a-1。这主要是由于盐亭农田的具有侵蚀力的降雨量远远大于长武农田，年降雨侵蚀力是盐亭农田的11.82倍。两个农田的潜在土壤侵蚀量的季节分配模式与现实土壤侵蚀量的分配模式基本一致，潜在土壤侵蚀量曲线与现实土壤侵蚀量的曲线形态稍有不同。长武和盐亭农田的月潜在土壤侵蚀量最大值分别在8月和7月，值分别为1.15t·hm-2和16.71t·hm-2。

图5.18　典型农田现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量年内动态变化过程

5.3.3.3　土壤保持量(www.xing528.com)

盐亭农田的年土壤保持量大于长武农田，分别为23.18t·hm-2·a-1和3.08t·hm-2·a-1。但是，长武农田的土壤保持率高于盐亭，分别为77.27%和55.94%。长武农田和盐亭农田的月土壤保持量的变化曲线都呈现单峰值。长武和盐亭农田的土壤保持量最大值都出现在8月，分别为0.93t·hm-2和9.53t·hm-2。

分析各森林生态系统的月土壤保持量与月降雨量之间的关系，发现盐亭农田的月土壤保持量与降雨量之间呈现明显线性相关关系，长武农田的线性关系不太明显（图5.20）。

图5.19　典型农田土壤保持量年内动态变化过程

5.3.3.4　土壤保持价值

农田生态系统的土壤保持功能为人类提供保持养分、减少废弃地和减少泥沙淤积的服务。长武农田养分保持量为0.21 N kg·hm-2·a-1、0.06 P kg·hm-2·a-1、0.41 K kg·hm-2·a-1；减少废弃地面积为0.0003hm2；减少泥沙淤积量为1.54t·hm-2。盐亭农田养分保持量为1.28 N kg·hm-2·a-1、0.20 P kg·hm-2·a-1、2.75 K kg·hm-2·a-1；减少废弃地面积为0.0027hm2；减少泥沙淤积量为11.59t·hm-2。按照本文所选择的单价计算得出，盐亭农田的年土壤保持价值高于长武农田，分别为15.74$·hm-2·a-1和1.98$·hm-2·a-1。总价值中的保持养分、减少废弃地和减少泥沙淤积三种价值所占的比例各不相同。农田土壤保持价值中，减少废弃地价值所占比例最高，其中，长武的为55.41%，盐亭的为63.10%；保持养分价值比例最低，长武和盐亭的分别为17.11%和13.44%。

图5.20　典型农田生态系统土壤保持量与降雨量之间的关系