全 文 ：7
第 19卷第 2期
1999年 3月
生 态 学 报
CTA ECOI OGICA SINICA
Vol 19．No．2
M 81"．+1999
I ·6
加速侵蚀对土壤腐殖酸动态变化的影响
／ t 盐煎 j
c
学 水土保持 究 陕 杨
712100)
摘要 土壤腐殖酸的流先是土壤退化的标志之 一 林地被开垦破螭：后，土壤腐殖酸的流失程度在坡面上的空
间分布与侵蚀方式和侵蚀强度报对应，坡面中部和中下部浅掏淘槽处最为严重，细淘侵蚀区次之 ，粱峁上部
片蚀 区相对最弱 侵蚀土壤中的腐殖酸总碳 、胡敏酸碳和富啡酸碳吉量随开垦年限的增加呈指数减少 ，其减
少程度受侵蚀强度和侵蚀方式的影响 。腐殖酸的流失程度与加速侵蚀造成的土壤剖面破坏密切相关。恢复植
被可使土壤腐殖酸透新增加 ．土壤肥力得到恢复 ，土壤退化过程得到逆转 。
关键词 盐建i量篮 墅量 童堕-士塑望 ，檀越醚坯
IM PACT 0F ACCELERATED ER0S10N 0N DYNAM ICS
0F S0IL HUM IC ACIDS
ZHENG Fen—Li ZHANG Chen E
(t~t zlule sml and Wa~er c㈣ 1ut⋯ Chinese Academy
Sci~ ces and ．~linistry W aterResources，Yangling，Shaanxi，712100 China)
Abstract Soil humie acid loss is one of the signs of soil degradation．After vegetation re—
moval，the spatial distribution of soil humie acid loss rate responds tO types and intensity of
soil erosion at the hillslope and gully slope．The most severe location of soil humid acid
loss is the ditch of shallow gully erosion area at the middle and lower part of the hillslope，
the second one is rill erosion area and the sheet erosion on the upper part of slope is not as
severe as the other two+The contents of soil humie acid．humin acid and fulvic acid in erod—
ed soil are decreased exponentially with reclaimed years and their loss rate is affected by
erosion intensity and types．The loss rate of soil humie acids has a close relationship to the
soil profile damage by accelerated erosion．Vegetation restoration can m ake soil hum ie acids
gradually increase，soil fertility be restored and soil degradation process be reversed as a re—
suit．
Key words accelerated erosion，soil humic acid，soil degeradation．vegetation destruction．
土壤腐殖酸的流失是土壤退化的标志之一 子午岭林区是黄土高原 目前残存的唯一次生林区，为模拟
* 中国科学院 ‘百人计划’项目，“黄土高原土壤侵蚀与旱地 农业国家重点实验 室”基金和国家基金 (49871050)资
助
本文承蒙李香兰研究员指导，井提出了宝贵意见，在此谨表感谢。
