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1、福建省长汀县崩岗不同植被盖度下土壤机械组成 谢炎敏 福建省长汀县水土保持站 摘 要： 崩岗作为南方红壤侵蚀区强度侵蚀的典型类型, 是该区生态恢复和重建工作的一个难点。长汀水土流失区崩岗发育数量众多, 本文选取长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内 3 条不同植被盖度 (2%、20%和 95%) 的典型崩岗为研究对象, 探讨不同植被盖度下崩岗土壤的质地特征, 结果表明崩岗土壤机械组成以砂粒居多, 粉粒与黏粒含量均较低, 粗骨化现象明显;随着植被盖度的逐渐升高, 崩岗土壤粉粒、黏粒含量呈增加趋势;沿集水坡面崩壁崩积体沟道出口, 崩岗土壤砂粒含量呈增加趋势。关键词： 崩岗; 不同植被盖度; 土壤黏粒; 长汀;
2、作者简介：谢炎敏 (1975-) , 男, 福建省长汀县人, 工程师, 从事水土保持研究工作。收稿日期：2017-07-03基金：国家科技支撑计划“南方红壤水土流失治理技术及示范” (2013BAC08B03) Soil Mechanical Composition under Different Vegetation Coverage in the Collapsing Areas of Changting County, Fujian ProvinceXie Yanmin Soil Conservation State of Changting County; Abstract： As t
3、he typical type of severe erosion in the red soil erosion areas of South China, the collapsing is the difficult point in the ecological restoration and reconstruction in this area. There are many matured collapsing in the soil erosion areas of Changting County. It was selected three typical types of
4、 collapsing with different vegetation coverage ( 2%, 20% and 95%) in the yellow mud collapsing groups, Zhuotian Township of Changting County for study the textual characteristics of the collapsing soils with different vegetation coverage. The results show that, mechanical composition of the collapsi
5、ng soil mainly includes the sand, lower content of powder and clay with the obvious coarse ossification. Followed with the gradual increase of the vegetation coverage, the soil powder and clay increase in the collapsing soil. Along the water slope, collapse wall, collapse body and channel exit, the
6、sand in the collapse soil appears the increase trend.Keyword： collapse; different vegetation coverage; soil clay; Changting County; Received： 2017-07-03崩岗是我国南方红壤区丘陵岗地坡面土壤及母质, 在持续性强降雨、暴流以及温差等因素影响下, 被剥蚀、冲刷、堆积, 崩塌形成的深围椅状侵蚀性地貌, 是该区沟谷侵蚀的高级阶段, 也是该区域土壤侵蚀及生态系统退化的最高表现形式3, 一般由集水坡面、崩壁、崩积体、沟道及冲积扇等侵蚀单元组成6。长汀县是我国
7、亚热带花岗岩红壤山地生态系统脆弱区典型代表7, 全县共分布有崩岗 3 583 条, 占福建省崩岗总数的 13.77%, 侵蚀面积 7.28km, 占全省崩岗侵蚀总面积的 11.36%, 其中绝大部分崩岗集中在河田、三洲、濯田 3 个乡镇, 其数量占到全县崩岗总数的 98.19%。土壤机械组成作为土壤的物理性质之一, 影响着土壤水分、空气和热量运动, 也影响养分的转化, 还影响土壤结构类型5。陈志彪7、牛德奎8、刘希林9等学者的研究表明, 崩岗侵蚀区土壤及母质物理性质具有较大的空间分异特征, 且具有一定的土壤退化特征 (土壤密度偏高, 含水率较低) , 如遇外界温度变化、降雨等因素, 易引起土层
8、结构破坏。不同植被盖度一定程度上可反映植被的恢复状况, 而对不同植被盖度下崩岗土壤机械组成的研究鲜见报道。因此, 本研究以崩岗的土壤机械组成为研究对象, 探究不同植被盖度下土壤机械组成的演变规律, 为当前大范围的崩岗治理与立地条件科学评价提供理论依据。1 研究区概况长汀县位于福建省西南部, 属中亚热带季风气候, 降雨集中, 温热湿润, 年均气温 18.5, 年均降雨量 1 710mm, 年均相对湿度 80%, 年均蒸发量 1 403mm, 年均无霜期 260 d, 10积温 4 1004 650。黄泥坑崩岗群 (253149N, 1161652E) 位于濯田镇西南部, 共 34 条, 根据典型
