云贵高原区土壤侵蚀解析

云贵高原区土壤侵蚀赵芳敏1区域概况本区包括云南、贵州及湖南西部、广西西部的高原、山地和丘陵。

西藏南部雅鲁藏布江河谷中、下游山区的自然状况和土壤侵蚀特点和本区相近，也包括在本区。

本区河流主要有长江上游的金沙江、雅砻江、乌江等支流，部分为珠江支流。

河流水系处于剧烈下切阶段，形成高山、陡坡、深沟，地貌类型主要为高原、山地和丘陵。

海拔高程1000～2000m，部分山脉高达3000～4000m。

地质构造运动强烈，主要基岩地层有石灰岩及风化强烈的沙页岩、玄武岩、片麻岩。

本区属亚热带东南季风气候区，年均气温13～16º，年均降水量1000～1300mm，年季、年内分配不均匀，5～9月占全年降水量的80％左右，且多暴雨；部分地区年降雨量不足800mm。

植被类型属亚热带常绿阔叶林、针阔混交林和亚热带森林。

本区虽然地形陡峻，地面组成物质以风化强烈的碎屑岩石组成，但在自然生态平衡情况下，一般不发生侵蚀。

一旦森林被砍伐，陡坡地被开垦，在暴雨袭击下，薄层粗骨土及碎屑风化物极易遭侵蚀，甚至可造成毁坏型寸草不生的裸岩土地。

该区代表性的类型区包括两类[1]。

1）滇南、黔北、黔中轻度至中度侵蚀区。

该区森林覆盖较好，覆盖率多在20％左右，为云贵高原土壤侵蚀较轻的地区。

农田以水稻田为主，部分分布在丘陵山坡地，由于垦殖率较低，尚未引起强度侵蚀。

森林遭破坏的山地，鳞片状侵蚀比较严重，甚至有沟蚀发生。

此类地区应加强封山育林，禁止砍伐、破坏，治理坡耕地，保护坡麓农田，防止被冲刷、淤埋。

2）金沙江两岸和黔西强度侵蚀区。

区内构造运动强烈，岩石破碎，风化作用强，出露地层有砂岩、灰岩和玄武岩，地貌类型以山地和丘陵为主，坡度陡峻。

本区土壤侵蚀发展强烈，滑坡、崩塌等重力侵蚀也极为发育。

强烈的构造运动和松散的地层自然条件，加之植被破坏和陡坡耕垦，本区滑坡、泥石流灾害发生趋于强化。

2土壤侵蚀特征云贵高原因特殊的地质、地貌及不合理的耕垦，土壤侵蚀特点主要表现在喀斯特山区土壤侵蚀的特殊性和陡坡开垦的严重性以及相应引发的高频率的泥石流灾害[1]。

2.1陡坡开垦的严重性贵州全省土地面积17.6万km2，其中山地面积占全省土地面积的87％，河谷坝地不足3％。

全省耕地490.4万hm2，人均耕地0.15 hm2，耕地中60％以上为坡耕地，占耕地的87.5％，且坡耕地40％分布在大于25•的陡坡上[2]。

耕地不仅坡度陡，且土层薄，一般不足50cm，甚至不足15cm，土壤侵蚀潜在危险性很大。

2.2喀斯特侵蚀的特殊性喀斯特山区土壤侵蚀分布于云贵高原及广西地区，区内植被覆盖差，土层薄，水土流失严重，并且对区域生态系统造成极大的影响，表现出如下特征：喀斯特山地石漠化、喀斯特山地土壤侵蚀造成土壤严重退化以及山区泥石流[3,4]。