收稿日期：1996 1 o_21，修改稿收到 日期 ：1鲫8一O5 31，
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2期 郑粉莉等 ：加速侵蚀对土壤腐殖酸动态变化的影响 195
植被破坏后加速侵蚀对土壤退化过程的影响提供了实验基地 。本文在“子午岭林区土壤侵蚀与生态环境观
测站”布设的林地开 垦破坏后的自然坡 面径流场 ，跟踪研究了林地开垦后加速侵蚀对土壤腐殖酸动态变
化的影响，以期为黄土高原土壤肥力的提高和 良性生态环境的重建提供科学依据 。
1 试验布设与研究方法
1 1 试 验 布 殴
试验 区位于子午岭东坡的富县境内，地貌类型属于黄土覆盖的粱状丘陵，海拔高度 920～1 683m，相对
高差 1o0～1 0m。年平均气温 9ct年平均降水量 576．7ram，主要集中在 7～9月 期间的降水量占垒年降水
量 的 70 以上 区内林木部闭度 0．7以上 ，主要乔木树种有辽东栎 、白拌 山扬等 。林下草本以四季青 、白草
为主，草被的地面覆盖度 0．9以上，枯落物层厚 2～5cm。土壤类型为褐色森林型土，腐 殖层明显 ，而淋溶层
和淀积层发育不明显 。
试验区坡 向为西南坡t共布设不同处理的试验小区 9个。。]，进行加速侵蚀 与土壤腐殖酸动态变化过程
研究的试验小区以坡面浅肉集水区为单元 ，在分水线至坡脚线完整的 自然坡面 上布设径流小区，小区面积
1409-7m ，粱坡长 84．4mt坡度 5-32 ，各坡长 48 lm，坡度 38～41。，地面处理保持翻耕休闲地 ：
1．2 研究 方 法
根据地 形部位、侵蚀强度及侵蚀方式的变化 ，市设土佯采集点，每年雨季前后(4月和 11月)采集土样
(包括耕层土样和剖面土样 )，共布设土样采集点 27个(表 1)。
表 1 土样采集点的布设
Table 1 Locations of soil sam pling
①The upper of hilslope~②The middle of hillsope；@The lower of hilslope；④Ditch of sha Low gu【】y at pper-mid—
d【e of hils[oPel@Dhh of shalow gu L y at middle lower of hillslope；@The upper—midd~of gu Ly slop ；⑦The midd[e—
lower of gu L y slope；@Ditch of shallow gully R"L upper mMdte of gully slope ；⑤Ditch of shallow gu【ly at midd[e【o⋯ of
gully slope
为了研究侵蚀强度和侵蚀方式对土壤剖面各层次腐殖酸的影响，追踪腐殖酸含量及其组成动态变化 ，
除对不同地形部位的土壤腐殖酸进行定位监测外，还对开垦耕种 1 Oa、31a的农地和撂荒 lOa、17a的撂荒地
进行 调查 ，并采集耕层土样和剖面土样进行分析。土壤腐殖酸组成采用焦磷酸钠浸提 重铬酸钾氧化法
进行分 析，试验土样为风干土。
2 林地开垦后的加速侵蚀特征
观测资料表明(表 2)，在植被覆盖 良好的林地上 ，无论是粱坡还是备坡，基本上不发生侵蚀或侵蚀很轻
微，年侵蚀模数小于 8t／km ．a，属于 自然生态平衡下的自然侵蚀 ，即使在采伐迹地上 ，土壤侵蚀也很轻微，
与林地娄同t表明降雨和地形因子对土壤侵蚀的影响很 小，而植被特别是地 面枯落物是影响侵蚀的决定性
因子 。而当林地被人为破坏开 垦后 ，土壤侵蚀 加剧 ，不同地形 部位 开垦裸露地 和开垦农地 的侵 蚀强度达
7830-24400t／km ．a，是林 地 自然侵蚀强度的几百倍至几千倍，降雨和地形 因子成为影 响侵蚀的主要 因
子。开垦地土壤侵蚀方式以强度细沟侵蚀和浅沟侵蚀为主 ，细沟侵蚀量为 3400~6700t／km a，浅沟侵蚀量
达 7200~1 2600t／km ．a，二者侵蚀量可占总侵蚀爨的 83 ～90 。林地开垦后土壤侵蚀的加剧发展，必
然导致土壤腐殖酸迅速流失=
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196 生 态 学 报 19卷
