王向棟, 戴全厚, 李翠蓮,2, 嚴友進

(1.貴州大學 林學院, 貴陽 550025; 2.息烽縣林業(yè)綠化局, 貴州 息烽 551100)

草海上游石漠化過程中土壤抗蝕性變化

王向棟1, 戴全厚1, 李翠蓮1,2, 嚴友進1

(1.貴州大學 林學院, 貴陽 550025; 2.息烽縣林業(yè)綠化局, 貴州 息烽 551100)

以草海流域上游的石漠化區(qū)為研究對象，研究不同等級石漠化條件下土壤抗蝕能力的差異，利用空間代替時間的方法，探討草海上游區(qū)石漠化過程中土壤抗蝕性變化規(guī)律，為當?shù)厥卫砗蜐竦乇Ｗo提供參考。通過實地調(diào)研，采集不同石漠化程度區(qū)的土樣并進行室內(nèi)指標測定，利用主成分分析方法選取了10個土壤理化指標對樣地土壤抗蝕能力進行評價。結果表明：(1) 所選10項理化指標可以較為全面地綜合評價不同石漠化程度土壤抗蝕能力，土壤團聚狀況、分散率、分散系數(shù)、>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量、>0.5 mm水穩(wěn)性團聚體含量、結構破壞率、<0.05 mm粉黏粒含量這7項可以作為評價的優(yōu)選指標，有機質(zhì)含量、<0.001 mm黏粒含量、土壤團聚度這3項指標次之。(2) 無石漠化CK樣地(2.19)>輕度石漠化L樣地(1.19)>重度石漠化S1樣地(0.85)>中度石漠化M樣地(-1.35)>重度石漠化S2樣地(-2.88)，其中中度石漠化樣地(M)和重度石漠化樣地(S2)為負值，其余均為正值，差異明顯。在石漠化過程中土壤抗蝕能力總體呈下降趨勢，但是在石漠化發(fā)展后期，土壤抗蝕能力反而會有上升的可能。

土壤學; 土壤抗蝕性; 主成分分析; 石漠化; 草海

脆弱的喀斯特生態(tài)地質(zhì)環(huán)境在受到人為長期不合理活動的干擾和破壞后，部分區(qū)域水土流失加劇、土壤侵蝕嚴重，進而植被大量減少、基巖大面積出露、土壤理化性質(zhì)發(fā)生較大變化、土地生產(chǎn)力衰退直至全部喪失，并最終在地表生成類似于荒漠的景觀。這類土地退化過程稱為石漠化[1]。其中，土壤侵蝕與地表石漠化之間存在著因果關系，是同一生態(tài)退化過程的兩個不同階段。土壤侵蝕是石漠化過程中某一階段強烈作用的體現(xiàn)，同時會加劇石漠化進程；石漠化則是土壤侵蝕長時間作用的結果[2]。

土壤抗蝕性是指土壤維持自身結構、避免被水(包括降雨和徑流)分散和破壞的能力[3]。提高土壤抗蝕性是防治水土流失、進行石漠化治理的有效途徑之一。目前，大量學者已經(jīng)對喀斯特地區(qū)土壤抗蝕性開展了具體、深入的研究，并對能夠表征土壤抗蝕性的土壤理化指標進行了篩選和優(yōu)化。趙洋毅等[4]在對4種巖性土壤的抗蝕性進行了研究并指出>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體、團聚度及土壤中的有機質(zhì)含量可較好地表征該4種土壤抗蝕性。胡寧等[5]研究了石漠化山區(qū)不同退耕模式下的土壤抗蝕性及其與結構體分形維數(shù)關系，并指出在該試驗中有機質(zhì)含量、水穩(wěn)性指數(shù)及>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體的含量與破壞率等是評價樣本土壤抗蝕性的最優(yōu)指標。陳佳等[6]選用土壤有機質(zhì)、<0.05 mm粉黏粒含量、水穩(wěn)性團聚體、團聚狀況、團聚度、團聚體結構破壞率和分散率等7個指標對喀斯特地區(qū)5種不同土地利用模式下的土壤抗蝕性進行了評價，并取得了較好的試驗結果。同時，吳鵬等[7]通過試驗驗證了分散系數(shù)也可以作為評價不同植被類型下土壤抗蝕性的優(yōu)選指標之一。王佩將等[8]發(fā)現(xiàn)<0.001 mm黏粒含量可以用作表征喀斯特區(qū)不同植被恢復階段土壤抗蝕性的優(yōu)選指標。

