云南大石壩水庫流域土壤侵蝕與沉積泥沙來源的關系研究.pdf

1、云南滇池流域是我國農業(yè)生產最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)之一，但近幾十年來，由于人口膨脹，經濟快速發(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重。土壤侵蝕會導致土壤退化、土壤養(yǎng)分流失，土壤侵蝕產生的泥沙進入水體極易誘發(fā)淤積危害、水體富營養(yǎng)化等問題，進而嚴重影響到生態(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)與土壤侵蝕關系的研究注入了新的活力。復合指紋識別技術作為一種綜合研究流域土壤侵蝕和泥沙輸移的新方法，則實現(xiàn)了對流域內各物源區(qū)輸沙率的定量分攤。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示蹤技術與復合指紋識別技術綜合研究大石壩水庫不同時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、退耕還草政策的實施提供新的理論依據(jù)。研究結果表明:
　　(1)該流域137Cs隨土壤顆粒移動再分

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中，北坡137Cs平均含量遠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)生分異的關鍵因素。利用類型為林地的侵蝕樣點中，北坡生態(tài)公益林與南坡商品林137Cs平均含量相當，且北坡生態(tài)公益林變異系數(shù)遠小于南坡商品林，此結果異于上述耕地，因而對于林地而言，坡位不再是影響林地土壤流失發(fā)生差異的關鍵因素，林地類型對土壤流失影響很大。同時，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示蹤技術研究土壤侵蝕速率得出以下結論:土地利用方式不同，土壤侵蝕強度有所差異，林地以微度侵蝕和輕度侵蝕為主，耕地的侵蝕模數(shù)遠遠大于林地;局部微地貌以及坡位的變化也會帶來土壤侵蝕強度的分異，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的負相關性變的不明顯。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)利用復合指紋技術確定不同土地利用類型對水庫沉積物泥沙的貢獻率，得出以下結論:整個沉積階段，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論一致;同樣，整個沉積階段，商品林對沉積物的貢獻率為18.48％，生態(tài)公益林林對沉積物的貢獻率為14.13％，尤其是沉積物表層至20cm深度內，商品林對沉積物的貢獻率為12.12％，而生態(tài)公益林對沉積物的貢獻率幾乎

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，此結論與先前得出的林地類型也是影響土壤侵蝕速率的關鍵因素結論一致。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，適當控制商品林的規(guī)模，以達到最好的水土保持效果。
　　(4)利用復合指紋分析技術確定不同時期源地土壤對沉積物貢獻率，結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