137Cs示蹤滇池流域的土壤侵蝕及其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響.pdf

1、土壤侵蝕是全球性的主要環(huán)境問(wèn)題之一，不但導(dǎo)致土壤退化、土地生產(chǎn)力降低，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食物安全，而且對(duì)異地生態(tài)、環(huán)境、人類(lèi)生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重影響。土壤圈侵蝕及其生態(tài)效應(yīng)得到國(guó)際機(jī)構(gòu)、政府部門(mén)、非政府組織和研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注，成為可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。滇池流域既屬南方紅壤生態(tài)脆弱區(qū)，又屬西南山地水土流失嚴(yán)重地區(qū)，生態(tài)破壞嚴(yán)重，為此采取了一些防治土壤侵蝕的措施，譬如：退耕還林、湖泊整治等，但效果不佳。部分原因在于一些措施的制定缺乏

2、其科學(xué)性，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)土壤侵蝕的定量化評(píng)價(jià)以及影響機(jī)制還有待深入地探討，選擇本研究區(qū)具有重要的科學(xué)的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本研究選擇滇池流域作為研究對(duì)象，在背景地區(qū)采集背景點(diǎn)3處共27 件，四個(gè)小流域采集樣品719 件，進(jìn)行土樣試驗(yàn)研究。采用高純鍺γ譜儀檢測(cè)土壤137Cs活度，土壤傳統(tǒng)方法檢測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素。采用GIS分析方法，模擬土壤地形地貌，提取地形要素，分析影響土壤侵蝕的因素。研究結(jié)論如下：
　　 （1）本

3、研究重新校正了滇池流域土壤137Cs的背景值（本底）為918.0 Bq/m2。
　　 利用137Cs 示蹤法研究土壤侵蝕的關(guān)鍵之一確定研究區(qū)域137Cs的背景值。背景值采樣點(diǎn)中，DC1 采樣點(diǎn)137Cs的含量為887.9 Bq/m2，剖面DC2 總含量為939.5 Bq/m2，剖面DC3含量為926.6 Bq/m2，相互之間含量相差較小，取其平均值918.0 Bq/m2，作為滇池流域的背景值。背景區(qū)采樣點(diǎn)上，土壤剖面137Cs的

4、活度含量從地表向下，呈指數(shù)形式減少。三個(gè)采樣點(diǎn)上，都隨著深度的增加，137Cs活度呈減少趨勢(shì)，且指數(shù)衰減現(xiàn)象明顯，其深度與137Cs 比活度相關(guān)系數(shù)的平方（R2）分別為0.97、0.82、0.98，兩者表現(xiàn)出很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。
　　 （2）通過(guò)四個(gè)小流域大面積的采樣分析，探討了不同類(lèi)型土地中137Cs 分布特征。
　　 林草地中，土壤137Cs 主要受地表徑流以及自然下滲作用的影響，自地表向下呈指數(shù)減少的趨勢(shì)；農(nóng)耕地中，在

5、耕層范圍內(nèi)，由于受到人為翻耕、施肥等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，土壤137Cs在耕層范圍內(nèi)呈現(xiàn)出均一分布的狀態(tài)；河漫灘等特殊類(lèi)型土地，由于受到水流沖蝕及流速大小的影響，土壤中137Cs在剖面分布上沒(méi)有規(guī)律。
　　 （3）估算了50余年來(lái)流域平均土壤侵蝕速率，并分析了影響土壤侵蝕速率的因素。本研究區(qū)域中，在果林、松茂、關(guān)山、松山四個(gè)小流域采集樣品719 件，并推算出整個(gè)滇池流域的平均侵蝕速率為2291.2 t/km2，流域整體上屬輕度侵蝕。就

6、土地利用類(lèi)型而言，土壤平均侵蝕速率的大小順序?yàn)椋焊?非耕地；耕地類(lèi)土壤中，園地>農(nóng)耕地；非耕地類(lèi)土壤侵蝕速率是林地>草地>林草地。從中可以看出，土地利用的方式，會(huì)直接影響到所在地土壤侵蝕速率的大小。研究表明，植被覆蓋較好的林草地，土壤有機(jī)質(zhì)含量高，土壤中粒徑較大的團(tuán)聚體含量高，水穩(wěn)性好。因而，具有良好團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的土壤，具有高度持水性和良好的透水性，水分可以沿著大孔隙毫流入土壤，從而減少地表徑流，降低土壤受侵蝕的程度。另外，土壤侵蝕速率

7、還受坡度、坡形、土壤團(tuán)聚體等的影響。
　　 （4）不同土地利用方式下，土壤團(tuán)聚體與有機(jī)質(zhì)的含量不同。結(jié)果顯示，在>2.5mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體中，林地、草地、耕地、園地土壤團(tuán)聚體的含量分別為12.94％、10.28％、5.95％、7.21％，有機(jī)質(zhì)的含量分別為6.44％、5.92％、4.88％、5.54％，兩者相關(guān)系數(shù)R2 為0.93；在>0.25mm 以上的土壤團(tuán)聚體中，土壤有機(jī)質(zhì)的平均含量與團(tuán)聚體含量的相關(guān)關(guān)系（R2）0.64

8、，總體上有機(jī)質(zhì)和團(tuán)聚體的相關(guān)性良好。土壤有機(jī)質(zhì)含量越高，粒徑較大的土壤團(tuán)聚體含量越高，這說(shuō)明有機(jī)質(zhì)是團(tuán)聚體形成和保持穩(wěn)定的重要影響因素。
　　 （5）土壤侵蝕對(duì)土壤質(zhì)量及生態(tài)環(huán)境影響明顯。不同土地利用類(lèi)型下，土壤侵蝕速率大小不同，相應(yīng)的土壤質(zhì)量狀況也不同。以松茂流域?yàn)槔瑘@地的平均土壤侵蝕量最大，其有機(jī)質(zhì)與全氮含量均最低；農(nóng)耕地土壤侵蝕速率較小，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮平均含量較高；林地中發(fā)生土壤沉積現(xiàn)象，土壤有機(jī)質(zhì)與全氮平均含量最高。

9、總體上看，土壤侵蝕量越大，土壤質(zhì)量狀況也越差。當(dāng)?shù)赝寥蕾|(zhì)量下降時(shí)，對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響。徑流及其攜帶的泥沙進(jìn)入滇池，不僅造成湖泊淤積，而且會(huì)帶來(lái)大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，水質(zhì)嚴(yán)重受到污染，使湖泊原有的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。
　　 本文以滇池流域?yàn)槔?，采用土壤侵蝕137Cs 示蹤技術(shù)與GIS分析的新方法，研究了滇池流域50余年來(lái)土壤侵蝕的平均速率、影響因素及其對(duì)滇池生態(tài)環(huán)境的影響。
　　 在該流域系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上提出了一些政策性建