然而，目前在喀斯特地區(qū)對不同土地利用類型或者是植被配置模式下的土壤抗蝕性評價研究比較多，對于石漠化過程中土壤抗蝕性變化研究較少。通過對石漠化過程不同階段的土壤抗蝕能力進行研究，可以為精準布置治理策略、防治水土流失、修復生態(tài)等活動提供理論支持。本文通過對草海上游石漠化區(qū)的土壤進行實地取樣，室內(nèi)分析其結構特點及理化特征，研究不同等級石漠化條件下土壤抗蝕能力的差異，利用空間代替時間的方法，探討草海上游石漠化過程中土壤抗蝕性的變化規(guī)律，為當?shù)厥卫砗蜐竦乇Ｗo提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

草海濕地位于我國貴州省威寧縣草海鎮(zhèn)，是珍稀鳥類黑頸鶴越冬最遠、棲息地理位置最東的區(qū)域，是由草甸、沼澤、水域等及具有較高生產(chǎn)力的水生生物群落和豐富的水生動植物組成的完整的高原喀斯特濕地生態(tài)系統(tǒng)[9]。本課題研究區(qū)域位于草海濕地東部上游集水區(qū)孔山梁子附近，該區(qū)域內(nèi)石漠化發(fā)育類型齊全，擁有各種石漠化程度的土壤分布。地理坐標范圍為東經(jīng)103°36′—104°45′，北緯26°30′—27°25′，最高海拔2 879 m，最低海拔1 234 m，相對高差1 645 m，平均海拔2 220 m。研究區(qū)年均氣溫為10.4℃，冬季寒冷，夏季溫涼，日溫差大，年溫差小，為亞熱帶濕潤季風氣候。年平均降雨量為962 mm，6—9月降水量約占全年的89.30%，年均日照時數(shù)為1 800 h，無霜期180 d，全年干濕分明，光照充足。

研究區(qū)植被以草灌為主，喬木林地較少。主要植物種有藏柏(CupressustorulosaD.Don)、華山松(PinusarmandiiFranch)、堆花小檗(BerberisaggregateSchneid)、匍匐栒子(CotoneasteradpressusBois)、貴州金絲桃(HypericumkouytchenseLevl)、扁刺峨眉薔薇(Rosaomeiensisf.pteracanthaRehd.etwils)、茜草(RubiacordifoliaLinn)、地榆(SanguisorbaofficinalisLinn)、火棘(PyracanthafortuneanaMaxim. Li)、灰苞蒿(ArtemisiaroxburghianaBess)、白酒草(ConyzajaponicaThunb. Less)、燈心草(JuncusLinn)等。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地選擇及土樣采集 石漠化過程可劃分為初期、中期、后期和末期4個階段，石漠化程度表現(xiàn)為由無石漠化向輕度、中度直至重度石漠化進行演替[1]。在本文的研究中，根據(jù)項目區(qū)內(nèi)的石漠化情況和植被類型等特征，參考國家林業(yè)局行業(yè)標準(LY/T1840—2009)[10]，采用網(wǎng)格法在研究區(qū)內(nèi)布置5個100 m×100 m樣地，其中，1個輕度(L)石漠化樣地、1個中度(M)石漠化樣地、2個重度(S1，S2)石漠化樣地，并選取1個無石漠化樣地(CK)作為參照(樣地特征見表1)。具體操作為：每個樣地設置3個20 m×20 m的樣方，每個樣方內(nèi)按S型布設5個采樣點，用鋁盒采集表層(0—20 cm)原狀土；用土鉆鉆取0—20 cm的土樣，帶回實驗室風干，過篩。

1.2.2 測定方法 土壤有機質(zhì)含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法測定；土壤機械組成及微團聚體利用吸管法分析；土壤團聚體采用干—濕篩法分析[11]。