表 2 不同地形部位不同地厩处理侵蚀强度的比较
Table 2 Com parison of erosion intensity in different treatments at different topographical locations
Guly slope1②Whole Mope；@Hilslope1④Forest}@Falow：@Cultivated；⑦ColoveT
3 加逮侵蚀对土壤腐殖酸动态变化的影响
3．1 侵蚀方式和侵蚀强度对腐殖酸流失的影响
林地被开垦破坏后，坡面土壤侵蚀急剧发展 ，导致土壤腐殖酸严重流失。但由于不同地形部位的侵蚀
方式和侵蚀强度不同，腐殖酸流失程度也不相同(表 3)。在粱坡上部 ，土壤侵蚀方式主要 为片蚀 ，侵蚀强度
相对较弱 ，年侵蚀掉土层厚度 0．Oj～0．4cm，腐殖酸流失程度相对较弱 林地被开垦 5a后 ，腐殖酸总碳、胡
敏酸碳、富啡酸碳分别减少 14．4 ，12．1 和 16．2 在各坡中上部 ，土壤侵蚀以细沟侵蚀为主 ，年侵蚀深
5～15cm，腐殖酸流失程度较强 ，林地被开垦 5a后，腐殖酸 总碳 、胡敏酸碳 、富啡酸碳分别减少 25．8 ，26
和 25．6 。在梁坡中部和下部的浅沟淘坡处及其附近 区域 ，土壤侵蚀 以片蚀和细掏侵蚀 为主 ，其侵蚀强度
较各坡中上部细淘侵蚀区小 ，但较梁坡上部的片蚀区强 ，固而，腐殖酸流失程度较 片蚀 区强 ，而较各坡 中上
部 的细沟侵蚀 区弱。林地被开垦 5a后 ，腐殖 酸总碳量、胡敏酸碳、富啡酸碳分别减 少 16．O ～17．2 ，
15．1 ～15．2 和 16．9％～18．2 在粱坡中部和下部的浅淘沟槽处 ，土壤侵蚀为强烈浅沟侵蚀 ，年侵蚀
表 3 #地开垦 5a后不同地形部位土壤腐殖酸的变化
Table 3 Soil humid change on dfferent slope positions after five years of forest land being reclaimed
地形部位 腐殖酸 邑碳(g／kg) 胡敏酸碳~g／kg) 富啡酸碳fg，kg) HA／FA
Total humic acids C H acid C Fulvic acid C
Position 开垦前 开垦后 减步 开垦前 开垦后 减步 开垦前 开垦后 减少 开垦前 开垦后
Before After ( ) Before After ( ) Before After ( ) Before After
rectaimation~ laimaion Reduce~e~]aimation reclaimaion cluce~ laimation ro：laimaion Reduce reclaimation reclaimaion
Location nutuber⋯S same as table l
3 4 2 4 4 0 6 3 6
8 9 O 9 8 9 8 O 2
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2期 部粉莉等 ：加速侵蚀对土壤腐殖酸动态变化的影响 197
探达 20～30era．士壤腐殖 酸严重流 失。林地被开 垦 5a后 ．腐殖 酸总碳、胡敏酸碳 、富 啡酸碳分 别减 少
46．2 ～49．6 ，43．3 ～52．1 和 49 ～47．4 。在各坡浅沟向槽处．土壤侵蚀为副烈浅沟侵蚀 ，年侵蚀
深可选 40ern以上．土壤腐殖酸含量急副减少 ，开垦 5a后，腐殖 酸总碳减少 83 ～89 ，胡敏酸碳、富啡酸
碳分别减少 80．8 ～89．1 和 86 ～90 。此现象表明．黄土高原梁峁坡面土壤腐殖酸流失程度的空间
分 布与坡面侵蚀强度和侵蚀方式的空间分布相一致 ，说明了土壤侵蚀是导致土壤养分流失的根本原因．
从胡敏酸碳和富啡酸碳的 比值 (H IF一)来看 ．在不同地形部位和 不同侵蚀方式下 ．富啡酸碳的减少值
一 般较胡敏酸碳的减少值为大 ，因而胡敏酸与富啡酸的比值在增加 ，表明富啡酸较胡敏酸更 易流失
3．2 土壤剖面中腐殖酸的变化
