云南大石壩水庫流域土壤侵蝕與沉積泥沙來源的關(guān)系研究.pdf

1、云南滇池流域是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)之一，但近幾十年來，由于人口膨脹，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及長期對耕地資源的不合理開發(fā)利用，滇池流域土壤侵蝕十分嚴(yán)重。土壤侵蝕會(huì)導(dǎo)致土壤退化、土壤養(yǎng)分流失，土壤侵蝕產(chǎn)生的泥沙進(jìn)入水體極易誘發(fā)淤積危害、水體富營養(yǎng)化等問題，進(jìn)而嚴(yán)重影響到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，對流域土壤侵蝕的研究以及泥沙來源的定量化分析有利于流域生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定的發(fā)展。137Cs核素示蹤技術(shù)作為一種新的土壤侵蝕研究方法，為土地利用/土地覆

2、蓋變化(LUCC)與土壤侵蝕關(guān)系的研究注入了新的活力。復(fù)合指紋識別技術(shù)作為一種綜合研究流域土壤侵蝕和泥沙輸移的新方法，則實(shí)現(xiàn)了對流域內(nèi)各物源區(qū)輸沙率的定量分?jǐn)?。本文選擇滇池北岸大石壩水庫及其流域作為研究區(qū)域，利用137Cs示蹤技術(shù)與復(fù)合指紋識別技術(shù)綜合研究大石壩水庫不同時(shí)期不同土地利用下的土壤侵蝕狀況，為流域生態(tài)環(huán)境的治理以及退耕還林、退耕還草政策的實(shí)施提供新的理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　(1)該流域137Cs隨土壤顆粒移動(dòng)再分

3、布現(xiàn)象明顯，各地土壤遭受到了不同程度的流失。利用類型為耕地的侵蝕樣點(diǎn)中，北坡137Cs平均含量遠(yuǎn)小于南坡且變異系數(shù)大于南坡，得出坡位因素是使耕地土壤流失發(fā)生分異的關(guān)鍵因素。利用類型為林地的侵蝕樣點(diǎn)中，北坡生態(tài)公益林與南坡商品林137Cs平均含量相當(dāng)，且北坡生態(tài)公益林變異系數(shù)遠(yuǎn)小于南坡商品林，此結(jié)果異于上述耕地，因而對于林地而言，坡位不再是影響林地土壤流失發(fā)生差異的關(guān)鍵因素，林地類型對土壤流失影響很大。同時(shí)，137Cs在垂向上的分布也表明

4、土地利用方式影響137Cs的再分布。土壤流失與土壤養(yǎng)分含量關(guān)系密切，水體富營養(yǎng)化治理過程中要注意加大對耕地的治理。
　　(2)通過137Cs示蹤技術(shù)研究土壤侵蝕速率得出以下結(jié)論:土地利用方式不同，土壤侵蝕強(qiáng)度有所差異，林地以微度侵蝕和輕度侵蝕為主，耕地的侵蝕模數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于林地;局部微地貌以及坡位的變化也會(huì)帶來土壤侵蝕強(qiáng)度的分異，一般情況下，坡中部土壤侵蝕模數(shù)大于坡下部。大石壩土壤侵蝕強(qiáng)度的空間分異表明流域土壤侵蝕空間變化大，南坡西南

5、部土壤侵蝕比較嚴(yán)重，而北坡西北部土壤侵蝕比較輕。整體而言，北坡土壤侵蝕狀況比南坡嚴(yán)重。大石壩流域土壤侵蝕與營養(yǎng)鹽的空間分異表明土壤侵蝕容易造成TOC和TN的流失。土壤侵蝕也容易造成TP的流失，然而人為施肥可使土壤侵蝕與TP的負(fù)相關(guān)性變的不明顯。大石壩流域土壤侵蝕與重金屬的空間分異表明Cu元素在空間上的變化比較小，而Fe和Mn兩種元素在空間上的分布較為復(fù)雜且二者的空間變化較為相似，造成二者空間分異的原因主要是人為因素，土壤侵蝕對土壤中Fe

6、和Mn的影響不大。
　　(3)利用復(fù)合指紋技術(shù)確定不同土地利用類型對水庫沉積物泥沙的貢獻(xiàn)率，得出以下結(jié)論:整個(gè)沉積階段，水體沉積物中2/3的泥沙來自耕地，僅有1/3來自林地，這與先前得出的耕地侵蝕速率大于非耕地侵蝕速率結(jié)論一致;同樣，整個(gè)沉積階段，商品林對沉積物的貢獻(xiàn)率為18.48％，生態(tài)公益林林對沉積物的貢獻(xiàn)率為14.13％，尤其是沉積物表層至20cm深度內(nèi)，商品林對沉積物的貢獻(xiàn)率為12.12％，而生態(tài)公益林對沉積物的貢獻(xiàn)率幾乎

7、為0，也就是說水體沉積物中來源于生態(tài)公益林的泥沙微乎其微，此結(jié)論與先前得出的林地類型也是影響土壤侵蝕速率的關(guān)鍵因素結(jié)論一致。因此，在生態(tài)脆弱區(qū)，退耕還林的過程中要充分考慮林地類型，適當(dāng)控制商品林的規(guī)模，以達(dá)到最好的水土保持效果。
　　(4)利用復(fù)合指紋分析技術(shù)確定不同時(shí)期源地土壤對沉積物貢獻(xiàn)率，結(jié)果表明沉積物泥沙來源明顯呈現(xiàn)兩階段變化:1984年以前，大石壩水庫沉積物泥沙主要來源于水庫周邊林地;1984年后則與之相反，沉積物泥沙主