1.2.3 指標選取 依據(jù)之前的綜述成果，本文一共選取10個指標用于評價不同等級石漠化條件下土壤抗蝕性。具體為：(1) 有機質(zhì)含量X1(g/kg)；(2)<0.05 mm粉黏粒含量X2(%)；(3)<0.001 mm黏粒含量X3(%)；(4) 土壤團聚狀況X4=(>0.05 mm微團聚體分析值->0.05 mm土壤機械組成分析值)×100%；(5) 團聚度X5=團聚狀況/>0.05 mm微團聚體分析值×100%；(6) 分散率X6=<0.05 mm微團聚體分析值/<0.05 mm機械組成分析值×100%；(7) 分散系數(shù)X7=<0.001 mm微團聚體分析值/<0.001 mm機械組成分析值×100%；(8)>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量X8(%)；(9)>0.5 mm水穩(wěn)性團聚體含量X9(%)；(10)結構破壞率X10=>0.25 mm團聚體分析值(干篩—濕篩)/>0.25 mm團聚體干篩分析值×100%。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析 本文使用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理及圖表繪制、利用SPSS 18.0軟件進行數(shù)據(jù)的主成分分析。差異顯著性檢驗均采用LSD法，顯著性水平均為α=0.05。

表1 樣地基本特征

2 結果與分析

2.1 有機質(zhì)含量

土壤有機質(zhì)含量可用于評價土壤質(zhì)量與土地生產(chǎn)力。有機質(zhì)含量的增加不僅能夠促進土壤的供肥、保肥能力的增強，提高土壤養(yǎng)分的有效性，可以進一步加快土壤團粒結構的形成，增強土壤的透水性、通氣性，提升土壤的緩沖性等[12]。因此，部分學者將有機質(zhì)含量作為研究土壤抗蝕性的一個重要指標[4-8]。

本試驗測得的不同等級石漠化程度的有機質(zhì)含量為：S1(76.19 g/kg)>L(74.70 g/kg)>CK(68.27 g/kg)>S2(52.44 g/kg)>M(48.48 g/kg)，如圖1 所示。輕度石漠化L樣地與重度石漠化S1樣地有機質(zhì)含量差異不顯著，其他樣地間差異顯著(p<0.05)。有機質(zhì)含量在不同石漠化程度土壤中沒有明顯表現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。這是因為土壤是一個物質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng)，有機質(zhì)含量的變化會受到其他養(yǎng)分或條件的影響與制約。

圖1不同石漠化樣地的有機質(zhì)含量

2.2 土壤顆粒特征

土壤顆粒是土壤結構體的重要組成部分，不僅可以與土壤的孔隙度、透水性和蓄水能力等共同作用來影響土壤中的氣體流動、養(yǎng)分水分循環(huán)的狀況，還可以用于解釋土壤的受侵蝕程度[13]。

土壤中的砂粒含量多，土壤的下滲能力強；黏粒(<0.001 mm)含量高，土壤的吸收和持水能力好。因此<0.001 mm土壤黏粒含量可以用作評價土壤抗蝕性指標之一[8]。由表2看出，不同石漠化程度的<0.001 mm土壤黏粒含量變化為S2(54.01%)>S1(47.78%)>M(44.57%)>L(42.27%)>CK(41.73%)。<0.001 mm土壤黏粒含量在不同石漠化程度的土壤中呈規(guī)律性變化，石漠化程度越高，土壤黏粒含量越大。這有可能是在石漠化演替過程中，由于地表根系固土能力減弱，表層松散的砂粒和粉粒流失，使抗蝕能力好的黏粒得以留存，土壤開始有黏質(zhì)化趨勢。

<0.05 mm土壤黏粉粒含量屬于無機黏粒類指標。研究發(fā)現(xiàn)，一般情況下土壤抗蝕性隨無機膠體含量增大而變強，因此，<0.05 mm土壤黏粉粒含量可以用作評價土壤抗蝕能力的指標之一[6]。不同等級石漠化程度的<0.05 mm土壤黏粉粒含量變化為S2(91.86%)>CK(91.32%)>S1(91.25%)>M(88.96%)>L(88.41%)，變化規(guī)律不明顯，這可能是土壤中粉粒(0.05～0.001 mm)含量變化作用的結果(表2)。

團聚狀況用來表示土壤顆粒團聚程度，一些試驗證明土壤抗蝕性會隨著其值的增大變強。團聚度以>0.05 mm微團聚體分析值占土壤相應粒級的百分比來表示，團聚度越大則土壤抗蝕性越強[7]。不同石漠化程度的團聚狀況變化為CK(44.41%)>S1(35.68%)>L(34.16%)>M(28.57%)>S2(21.18%)；不同石漠化程度的團聚度變化為CK(83.67%)>S1(80.31%)>L(74.67%)>S2(72.26%)>M(72.15%)(表2)。無石漠化CK樣地團聚狀況、團聚度均為最大，顯示了其土壤具有較好的抗侵蝕能力。而發(fā)生了石漠化的樣地，其團聚狀況、團聚度變化無規(guī)律，說明石漠化的發(fā)生與土壤侵蝕的發(fā)展并不同步。

