贵州赤水河流域土壤容重特征及其影响因素

江秋菊 黄兴成

摘 要：土壤容重是土壤物理性质的一个重要指标，也是评价坡地土壤抗侵蚀能力的重要指标。对赤水河流域土壤容重的分析结果表明，贵州赤水河流域内土壤容重平均为1.230 g/cm3，容重偏高（>1.3 g/cm3）的比例达到37.7%，不同土壤类型、土地利用方式、地形条件均对土壤容重有一定影响。紫色土容重（1.353 g/cm3）最高，其次为土壤石灰（岩）土容重（1.218 g/cm3）、黄壤容重（1.102 g/cm3），粗骨土容重（1.061 g/cm3）、水稻土容重（0.964 g/cm3）最小;水田容重平均为1.013 g/cm3，显著低于旱地（1.212 g/cm3）、园地（1.258 g/cm3）、林地（1.255 g/cm3）和草地（1.275g/cm3）;平地土壤容重（1.174 g/cm3）和缓坡（1.170 g/cm3）较小，显著低于斜坡（1.339 g/cm3）和陡坡（1.330 g/cm3）。

关键词：土壤容重;赤水河流域;土壤类型;土地利用方式

文章编号：1004-7026（2020）20-0089-02         中国图书分类号：S151.9        文献标志码：A

1    研究背景

土壤是森林生态系统水源涵养功能的主要载体，生态系统水源涵养以土壤蓄水为主[1]。土壤容重可以判断土壤的松紧程度及孔隙状况，反映了土壤的透水性、通气性和根系整张的阻力状况，是土壤物理性质的一个重要指标，也是评价坡地土壤抗侵蚀能力的重要指标[2-6]。赤水河流域作为水源地，生态位置十分重要，生态环境非常脆弱[7]。研究该地区土壤持水能力对提高该地生态系统的可持续发展及水源涵养能力有重要作用，对继续加强该地生态保护和环境治理具有重要意义。

相关研究表明，土壤容重增加会降低土地利用转变后土壤水源涵养功能，土壤容重对土壤水源涵养功能影响作用最大[8]。目前研究赤水河流域土壤持水能力相关研究较少[9-10]。通过赤水河流域野外调查与采样，结合实验室数据分析不同土壤类型、不用土地利用方式及不同地形条件等方面对土壤容重的影响，为赤水河流域水源涵养功能及生态环境保护提供参考依据。

2    材料与方法

2.1    研究区概况

贵州境内赤水河流域主要分布于播州、七星关、大方、金沙、仁怀、习水、赤水、桐梓8个县区。流域海拔在218～2 107 m之间，地形以西南高东北低，山势陡峭，岩溶地貌发育，河谷深切狭窄，河床比降大。流域土壤类型复杂多样，地带性土壤为黄壤;岩性土壤有石灰（岩）土和紫色土;耕作土壤以黄壤、紫色土、石灰（岩）土及其发育的水稻土为主，水土流失较重。土地利用方式主要区分为旱地、水田、园地和其他用地。

2.2    样品采集

根据不同土壤类型、地形条件和土地利用方式，选择每种类型有代表性的地块设置采样点，每个采样点用100 cm3（高50 mm，直径50.46 mm）的环刀采集0～20 cm的土层中部土壤原状样品，两端削平，用环刀底盖加封，带回室内分析。

详细记录采样点的地理位置（经度、纬度）、土壤类型、土地利用方式和地形条件等信息。共采集162个土壤表层0～20 cm土样。

2.3    土壤容重测试

将采集的土壤原状土样带回室内，采用《森林土壤水分-物理性质的测定》（LY/T 1215—1999）方法，测试土壤容重。土壤在105 ℃烘干至恒重，测定干土质量（W1）。土壤容重（g/cm3）=W1/100，据此算出土壤容重。

2.4    数据统计与分析

应用经典统计学方差分析不同土壤类型、地形特征和土地利用方式的土壤容重差异。

3     研究结果

3.1    赤水河流域土壤容重特征

對贵州赤水河流域内162个土壤样点的容重分析见图1。结果表明，贵州赤水河流域土壤容重呈左偏态平顶峰分布（Sk<0，Ku<0），土壤容重在0.762～1.732 g/cm3之间，平均值1.230 g/cm3。土壤容重较低（<1.0 g/cm3）的比例占12.9%，容重中等（1.0～1.3 g/cm3）的比例占49.4%，容重偏高（≥1.3 g/cm3）的比例占37.7%。

3.2    不同土壤类型容重特征

对不同土壤类型容重特征进行测试，见表1，结果表明不同土壤类型容重特征差异显著（p<0.05）。紫色土容重最大，平均达1.353 g/cm3;其次为石灰（岩）土（1.218 g/cm3），黄壤（1.102 g/cm3）和粗骨土（1.061 g/cm3），石灰（岩）土容重显著高于黄壤和粗骨土，黄壤和粗骨土容重大小差异不显著;水稻土容重最小，仅0.964 g/cm3。

3.3    不同土地利用方式容重特征

对不同土地利用方式容重特征进行分析，见表2，表明水田与其他土地利用方式容重差异显著。水田容重平均为1.013 g/cm3，显著低于旱地（1.212 g/cm3）、园地（1.258 g/cm3）、林地（1.255 g/cm3）和草地（1.275 g/cm3）。

3.4    不同地形条件容重特征

对不同地形条件容重特征进行分析，见表3，表明不同地形条件土壤容重特征差异显著。平地和缓坡土壤容重较小，平均值分别为1.174 g/cm3和1.170 g/cm3，显著低于斜坡（1.339 g/cm3）和陡坡（1.330 g/cm3）。

4    结论

（1）贵州赤水河流域内土壤容重平均为1.230 g/cm3，容重偏高的比例达到37.7%。

（2）土壤类型对容重的影响显著，紫色土容重最大，水稻土容重最小。

（3）土地利用方式对土壤容重有显著影响，其中水田土壤容重最小，显著低于其他利用方式。

（4）斜坡和陡坡土壤容重显著高于平地和缓坡。

参考文献：

[1]徐翠，张林波，杜加强，等.三江源区高寒草甸退化对土壤水源涵养功能的影响[J].生态学报，2013，33（8）：2388-2399.

[2]朱万泽，盛哲良，舒树淼.川西亚高山次生林恢复过程中土壤物理性质及水源涵养效应[J].水土保持学报，2019，33（6）：205-212.

[3]王瑞，武威，刘涛，等.耕地土壤容重作用及其调控途径研究进展[J].北方园艺，2020（4）：135-141.

[4]崔松云，李显鸿，胡俊波，等.不同土地利用类型对城市水源地的涵养能力分析[J].中国农村水利水电，2018（12）：70-76.

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[6]刘宇，郭建斌，邓秀秀，等.秦岭火地塘林区3种土地利用类型的土壤潜在水源涵养功能评价[J].北京林业大学学报，2016，38（3）：73-80.

[7]喻阳华，刘桂华，杨苏茂.赤水河上游水源涵养林的土壤特征[J].贵州师范大学学报（自然科学版），2017，35（4）：23-30.

[8]文志，赵赫，刘磊，等.土地利用变化对海南土壤水源涵养功能的影响[J].应用生态学报，2017，28（12）：4025-4033.

[9]邹翔，薛小红，赵健.赤水河流域水土流失特点与分区防治研究[J].长江科学院院报，2010，27（8）：12-15.

[10]丁访军，王兵，钟洪明，等.赤水河下游不同林地类型土壤物理特性及其水源涵养功能[J].水土保持学报，2009，23（3）：179-183，231.