金沙江干熱河谷侵蝕陡坡植被恢復(fù)對(duì)土壤質(zhì)量的影響

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1、金沙江干熱河谷侵蝕陡坡植被恢復(fù)對(duì)土壤質(zhì)量的影響金沙江干熱河谷侵蝕陡坡植被恢復(fù)對(duì)土壤質(zhì)量的影響聶小軍1,2，張建輝1*，劉剛才1，南嶺1,2,蘇正安1,21.中國(guó)科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，四川成都610041；2.中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京100049摘要：植被恢復(fù)關(guān)系到金沙江干熱河谷陡坡沖溝侵蝕的發(fā)育，土壤質(zhì)量的演化。文章以元謀干熱河谷侵蝕陡坡為例，通過(guò)測(cè)定植被恢復(fù)地與侵蝕裸地的土壤質(zhì)量，探討了植被恢復(fù)對(duì)侵蝕陡坡土壤質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：侵蝕陡坡植被恢復(fù)有效地防止了土壤侵蝕的發(fā)生。與侵蝕裸地相比，植被恢復(fù)地土壤剖面層次保持完整，母質(zhì)層以上有明顯的A、B層

2、，土壤厚度變異小且厚度大，物理性粘粒含量高，基本保持著母質(zhì)為粘土層的變性燥紅土質(zhì)地粘重特征。植被恢復(fù)在3年多時(shí)間內(nèi)對(duì)土壤緊實(shí)度尚沒(méi)有起到明顯改善作用，土壤容重依然偏大。植被恢復(fù)對(duì)雨季陡坡土壤水分的改善效果好，而在旱季改善效果不好。雨季，植被恢復(fù)地水分含量高，不同坡位土壤水分差異不明顯。旱季，植被恢復(fù)地與侵蝕裸地土壤水分狀況相似。兩種類型的坡地土壤水分含量都很低，不同坡位土壤水分差異明顯，而且土壤水分含量沿向下坡方向降低。植被恢復(fù)減弱了陡坡土壤侵蝕帶來(lái)的有機(jī)質(zhì)流失，促進(jìn)了有機(jī)質(zhì)的積累。因此，針對(duì)目前植被恢復(fù)的不足，采取有效的土壤改良措施，保土保水，提高土壤水分儲(chǔ)量，減

3、小土壤水分的時(shí)空差異，同時(shí)降低土壤緊實(shí)度，是今后侵蝕陡坡植被恢復(fù)值得考慮的一項(xiàng)工作。關(guān)鍵詞：元謀干熱河谷；土壤侵蝕；植被恢復(fù)；土壤質(zhì)量中圖分類號(hào)：S157文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2008）04-1636-05　　金沙江干熱河谷地區(qū)是我國(guó)植被環(huán)境脆弱地區(qū)之一，土壤侵蝕極其嚴(yán)重。侵蝕引起的土壤質(zhì)量退化一直困擾著當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)可持續(xù)發(fā)展。圍繞該區(qū)自然環(huán)境特征、土壤質(zhì)量退化現(xiàn)狀以及土壤質(zhì)量退化過(guò)程與機(jī)理的研究成果已經(jīng)很多[1-8]，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展的水土保持措施也出現(xiàn)了很多,有效防止了侵蝕土壤的進(jìn)一步退化，并取得了一定的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。目前該區(qū)水土保持措施大多傾

4、向于工程措施(主要指坡改梯、隔坡水平溝、隔坡水平階、魚(yú)鱗坑等)與植被恢復(fù)措施對(duì)侵蝕土壤水分的改善[9-14]，但很少關(guān)于它們?cè)诓煌寥谰坝^位置的行為特征研究報(bào)道[15-17]。尤其，關(guān)于這些措施對(duì)沖溝侵蝕強(qiáng)烈的陡坡土壤質(zhì)量影響的研究更少。據(jù)此，我們以云南元謀干熱河谷苴林植被恢復(fù)技術(shù)示范基地為研究區(qū)，探討植被恢復(fù)對(duì)侵蝕陡坡土壤質(zhì)量變化的影響。1材料與方法1.1研究區(qū)概況　　本研究區(qū)地屬金沙江下游干熱亞區(qū)，位于東徑101°48′48″~101°49′54″北緯25°50′30″~25°51′18″，海拔1067~1138m，氣候干旱，年均溫21.9℃，極端最高氣溫42℃

5、，極端最低氣溫-2℃，≥12℃的持續(xù)天數(shù)349d，≥10℃積溫7786℃；年降雨量630mm左右，集中在5—9月份，其他月份少雨或無(wú)雨，年蒸發(fā)量3911.2mm，蒸發(fā)量是降雨量的6倍,全年太陽(yáng)總輻射量641.8KJ·cm-2，日照率62%；干燥度4.4(以Penman公式計(jì)算)[18]。研究區(qū)地形切割強(qiáng)烈，70％為落差0.5~1.8m的改造臺(tái)地，5％為15°~35°坡地，25%為嚴(yán)重侵蝕沖溝。土壤因發(fā)育母質(zhì)類型的多樣性，主要有普通燥紅土、表蝕燥紅土、變性燥紅土。植被類型為干旱稀樹(shù)草叢。區(qū)內(nèi)草本植物超過(guò)30種，總蓋度為72.08%，優(yōu)勢(shì)種以扭黃茅（Heteropogo

6、n）和孔穎草(Botnrocholaportusa)居多；灌木和喬木主要有車(chē)桑子（Dodoneaeviscosa），小桐子（Jatrophacurcas）、余甘子（Phyllanthusemblica）、合歡（Albiziajulibrissm）。1.2研究方法　　在研究區(qū)選擇土壤類型為變性燥紅土（pH>7.0），坡度為10°的兩塊相鄰陡坡地作為土樣采集、測(cè)定區(qū)。兩塊陡坡地在2004年前背景情況一樣，都為嚴(yán)重侵蝕的荒地，植被覆蓋度很低（<5%）。其中一塊未經(jīng)植被恢復(fù)，現(xiàn)已演變?yōu)榍治g裸地（對(duì)照），一塊為2004年在侵蝕荒地基礎(chǔ)上采取植被恢復(fù)的坡地。被修復(fù)的坡地植被是新

7、銀合歡（Leucaenaleucocephala）樹(shù)＋扭黃茅、孔穎草等土著先鋒草種。新銀合歡樹(shù)株、行矩都為3m，株、行矩種草。現(xiàn)在，新銀合歡樹(shù)已經(jīng)有3年多栽種歷史，樹(shù)高2米多，樹(shù)徑5cm左右。兩塊坡地坡腳接臨侵蝕強(qiáng)烈的沖溝，現(xiàn)只有20m左右完整的坡長(zhǎng)。土樣采集方法為分別在這兩塊坡地上坡（0~5m）、中坡(5~15m)、下坡(15~20m)3個(gè)位置采集混合土樣2個(gè)，待測(cè)土壤質(zhì)地、有機(jī)質(zhì)；容重樣用100cm3環(huán)刀取原狀土。同時(shí)，分別在這3個(gè)位置用TRIME-EZ便攜式土壤水分速測(cè)儀（重復(fù)測(cè)量精度±0.3％，德國(guó)）測(cè)定土壤體積含水量。土樣采集、水分測(cè)定深度為母質(zhì)層以上