9、性和代表性的原则, 在全面实地勘查的基础上于 2014 年 78 月在黄泥坑崩岗群内选取不同植被盖度 (2%、20%和 95%) 且海拔、坡度、坡向等地形条件相同或相似的 3 条毗邻崩岗作为研究样地, 各崩岗样地基本概况见表 1。2 材料与方法2.1 样品采集于每条崩岗内, 分别以集水坡面、崩壁顶部、崩壁中部、崩壁底部、崩积体上、下部和沟口中轴线位置处依次布设 7 个采样点。采样前 15d 内未曾发生降雨, 各样点间植被盖度的差异较小, 各部位详细说明见表 2。每一样点内均在2m2m 的小型样方内按“梅花形”多点混合采样, 以 010cm、1020cm、2030 cm 三层进行系统采样, 各对
10、应土层混合装入聚乙烯自封袋构成 1 个土样, 重量约 1kg, 共采样 189 份 (633) 。所取土样迅速带回实验室, 将每一部位各个土壤 3 个重复土样混合均匀后, 置于牛皮纸上, 待自然风干, 挑去植物根系、残体等, 四分法混合均匀后, 将混合土样研磨, 过 2mm 筛孔用于土壤机械组成的测定10。表 1 3 条不同类型崩岗基本概况 下载原表 表 2 各崩岗采样部位说明 下载原表 2.2 研究方法土壤机械组成采用德国 SEDIMAT4-12 粒径分析系统, 粒径划分标准采用美国制;数据经 Excel 2003 初步分析整理后, 采用 SPSS 16.0 进行方差齐次检验, 不同植被盖度
11、、深度和部位土壤各理化性质指标及化学计量特征用 (One-Way ANOVA) 进行单因素方差及 LSD 多重比较显著性检验, 绘图由 Origin 9.0 完成。3 结果与分析3.1 崩岗土壤机械组成统计分析不同崩岗土壤机械组成统计结果见表 3。从表 3 中可以看出, 随着植被盖度的升高, 土壤机械组成分异明显, 其中砂粒含量均呈先略有增加后减少, 表现为, 粉粒含量逐渐增加, 表现为, 而黏粒含量呈现出先减少后增加, 表现为;方差分析表明, 土壤砂粒与黏粒含量均与和达到显著水平 (p0.05) 。从到, 土壤砂粒与粉粒含量分别增加了 0.18%和 0.48%, 而黏粒含量减少了 1.22%
12、;从到, 土壤砂粒含量减少了 7.56%, 粉粒和黏粒含量分别增加了 1.15%和20.53%。土壤砂粒含量的变异系数表现为 (24.18%) (18.46%) (17.54%) , 粉粒含量的变异系数表现为 (29.27%) (27.96%) (25.9%) ,黏粒含量的变异系数表现为 (25.22%) (21.55%) (17.66%) 。总体上看, 3 条崩岗土壤机械组成基本一致, 、与崩岗的砂粒、粉粒与黏粒含量比例分别为54.3926.8218.79、54.4926.9518.56、50.3727.2622.37, 均呈现出高砂粒、低黏粒, 粉粒含量偏低的基本格局, 且变异系数变化幅度
13、大小顺序分别为黏粒砂粒粉粒。表 3 崩岗系统土壤机械组成 下载原表 3.2 不同采样深度土壤机械组成不同采样深度机械组成分异结果见图 1。砂粒含量方面, 在 010cm、1020cm均呈现, 随植被盖度增加呈先递增后递减的趋势, 2030cm 则表现为, 随植被盖度增加呈递减趋势;粉粒含量方面, 在 010cm 土层表现为, 随植被盖度增加呈递减趋势, 1020cm、2030cm 土层表现为, 与 010cm 土层的变化趋势相反;黏粒含量方面, 不同土层的最高值均出现在, 其中 010cm 表现为, 随植被盖度增加呈递增趋势, 1020cm、2030cm 土层表现为, 随植被盖度增加呈先递减后
14、递增的趋势。同一植被盖度下崩岗土壤机械组成特征在各深度间的垂直分布差异相对较小, 未达到显著水平 (p0.05) 。的砂粒含量随深度的增加而逐渐增加, 粉粒含量逐渐减少, 黏粒含量基本维持稳定;随着土层深度的增加, 的黏粒含量呈减少趋势, 砂粒和粉粒含量无明显变化;的砂粒和黏粒含量随深度的增加而减少, 粉粒含量有所增加。总体趋势上, 随着土层深度的增加, 崩岗内土壤砂粒含量呈减少趋势, 粉粒和黏粒含量呈增加趋势。3.3 不同部位土壤机械组成3 条崩岗不同采样部位土壤机械组成分异结果见图 2。在集水坡面, 砂粒含量从到增加了 9.39%, 粉粒和黏粒含量分别减少了 9.65%和 6.95%;从到
15、砂粒含量减少了 19.80%, 粉粒和黏粒含量增加了 10.79%和 38.29%。对于崩壁顶部, 砂粒含量从到减少了 19.51%, 粉粒和黏粒含量分别增加了 10.12%和24.31%;砂粒含量从到减少 35.70%, 粉粒和黏粒含量分别增加了 20.51%和77.82%。对于崩壁中部, 砂粒含量从到减少了 14.05%, 粉粒和黏粒含量分别增加了 20.54%和 17.03%;从到砂粒和黏粒含量分别减少了 1.49%和 7.33%, 粉粒含量增加了 7.08%。对于崩壁底部, 砂粒含量从到减少了 3.61%, 黏粒含量增加了 13.71%, 粉粒含量基本保持不变;从到砂粒含量增加了 8.62%, 粉粒和黏粒含量分别减少了 11.90%和 6.59%。对于崩积体上部, 砂粒和黏粒含量粉粒从到分别减少了 4.97%和 3.59%, 粉粒含量增加了 11.97%;从到粉粒含量减少了 14.05%, 砂粒和黏粒含量分别增加了 4.60%和 10.51%。对于崩积体下部, 砂粒含量从到减少了 3.15%, 粉粒和黏粒含量分别增加了 2.21%和 4.82%;从到砂粒含量减少了 6.27%, 粉粒和黏粒含量分别增加了 2.21%和 4.82%。在沟道出口, 砂粒和粉粒含量从到分别增加了 1.98%和 25.92%, 黏粒含量减少了 28.11%;从到砂粒含量减少了 2