林地被开垦 以后．强烈的 土壤侵蚀使土壤剖面薄 层化+导致土壤剖面中腐殖酸含量迅速降低 ；由于坡
面不同部位侵蚀方式和侵蚀强度的差异，使得坡面不同部位土壤薄层化程度不同。坡面片蚀区土壤薄层化
程度最弱 ，浅淘侵蚀区土壤薄层 化程度最强烈 ．细沟侵蚀区土壤薄层化程度鞍浅沟侵蚀 区弱，而鞍 片蚀区
强=土壤薄层化程度的差异导致坡面不同部位土壤剖面 中腐殖酸含量变化的不同。从土壤剖面各个层次腐
殖酸、胡敏酸和富啡酸含量看(表 4)，林地开垦 4a后 ．在 片蚀区，侵蚀土壤表层 (O～20era)腐殖酸总碳、胡敏
酸碳和富啡酸碳含量均小于林地表层(O～l 3era)三者的含量 +而大于 13～30cm土层的含量 。在细沟侵蚀
区，侵蚀土壤 50cm 内的土层腐殖酸含量明显低于林地土壤同样深度层次中的腐殖酸含量，在 50crn以下土
层中，二者腐殖酸含量比较接近 在浅沟侵蚀 区，侵蚀土壤表层腐殖酸含量与林地土壤剖面 A，Bc．层上部含
量相近 。林地开垦 10a后 ．耕层腐殖酸含量与林地土壤剖面中的 B r-／C层的腐殖酸含量相似 这些分析结
果表明 ，林地被开垦后坡面不同部位土壤剖面中腐殖酸含量均以表层减少最明显，这主要是林地开 垦后严
重 的土壤侵 蚀使土壤薄层化的结果 ，进一 步说 明土壤侵蚀是坡 面土壤腐殖酸减少的根本原 因；同时也表
明，腐殖酸减少程度与坡面侵蚀方式和侵蚀强度密切相关
表 4 林地开垦后土壤剖面各层次腐殖酸的变化
Table 4 Chaneges of soil h~nfic acid in soil profile at different locations alter forest redainluation
3．3 加速侵蚀过程与土壤腐殖酸动态变化过程
林地开垦后 ．土壤侵蚀急剧发展 ．导致土壤腐殖酸 、胡敏酸 、富啡酸随着土壤的流失而流失+由于加速
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侵蚀 的侵蚀强度是 自然侵蚀强度的数百倍至数千倍 。土壤腐殖酸的流失强度远远大 于自然流失强度 ．因而
在开垦初期土壤腐殖酸含量随着开垦年限的增加迅速降低 。同时 。H ／F．有变大的趋势。开垦 1。a后 。侵
蚀土壤表层腐殖酸含量即降至长期耕种农地 的腐殖酸含量水平f图 1和图 2)
= 1), 97 6 T ota c id 。
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釜 } ‘ ～～ 一～
图 1 粱坡浅 淘淘槽处土壤腐殖酸含量随开垦年限的
变化
Fig．1 Dy~ mlcs of soll humlc acid㈣ cents in shallow
gul Ly with rec Laimed year
开垦年限 Relaimed ye¨
图 2 梁坡土壤腐殖酸含量随开垦年限的变化
Fig．2 Dynamks of soil h⋯ add ∞ ntents at hils
lope with reclaimed year
从 圈 1和 2可知。坡面不同部位的土壤腐殖酸总碳 、胡敏酸碳和富啡酸碳均随着开垦年限的增加呈指
数减少 ，特别是在梁坡浅沟沟槽 处。减少程度较梁坡其它部位大 ．与土壤侵蚀强度在坡面上 的空间分布相
一 致；
4 植被恢复过程与土壤扁殖酸的变化
耕垦地一旦停止开垦并撂荒 ，坡面上由于植被 的繁生 侵蚀强度逐渐减小，尤其是浅沟沟槽处 由于植
被的拦蓄作用而发生凇积．使土层增厚 另一方面，随着植被的恢复 。枯落物不断形成并随之 不断分解 ，补
充土壤有机质 ，使土壤腐殖酸含量增大．土壤肥力逐渐得到恢复。
野外调查资料表明 。农地撂荒 ]Oa后，在粱坡逐渐恢复形成了自草植被群落 ．在土壤表层形成 了 2cm
厚的有机质层 ，土壤剖面各层次腐殖酸总碳 、胡敏酸碳 、富啡酸碳含量显著增加 ，土壤剖面构型也发生 了变
化 。撂荒 17a的撂荒地同耕种 31a的农地相 比(表 )．土壤腐殖酸总碳、胡敏酸碳及富啡酸碳明显增加 ，在 0
～ 2cm土层 内，其含量同粱坡中部林地剖面 中 0～]3cm土层(A层)基本相似 。从胡敏酸含量和富啡酸含量