分散率和分散系數(shù)均將分析值中低于某個規(guī)定粒級的顆粒，視作完全分離的顆粒，用這樣顆粒微團聚體與機械組成的對比值來表示土壤抗蝕性，分散率和分散系數(shù)越大，土壤抗蝕性越弱[7]。不同石漠化程度樣地的分散率和分散系數(shù)都以重度石漠化S2樣地為最大，無石漠化CK樣地為最小，輕度、中度及重度S1石漠化樣地變化規(guī)律不明顯。

表2 不同石漠化程度土壤顆粒狀況

2.3 土壤的團聚性能

土壤水穩(wěn)性團聚體是由土壤有機質(zhì)膠結而成的團粒結構。該類團聚體可以改善土壤結構，而且被水浸濕后不易被分散，具有較高的穩(wěn)定性。因此，土壤水穩(wěn)性團聚體含量可以作為抗蝕性評價的良好指標[14]。由表3看出，不同石漠化程度>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量為：L(92.12%)>CK(90.24%)>S1(88.44%)>M(82.54%)>S2(77.70%)；不同石漠化程度>0.5 mm水穩(wěn)性團聚體含量為：L(89.06%)>CK(84.96%)>S1(83.84%)>M(79.96%)>S2(69.24%)。各樣地結構體破壞率為：S2(21.85%)>M(16.74%)>S1(10.59%)>CK號(8.70%)>L(6.94%)。總體結果表明，隨石漠化程度的加大，結構體破壞率增高。

表3 不同石漠化程度土壤團聚體含量

2.4 不同石漠化程度土壤抗蝕性綜合評價

為了進一步了解不同石漠化程度的土壤綜合抗蝕性能以及各抗蝕性因子對土壤抗蝕性的貢獻，選取前文敘述的有機質(zhì)含量、顆粒特征、團聚性能三類共計10個與土壤抗蝕性密切的指標，考慮到各指標間的信息重疊和相互關聯(lián)，對其采用主成分分析法。這樣可以較少的公因子代替原有指標，并盡可能保留原有指標的信息量，以最佳評價指標綜合評價不同石漠化程度土壤抗蝕性的強弱。

表4 不同石漠化程度的土壤抗蝕性指標

在選取的10個指標中，有機質(zhì)含量、<0.05 mm粉黏粒含量、<0.001 mm黏粒含量、土壤團聚狀況、團聚度、>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量、>0.5 mm水穩(wěn)性團聚體含量這7項指標在主成分分析時為正指標，即其數(shù)值越大，表征土壤的抗蝕能力越強；而分散率、分散系數(shù)、結構破壞率為逆指標，即其數(shù)值越大，表征土壤的抗蝕能力越弱。在利用主成分法分析時，將其作為逆指標進行處理，可有效提高模型效率。

對與評價目標成正比、成反比的指標分別采用規(guī)格化公式進行處理[15]。

(1)

(2)

式中：yij為處理后的指標值；xij為表4中的指標值；mini(xij)為表4中不同石漠化程度指標中的最小值，maxi(xij)為表4中不同石漠化程度指標中的最大值。

經(jīng)線性變換后各指標都與評價目標成正比，都為正指標，消除了逆指標的影響。指標特征值轉(zhuǎn)化為0～1之間的相對隸屬度，消除了量綱的影響，也沒有改變指標間的相關性。

表5 規(guī)格化處理后土壤抗蝕性指標

通過計算協(xié)方差矩陣的特征值與特征向量，并根據(jù)特征值計算貢獻率。主成分1的貢獻率為75.53%，主成分2的貢獻率為17.48%，累計貢獻率達93.01%，基本上保留了10個抗蝕性指標的絕大部分信息，因此選取這2個主成分作為評價不同石漠化程度土壤抗蝕性主成分分析的依據(jù)，見表6。本文所選的10個指標貢獻率均較大，能夠較好地評價不同石漠化程度的土壤抗蝕能力。對分散率、分散系數(shù)、結構破壞率這3項逆指標進行處理后，在主成分1表現(xiàn)為正值，貢獻率也較大。第一主成分中的土壤團聚狀況、分散率、分散系數(shù)、>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量、>0.5 mm水穩(wěn)性團聚體含量、結構破壞率這6項指標及第二主成分中的<0.05 mm粉黏粒含量指標因子載荷均超過0.9，可以作為此次評價的優(yōu)選指標。

