土壤大孔隙形态对喀斯特区水土漏失过程的影响

在岩溶作用下，喀斯特土壤—表层岩溶带耦合发育，上覆土壤中大孔隙与下伏表层岩溶带中裂隙、管道存在密切的水力联系，然而土壤大孔隙影响土壤—表层岩溶带系统中水土漏失的过程机理尚不清楚。通过人工模拟降雨试验，采用试验微区模拟不同土壤大孔隙形态（出露型、浅埋型、深埋型），并以全土微区为对照，探讨了土壤大孔隙对喀斯特地区水土漏失过程的影响。结果表明：与全土微区相比，土壤大孔隙的存在明显加速了水分的垂直渗漏，其对水分渗漏量的影响表现在峰值不同（出露型 > 浅埋型 > 深埋型 > 全土）。土壤大孔隙也给土壤漏失带来风险性，不同形态土壤大孔隙间土壤漏失存在显著差异，表现为出露型 > 浅埋型 > 深埋型 > 全土。本研究中土壤漏失量总体较少（<10 g），土壤强烈漏失现象只在极端状况下发生（雨强为120 mm/h的出露型土壤大孔隙微区）。漏失泥沙主要以粒径<2 mm的小颗粒为主， > 5 mm的大颗粒仅出现在出露型土壤大孔隙微区。土壤漏失因子（土壤漏失量、漏失土壤细颗粒含量）与水分渗漏因子（水分垂直渗漏出流时间、水分渗漏量）存在显著相关关系，说明土壤漏失主要受到水文过程的驱动。土壤大孔隙形态和降雨强度控制了水分渗漏过程，进而影响到土壤漏失过程。研究结果可为该区石漠化治理和地下水污染防控提供科技支撑。     

喀斯特坡地土层厚度及养分含量空间分布特征

岩溶作用下,喀斯特坡地溶沟、溶槽普遍发育,岩土分布表现出极强的空间异质性,目前对土壤分布格局及其理化性质变异特征方面的认识还极其缺乏,这严重影响了该区有限水土资源的合理规划和高效利用。本研究通过在喀斯特坡地沿坡向上开挖12条土壤岩石样沟(长24 m,宽1 m),根据土岩结构和土层厚度将样沟分为浅薄土层、中层土层、深厚土层三种样沟类型,分别选取典型样沟,探讨了喀斯特坡地土层厚度及主要养分元素的空间格局特征。研究发现:喀斯特坡地土层厚度变异性较大,变异系数介于12.0%～85.3%之间,土层厚度介于0～430 cm之间。土壤肥力整体较低,综合肥力系数随土层深度增加逐渐减少,除0～10 cm深度土层土壤肥沃程度为一般外,10 cm以下土壤肥沃程度均属贫瘠,即说明土壤养分主要集中在表层,其中全氮、全磷、速效钾与土层深度呈显著负相关关系。本研究为喀斯特区坡地土壤格局及其成土过程积累了详细的野外调查数据,有关土层厚度空间格局及其养分随土深的变化规律能为该区生态服务功能提升、国土资源空间优化布局提供理论依据。