粤西典型崩岗侵蚀剖可蚀性因子初步分析.doc

粤西典型崩岗侵蚀剖面可蚀性因子初步分析 王艳忠1, 2, 3，胡耀国3，李定强3*，杨少芹3 1. 中国科学院华南植物园，广东 广州 510650；2. 中国科学院研究生院，北京 100049； 3. 广东省生态环境与土壤研究所，广东 广州 510650 广东崩岗侵蚀区土壤可蚀性研究是认识崩岗侵蚀机制的重要环节，而不同粒级土壤颗粒组成、有机质含量与可蚀性因子K又是评价土壤可蚀性的重要参数。针对粤西典型红壤侵蚀区的两种不同侵蚀强度的花岗岩风化壳侵蚀土壤剖面，从垂向上研究了两种剖面中土壤颗粒组成特性、有机质空间变化，并利用USLE模型中的土壤可蚀性K因子修正方程计算了两种不同侵蚀程度剖面的可蚀性K因子，分析了三个指标与土壤侵蚀的关系，发现典型花岗岩区土壤侵蚀剖面的土壤颗粒组成、有机质和可蚀性K因子呈现较好的规律性，表现为：自剖面上部至下部，土壤颗粒组成逐渐变粗，土壤有机质质量分数递减，可蚀性K因子逐渐升高，三个指标在红土层与砂土层过渡区（剖面23 m深度范围）分界明显，界面上下含量相差悬殊；相同层位对比研究发现，强侵蚀剖面相对于弱侵蚀剖面，土壤的黏粒与土壤有机质质量分数更低，可蚀性K因子值更大；两剖面中三个指标的相关性研究表明，土壤黏粒、粉粒、有机质质量分数与土壤可蚀性K因子具有显著相关性。综合分析认为，在广东崩岗侵蚀区，不同粒级土壤颗粒组成、有机质含量及可蚀性K因子的空间变化均可有效地反映来源于花岗岩风化壳的土壤之可蚀性。 花岗岩侵蚀土壤剖面颗粒组成有机质K因子土壤可蚀性中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（200）0-0403-08广东地区花岗岩母质发育的酸性红壤在亚热带高温多雨气候环境下极易发生溅蚀、面蚀、沟蚀和崩岗坍塌。红壤丘陵地区出现的较大范围的土壤侵蚀已成为该区生态环境退化的显著标志，是制约当地经济发展和社会进步的瓶颈，是国内土壤侵蚀研究的一个热点问题[1]。 土壤可蚀性(Soil erodibility)即土壤对侵蚀营力的敏感性[2]，可蚀性分析是土壤侵蚀机理探讨中最为基本且必不可少的环节。在众多可蚀性测定方法与衡量指标中，美国Wischmeler等人建立USLE模型计算得出的可蚀性K因子得到公认并广泛应用[3]，1990年Wischmeler等人对可蚀性K因子方程进行修正，式中变量仅包括土壤颗粒组成和有机质质量分数等参数，弥补了原有变量（土壤结构和渗透级别参数）测定方法及衡量标准难以统一的遗憾 [4]。可蚀性K因子用于建立数学模型，可以监测土壤年流失量，比国内较常用的水稳性指数和抗冲指数更具实用价值[4]。近年来一些研究者对K因子方程在我国不同质地土壤的适用性问题进行了有益的探讨，主要包括东北漫岗丘陵区黑土[5]、陕晋一带高原黄土[6]、北方土石山区黄土[7]、长江以南东部丘陵区亚热带土[8]、南方易蚀土[9]、福建侵蚀红壤[10]、四川盆地耕作土[11]和滇东北山区坡耕地土[12]等。1992年吕喜玺等人总结我国南方主要易蚀土壤的K因子分布规律，探讨了南方红壤侵蚀地区表层以及亚表层的土壤侵蚀趋势[9]；1995年陈明华等探讨了福建省红壤侵蚀地区表层土壤性质与可蚀性的关系，并对K因子方程参数作了相应的修正[10]。然而，针对红壤侵蚀地区垂向土体各土层K因子的研究还鲜有报道。 基于此，本文拟应用空间对比法对粤西红壤侵蚀区的典型花岗岩侵蚀土壤剖面进行横向与垂向层次间的分析，从内营力角度探讨侵蚀土壤剖面土层的垂向侵蚀趋势及其影响因素，试图深化认识花岗岩发育红壤侵蚀的机理，以期为广东红壤侵蚀区土壤侵蚀的防治提供基础性依据。 供试花岗岩典型侵蚀土壤剖面共2个(分别为DQ1和DQ2)，位于粤西北德庆县红壤侵蚀区。德庆县地势北高南低，三面环山，南面紧接西江中游，有宽谷区、丘陵、山地等多样性地貌。该县广泛分布着花岗岩风化壳，分布面积占全县总面积的67.3%[13]。该县属南亚热带季风气候区，光能充足,高温多雨,雨热同期,年平均气温21.5 ℃，年日照时数1848 h，年降雨量1516.5 mm，降雨集中于49月，多暴雨。据统计[13]，全县水土流失面积为208.87 km2，占全县总面积的9.3％，年侵蚀模数可达800015000 t·km-2, 是广东省水土流失较严重的县之一。 图1 供试剖面地理位置简图 Fig. 1 The sketch map of geographic position of the studied profiles DQ1剖面位于德庆县麻峰山红壤重度侵蚀区，地理位置为 N 23°09′57″ 、E111°47′11″。该区地质环境脆弱，是侵蚀多发区和易发区，以溅蚀、面蚀为主。采样剖面为建筑工地人工挖掘露头形成的垂直陡壁，是燕山期花岗母岩在当地水热条