重庆岩溶槽谷区坡改梯和利用自然地块生产的对比分析
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摘要
中国西南岩溶地区是“世界上最大的喀斯特连续带”,主要分布在以贵州为中心的滇黔桂湘鄂川渝地区,岩溶面积约50万km2。我国西南地区人口众多,在脆弱的岩溶地区聚居着大量的人口。因此岩溶地区水土流失严重,石漠化广布。流失的水土不仅导致岩溶地区本来土层薄的地区土层更加薄,而且导致土壤营养元素的流失,使得土壤更加贫瘠,流失的营养元素还引起地表水和地下水的污染。弄清岩溶地区不同土地利用方式下的水土流失特征对岩溶地区水土流失治理和石漠化治理提供科学依据。其治理技术和经验不仅对解决重庆岩溶生态脆弱区环境的治理有重要的指导作用,而且在西南岩溶地区都具有广泛的适用性和推广价值。
石漠化在岩溶地区引起了一系列的生态环境问题,已经成为当代国际地学研究的热点之一。本文对喀斯特的概况、危害及其治理的国内外研究进展进行了综述。选择重庆市南川区木渡河流域作为研究地,针对重庆喀斯特地貌的特点,修建标准径流小区,在两个雨季的降雨观测中,研究了六种土地利用方式下的泥沙流失,分析岩溶槽谷区石漠化对坡改梯的影响,进而进行坡改梯和利用自然地块生产的利弊分析,得出以下结论：
(1)不同的土地利用方式在相同降雨量下,泥沙流失量为：坡耕地小区>自然地块小区>简单工程措施小区>坡改梯小区>退耕还林地小区>金银花小区；说明一定的工程措施和种植结构的调整都能很好的减少水土流失；坡改梯和金银花径流小区随年限的增加,防止土壤流失的效果越来越好。
(2)泥沙流失量S与降雨量P成正相关S=aP+b,随降雨量的增大而增大；当降雨量达到一定数值时(12.7-13.4mm)才会出现泥沙流失。验证了通用土壤流失方程USLE和RUSLE中根据雨量大小拟定的侵蚀性降雨标准,即次降雨量=12.7 mm。但回归分析对次降雨间隔时间和土壤水饱和状态的影响无法体现,不能解释较小的降雨量产生较大的流失的事实。这是回归方程需要改进的地方。
(3)岩溶槽谷区石灰岩和砂岩相间分布的特征,使得其土壤与其他岩溶区相比,存在一定的差异。岩溶槽谷区土壤由于有大量的砂岩风化物搀杂其中,土壤结构得到了改良,土壤的生产力相应较高,岩溶槽谷区居民不愿意采用坡改梯工程措施来进行水土流失的防治,因此,如何根据岩溶槽谷区自然地块特点,采取有效生物措施,辅以简单的工程措施,进行保土和保肥,提高土地生产力在岩溶槽谷区就显得非常重要。
(4)对岩溶槽谷区土地利用而言,坡改梯和利用自然地块进行生产两种方式都将长期存在。岩溶槽谷区坡改梯工程是有一定的限制的,而且建设标准相应的也较高。目前坡改梯是治理水土流失各项措施中投入最大的工程措施,但地区财力有限,仅靠国家补助搞坡改梯,资金明显不足。因此,根据岩溶槽谷区坡改梯工程的建设要求,建议提高岩溶槽谷区坡改梯工程投入标准,而且要选择适宜的区域,石漠化程度相对较低的区域,耕层厚度相对大些,进行坡改梯工程以后,对植物生长影响相对较小,农民收入相对稳定或有增加趋势。但在石漠化程度高的区域进行坡改梯工程,耕层厚度浅薄无法满足作物生长所需,所以就得考虑进行表层覆土,而覆土的来源问题及运输又会成为一个难题。
石漠化的治理和研究,正在不断的深入。我们需要对石漠化进行全面系统的调查,查清石漠化现状,做出石漠化分级分类,以此对不同程度石漠化的防治提出相应对策。受自然因素和社会因素的双重影响,石漠化是一个综合性范畴,治理石漠化既是一个生态建设项目,又是一项重要的扶贫工程,直接关系到国家和群众的根本利益。喀斯特石漠化的研究与治理工作,任重而道远,需要大量科研工作者不断的探索。
The karst region in southwest China is "the world's largest karst continuous belt", mainly distributed in guizhou center for DianQianGui xiang-e-chuan-qian, karst area comprehensive area of about 50 million km2. In southwest area of China in vulnerable population,a large amount of congregate in karst region's population. So in karst region, serious soil erosion, desertifications. The water and soil loss not only results in karst area was the region more thin layers, and lead to a thin layer of soil nutrient loss, causing soil more poor nutrient elements, loss of surface water and ground water also caused the pollution. Cognizant of karst area under the different land USES in karst area characteristics of soil and water loss through controlling soil and water loss and provide scientific basis for rocky desertification control. The treatment technology and experience not only to solve ecological fragile karst area of chongqing environmental governance has important guiding role in southwest karst region, and has the extensive applicability and popularize value.
Karst rocky desertification caused a series of environmental problems, research on karst rocky desertification is the hotspot of contemporary international geological research.In this study, summarize the progress of study about Karst at home and abroad. According to the characteristics of karst in Chongqing, builded standard runoff plots in the MuDu river basin of nanchuan area as a research, in two monsoon rains observations, studied the soil erosion under six kinds of land uses. Analysis karst rocky desertification influence on farmland terracing in karst valley area,and then analysis the comparison of the utilization of farmland terracing and natural plot.The conclusion is as follows:
