梯田是防止黄土丘陵沟壑区坡耕地水土流失的一种有效的水土保持措施，也是保
障黄土丘陵区农业生产以及粮食安全的重要措施。本文针对安塞县马家沟流域高效农
业多级梯田在暴雨冲蚀条件下土壤侵蚀剧烈、水土流失严重、梯田容易被冲毁以及梯
田坡面防蚀措施不足以抵御暴雨冲刷等问题，在对该多级梯田在特大暴雨冲刷后的侵
蚀状况进行观测分析的基础上，运用 WEPP 模型对其进行模拟，提出了该区的多级
梯田防蚀措施，主要结论如下：
1、多级梯田土壤物理性质空间变化。对马家沟流域曹新庄多级梯田的各级梯田
土壤容重以及土壤含水量进行测定分析，结果表明：土地管理措施为裸地的梯田断面
土壤容重明显高于其他各级梯田，耕作措施可以降低土壤容重，对于改善土壤结构与
提高有机质含量具有重要的作用。采用适宜的土壤耕作方式不仅可以改善土壤特性，
还可提高田间水分利用效率，达到保水增产的目的。各级梯田断面的土壤含水量在
0-100 cm 土壤深度之间随着土壤深度的增加都会出现一个先增加再缓慢减小，再增加
的趋势，在 100-160 cm 土壤深度之间，土壤含水量基本保持不变或有极小的变化程
度，土壤含水量基本达到稳定。表层土壤含水量和 100 cm 土壤含水量从上到下随着
梯田级数的增加逐渐增加，并且 1-7 级梯田土壤含水量增加幅度小，第 8 级梯田表层
土壤含水量达到饱和含水量的 52.7%，100 cm 土层深度土壤含水量达到饱和含水量的
80.7%，土壤含水量已经接近饱和，说明第八级梯田有地下水出露。
2、多级梯田的暴雨侵蚀规律。安塞县马家沟流域曹新庄多级梯田在 2013 年 6-9
月暴雨冲刷下土壤侵蚀严重。平均侵蚀模数为 20659.7 t/hm 2 ，超过该区平均年侵蚀模
数的 47.6%，大于剧烈侵蚀（15000 t/（km 2 •a））的标准。按高程从上到下该多级梯田
最上级侵蚀轻微，依次往下梯田侵蚀面积所占百分比逐渐增大并且增加明显，上部梯
田主要以面蚀为主，仅发生轻微沟蚀。下部梯田面蚀、沟蚀都比较严重。尤其是第 7、
8 级梯田，面蚀和沟蚀总面积达到 75%以上，大部分农作物被淤积的泥沙覆盖，大面
积田地的土壤侵蚀对当地正常的农业生产造成严重的影响。梯田侵蚀量与梯田汇水面
积、地表径流量等条件有关，由于地表径流量的增加，下级梯田侵蚀比上级梯田严重，影响梯田侵蚀灾害发生的主要因素是地表径流量。
3、WEPP 模型对暴雨冲刷下多级梯田侵蚀模拟初步研究。针对不同级梯田的不
同坡长、坡度、管理措施条件下，WEPP 模型对土壤侵蚀量与径流量的模拟精度也表
现出不同。总的来说，WEPP 模型能够较好地模拟黄土丘陵区多级梯田在暴雨条件下
的产流量与土壤侵蚀量，从上到下随着梯田级数的增加 WEPP 模型的模拟精度有降
低趋势，并且对产流量的模拟精度要高于土壤侵蚀量的精度。WEPP 模型对多级梯田
暴雨冲刷的径流量模拟效果较好，由于该区地下水丰富的原因，径流系数法计算得值
总体高于模拟值。WEPP 模型对下级梯田的模拟精度低于上级梯田。由于 WEPP 模型
缺少拦挡措施模块，没有充分考虑梯田田埂在拦蓄泥沙方面的作用，在模拟土壤侵蚀
量时，模拟值总体上要大于实测值。随着梯田级数增加，模拟值与实测值之间的相对
误差值增加显著，第8级梯田模拟侵蚀量与实测侵蚀量之间的相对误差达到169.01%，
梯田田埂在应对暴雨冲刷时对多级梯田的防蚀起到了重要的作用。
4、发展高效农业多级梯田设计标准需要适当提高。对马家沟流域曹新庄多级梯
田的坡面植被以及梯田田埂的冲蚀与冲毁情况进行统计分析，结果表明：多级梯田在
暴雨冲刷下 1-4 级梯田的坡面植被和梯田田埂基本未被冲蚀，5、6 级梯田大部分被冲
毁，仅保存少部分，而第 7、8 级梯田的坡面植被覆盖率在暴雨后覆盖率变为 0，并
且梯田田埂被完全冲毁。控制梯田侵蚀的关键是控制地表径流量，采用生物措施与工
程措施结合的手段可以有效地对多级梯田进行水沙调控来防蚀水土流失以达到提高
水土资源利用效率的目的，对应不同级数梯田应采取不同的措施进行梯田防蚀。基于
发展高效农业的要求，给出黄土丘陵沟壑区多级梯田的修建标准。
关键词：黄土丘陵区；高效农业多级梯田；侵蚀规律；WEPP 模型；防蚀措施