紫色土區(qū)水力侵蝕對土壤有機(jī)碳的影響及SOC預(yù)報模型研究.pdf

1、紫色土是一種特殊的土類，我國紫色土的面積為16萬km2，四川盆地分布最為集中，紫色土面積占耕地總面積的68％。紫色土分布區(qū)雨量豐富，降雨集中，暴雨頻繁，地表植被覆蓋差，使得紫色土區(qū)的土壤侵蝕非常嚴(yán)重。 土壤侵蝕對土壤生產(chǎn)力的影響是水土保持研究熱點領(lǐng)域。土壤侵蝕主要通過影響土壤養(yǎng)分如有機(jī)碳含量來影響土壤生產(chǎn)力。本研究以四川遂寧水土保持試驗站內(nèi)的解家灣小流域17年的降雨、被覆率、徑流泥沙觀測資料為基礎(chǔ)，分析紫色土區(qū)土壤有機(jī)碳流失與坡

2、度、耕作措施、植被覆蓋度、降雨因素等土壤侵蝕影響因子之間的關(guān)系，以探求水力侵蝕對四川紫色土區(qū)土壤有機(jī)碳的影響，同時應(yīng)用灰色環(huán)境預(yù)測模型對水力侵蝕引發(fā)的紫色土區(qū)土壤有機(jī)碳流失進(jìn)行預(yù)測和評價。主要結(jié)論如下： (1)分析發(fā)現(xiàn)：在水力侵蝕條件下，紫色土土壤有機(jī)碳的流失隨著坡度的增加而逐漸增加，并且以1.0、0.2倍的速度遞增，平均每年流失3.8357t/km2。 (2)通過比較分析，發(fā)現(xiàn)在相同坡度和降雨條件下，橫坡等高加檔溝壟對

3、土壤有機(jī)碳流失的貢獻(xiàn)比斜坡耕作要小，比傳統(tǒng)的習(xí)慣性順坡溝壟耕作更小，而土地深翻后休閑裸露則最易引發(fā)土壤有機(jī)碳的流失。在降雨為55.2mm條件下，“順坡溝壟”和“橫坡溝壟”耕作引發(fā)土壤有機(jī)碳流失分別比“無植被休閑裸露”耕作減輕45.0576％和90.1310％；“橫坡溝壟”耕作有機(jī)碳流失比“順坡溝壟”耕作減輕82.0375％。 (3)水力侵蝕條件下植被覆蓋度對紫色土區(qū)土壤有機(jī)碳流失呈負(fù)向影響，即隨著植被覆蓋度的逐漸增大，土壤有機(jī)碳

4、的流失量減少、流失程度減輕。這表明植被覆蓋度對土壤有機(jī)碳流失的影響具有逐漸性。 對擬合所得邏輯斯蒂模型進(jìn)行靈敏度分析發(fā)現(xiàn)，植被覆蓋度在66％左右時對紫色土土壤有機(jī)碳的影響有一個突變點，即植被覆蓋度達(dá)劍66％左右后十壤有機(jī)碳流失量突然下降。因此，要想從植被覆蓋的角度來控制土壤有機(jī)碳的流失，則應(yīng)該將地表植被覆蓋度維持在66％及其以上。 (4)降雨對紫色土區(qū)土壤有機(jī)碳流失的影響主要通過降雨量參數(shù)來體現(xiàn)，而降雨強(qiáng)度參數(shù)對其影響不

5、大。分析原因，可能是由于該地區(qū)土地利用類型主要為有一定坡度級的坡耕地，降雨通過在地表形成強(qiáng)大沖刷徑流而產(chǎn)生坡面水力侵蝕，從而造成嚴(yán)重的土壤有機(jī)碳流失。降雨對紫色土區(qū)土壤有機(jī)碳流失的影響存在強(qiáng)烈的季節(jié)性，一年之內(nèi)呈現(xiàn)出一個以汛期為峰頂?shù)摹皢畏鍛B(tài)”變化形式。 (5)對解家灣小流域的年土壤有機(jī)碳流失數(shù)據(jù)(1985～1991)建立了GM(1，1)模型，即：SDC(0)(t+1)=一23.8855(e-0.4158t-e-0.4158(t