巖溶區(qū)不同土地利用方式下土壤容許侵蝕研究.pdf

1、我國巖溶區(qū)面積344萬km2，約占國土面積的1/3，其中裸露巖溶石山區(qū)約90.7萬km2。以貴州省為核心的中國西南巖溶區(qū)，由于地質(zhì)環(huán)境脆弱性大，敏感度高，面臨人口超載和經(jīng)濟社會落后的雙重壓力，同時由于歷史原因致使生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退化，出現(xiàn)了大面積基巖裸露的石漠化問題。土壤侵蝕是石漠化發(fā)生的直接原因，巖溶區(qū)土壤侵蝕的研究較為滯后。研究不同土地利用方式下容許侵蝕量，具體為研究巖溶區(qū)人類活動造成的土壤質(zhì)量差異，并深入探討不同土地利用方式對溶蝕成土

2、速率的影響，這對于探索出土壤退化演變過程和科學(xué)認(rèn)識巖溶作用、合理利用和保護巖溶區(qū)土壤資源，對于土壤侵蝕防治和石漠化治理，發(fā)展巖溶區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟均有重要的科學(xué)意義和廣泛應(yīng)用前景。 本文以重慶市中梁山巖溶區(qū)為例，利用溶蝕試片法，獲取不同土地利用方式下溶蝕速率，并結(jié)合研究區(qū)地層酸不溶物含量，計算成土速率，從而確定不同土地利用方式下容許侵蝕量；通過土壤侵蝕強度與容許侵蝕相比較，對巖溶區(qū)土壤侵蝕的危害進行評價，并探討不同土地利用方式對溶蝕成

3、土速率的影響。溶蝕速率的獲得采用溶蝕試片法：取當(dāng)?shù)氐貙又械募瘟杲M白云質(zhì)灰?guī)r巖塊磨制試片，試片統(tǒng)一直徑為40mm，厚為3mm。選取林地、草地、園地、菜地和耕地等5種土地利用方式，將試片埋放于其具有代表性的不同部位(土下5cm、土下20cm、土下50cm)。每種土地利用方式埋放兩組試片，埋放時間為一個水文年(2007年11月22日-2008年11月23日)；同時，為將夏半年巖溶作用與全年進行對比，在相同地點埋放一組試片(2008年3月22

4、日-2008年9月25日)，試片取出后，分別計算其溶蝕速率。研究表明： ⑴土地利用方式對土壤性質(zhì)有明顯的影響?？傮w來說，林地、草地與其它土地利用方式相比較，土壤物理性狀較好。不同土地利用方式對土壤有機質(zhì)具有很大影響，并且對表土層土壤影響較大，林地、草地土壤有機質(zhì)含量較高。受耕作、施肥等人類活動的影響，不同土地利用方式下氮、磷、鉀等養(yǎng)分變化規(guī)律較為復(fù)雜。土壤pH值總體偏低。 ⑵巖溶區(qū)以成土速率作為土壤容許侵蝕量，研究區(qū)

5、土壤容許侵蝕的范圍為19.02-49.01t/(km2．a(chǎn))，遠(yuǎn)小于國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的500t/(km2．a(chǎn))。不同土地利用方式下容許侵蝕有明顯不同。其中林地土壤容許侵蝕的范圍為32.72-49.01t/(km2．a(chǎn))，草地為25.57-39.27t/(km2．a(chǎn))，菜地為27.09-35.01t/(km2．a(chǎn))，耕地為19.02-27.85t/(km2．a(chǎn))，園地為19.33-25.11t/(km2．a(chǎn))。不同土地利用方式下平均土壤

6、容許侵蝕量依次為：林地(37.34t/(km2．a(chǎn)))＞草地(33.46t/(km2．a(chǎn)))＞菜地(30.77t/(km2．a(chǎn)))＞耕地(23.08t/(km2．a(chǎn)))＞園地(22.49t/(km2．a(chǎn)))。 ⑶不同土地利用方式會對溶蝕速率產(chǎn)生明顯的影響。不同土地利用方式下夏半年平均溶蝕速率進行比較：林地(303.92mg/m2·d)＞草地(256.29mg/m2·d)＞菜地(210.55mg/m2·d)＞耕地(174.83m

7、g/m2·d)＞園地(125.95mg/m2·d)。不同土地利用方式下全年平均溶蝕速率比較：林地＞草地＞菜地＞耕地＞園地。其中林地最大，達232.50mg/m2·d，其次為草地(208.33mg/m2·d)和菜地(190.80mg/m2·d)，耕地和園地相對與林地分別降低了38.18％，41.17％。夏半年溶蝕作用的貢獻較大，溫度、降雨是溶蝕過程中重要的影響因素。不同土地利用方式下夏半年與全年相比，除林地、菜地和耕地土下50cm試片外，

8、夏半年溶蝕速率都大于全年溶蝕速率，夏半年溶蝕量所占全年溶蝕量比例都大于50％。不同土地利用方式夏半年平均溶蝕量所占全年比例依次為：林地(64.57％)＞草地(63.83％)＞耕地(56.55％)＞菜地(54.91％)＞園地(52.10％)。無論從夏半年還是全年來看，溶蝕速率都為林地＞草地＞菜地＞耕地＞園地，可見，土地利用會對土壤的理化性質(zhì)產(chǎn)生一系列的影響，從而影響溶蝕成土速率。巖溶作用受到土壤pH值、有機質(zhì)、土壤含水量和孔隙度等相互作用

9、的共同影響，土下巖溶的溶蝕是多個因子及其相互影響綜合作用的結(jié)果。 ⑷巖溶區(qū)絕對侵蝕量較小，但由于其特殊的地質(zhì)背景，成土速率慢，土壤容許侵蝕量小，從土壤容許侵蝕和土壤侵蝕強度的對比來看，巖溶區(qū)土壤侵蝕極為嚴(yán)重。保持現(xiàn)有土壤資源有兩條基本途徑：一是保持土壤的原位性和覆蓋率，提高土壤本身的抗侵蝕能力；二是提高巖溶區(qū)成土速率。坡耕地容許侵蝕量較小，土壤抗蝕性弱，土壤侵蝕容易發(fā)生，土壤侵蝕強度大，土層長期呈負(fù)增長狀態(tài)，造成巖石大面積裸露