（1）喀斯特山地石漠化喀斯特山地石漠化是喀斯特山地自然植被遭到破坏，浅薄的土层遭到侵蚀，山石、半山石出露地表，整个土地环境已相当于沙漠区域的荒漠与半荒漠环境。

石漠化山地主要分布在黔西、黔中、黔北的碳酸盐岩石的东延部分。

（2）喀斯特山地土壤侵蚀造成土壤严重退化喀斯特山地土壤侵蚀与其它类型的土壤侵蚀一样,造成了严重的土壤退化。

土壤退化主要表现在土壤结构遭到破坏，抗蚀强度变低，土壤变得板结，透气性差。

在土壤肥力方面，由于遭受土壤侵蚀，土壤中的养分含量，如氮、磷、钾均比未遭受侵蚀的土壤减少40%～50%[3]。

（3）山区泥石流贵州地质构造复杂，岩石种类多样。

虽然碳酸盐岩类所占面积大，但砂页岩、玄武岩类仍零星分布于碳酸盐类之间，许多地区形成多种岩石的互层现象。

石灰岩、砂页岩、玄武岩区层的接合部，由于环境遭到破坏和严重的土壤侵蚀，多次发生以碳酸岩类为滑动面，以砂页岩和玄武岩的碎屑物质为固体流动物质的山区泥石流。

在贵州这种类型泥石流的发生强度有加剧趋势。

造成这类灾害的主要原因是：一方面碳酸盐类岩石坚硬、透水性极差，径流率大；另一方面玄武岩、砂页岩易碎、易风化，可为泥石流提供大量固体物质，在没有植被保护的情况下，并具备了降水和地表坡度的条件后，极易发生这类灾害[3]。

3侵蚀过程云贵高原土壤侵蚀的因素主要有地质、地貌、植被覆盖和耕作方式等[6,7]。

土壤侵蚀作用包括喀斯特地球化学侵蚀、水力侵蚀和重力侵蚀。

喀斯特地球化学侵蚀是指在地表和地下环境中，在大气组分参与下，水与岩石（土壤）相互作用而导致岩石（土壤）中部分组分被水溶解、搬运的一种地球化学过程[5]。

水力侵蚀指地表土壤或地表组成物质在降水、径流作用下被剥蚀、冲蚀、剥离搬运和沉积的过程。

重力侵蚀指坡面岩体、土体在重力作用下失去平衡而发生的位移过程[1]。

土壤侵蚀过程以石漠化为例，其发生模式为：人类活动→林退、草毁、粮上→耕地、坡耕地增加→土壤侵蚀→耕地退化→耕地减少→碳酸盐岩石裸露→半石山→石山→石漠化[4]。

4侵蚀强度中国西南地区的喀斯特以其连续分布面积最大、其碳酸盐类岩石出露面积42.624万km2，主要集中在滇、黔、桂三省区，其中以贵州省的分布面积最大为13万km2，广西8.9万km2，云南6.1万km2。

目前中国西南云南、贵州和广西三省区水土流失面积达17.96万ｋｍ2，占土地总面积的40.1%，其中，中强度水土流失面积6.61万kｍ2，占水土流失总面积的36.8%。

随着喀斯特生态环境的不断恶化，水土流失呈不断加剧的趋势[6]。

从时间上看，以贵州省为例，1994年土壤侵蚀面积为14.19％，50年代后土壤侵蚀面积为3.5万kｍ2，占全省土地面积的20％，80年代增加到5.0万kｍ2，占土地面积的28.4％，1994年进一步扩展到7.7万kｍ2，占全省土地面积的43.5％，1997年明显侵蚀的面积7.3万kｍ2，占全省土地面积的41.6％，土壤侵蚀量达28566吨/年，水土流失强度一般高达1622t/ kｍ2·a，相当于每年有2mm的表土层被冲刷侵蚀掉[8]。

从空间上看，就各省的侵蚀情况而言，据柴宗新的研究[9]，广西喀斯特土壤侵蚀区面积69742km2，占喀斯特山区的90％，年均侵蚀模数256t/（km2·a），属强度侵蚀；土壤侵蚀潜在危害度属毁坏型的面积达到18361 km2，占喀斯特山区面积的24％。

据陈晓平的研究[10]，以滇东南西畴西部峰丛为例，喀斯特山区土壤侵蚀强度以中度和强度侵蚀为主，土壤侵蚀模数分别为230～460 t/（km2·a）和460～700 t/（km2·a），土壤侵蚀的方式以面蚀为主，并见有沟蚀、石隙冲刷和潜蚀。

贵州省喀斯特面积占全省土地总面积的73％，土壤侵蚀的特点是向石漠化发展，现石漠化面积已高达1.2万km2，占全省土地面积的7％[2]。

5研究现状目前我国很多学者对喀斯特地区的土壤侵蚀进行了大量的研究，包括土壤侵蚀模型、分布规律、分区、水土保持效益等多方面的研究。

2001年汪文富[11]以贵州普定后寨河岩溶流域(普定岩溶野外试验场)为研究区，利用遥感和GIS技术建立起适合于岩溶流域使用的土壤侵蚀定量模型。

周忠发和黄路迦[12]，以贵州高原清镇市为例，以GIS技术结合统计分析的方法，探讨了喀斯特地区的地层岩性与石漠化的关系，结果表明与其它岩性相比，石灰岩地区的石漠化发育严重。