看 ．随着植被的恢复 ．胡敏酸和富啡酸含量均增加，胡敏酸与富啡酸 比值趋于变小，表 明在植被恢 复过 程
中．富啡酸较胡敏酸易形成 ．恢复较快。
表 5 植被恢复对土壤扁殖酸变化的影响
Table 5 Im pact of vegetation restoration on soil ham ic acid
5 结论
5 1 林地开垦后，不同地形部位 、不同侵蚀方式及不同侵蚀强度下的腐殖酸流失程度有一定差异 从坡面
分布看 ，腐殖酸的流失程度在粱峁坡中部和中下部的浅淘掏槽处最严重 ．在细沟侵蚀 区次之 ，而在梁坡 片
lua1 0。鼍 ： 目 z村舡赶 警
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2期 郑粉莉等 加速侵蚀对土壤腐殖酸动态变化的影响 1 99
蚀区相对最弱。表明土壤腐殖酸的流失程度在坡面上 的空间分布与侵蚀强度和侵蚀方式在坡面上的空间
分布相对应 ，加速侵蚀是造成土壤养分流失的根本原因。
5．2 腐殖酸流失程度随开垦年限的增加呈指数减少。林地开垦仪 4a后 ，在浅淘侵蚀区，土壤表层腐殖酸
古量减少到与林地土壤剖面 A／Bc．层含量相近 林地开垦 1Oa后 ，耕层腐殖酸古量减少到与林地土壤剖面
中的 B ／c层的腐殖酸含量相近 。此种减少程度与加速侵蚀造成的土壤剖面破坏程度紧密相关，随着 A层
被侵蚀掉 ，腐殖酸含量迅速降低。因此 ，控制加速侵蚀是防 止土壤退化的根本 。
5．3 随着植被的恢复 ，土壤腐殖酸含量逐渐增高 ，土壤肥力得到恢复 茂密的草被群落的形成即可有救地
将土壤退化过程转变 为土壤的形成发育过程 。因此 ，恢复和建造植被是建立 良性生态环境 的根本途径 。
参 考 文 献
1 唐克丽 ，部粉莉 ，张科利等 于午岭林区土壤侵蚀与生态环境关系的研究内容和方法 ．中国科学院、水利部西北水土
保持研究所集刊，17集 ．西安 ：陕西科学技术出版社 ．1993．3～9
2 唐克丽 ，张科利 ，酃粉莉等 于午岭林区自然侵蚀与凡为加速侵蚀剖析 ．中国科学院 水利部西北术±保持研究所集
刊，17集．西安：陕西科学技术出版社．1993 17～28
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生态旅游与景观生态学学术研讨会会议通知
生态旅游作为一种新兴的人与 自然和谐的旅游活动及旅游业可持续发展战略 ，将成为未来旅游发展
的重要趋势。研究空间格局对生态过程影响的景观生态学，在生态旅游领域应用前景 十分 广泛。在我国推
出 99生态环境游”之际，恰缝 1999年 5～i0月我国在昆明举办本世纪最后一次主题 为“人与 自然共 同迈
向 21世纪”的世界 园艺博览会 。为了促进生态旅游业的发展、加强生态旅游与景观生态学研 究的学术交
流t由国际景观生态学会中国分会、云南省生态学会、云南 省旅游学会主办 ，云南大学承办的。生态旅游与
景观生态学学术研讨会”于 1999年 10月在昆明召开 ：现将有关事项通知如下 ：
一
、会议议题
1．生态旅游与可持续发展 }2．旅游管理与大 自然保护 ‘3．景观生态建设理论和实践 }4．99，世博会与
景观规划设计 。
二、时间安排
本次会议拟安排在 1999年 1o月 ，会期 3．5天 ，会后考察时间 3～6天，日程大致安排如下：
大会活动及学术报告 ：1．5天 ；小组 会议及学术报告 0．5天考察世博园；相关生态旅游区 1．5天 。
三、会后考察地点
南线 ：西双颇纳 西北线 ：大理、丽江 、迪庆等 。
四、报名与征文
1．凡参加本次会议的学者请于 1999年 5月 2O日前将会议 回执及论文或摘要寄至会议秘书处。
2．会议论文在 4000~8090字 、摘要在 500字为宜。
五、会议费用
1．会劳费：每人 400元‘2．野外考察费：待定(不参加考察活动者不交)；3．会议食宿 自理。
六、会议秘书处地址
云南大学旅游系 杨桂华 教授 (收)
邮编：65009] 电话 ：(0871)5031 754 Email：Lshzhong@ynu．edu．cn
云南大学旅游 系
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