贵州贞丰-关岭花江喀斯特石漠化过程中岩土体化学元素含
量与石漠化差异性关系研究
顾展飞，刘 琦，卢耀如
【摘 要】不同等级石漠化地区岩体和土体中化学元素有较大的差异，表现在石漠化演化过程中不断被改变，化学元素的差异性对石漠化等级差异性的形成有着内在的关联性。文章以贵州贞丰-关岭花江石漠化治理示范区为研究区，选取11处样地的岩石样和土样，对其进行室内实验分析，以了解该地区岩石和土壤的化学元素含量，从而研究其含量的差异性与石漠化等级之间的关系。结果显示：① 岩体中CaO/ MgO的值越大，Rb/Sr值越低，石漠化等级越高。②在碳酸盐母岩逐渐溶蚀和风化成土的过程中，岩体中Ca、Mg离子被带走，导致成土后土体中Ca、Mg离子含量降低，但强度石漠化地区的土体中Mg离子含量却增加。③不同等级石漠化地区的样品化学元素流失和富集的程度略有差异，一般强度和潜在石漠化地区(离子)含量要高于轻度和中度石漠化地区。④土体中Rb/Sr值越大，石漠化等级越强。该研究可以为示范区的水土流失及石漠化治理提供理论和实践依据。 【期刊名称】中国岩溶 【年(卷),期】2016(035)005 【总页数】6
【关键词】喀斯特地区；石漠化；水土流失；化学元素；差异性
0 引 言
石漠化是指在脆弱喀斯特环境下，人类不合理的社会经济活动，造成人地矛盾突出，植被破坏，水土流失，岩石逐渐裸露，土地生产力衰退甚至丧失，地表
呈类似于荒漠化景观的演变过程和结果[1]。我国的石漠化区主要分布在以贵州省为中心的贵州、云南、广西等三省(区)，其中贵州省石漠化面积达35 920 km2，占其国土面积的20.39%，石漠化已经严重威胁区域的经济发展甚至人类生存[2-3]。长期以来，不少地学工作者对中国南方喀斯特石漠化的概念、分布、特点、成因、影响因素和治理方面进行了大量研究，得到了一些有价值的的认识[4-8]。
石漠化的直接成因是人为或自然因素造成的水土流失。对于喀斯特地区水土流失规律已进行了大量的研究：土壤的流失量与流失速率方面来分析水土流失石漠化成因的影响[9-11]；土壤的理化性质差异对于不同等级石漠化成因的影响[12-13]；碳酸盐岩的岩性特征及风化成土作用对石漠化成因的影响[14-15]等等。但以上研究很少关注岩石成土过程中及土壤流失过程中化学元素的变化与不同等级石漠化成因之间的关系。土壤中化学元素随水迁移转化是水土流失的重要组成部分，而水土流失又是示范区石漠化的直接影响因素，所以研究岩石及土壤中化学元素的含量及其差异性变化，对于研究石漠化的差异性具有重要的意义。本文结合贵州贞丰关岭花江示范区内地形地貌及土地利用模式等条件，对该地区不同等级石漠化的形成机理进行研究分析，从而为示范区的水土流失及石漠化治理提供理论和实践依据。
1 研究区概况
贞丰-关岭花江示范区位于贵州西南部，关岭县以南、贞丰县以北的北盘江花江峡谷两岸。总面积51.62 km2，喀斯特面积占总面积的87.92%，海拔500～1 200 m，相对高差700 m，是贵州高原上一个典型的喀斯特峡谷区域。该区出露地层主要为中、上三叠统地层，有杨柳组、垄头组碳酸盐岩组，质纯层厚，
碳酸盐岩占95%以上，整个流域处于高原面向北盘江倾斜的大缓坡上，峰丛洼地、峰丛谷地随处可见；冬春温暖干旱，夏秋湿热，热量资源丰富；年均温18.4 ℃，年均最高气温为32.4 ℃，年均最低气温为6.6 ℃，年均降水量1 100 mm，但时空分布不均，多暴雨，5-10月降水量占全年总降水量的83%。由于人类活动破坏，研究区内森林覆盖率很低，除在一些村寨的四周有树林分布，在一些陡峻的峰丛顶部尚残存少量灌丛外，其余大部分地区因长期而强烈的水上流失，而基岩裸露，石漠化十分严重，裸岩面积比重达70%以上。由于坡度大，成土速度极低，地表水流与地下水流的水平与垂直强烈交替，土壤侵蚀剧烈，日趋剧烈的土壤侵蚀和石漠化严重制约着当地居民生存条件和经济发展。
2 研究方法
2.1 土壤样品的采集
取样地点选在花江峡谷石漠化治理示范区查尔岩小流域。按强度、中度、轻度、潜在石漠化等级设置11个样地，其大小一般为20 m×10 m。结合地形图与手持GPS 野外测量结果，绘出各样地在示范区内的分布图(图1)，各样地基本情况见表1。在同一样地分别采集土样和岩样，岩样在露头处用锤子敲击采集，土样采用环刀现场采集表层土壤(0～30 cm)样品。采集完成后编号，然后带回实验室测定土体物理、化学及力学性质。 2.2 岩石和土壤样品的测定
将带回的岩样和土样在室内烘干，磨碎，过筛。称取制备好的样品5 g，倒入放置有钢圈且表面光滑的工具钢块上，钢圈外周用硼砂包裹，摊铺均匀后放入压力机中，在400 KN的压力下压成饼状。为了减少外界元素的干扰，整个样
贵州贞丰—关岭花江喀斯特石漠化过程中岩土体化学元素含量与石漠
