蘇程烜(重慶師范大學地理與旅游學院,重慶 401331)
?
我國巖溶地區水土流失研究進展與發展趨勢
蘇程烜
(重慶師范大學地理與旅游學院,重慶 401331)
摘要:對我國巖溶地區近年來水土流失研究現狀、取得的成果及存在的問題進行綜合性評價,引用文獻作者的相關研究理論與觀點,展望了今后的研究趨勢并提出了建議。
關鍵詞:巖溶地區;水土流失
位于我國巖溶連續地帶的西南巖溶地區,受特殊巖溶環境以及人為社會因素的影響,目前水土流失程度日趨加重,甚至某些區域已經無土可流[2],最終導致及其嚴重的石漠化現象,進而影響當地經濟社會的發展。它是巖溶區最伺機解決的問題,也是區域生態環境持續惡化的主要表象[3]。巖溶地區的水土流失研究因為中國南方石漠化發展的嚴重程度近年來成為了國內外專家的研究熱點,并取得了大量的研究成果,但是由于巖溶區特殊的自然地理背景,現階段的水土流失研究依然有許多值得完善的方面。
受巖溶環境制約,巖溶區的母巖大都為碳酸鹽巖,其成土物質先天不足,因而造成區域成土速度極為緩慢[4]。在西南巖溶區,土層稀薄,植被稀疏,通常幾場降雨就會是土壤大量流失殆盡,形成特有的巖溶石漠化[5]。因此,巖溶區土壤侵蝕的危害絲毫不亞于黃土高原地區[6]。目前西南巖溶區水土流失所產生的生態破壞主要表現在:區域內石漠化總面積已達10.55萬 km2,并仍以每年2.1%的速度在擴大;水土流失和石漠化造成耕地逐步喪失或貧瘠化,人均耕地每年減少4%,50%以上的耕地淪為中低產田;引發了旱澇災害(1700萬人存在飲水困難),造成河道壅塞、水庫淤積,對流域生態安全構成威脅;水土流失過程中的巖溶塌陷、泥石流和滑坡等一系列生態問題,對人民生命財產安全構成了嚴重威脅;很多地區成了“無水可飲,無地可耕,無柴可燒”的“三無”地帶,加強巖溶地區的水土保持工作,治理流域土壤侵蝕刻不容緩[7]。
1.巖溶環境與水土流失。巖溶區水土流失通常是自然與人為因素共同作用的結果,其發展的過程又會受到脆弱的生態與地質環境的制約[8]。巖溶區環境自身的特殊性,包括地表與地下的二元地質結構,較易破碎的地貌形態、土壤母質層的缺失等都是造成土壤侵蝕的重要因素[9]。巖溶區土壤的物理性質與巖溶區特殊的巖性往往會造成地下水土漏失,而降雨量的大小又是其發生的主要外力,這是與非巖溶區水土流失方式的最大不同之處,巖溶區的土壤不僅在降雨過程中產生地表徑流,也會通過落水洞、地下裂隙等進入地下管道和地下河。所以巖溶區在特殊的水土流失方式、較低的植被覆蓋度和深層次的地形切割等條件下,加上強降雨、不合理的人為活動,最終加劇了石漠化的發展程度。石漠化是我國巖溶地區水土流失的演變結果,也是南方巖溶區類荒漠化現象的表現形式。
2.巖溶地區水土流失特征性表現。前文已提及,我國巖溶區環境擁有自身的特殊性,目前根據前人研究總結的結論,證明我國南方巖溶地區水土流失的特殊性主要表現可概括為水土易流失、擁有特殊的地下流失方式、允許流失量少3點。水土極易流失。