(1) Analysis the soil erosion of runoff plots in this study, results showed as follows:Rainfall in the same conditions, the Different methods of land use showed a clear trend:Slope farmland> natural plot> simple engineering measures land> farmland terracing> the woodland> honeysuckle land. Adjustment of the planting structure and certain engineering measures can be very good reduce soil erosion; Year by year, farmland terracing and honeysuckle runoff plots prevent soil erosion effect is getting better and better.
(2) There is a positive correlation that sediment loss increases with the increase of rainfall; Sediment erosion appear until the rainfall up to a certain value (12.7-13.4mm),and verify the results of erosive rainfall standard (Times rainfall=12.7 mm) proposed in USLE and RUSLE according to rainfall size. But the regression analysis unable to reflect the time interval of rainfall and the soil water saturation, and can't explain the fact that the smaller rainfall produce larger siol loss. This is the regression equation problems which need to be improved.
(3) There is a distribution feature alternate with limestone and sandstone in Karst valley area.It's soil compare with other karst area show some differences——there's a lot of sandstone weathering in the soil of the Karst valley area, The soil structure was improved, soil productivity high,so the residents didn't want to Use the engineering measures for descrtification prevention and control soil erosion.Therefore, taking effective biological measures, complementary with simple engineering measures, and the soil fertilizer, improving the land productivity, according with the characteristic of the natural plots in Karst valley area appears very important.
(4) Land use of Karst valley area produced will always exist two ways——farmland terracing and natural plot.For farmland terracing, there are some limited, and construction standards corresponding also higher. At present, farmland terracing is the largest investment in the engineering measure to control soil erosion.Because of this, the capital obviously deficiencies only on state aid but district can afford.Therefore, according to the construction requirements of farmland terracing in Karst valley area, Improve investment criteria of farmland terracing and choose appropriate area which of low Rocky desertification degree and larger top layer thickness. But in the area of high rocky desertification degree and shallow top layer thickness, farmland terracing cannot satisfy crop growth, so we have to consider needed for surface turns the soil, and the source of overburden soil and transportation will become anather problem.
