收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

重庆市中梁山岩溶区耕作侵蚀研究

贾红杰  
【摘要】: 耕作侵蚀就是在坡耕地景观内,由于农耕工具和重力作用而引起的耕作位移使土壤发生向下坡运动与向上坡运动,导致净余土壤量向下坡传输、堆积,重新分配。事实上,耕作侵蚀坡耕地出现严重水土流失的根本原因,是坡耕地的一种重要的土壤侵蚀形式,是总土壤侵蚀的重要组成部分。20世纪以来,世界各国投入了巨大的精力进行土壤侵蚀研究及治理工作,关注的对象主要是水蚀与风蚀,而忽略了耕作侵蚀。西南岩溶区与黄土高原区同为我国贫困与环境退化问题最为突出的地区,喀斯特与黄土、沙漠、寒漠并列为我国四大生态环境脆弱区。石漠化是土壤侵蚀的结果,坡耕地的开垦是加速土壤侵蚀的重要原因,耕作侵蚀又是坡耕地的一种重要侵蚀方式。因此,开展岩溶区耕作侵蚀及其对土壤性质影响研究,能为坡耕地采用合理的耕作方式和耕作工具提供可靠证据;可以正确认识人类活动在土壤侵蚀中的贡献;对于合理利用与保护岩溶区土壤资源、防治石漠化具有重要的理论意义。 论文以重庆市中梁山岩溶区为研究区,用灰色小石子作示踪剂,在不同的坡度设置耕作实验小区,采用顺坡和等高耕作两种方式,选取该区常用的铁锹、锄头、踩锹三种耕作工具分别进行耕作实验。其中铁锹和锄头顺坡耕作各设置10个实验小区、等高耕作各设置6个,踩锹顺坡设置了6个,共计38个实验小区。选取上方无水流和土壤来源的两坡耕地按照剖面线法取~(137)Cs样,测量坡耕地的土壤多年平均侵蚀速率,利用耕作试验建立的模型算出两坡耕地的年耕作侵蚀速率,进而求算耕作侵蚀在土壤总侵蚀中的贡献。并在~(137)Cs样点开挖土壤剖面供室内测量坡耕地不同部位的土壤基本性质,再选择竹林地、灌丛地、草地、园地和台耕地作参照,对比研究耕作侵蚀对土壤蓄水性能、抗蚀性能和养分的影响。 研究结果表明:示踪剂的回收率为90.86%~99.85%,平均为96.34%,高而稳定的回收率说明本实验方法测算研究区的耕作位移是比较可靠的。耕作以后示踪剂在示踪区都有下降趋势,但它们在整个耕作路径中仍保持较高的水平。随着坡度的增大,示踪剂的空间分布呈现以下规律:示踪剂在示踪区的含量越来越少;示踪剂最大值出现的位置离基线越来越远,并且越来越小;示踪剂沿耕作方向移动的距离也越来越远。这种规律性锄头和铁锹顺坡耕作表现的比较明显,而等高和踩锹顺坡耕作表现不明显。 在顺坡和等高耕作实验中,铁锹和锄头的引起的土壤平均位移距离与坡度有显著的正相关,都可由线性方程得到很好的拟合。受工具的设计与操作影响踩锹顺坡耕作引起的土壤平均位移距离则与含水量有一定的相关性。在顺坡耕作时铁锹引起的土壤移动距离比锄头大5.67%,它们分别是踩锹的8.30倍和7.86倍;等高耕作时铁锹引起的土壤位移距离、位移量是锄头的1.3~3.8倍。铁锹顺坡耕作引起的土壤位移距离、位移量是它等高耕作的2~2.4倍;锄头顺坡耕作引起的土壤位移距离、位移量是它等高的3~8.8倍。引起土壤位移量的大小顺序依次是:锄头顺坡>铁锹顺坡>铁锹等高>锄头等高>踩锹顺坡。从本岩溶区耕作侵蚀的角度考虑,等高耕作方式明显要优于顺坡耕作;在顺坡耕作中踩锹优于锄头和铁锹。岩溶区地块破碎、坡长较短是耕作侵蚀较大的主要原因。 在坡耕地用~(137)Cs示踪法进行了土壤侵蚀研究。结果表明:两个样地多年平均土壤侵蚀速率分别为2765、3202t/(km~2·a),平均2984t/(km~2·a);耕作侵蚀(2175、2354t/(km~2·a))分别占各自土壤总侵蚀量的78.7%,73.5%,平均为76.1%。两个研究样地顶部侵蚀速率都大于10000t/(km~2·a),是坡耕地土壤侵蚀最强烈的地方,坡耕地上部的侵蚀速率为3000~4000t/(km~2·a)左右,而在耕地下部土壤出现堆积,这与非坡耕地的坡面土壤侵蚀堆积状况刚好相反。