论文部分内容阅读
前人在研究中肯定了岩溶区内CO2浓度的时空变化对溶蚀速率的驱动作用，然而不同的土地利用方式产生的土壤理化性质差异和变化对岩溶作用的方向和强度也具有较大的影响。在2006.4-2007.4时间内通过野外溶蚀标准试片法，测试得出重庆金佛山岩溶区山脚碧潭泉和山顶水房泉附近的5种典型土地利用方式下的6个测试点的雨季和旱季的溶蚀量。测试结果表明同一海拔不同土地利用方式下的测试点，不同海拔相同利用方式下的测试点及6个测试点之间的溶蚀速率都存在较大的时空差异，具体结论如下:
(1)气候因子尤其是雨量对溶蚀速率有明显控制作用，溶蚀速率主要取决于水剩余量(即降水和蒸发之差)，气温通过影响降雨可以促进或抑制岩溶过程。测试时间内金佛山碧潭泉和水房泉附近的6个测试点的溶蚀速率高于其它同纬度测试区的标准溶蚀试片的观测速率，且雨季的溶蚀速率快于旱季；从小区域上来看，水房泉测试点的雨季和旱季试片溶蚀速度快于碧潭泉测试点。
(2)岩溶区不同土地利用方式下的溶蚀量大小存在显著差异，标准溶蚀试片溶蚀量和土壤有机质含量、CO2浓度以及土壤含水量和土壤孔隙度成正相关关系，与土壤pH值成负相关关系。水房泉林地、竹林地和草地3个测试点位于生态保护良好的金佛山山顶原始生态区，其岩溶作用主要受土壤CO2、土壤有机质含量和土壤pH值的综合影响；而碧潭泉林地、灌草丛和耕地位于金佛山自然保护区和非保护区的交界地带，地表植被状况和土壤理化性质尤其是灌草丛和耕地2个测试点受人类活动影响较大，其土下岩溶作用随土壤剖面而不断的下降。
(3)不同的土地利用方式影响了土壤理化性质的尤其是土壤有机质含量，导致金佛山6个测试点的土下岩溶作用的巨大差异性。雨季土壤剖面平均溶蚀量依次排列为：水房泉竹林地(133.41mg)>水房泉林地(88.14mg)>水房泉草地(75.29mg)>碧潭泉林地(20.44mg)>碧潭泉灌草丛(13.68mg)>碧潭泉耕地(5.16mg)：6个测试点旱季土壤剖面平均溶蚀量依次排列为：水房泉林地(58.40mg)>水房泉草地(49.63mg)>水房泉竹林地(43.48mg)>碧潭泉林地(14.75mg)>碧潭泉灌草丛(7.15mg)>碧潭泉耕地(6.65mg)。
(4)6个测试点土壤剖面(土下0～50cm)~的3个溶蚀作用测试层位(-0cm，-20cm，-50cm)由于受不同深度土壤有机质含量、土壤CO2浓度、土壤水份和土壤pH土壤剖面差异性的影响，每个测试点土壤剖面测试层位的岩溶作用大小也有较大的差异性。
(5)岩溶区溶蚀作用的产生是一个综合复杂的过程，空气和土壤中的CO2、土壤有机质、土壤CaCO3含量、土壤湿度、地表植被、地区气候(气温，降水)、人类活动等都能影响到溶蚀速度，其中土壤中的生物活动及其产物可能为岩溶作用中最活跃的因素，地表植被覆盖程度高低以及植被的演化有可能对改善岩溶动力系统的三相条件起着积极或消极的作用，从而促进或延缓了岩溶作用的进行。
同时，通过对测试点的土壤剖面基本理化性质分析和地球化学元素分析发现不同土地利用方式下测试点的土壤基本肥力特征存在较大差异性，主要结论如下：
(1)金佛山岩溶山区6个测试点的土壤有机质含量除受富钙环境影响外，受地表植被状况和利用方式的影响，土壤有机质含量都较高且随土壤深度而下降。但还表现出完全自然保护区、保护区与非保护区交界地带的差异，6个测试点土壤剖面有机质平均含量由高到低依次排列为：水房泉林地>水房泉竹林地>水房泉草地>碧潭泉林地>碧潭泉灌草丛>碧潭泉耕地。
(2)金佛山岩溶山区6个测试点的土壤氮素含量较高，土壤剖面全氮含量属于国家一级水平；土壤中全氮和水解性氮含量具有很强的一致性，即全氮含量高的土壤测试点和土壤测试层面，土壤水解性氮含量也较高；土壤剖面全氮和水解性氮平均含量由高到低排序相同，为：水房泉林地>水房泉竹林地>水房泉草地>碧潭泉林地>碧潭泉灌草丛>碧潭泉耕地。
(3)金佛山岩溶山区6个测试点的土壤磷素含量较高，土壤剖面全氮含量属于国家一级水平：土壤中全磷和速效磷含量具相关性并不明显，土壤剖面全磷平均含量由高到低排序为：水房泉林地>水房泉草地>水房泉竹林地>碧潭泉灌草丛>碧潭泉耕地>碧潭泉林地，速效磷排序为：水房泉林地>水房泉竹林地>碧潭泉耕地>水房泉草地>碧潭泉林地>碧潭泉灌草丛。
(4)金佛山岩溶山区6个测试点的土壤钾素含量较低，平均仅5.07g·kg-1，属于国家五级水平；6个测试点的土壤剖面全钾平均含量由高到低排序为：水房泉竹林地>水房泉草地>碧潭泉耕地>碧潭泉灌草丛>碧潭泉林地>水房泉林地，速效钾排序为：水房泉竹林地>碧潭泉林地>水房泉草地>碧潭泉灌草丛>水房泉林地>碧潭泉耕地。
本研究中的金佛山岩溶山区6个测试点主体都位于国家自然保护区内，地表植被丰富，覆盖率较高。从岩溶系统动力学的观点来看，金佛山岩溶植被生长发育有助于岩溶生态系统状态的改善和稳定，而岩溶生态系统的稳定反过来也有利于区域内植被-土壤系统的生长发育。综合总结可以得出土地覆盖变化与岩溶作用相对应的减弱过程：林地→灌木丛→灌草丛→灌丛→耕地→石漠地。