Control and research the rocky desertification is still in the initial stage. We need a comprehensive further investigation about the karst rocky desertification, ascertaining rocky desertification status, classifing and proposing the countermeasures to prevention the rocky desertification. Rocky desertification governance is a complicated system engineering, is both a ecological construction project, and also an important project for poverty alleviation, is influenced by natural factors and the social factors, both national interests, and directly related to the fundamental interests of the masses, is a prominent economic problem and a big political problem. Karst rocky desertification, the study and governance, needs a large number of researchers continue to explorate.
石漠化在岩溶地区引起了一系列的生态环境问题,已经成为当代国际地学研究的热点之一。本文对喀斯特的概况、危害及其治理的国内外研究进展进行了综述。选择重庆市南川区木渡河流域作为研究地,针对重庆喀斯特地貌的特点,修建标准径流小区,在两个雨季的降雨观测中,研究了六种土地利用方式下的泥沙流失,分析岩溶槽谷区石漠化对坡改梯的影响,进而进行坡改梯和利用自然地块生产的利弊分析,得出以下结论：
(1)不同的土地利用方式在相同降雨量下,泥沙流失量为：坡耕地小区>自然地块小区>简单工程措施小区>坡改梯小区>退耕还林地小区>金银花小区；说明一定的工程措施和种植结构的调整都能很好的减少水土流失；坡改梯和金银花径流小区随年限的增加,防止土壤流失的效果越来越好。
(2)泥沙流失量S与降雨量P成正相关S=aP+b,随降雨量的增大而增大；当降雨量达到一定数值时(12.7-13.4mm)才会出现泥沙流失。验证了通用土壤流失方程USLE和RUSLE中根据雨量大小拟定的侵蚀性降雨标准,即次降雨量=12.7 mm。但回归分析对次降雨间隔时间和土壤水饱和状态的影响无法体现,不能解释较小的降雨量产生较大的流失的事实。这是回归方程需要改进的地方。
(3)岩溶槽谷区石灰岩和砂岩相间分布的特征,使得其土壤与其他岩溶区相比,存在一定的差异。岩溶槽谷区土壤由于有大量的砂岩风化物搀杂其中,土壤结构得到了改良,土壤的生产力相应较高,岩溶槽谷区居民不愿意采用坡改梯工程措施来进行水土流失的防治,因此,如何根据岩溶槽谷区自然地块特点,采取有效生物措施,辅以简单的工程措施,进行保土和保肥,提高土地生产力在岩溶槽谷区就显得非常重要。
(4)对岩溶槽谷区土地利用而言,坡改梯和利用自然地块进行生产两种方式都将长期存在。岩溶槽谷区坡改梯工程是有一定的限制的,而且建设标准相应的也较高。目前坡改梯是治理水土流失各项措施中投入最大的工程措施,但地区财力有限,仅靠国家补助搞坡改梯,资金明显不足。因此,根据岩溶槽谷区坡改梯工程的建设要求,建议提高岩溶槽谷区坡改梯工程投入标准,而且要选择适宜的区域,石漠化程度相对较低的区域,耕层厚度相对大些,进行坡改梯工程以后,对植物生长影响相对较小,农民收入相对稳定或有增加趋势。但在石漠化程度高的区域进行坡改梯工程,耕层厚度浅薄无法满足作物生长所需,所以就得考虑进行表层覆土,而覆土的来源问题及运输又会成为一个难题。
石漠化的治理和研究,正在不断的深入。我们需要对石漠化进行全面系统的调查,查清石漠化现状,做出石漠化分级分类,以此对不同程度石漠化的防治提出相应对策。受自然因素和社会因素的双重影响,石漠化是一个综合性范畴,治理石漠化既是一个生态建设项目,又是一项重要的扶贫工程,直接关系到国家和群众的根本利益。喀斯特石漠化的研究与治理工作,任重而道远,需要大量科研工作者不断的探索。
The karst region in southwest China is "the world's largest karst continuous belt", mainly distributed in guizhou center for DianQianGui xiang-e-chuan-qian, karst area comprehensive area of about 50 million km2. In southwest area of China in vulnerable population,a large amount of congregate in karst region's population. So in karst region, serious soil erosion, desertifications. The water and soil loss not only results in karst area was the region more thin layers, and lead to a thin layer of soil nutrient loss, causing soil more poor nutrient elements, loss of surface water and ground water also caused the pollution. Cognizant of karst area under the different land USES in karst area characteristics of soil and water loss through controlling soil and water loss and provide scientific basis for rocky desertification control. The treatment technology and experience not only to solve ecological fragile karst area of chongqing environmental governance has important guiding role in southwest karst region, and has the extensive applicability and popularize value.