其平均值只相当云贵高原坡耕地土壤侵蚀的40.3%,三峡库区的39.9%,嘉陵江流域的54.1%,黄土高原的39.1%。土壤侵蚀绝对量不大、相对侵蚀强烈是岩溶山区的坡耕地土壤侵蚀的基本特点。 研究区当土地开垦为坡耕地以后使其表层没有凋落物,蓄水能力和抗溅蚀能力大大降低;也使其表层土壤容重增加。开垦后坡耕地表层土壤非毛管孔隙度均值都大于草地和园地,饱和蓄水量相对于非农耕地、园地和对照耕地分别下降38.31%、18.28%、19.05%;土壤非毛管蓄水量相对于非农耕地和对照耕地分别下降52.58%,38.52%;同时也使整个土壤剖面(60cm深)饱和蓄水量减少6.6%,非毛管蓄水量下降44.3%。从坡耕地项部到坡脚的剖面蓄水能力分异规律则是:饱和蓄水量和非毛管蓄水量逐渐增大,而毛管蓄水能力则逐渐减少。开垦为坡耕地后,含蓄降水量下降50.4%。从坡顶到坡脚土壤含蓄降水量逐渐增加。 用无机粘粒类和微团聚体类指标评价土壤抗蚀性时,发现开垦为坡耕地后土壤的抗蚀性提高了;当用水稳性团聚体评价时,结果则相反。对比研究发现用无机粘粒-微团聚体类指标不适合评价岩溶区土壤抗蚀性,至少不适合评价岩溶区坡耕地。这可能与岩溶区特殊的成土过程和脆弱的生态环境有关。 坡耕地表层土壤>5mm水稳性团聚体平均含量只有非农耕地的16.07%,园地的28.5%;>2mm水稳性团聚体平均含量为13.92%,只有自然利用方式的24.19%,园地的23.64%。开垦为坡耕地后,1>0.25mm团聚体含量大量增加,是非农耕地均值的1.62倍;而>0.25mm水稳性团聚体含量只相当于非农耕地的66.52%。坡耕地表层土壤>5mm、>2mm和>0.25mm的水稳性团聚体含量都是顶部和底部都较低,上部和下部较高;而1~0.25mm水稳性团聚体含量从坡顶至坡底逐渐增加。 坡耕地表层土壤>5mm团聚体破坏率是非农耕地的1.86倍,园地的1.28倍;>2mm团聚体破坏率均值高达83.13%,是非农耕地的2.25倍,园地的2.39倍;>0.25mm团聚体破坏率均值为39.15%,是非农耕地和园地的4.19倍、3.9倍。在坡耕地的内部表层土壤>5mm、>2mm、>0.25mm团聚体破坏率都是顶部和底部很高,而上部和下部较低。坡耕地表层土壤水稳性团聚体平均重量直径均值为1.12mm,只有非农耕地的28.75%,比园地下降65.78%,比对照耕地高10%。坡耕地内部水稳性团聚体平均重量直径分异规律与>5mm、>2mm和>0.25mm水稳性团聚体含量是一致的。 坡耕地与其它土地利用方式相比较,土壤有机质、全N、速效K均明显下降;而全K和全P含量升高;有效N、速效P变化情况较为复杂。受土壤侵蚀的影响坡耕地土壤养分的空间分异明显;坡顶和上坡由于土壤侵蚀,养分状况下降;下坡堆积比坡脚更为强烈,但养分状况不如坡脚,坡脚是其它坡位元素淋溶的一个汇,养分状况最好;坡脚和下坡表层和底层土壤养分含量差异相对较小。 本文还结合岩溶山区特殊的自然环境条件,讨论了耕作侵蚀对石漠化的影响,提出了加强岩溶山区土壤耕作侵蚀研究的必要性和重要意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐志军,耿贵蓉;美姑县岩溶区生态现状及治理探讨[J];四川草原;2004年11期
2 段正锋;傅瓦利;甄晓君;杜富芝;马志敏;刘邦友;;岩溶区土地利用方式对土壤有机碳组分及其分布特征的影响[J];水土保持学报;2009年02期
3 杨慧;曹建华;孙蕾;栾会妮;侯彦林;;岩溶区不同土地利用类型土壤无机磷形态分布特征[J];水土保持学报;2010年02期
4 贾红杰;傅瓦利;张治伟;文志林;李芹;谭贞学;;中梁山岩溶区坡耕地土壤侵蚀~(137)Cs法研究[J];西南大学学报(自然科学版);2008年08期
5 周继舜;陈加平;邵乃凡;;广西岩溶区的旱涝及其解决途径[J];广西农业科学;1980年05期
