喀斯特山地不同土地利用方式對(duì)表層巖溶泉水的影響.pdf

1、表層巖溶泉是儲(chǔ)存于表層巖溶帶的地下水，為近地面的表層地下水系統(tǒng)，它的普遍分布是西南巖溶峰叢山區(qū)居民歷史上聚集和繁衍的重要條件。由于表層巖溶水位置高，開發(fā)利用便利，對(duì)解決當(dāng)?shù)厝诵笥盟染哂兄匾饬x。但是不同土地利用引起的地表植被—土壤系統(tǒng)的改變正直接影響著表層巖溶水的變化，包括水量和水質(zhì)的變化。 本文以南川區(qū)表層巖溶泉為例，通過對(duì)2007年11月6種不同土地利用的土壤理化性質(zhì)和2007年11月-2008年11月共12次不同土地利用

2、下表層巖溶泉水樣的水化學(xué)進(jìn)行分析研究，探討不同土地利用對(duì)表層巖溶泉水化學(xué)的影響，并對(duì)其中兩個(gè)土地利用方式下的表層巖溶泉進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測，揭示不同土地利用方式下表層巖溶泉水的動(dòng)態(tài)變化。初步結(jié)論有： 1、不同土地利用土壤理化性質(zhì)存在的差異： (1)6種土地利用方式，除了小灣龍洞桃林地和后溝石漠化地外，土壤剖面的土壤容重大致都呈現(xiàn)從表層到底層逐漸遞增的趨勢，土壤孔隙度則和容重呈很好負(fù)相關(guān)。 (2)6種土地利用方式的土壤削面

3、有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)良好規(guī)律性，即隨土層自上向下呈現(xiàn)遞減的趨勢，表現(xiàn)出“上肥下瘦”的特點(diǎn)，同時(shí)其和土壤剖面pH呈現(xiàn)良好的負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤剖面的全氮和水解氮含量均出現(xiàn)表聚現(xiàn)象，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮三者相互間都具有很好的正相關(guān)。6種土地利用方式土壤全氮和水解氮土壤平均含量由高到低排序相同。總體上，土壤全氮和速效氮含量耕地＞園地＞林地，說明此處土壤氮素含量人類影響因素占主導(dǎo)地位，而且氮素含量與人類干擾強(qiáng)度呈正相關(guān)。土壤剖面全磷含量都偏高，但隨深度變

4、化各異。土壤速效磷含量除灌草叢外，其余5種土地利用方式都隨深度增加逐漸較少，最高值都出現(xiàn)在表層，具有表聚特點(diǎn)。土壤有機(jī)質(zhì)、全磷和速效磷三者也呈正相關(guān)。土壤剖面全鉀含量變化規(guī)律不明顯，速效鉀含量大致隨深度遞減，兩者存在相關(guān)性，但相關(guān)性一般。 2、不同土地利用方式下表層巖溶泉水化學(xué)性質(zhì)之間的差異： (1)各泉點(diǎn)水化學(xué)類型為：柏樹灣泉水為HCO3—Ca型水，其余5個(gè)泉水都為HCO3·SO4—Ca型水。 (2)6個(gè)表層巖

5、溶泉水水溫都受氣溫的影響而呈現(xiàn)出季節(jié)變化特征，但是各泉水水溫季節(jié)變化幅度各異。除后溝泉水3月份pH值外，各泉水pH值時(shí)間變化曲線大致是吻合的。各泉水pH都為雨季低，干季高，雨季泉水pH為中性偏酸性，干季泉水pH為中性偏堿性。各泉水電導(dǎo)率隨時(shí)間變化規(guī)律不明顯，變化幅度也各異。 (3)各表層巖溶泉水中各種常見陰離子都隨季節(jié)的變化出現(xiàn)一定的變化，HCO3—濃度時(shí)間變化不大，除蘭花溝觀測站泉點(diǎn)外，其余5個(gè)泉點(diǎn)HCO3—濃度在冬季都有所下

6、降。隨著雨季的到來，泉水NO3—和SO42-濃度都增加，PO43—濃度劇增，全年出現(xiàn)兩個(gè)峰值，分別在一月份和八月份，CT濃度變化規(guī)律較不明顯，且變幅都較小，F(xiàn)濃度變化不規(guī)則。6個(gè)表層巖溶泉大部分泉水NO3—濃度偏高，后溝泉水NO3—和SO42-濃度一直保持最高，Cl—濃度總體上耕地＞園地＞灌草叢，耕地中CT濃度水田＞旱地，各泉水F濃度相當(dāng)，差別很小。各表層巖溶泉水Ca2+、Mg2+、Na+、K濃度時(shí)間變化都較小。方丘泉水的Na+、K+濃

7、度始終保持較高值。 3、不同土地利用方式土壤理化性質(zhì)與表層巖溶泉水的關(guān)系： (1)泉水中各主要離子含量和容重為負(fù)相關(guān)關(guān)系，和孔隙度則為正相關(guān)關(guān)系。其中泉水的SO42-含量和容重及孔隙度的相關(guān)性最為顯著，其次為泉水的NO3—含量，它和容重及孔隙度相關(guān)性也很顯著。F的含量和容重及孔隙度的相關(guān)性也較好。 (1)表層巖溶泉水的NO3—含量和土壤氮素之間呈正相關(guān)，SO42-含量和有機(jī)質(zhì)之間存在較好正相關(guān)，PO43—含量和土

8、壤剖面pH、有機(jī)質(zhì)、全磷和速效磷之間都存在很高的相關(guān)性，其和土壤剖面pH兩者高度顯著相關(guān)。K+含量和土壤鉀素存在高度正相關(guān)，特別是土壤全鉀含量和泉水K+含量之間相關(guān)性極為顯著。 4、不同土地利用方式下表層巖溶水的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律： (1)柏樹灣和蘭花溝觀測站兩泉水水溫、pH和電導(dǎo)率都表現(xiàn)出季節(jié)變化特征，但是蘭花溝觀測站泉水三者的季節(jié)變化幅度明顯大于柏樹灣泉水。總體上，柏樹灣泉水比蘭花溝觀測站泉水更偏堿性化，此外，蘭花溝觀測站

9、泉水電導(dǎo)率整體高于柏樹灣泉水。 (2)兩泉水中的Ca2+和HCO3—濃度與25℃時(shí)泉水的電導(dǎo)率存在很好的線性關(guān)系，因此Ca2+和HCO3—濃度季節(jié)變化規(guī)律和泉水的電導(dǎo)率變化規(guī)律基本一致。兩泉水Ca2+和HCO3—濃度最高值都滯后于雨季結(jié)束時(shí)間，但滯后時(shí)間不同。 (3)正常氣候條件下(無雨)，兩泉水水溫受氣溫影響，但柏樹灣水溫相對(duì)氣溫有一定的滯后。蘭花溝觀測站泉水pH和電導(dǎo)率變化規(guī)律不明顯。而柏樹灣泉水pH和水溫則高度相關(guān)