Karst rocky desertification caused a series of environmental problems, research on karst rocky desertification is the hotspot of contemporary international geological research.In this study, summarize the progress of study about Karst at home and abroad. According to the characteristics of karst in Chongqing, builded standard runoff plots in the MuDu river basin of nanchuan area as a research, in two monsoon rains observations, studied the soil erosion under six kinds of land uses. Analysis karst rocky desertification influence on farmland terracing in karst valley area,and then analysis the comparison of the utilization of farmland terracing and natural plot.The conclusion is as follows:
(1) Analysis the soil erosion of runoff plots in this study, results showed as follows:Rainfall in the same conditions, the Different methods of land use showed a clear trend:Slope farmland> natural plot> simple engineering measures land> farmland terracing> the woodland> honeysuckle land. Adjustment of the planting structure and certain engineering measures can be very good reduce soil erosion; Year by year, farmland terracing and honeysuckle runoff plots prevent soil erosion effect is getting better and better.
(2) There is a positive correlation that sediment loss increases with the increase of rainfall; Sediment erosion appear until the rainfall up to a certain value (12.7-13.4mm),and verify the results of erosive rainfall standard (Times rainfall=12.7 mm) proposed in USLE and RUSLE according to rainfall size. But the regression analysis unable to reflect the time interval of rainfall and the soil water saturation, and can't explain the fact that the smaller rainfall produce larger siol loss. This is the regression equation problems which need to be improved.
(3) There is a distribution feature alternate with limestone and sandstone in Karst valley area.It's soil compare with other karst area show some differences——there's a lot of sandstone weathering in the soil of the Karst valley area, The soil structure was improved, soil productivity high,so the residents didn't want to Use the engineering measures for descrtification prevention and control soil erosion.Therefore, taking effective biological measures, complementary with simple engineering measures, and the soil fertilizer, improving the land productivity, according with the characteristic of the natural plots in Karst valley area appears very important.
(4) Land use of Karst valley area produced will always exist two ways——farmland terracing and natural plot.For farmland terracing, there are some limited, and construction standards corresponding also higher. At present, farmland terracing is the largest investment in the engineering measure to control soil erosion.Because of this, the capital obviously deficiencies only on state aid but district can afford.Therefore, according to the construction requirements of farmland terracing in Karst valley area, Improve investment criteria of farmland terracing and choose appropriate area which of low Rocky desertification degree and larger top layer thickness. But in the area of high rocky desertification degree and shallow top layer thickness, farmland terracing cannot satisfy crop growth, so we have to consider needed for surface turns the soil, and the source of overburden soil and transportation will become anather problem.
Control and research the rocky desertification is still in the initial stage. We need a comprehensive further investigation about the karst rocky desertification, ascertaining rocky desertification status, classifing and proposing the countermeasures to prevention the rocky desertification. Rocky desertification governance is a complicated system engineering, is both a ecological construction project, and also an important project for poverty alleviation, is influenced by natural factors and the social factors, both national interests, and directly related to the fundamental interests of the masses, is a prominent economic problem and a big political problem. Karst rocky desertification, the study and governance, needs a large number of researchers continue to explorate.
引文
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