6 杨梅;张俊鹏;蒲俊兵;扈志勇;孙玉川;;重庆典型岩溶区地下河水体有机氯农药污染初步研究[J];中国岩溶;2009年02期
7 魏兴萍;袁道先;谢世友;;西南岩溶区水土流失与石漠化的变化关系研究——以重庆南川岩溶区为例[J];中国岩溶;2010年01期
8 叶明金;吴述来;廖建龙;;湘西龙溪塘地区直流激电找水应用效果分析[J];地下水;2006年05期
9 农胜奇;;广西岩溶地区石漠化危害及治理对策[J];广西林业科学;2007年03期
10 罗怀良;袁道先;陈浩;;南川市三泉镇岩溶区农田生态系统有机碳密度[J];生态环境;2008年05期
11 张治伟;傅瓦利;朱章雄;张洪;文志林;李芹;;石灰岩区土壤分形特征及其与土壤性质的关系[J];土壤;2009年01期
12 魏兴萍;;重庆南川岩溶区水土流失时空变化特征[J];安徽农业科学;2010年20期
13 罗怀良;袁道先;陈浩;;南川市三泉镇岩溶区农田生态系统植被碳库的动态变化[J];中国岩溶;2008年04期
14 王宇;邵孝侯;翟亚明;;贵州岩溶区农业水土环境存在的问题及对策探讨[J];贵州农业科学;2009年01期
15 杨慧;张连凯;曹建华;侯彦林;;岩溶区不同土地利用方式对土壤有机质及碳库管理指数影响研究(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2010年Z1期
16 沈利娜;邓新辉;蒋忠诚;覃星铭;;不同植被演替阶段的岩溶土壤微生物特征——以广西马山弄拉峰丛洼地为例[J];中国岩溶;2007年04期
17 蒋忠诚;曹建华;杨德生;罗为群;;西南岩溶石漠化区水土流失现状与综合防治对策[J];中国水土保持科学;2008年01期
18 苏春田;唐健生;单海平;陈宏峰;夏日元;邹胜章;陈忠将;;黎塘岩溶区铁锰结核背景下的土壤研究[J];江西农业学报;2008年04期
19 苏春田;唐健生;单海平;陈宏峰;夏日元;邹胜章;陈忠将;;黎塘岩溶区土壤铁锰结核初步研究[J];河南农业科学;2008年09期
20 曹建华;蒋忠诚;杨德生;童立强;裴建国;罗为群;杨慧;;贵州省岩溶区水土流失、石漠化受岩溶环境制约[J];中国水土保持;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 屈双荣;杨剑虹;谢德体;李阳兵;;重庆岩溶区土壤景观格局分析[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
2 王洪涛;;论岩溶区的水土保持[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
3 唐健生;李先琨;邱泗杰;庞冬辉;蒙福贵;蒋忠诚;何成新;郑厚贵;夏日元;黄玉清;徐远光;李兆林;陈宏峰;;广西岩溶区水资源有效利用研究与示范[A];“十五”重要地质科技成果暨重大找矿成果交流会材料四——“十五”地质行业重要地质科技成果资料汇编[C];2006年
4 李才明;王良书;徐鸣洁;孙钦同;;岩溶区桩端持力层的电磁层析探测[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
5 刘三虎;李四军;乔润国;;琅琊山抽水蓄能电站上水库岩溶区灌浆试验[A];2004水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会2004年学术会议论文集[C];2004年
6 刘三虎;李四军;乔润国;;琅琊山抽水蓄能电站上水库岩溶区灌浆试验[A];2004水利水电地基与基础工程技术[C];2004年
7 乔云贵;张重山;;公鸡山水库岩溶渗漏检查与处理[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
