喀斯特石漠化治理不同水土保持模式的生態效應分析

楊太俊

（云南省曲靖市會澤縣林業和草原局，云南 曲靖 654200）

0 引言

石漠化治理后，水土保持效益有所顯現，土壤侵蝕模數量低、空隙結構好，因此才能保持水能力增強，使土壤中的營養元素含量大幅增加，具有良好的抗蝕性，作為我國環境脆弱帶，會澤大地縫地區水土流失以及荒漠化問題日益嚴重，所以如何有效地解決喀斯特地區的石漠化問題，同時確保該地區水土保持模式下將生態效應和生態治理結合在一起，可以有效地為喀斯特地區石漠化水土保持治理以及生態建設恢復提供良好的科學性指導依據。

1 地區的選擇

在對喀斯特地區石漠化治理生態效應分析中，我們選取云南會澤縣的會澤大地縫作為示范試驗區。由于該地區石漠化面積高達1000km2，并存在不同程度石漠化情況，其中以潛在石漠化占比最高，達到了30.5%以上，同時喀斯特地區海拔面積在2120m 以上，氣候濕潤且干燥，平均氣溫在12.7℃，一年中有258d 屬于無霜期，日照時長2100h 以上，平均降水量在980mm[1]。在對喀斯特地區進行試驗時，選取的試驗地包括封山育林地、人工種草地、經果林治地、農林混合地以及對照組試驗地為主，通常情況下，對照組可以按照原生樣地進行生態效應的監測實驗，選取13 個不同的實驗樣地，并按照國家林業局防治荒漠化管理方法進行綜合治理，其試驗區的基本信息如表1 所示。

2 試驗材料和方法

2.1 采集試驗區樣品

為了更好地監測喀斯特地區石漠化水土問題，通常采集的試驗區分雨季前、雨季期和雨季后時間段，并定期對表1 中的四種不同模式類型試驗地采取隨機和等量的多種方式進行布點。在對試驗地的樣品采集中，選取土點之間的距離保持在2.5m 左右，深度在20cm 以內，有利于更好地測定相關物理指標。對每一個不同的模式類型區域采集樣品時，都需要按照四分法取樣1kg，總共取樣52 份，并使樣土自然風干，然后去除樣土中的雜質，有利于試驗監測。

表1 試驗地區基本信息

2.2 對樣品理化性質進行測定

通過測定土壤中的水分含量、土壤重量以及孔隙度等物理性質時，可以對有機質含量采用重鉻酸鉀氧化的方式進行外加熱處理，從而提取土壤中的相關物質。

2.3 對植物多樣性的測定

在對試驗的13 塊地的植物群落進行監測時，需要監測植物的密度、平均高度、平均冠幅、胸徑等。其中均勻度的計算指數：

E=H/lnS式中：H——多樣性指數；E——平均度指數；S——群落總種數[2]。

2.4 對小氣候測定方法

使用電子溫度計可以測定大氣溫度和相對濕度，在對喀斯特地區試驗田進行溫度測定時，采用3415FQF 光量子雙輻射計測定光照強度時，需要根據試驗地的深度進行測溫，通常選擇試驗地的溫度分布是5cm、10cm、15cm、20cm 的土壤溫度。在對實驗溫度進行測溫時，每次間隔2h 觀測一次，并選擇典型的樣點取平均值進行監測，最終確定天氣溫度。

2.5 對數據的處理方法

通常情況下，使用EXCEL 對采集的數據進行記錄，并利用EXCEL 以及SPSS19.0 軟件可以對數據進行圖表統計，最終完成對均值的比較和單因素的分析，也可以利用Origin8.5 軟件繪圖分析。

3 結果與分析

3.1 土壤的物理性質

在分析云南會澤縣喀斯特地區的土壤物理性質的過程中，我們發現土壤的物理性質通常會影響到植被生長以及微生物的活動。因此在對喀斯特地區土壤物理性質不同季節的調查研究中發現，無論土壤中的含水量還是毛管持水量，當發生一定的差異性時，都會出現以下變化規律，分別是農林混合模式＞經果林治理模式＞人工種草模式＞封山育林模式[3]。對這四類試驗地雨季前的土壤含水量監測可以發現，土壤中的含水量均高于對照試驗地的含水量，其中含水量分別是87.31%、65.59%、34.67%和29.19%。雨季前和雨季中的土壤含水量差異極大，而雨季后則沒有明顯的差異性，土壤的容重變化情況和土壤含水量、田間持水量等存在負相關因素，這就說明，土壤的疏松多孔，那么土壤的通氣性良好，非常有利植物的生長和發育，具體物理指標見表2。

表2 不同水土保持模式土壤物理指標

3.2 土壤的化學性質

土壤的化學性質中，主要包含了氮、磷、鉀等指標，是土壤有機物的重要組成部分，不同的水土保持模式植被效應由植被種類數量的特征、外貌和結構構成，在不同情況下表現出一定的差異性。光照強度對植物生長有著重要的意義，這是因為光照強度是促進植物光合作用的關鍵因素，不同的光照強度所表現出來的差異性不同。

3.3 不同水土保持模式下小氣候效應

大氣溫度中由于不同水土保持模式下的大氣溫度都會表現出一定的差異性，因此針對不同水土保持模式的大氣溫度需要根據曲線規律決定，有利于顯著降低對照組。通常情況下，大氣溫度在每天的12：00—14：00 為峰值，而在14：00 以后，大氣溫度會呈現出下降狀態，這也使得喀斯特地區石漠化在進行農林種植時候需要大量的人工干預才能有效保持水土。其次是光照強度方面，由于光照強度對植物的生長有著至關重要的意義，而且在植被覆蓋時，也會影響到光照強度的直接因素，當光照強度在不同水土保持模式下，會表現出不同的差異性。最后是相對濕度，空氣濕度會反映出一定時間內固定區域的小氣候特點，并隨著陽光的加強，使不同水土模式的濕度值發生變化。因此在喀斯特地區石漠化治理中，針對不同的水土保持模式的生態效益都會有著明顯的差異性，受到大氣溫度、光照強度和相對濕度的影響，會導致喀斯特地區水土模式受到不同影響。這些因素對治理喀斯特石漠化治理都會起到一定的影響，所以必須展開對喀斯特不同地貌和流域的水土保持模式、石漠化等級的生態研究，最終建立出喀斯特石漠化治理的有效措施。

4 結語

對云南會澤縣喀斯特地區石漠化治理的試驗研究中可以發現，不同水土保持模式的生態效應有明顯的差異，在農林混合模式、經果林治理模式、人工種草模式以及封山育林模式這四種模式中，土壤的物理、化學性質，氣候、光照強度等會影響到對喀斯特地區石漠化的治理。