3.巖溶地區水土流失研究現狀。我國水土流失的研究在早期主要針對于黃土高原區,巖溶區水土流失的研究較晚,在上世紀 80年代,廣西、貴州等巖溶區的水土流失逐步成為了許多學者的研究內容。后來我國出臺了一系列解決西南巖溶區貧困與生態問題的項目和規劃中,水土流失及防治進一步得到重視。近年來,許多學者水土流失方面取得了一些成績。主要針對監測手段的更新,從較早的徑流場監測到后來大量運用核示蹤素以及遙感手段去計算你太產沙量與流失量。同時,水土流失的一些機制也得到的深入探討。如土壤養分的流失和水體污染問題,如果解決水體污染,如果表現營養元素的流失機理等等。這些研究目前都主要針對于非巖溶區,對于巖溶區水土流失的特征以及所帶來的土壤養分流失的特征與非巖溶區是否一致,實測數據較少,國內研究文獻也不多。
基于對巖溶區水土流失特殊性表現的深入研究,一些學者對巖溶區的水土流失條件進行了探究,主要研究了不同的自然條件如地貌、植被類型、降雨、土壤理化性質等對土壤侵蝕的影響。還有一些學者基于不同的土地利用類型,對巖溶地區的植被破壞、耕作方法以及用地建設和資源開發等造成的水土流失現狀進行了研究。目前這些研究基本都是定型描述,對某一影響因子的監測數據較少,對具體的影響程度和綜合的影響效果缺乏定量評價。
1.新技術與新方法的應用。
隨著科技的發展,對巖溶區的水土流失研究手段逐步豐富。如地質填圖、GIS的應用,使宏觀調查工作更準確;同時水示蹤等技術的應用可以是學者更好的計算土壤侵蝕量;數據庫的應用,為水土流失研究提供了可靠的新發展平臺。以上的方法和手段都取得了一定的成果。但是,由于巖溶區環境的特殊性和相應技術的限制,針對巖溶區水土流失過程模擬的研究進展非常緩慢,今后可以學習與利用國外的先進數字模擬技術,生態過程模擬試驗技術等來完全巖溶區水土流失的研究內容。
2.今后的研究建議。
在今后的研究工作中,要增加大尺度上的巖溶土壤形成機理與成土能力研究;同時要加強水土流失對相應的巖溶地質過程諸如水文過程、巖溶化學過程、等的響應,特別是是二元結構水土流失過程轉變的研究,也要加強巖溶區土壤侵蝕的形成機理和一些基本影響因子的監測,系統的定量評價以及模型引入等方面的研究,這樣才能進一步揭示巖溶地區水土流失的時空運行規律,也會為社會經濟的可持續發展與生態環境的改善提供理論支持。
參考文獻:
[1]王禮先,朱金兆.水土保持學[M].北京:中國林業出版社,2005.
[2]蔣忠誠,曹建華,楊德生,等.西南巖溶石漠化區水土流失現狀與綜合防治對策[J].中國水土保持科學,2008, 6(1): 37-42.
[3]畢于遠, 巖溶地區的水土流失及治理[J].生態經濟,1994,3:34-37.
[4]袁道先,蔡桂鴻.巖溶環境學[M].重慶:重慶科技出版社,1988:199.
[5]曹建華,蔣忠誠,楊德生. 中國西南巖溶區土壤允許流失量及防治對策[J]. 中國水土保持,2008,9(12):40-46.
[6]魏興萍,謝世友,張志偉,等.重慶南平鎮巖溶槽谷區不同土地利用類型地表水土流失[J]. 農 業 工 程 學 報2008,27(6):42-46.
[7]水利部,中國科學院,中國工程院.中國水土流失防治與生態安全: 西南巖溶區卷[M].北京: 科學出版社,2010:77 -81.
[8]水利部,中國科學院,中國工程院.中國水土流失防治與生態安全: 西南巖溶區卷[M].北京: 科學出版社,2010:77-81.
[9]鄭永春,王世杰.貴州山區石灰土侵蝕及石漠化的地質原因分析[J].長江流域資源與環境,2002(5) :461-465.
中圖分類號:[K903]
文獻標識碼:A
文章編號:1671-864X(2016)04-0100-01