全 文 ：第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．13 No．1
Jan．， 2005
河北省坝上不同土地利用方式土壤可蚀性研究*
— — 以河北省丰宁县大滩乡三道河为例
海春兴 赵 烨 陈志凡 赵芳敏
(北京林业大学水土保持学院 北京 100083)(北京师范大学资源与环境科学系 北京 100875)
摘 要 计算研究河北省坝上不同土地利用方式土壤可蚀性结果表明，弃耕地潜在可蚀性(其值 63．855％)>人工
林地(54．212％)>耕地(53．020％)>草地(50．787％)，表明草地为最适合该区发展的土地利用方式。
关键词 坝上 土地利用 土壤可蚀性
Studies on soil erosion to the different lands with different utilizations in Bashang．Hebei Province- A case study from
Sandaohe，Datan Town，Fengning County，Hebei Province．HAI Chun—Xing(Colege of Soil and Water Conservation．Bei—
jing Forestry University，Beijing 100083)，ZHA0 Ye，CHEN Zhi—Fan，ZHAO Fang—Min(Department of Resource and
Environmental Sciences，Beijing Normal University，Beijing 100875)，CJEA，2005，13(1)：146～147
Abstract The sol erosion to the different lands with different utilizations in Bashang，Hebei Province is studied
．The re-
suits show that the order of the potential erosion is falow(63．855％)>artifieial woodland(54．212％)>cultivated land
(53．020％)>grassland(50．787％)．S0 the grassland iS the most feasible land of utilization in this area．
Key words Basha ng，Land using，So il erosion
土地利用方式改变所造成的土壤可蚀性已成为全球性 自然灾害。近 50年来我国北方地区土地沙化面
积已发展为 35万 km2，且其蔓延速率加快l_1 J。受蒙古高压、干旱少雨和人类活动的影响，地处风蚀边缘带的
河北省坝上土壤可蚀性和土地沙化 日趋加重 J，严重影响与制约其农业的可持续发展。本研究探讨了不同
土地利用方式土壤潜在可蚀性，为有效减少该区土壤可蚀性和提高土地利用率提供理论依据。
l 研究区域概况与研究方法
研究区域位于河北省丰宁县大滩乡三道河，该区距北京市和天津市约 240km，系京津重要天然生态屏
障和水源地，也是 2000年春季侵入京津沙尘气流北侧分支的边缘区l_3 J，为温带农牧交错带典型脆弱生态环
境区，年均气温 0．5℃左右 ，年降水量约 470mm且 70％集中在 6～8月份，年均风速 4．5m／s，其邻近多伦站
纪录的最大风速为 24m／s。本研究根据我国风蚀沙化的地理分布特点【4 J，选该区风蚀变化敏感区三道河的
上风向平坦区为取样地，各样地土壤特点草地(当地发展牧业主要用地)土壤植物根系多且有机质含量高，
以团块结构为主；弃耕地(近年由大面积耕地退耕撂荒而成)已轮歇 2年且主要用于放牧，土壤表层已形成少
量团块结构 ，受表层植被覆盖的影响而表土保存较好；耕地受翻耕的影响而土壤松散且无结构；林地为人工
林地，受放牧影响而林下草本植物稀疏，林木长期拦截风沙致使林下积沙厚 2～3cm，土壤质地较为松散。分
别用方铲对未受干扰林地、草地、休闲地和耕地 0～25cm表土采集土样，并置室内风干后压磨过筛，按土壤
理化分析要求制成各种粒级，用吸管测定土样粒度组成(依据美国的粒级差标准)，粒径>2mm为石砾，粒径
2～0．05mm问为砂粒 ，粒径<0．05～0．002mm问为粉粒 ，粒径<0．002mm为粘粒。以丘林法测定土壤有机
质含量，用氧化还原电位计测定饱和电导率，以气量法测定土壤 CaCO3含量。并据此数据用风蚀潜在方
程【6J计算出不同土地利用方式土壤潜在可蚀性，旱地有钙土壤潜在可蚀性计算式为：
EF=61．28+0．59(SC)+13．82(EC)一19．21(OC)一0．26(Si) (R =0．69) (1)