GIS技术在喀斯特地区环境综合评价和分区上应用较多，如胡宝清等[13]依托GIS技术，通过建立脆弱生态环境指标数据库，以定量化的方法对广西喀斯特生态环境脆弱性进行了综合评价和分区，为该区的生态环境减少提供依据。

周忠发[14]通过应用多波段、多平台的遥感信息，在野外调研基础上与ＧＩＳ技术支持下制作贵州省喀斯特地区石漠化分布图，为贵州省喀斯特地区生态治理及环境建设等方面提供依据。

兰安军等[15]在ＧＩＳ技术的支持下，分析了黔西南区主要生态退化问题的现状和空间格局及其影响因素，构建了生态脆弱度指标，并将研究区分为四个亚区，为生态环境治理提供科学依据。

野外实验的方法也在喀斯特地区水土保持的效果研究上得到了应用。

罗海波等[16]采用无界径流小区法收集地表径流样品，探讨贵州山区退耕还林(草)措施对贵州山区土壤养分流失以及水土保持效益的影响。

表明：退耕还林(草)后旱坡地地表径流中泥沙含量降低，土壤养分流失减少，土壤容重降低，土壤理化性质改善。

尤其是旱坡陡耕地,可以明显降低土壤侵蚀。

彭建和杨明德[17]，选取能较好反映喀斯特峡谷特征的花江峡谷作为研究对象，采用埋桩、修建沉沙池及充分利用当地沟谷谷坊等手段相结合的方法，集中讨论了花江喀斯特峡谷水土流失的现状和特点结果表明研究区的土壤侵蚀量远小于大多数非喀斯特地区，这正是水土流失发展到极其严重地步的必然现象。

6水保措施我国学者们对喀斯特地区的水土保持措施进行了积极的探索。

目前已经探索出了一些行而有效的治理模式。

基本模式都是围绕小流域综合治理开展的，喀斯特山区的生态重建必须根据治理区域内的自然环境现状和自然、社会经济状况，进行系统、科学的统一规划，实施生物措施、工程措施、耕作措施和管理措施等方面的有机结合，开展山、水、田、林、路综合治理的小流域综合治理模式。

在强度土壤侵蚀区，主要的土壤侵蚀治理措施有：环境移民、封山育林、“国家公园”式生态保护区建设等措施。

在中度侵蚀区，主要的防治措施包括劳务输出、坡改梯工程、退耕还林还草、草地畜牧业、庭院经济等措施。

在轻度侵蚀区，主要通过提高人口素质、盘活人力资本存量开拓多种经济的劳务市场；加大农田基本建设，主攻中产田土改造；开发非耕地资源发展生态农业，并建立资源节约型经济体系。

在土壤侵蚀的潜在地区和无侵蚀地区采取预防与治理并重的战略，合理利用土地资源，调整产业结构，建立社会、经济、环境三效益可持续发展的模式。

王世杰[11]以具体实例对其中的一些治理模式进行了评价，在贵州毕节地区，“山顶带帽子(封山育林)、山腰系带子(砌墙保土、坡改梯)、山脚穿靴子(大搞农田基本建设,建立稳产高产田)”的小流域综合治理模式起到了很好的效果。

在贵州花江大峡谷等地。

种植花椒、金银花、吊丝竹等经济植物，与当地农民的经济利益相结合的生态经济型治理模式，带动了石漠化治理和脱贫致富。

广西马山县弄拉村属岩溶峰丛地区，二十世纪五六十年代经过大规模的砍伐，生态系统遭到严重破坏，但经过30多年的封山育林，目前，森林覆盖率已达90%以上。

贵州黔南州推广养殖－沼气－种植(养殖)模式，开发农村新能源，节约薪柴，不但保护和恢复了喀斯特生态环境，推动种养业发展，也促进了农民增收致富。

对于不同水土保持治理效果的比较方面也有相关的研究，彭建、杨明德和罗海波的研究表明[17,18]，过通过种草来减轻峡谷地区的土壤侵蚀是一条十分有效的途径。

苏维词等[19]以喀斯特石漠化发育典型的花江大峡谷右岸的贞丰县兴北镇顶坛片区为例，分析了目前正在实施的四种农业模式的效益进行了对比研究。