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

1、土壤侵蝕是全球性的主要環(huán)境問題之一，不但導致土壤退化、土地生產力降低，影響農業(yè)生產和食物安全，而且對異地生態(tài)、環(huán)境、人類生存和社會經濟發(fā)展帶來嚴重影響。土壤圈侵蝕及其生態(tài)效應得到國際機構、政府部門、非政府組織和研究機構的廣泛關注，成為可持續(xù)發(fā)展領域研究的熱點。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重地區(qū)，生態(tài)破壞嚴重，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、其科學性，對于長時間內土壤侵蝕的定量化評價以及影響機制還有待深入地探討，選擇本研究區(qū)具有重要的科學的理論與現(xiàn)實意義。
　　 本研究選擇滇池流域作為研究對象，在背景地區(qū)采集背景點3處共27 件，四個小流域采集樣品719 件，進行土樣試驗研究。采用高純鍺γ譜儀檢測土壤137Cs活度，土壤傳統(tǒng)方法檢測土壤有機質及營養(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鍵之一確定研究區(qū)域137Cs的背景值。背景值采樣點中，DC1 采樣點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。三個采樣點上，都隨著深度的增加，137Cs活度呈減少趨勢，且指數(shù)衰減現(xiàn)象明顯，其深度與137Cs 比活度相關系數(shù)的平方（R2）分別為0.97、0.82、0.98，兩者表現(xiàn)出很強的相關關系。
　　 （2）通過四個小流域大面積的采樣分析，探討了不同類型土地中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；農耕地中，在

5、耕層范圍內，由于受到人為翻耕、施肥等經濟活動的影響，土壤137Cs在耕層范圍內呈現(xiàn)出均一分布的狀態(tài)；河漫灘等特殊類型土地，由于受到水流沖蝕及流速大小的影響，土壤中137Cs在剖面分布上沒有規(guī)律。
　　 （3）估算了50余年來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、關山、松山四個小流域采集樣品719 件，并推算出整個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、土地利用類型而言，土壤平均侵蝕速率的大小順序為：耕地>非耕地；耕地類土壤中，園地>農耕地；非耕地類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，土壤有機質含量高，土壤中粒徑較大的團聚體含量高，水穩(wěn)性好。因而，具有良好團聚體結構的土壤，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、土壤團聚體等的影響。
　　 （4）不同土地利用方式下，土壤團聚體與有機質的含量不同。結果顯示，在>2.5mm土壤水穩(wěn)性團聚體中，林地、草地、耕地、園地土壤團聚體的含量分別為12.94％、10.28％、5.95％、7.21％，有機質的含量分別為6.44％、5.92％、4.88％、5.54％，兩者相關系數(shù)R2 為0.93；在>0.25mm 以上的土壤團聚體中，土壤有機質的平均含量與團聚體含量的相關關系（R2）0.64

8、，總體上有機質和團聚體的相關性良好。土壤有機質含量越高，粒徑較大的土壤團聚體含量越高，這說明有機質是團聚體形成和保持穩(wěn)定的重要影響因素。
　　 （5）土壤侵蝕對土壤質量及生態(tài)環(huán)境影響明顯。不同土地利用類型下，土壤侵蝕速率大小不同，相應的土壤質量狀況也不同。以松茂流域為例，園地的平均土壤侵蝕量最大，其有機質與全氮含量均最低；農耕地土壤侵蝕速率較小，土壤有機質與全氮平均含量較高；林地中發(fā)生土壤沉積現(xiàn)象，土壤有機質與全氮平均含量最高。

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