旱地无钙土壤潜在可蚀性计算式为：
EF=61．48+0．36(SC)+15．32(EC)一6．54(0C)一0．35(Si) (R =0．61) (2)
*中国博士后科学基金资助项目(2004035035)、国家重点基础研究(973)发展规划项目(G200OO186O2)及教育部高等学校骨干教师计划项目共同资助
收稿 El期：2003—11-18 改回日期：2003—12—29
第 1期 海春兴等：河北省坝上不同土地利用方式土壤可蚀性研究 147
式中，EF表示土壤可蚀性(％)，SC为砂粒与粉粒比率，S 为粘粒所 占百分率(％)，OC为土壤有机碳含量
(g／kg)，EC为饱和电导率(ms／cm)。由于 CaCO3胶结作用能抑制风蚀对土壤表层的破坏，为避免其对计算
造成误差，本研究分别总结出式(1)和式(2)2个方程并赋不同系数，其 中有机质系数差异最大。对样地草
地、弃耕地、耕地和人工林地研究发现这些土壤表层无 CaCO3，故本研究计算各种土地利用方式土壤潜在可
蚀性时采用式(2)计算。
2 结果与分析
不同土地利用方式土壤潜在可蚀性计算结果见表 1。由表 1可知该区不同土地利用方式土壤潜在可蚀
性大小依次为弃耕地(63．855％)>人工林地(54．212％)>耕地(53．020％)和草地(50．787％)。土壤潜在可
蚀性的大小主要取决于土地利用方式，不同土地利用方式决定不同土壤性质，而这些性质又影响土壤潜在
可蚀性。如弃耕地在弃耕前长期对土壤翻耕，使土体表层矿物质经过机械性破碎，表层土壤矿物质以粉粒
为主，弃耕后草本植物得以恢复生长，表层植被起到防风固沙作用，拦截了部分砂粒并附着于土壤表面构成
土壤腐殖质层 ，若在无水源灌溉条件下对此类土地进行开垦，依其表层粒级组成及其性质发生土壤可蚀的
可能性必然大大提高，并急剧增加土壤可蚀量。人工林地受长期放牧的影响而林下草被 日趋减少，受林
地本身的防风作用，拦截了部分砂粒并成为林地表层土壤一部分，牲畜长期践踏已使表土很松散 ，故受森林
表 1 样区土壤潜在可蚀性计算结果
Tab．1 Analyzed results of soil potential erosion in plots
的保护作用，人工林林下土壤发生可蚀的可能性很小，而森林一旦被砍伐或被改作其他农业用地，则必然引
起原有表层土壤可蚀性加剧。该区冬春季节风大且频率高，耕地完全暴露于风场使表层土壤较细颗粒甚至
土壤有机质被风带走，所剩余的则为较粗大颗粒土壤，但每年耕作与冬春季节风蚀交替进行，使土壤可蚀颗
粒大大减少，故农业耕地发生潜在可蚀的可能性相对小于弃耕地和人工林地。草地受植物根系交织和枯枝
落叶增加土壤表层有机质的影响，而使土壤表层结构性能增强，即使表层植被遭到破坏，但 良好的土壤结构
受草本植物根系作用的影响也不会大幅增加可蚀量，故其潜在可蚀量最小。这说明耕地开发必须注重土地
资源的时空特点[5]，只有全面了解不同土地利用状况下土壤属性以及当地气候变化特点，且依据土壤性质
进行农业生产，才能合理利用土地资源，并通过对土壤潜在可蚀性的预测调整土地利用结构，以有效减少土
壤可蚀量和防治沙化土地，促进农业可持续发展。
3 小 结
不同土地利用方式决定土壤表土理化性质，并进而影响土壤潜在可蚀性 ，本研究区域内不同土地利用
方式土壤潜在可蚀性大小依次为弃耕地>人工林地>耕地>草地，一旦改变土地利用方式，则土壤性质发
生变化的同时必将增加表土可蚀量，致使土地生产潜力降低。根据土壤潜在可蚀性 ，该区受气候条件和成
土因素的影响，其最适宜土地利用方式为草地，这与历史传统牧业方式相吻合。
参 考 文 献
1 董治宝，陈渭南 ，李振山等．风沙土开垦中的风蚀研究．土壤学报，1997，34(1)：74—8O
2 海春兴，马 礼，王学萌等．农牧交错带典型地段土地沙化主要因素分析——以河北坝上张北县为例．地理研究 ，2002，21(5)：543
3 中国科学院地学部．关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策．地理科学进展，2000，15(4)：361
4 海春兴，史培军，刘宝元等．风水两相侵蚀研究现状及我国今后风水蚀的主要研究内容．水土保持学报，2002，16(2)：5O～52
5 徐梦洁，葛向东，张永勤等．耕地可持续利用评价指标体系及评价．土壤学报，2001，38(3)：275～284
6 Fryrear D．W．，Krarnmes C．A．，WiUiamson D．L．，et a1．Computing the wind erodible fraction of soils．Journal of Soil and Water Co nserva．
tion，1994，49(2)：183～188