8 郭纯青;邓欢;刘景兰;王洪涛;;岩溶水资源可持续利用的环境与技术安全性研究[A];2004中国科协学术年会第十一分会场论文集[C];2004年
9 石祥锋;汪稔;孟庆山;张家铭;;岩溶区溶洞顶板稳定性评价中力学参数的选取[A];西部水利水电开发与岩溶水文地质论文选集[C];2004年
10 杨泽艳;罗光其;罗洪波;陈娟;;洪家渡混凝土面板堆石坝设计[A];2004年水工专委会学术交流会议学术论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王占礼;黄土坡地耕作侵蚀及其效应研究[D];西北农林科技大学;2002年
2 程晔;岩溶区高速公路路桥基础稳定性评价方法与应用研究[D];湖南大学;2005年
3 张晴雯;土壤侵蚀的环境效应及其根系的修复机理[D];中国农业科学院;2006年
4 刘之葵;岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D];中南大学;2004年
5 贺秋芳;青木关地下河岩溶系统中的氮循环及其相关微生物作用与示踪研究[D];西南大学;2009年
6 贾亚男;西南典型岩溶地区土地利用与土地覆被变化对岩溶水质的影响[D];西南师范大学;2004年
7 蒋忠诚;峰丛石山的岩溶作用及生态环境元素迁移典型研究[D];中国地质科学院;1997年
8 石祥锋;岩溶区桩基荷载下隐伏溶洞顶板稳定性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
9 宋战平;隐伏溶洞对隧道围岩[D];西安理工大学;2006年
10 吴郭泉;广西岩溶地区可持续自然资源开发利用研究[D];昆明理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾红杰;重庆市中梁山岩溶区耕作侵蚀研究[D];西南大学;2008年
2 屈双荣;基于GIS重庆岩溶区景观格局状况分析[D];西南农业大学;2003年
3 侯建筠;重庆市典型岩溶区的土壤肥力特征[D];西南农业大学;2002年
4 陈家瑞;桂林岩溶区石灰土发育过程中钙与腐殖质的关系[D];广西师范大学;2012年
5 吴庆标;广西岩溶区生态恢复模式与可持续经营[D];广西大学;2003年
6 段正锋;岩溶区土地利用方式对土壤有机碳及团聚体的影响研究[D];西南大学;2009年
7 甄晓君;岩溶区不同土地利用方式下土壤容许侵蚀研究[D];西南大学;2009年
8 周磊;岩溶区嵌岩桩承载特性及其设计方法研究[D];湖南大学;2010年
9 何鹏祥;岩溶区桥梁桩基施工技术及设计方法研究[D];湖南大学;2002年
10 赵仕花;不同土地利用下土壤营养元素形态的研究[D];广西师范大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 段正波;岩溶区地下水九成正待开发[N];中国国土资源报;2001年
2 邱海鹰 夏维林;华蓥山拉开岩溶区石漠化综合治理帷幕[N];广安日报;2008年
3 记者 黎谊锴;数十万人饮水不再愁[N];中国矿业报;2001年
4 夏同珍;枣庄水资源动态管理模型通过鉴定[N];中国水利报;2002年
5 本报记者 王琼杰 王平;做好“水”文章 唱好“服务”戏[N];中国矿业报;2002年
6 钟亮;广西百亩山湖离奇消失[N];北京日报;2004年
7 徐丽青;创新铸就辉煌[N];中煤地质报;2009年
8 特约记者 苏橹萱;岩溶区土壤碳汇效应得以证实[N];中国国土资源报;2011年
9 本报特约记者 苏橹萱 本报通讯员 苏春田;岩溶山区的“老地调”[N];中国国土资源报;2011年
10 沈桂;高速公路劈伤桂林山水[N];中国环境报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978