表6 基于土壤抗蝕性的主成分分析

對表6中初始因子載荷矩陣中的兩列數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化后可以得到相應的特征向量，將得到的特征向量與標準化后的數(shù)據(jù)相乘，然后就可以得出主成分表達式，從而分別求得所有土壤樣品分別在F1，F(xiàn)2個主成分上的得分。根據(jù)主成分計算公式，可得到2個主成分與原10項指標的線性組合公式。F1=0.292ZY1-0.094ZY2-0.310ZY3+0.343ZY4+0.274ZY5+0.349ZY6+0.353ZY7+0.356ZY8+0.341ZY9+0.356ZY10

F2=0.139ZY1+0.730ZY2+0.298ZY3+0.181ZY4+0.484ZY5+0.140ZY6+0.049ZY7-0.090ZY8-0.235ZY9-0.079ZY10

(3)

式中：F1為第一主成分；F2為第二主成分；ZY(i=1-10)為表6中經(jīng)過標準化處理后的各項理化指標。

將標準化數(shù)據(jù)代入公式(3)，可得到不同組成分得分。再根據(jù)F=0.7553F1+0.1748F2，從而求得綜合得分F。在土壤抗蝕性的評價中，綜合指數(shù)與土壤抗蝕性呈正相關關系。綜合指數(shù)是評價指標標準化的結果，其正負只表示相對大小，不表示實際意義。評價值為負，并不代表土壤抗蝕性是負的，只表明土壤抗蝕性水平低于平均水平；評價值為正，則表明土壤抗蝕性高于平均水平[8]。計算結果見表7。

表7 不同石漠化程度的土壤抗蝕性綜合指數(shù)

從表7可以看出，不同石漠化程度土壤抗蝕性綜合指數(shù)由強到弱排序為：無石漠化CK樣地(2.19)>輕度石漠化L樣地(1.19)>重度石漠化S1樣地(0.85)>中度石漠化M樣地(-1.35)>重度石漠化S2樣地(-2.88)，其中中度石漠化M樣地和重度石漠化S2樣地為負值，其余均為正值，差異明顯。

3 討 論

(1) 在喀斯特地區(qū)草海上游石漠化過程中土壤抗蝕性變化規(guī)律的研究課題中，通過主成分法對本文選取的10個土壤理化指標進行綜合分析，試驗結果表明這10個指標對土壤抗蝕能力的評價均具有較大貢獻，并且，這10個指標的聯(lián)合使用能全面地評價不同石漠化程度土壤的抗蝕能力。章明奎等[16]對浙江丘陵地區(qū)土壤抗蝕性研究時發(fā)現(xiàn)，由凝灰?guī)r、變質(zhì)巖和花崗巖等發(fā)育的土壤中有機質(zhì)含量較高時，其抗蝕性較好；當有機質(zhì)含量下降時，其抗蝕性也隨之發(fā)生較為明顯的下降。在本課題研究中出現(xiàn)了不同石漠化程度土壤中有機質(zhì)分布不規(guī)律、有機質(zhì)的分布與土壤抗蝕性綜合指數(shù)變化并不相符的現(xiàn)象。張偉等[17]發(fā)現(xiàn)在喀斯特地區(qū)巖石裸露率高、石漠化嚴重的地方，裸露巖石會被侵蝕、養(yǎng)分物質(zhì)會在巖隙和石槽土壤中沉積，造成有機質(zhì)含量反而變大。在本文中，石漠化嚴重的S1號樣地有機質(zhì)含量最高，從而認定其土壤抗蝕能力最強，是值得商榷的。因此，在喀斯特地區(qū)不能采用單指標對土壤抗蝕性研究，需采用多指標進行綜合評價。

(2) 一般而言，黏粒含量高的土壤，顆粒細微、粒間孔隙小、固體相比表面積大，其吸附能力強，持水和保水能力好。王佩將等[8]將<0.001 mm黏粒含量作為評價土壤抗蝕性的優(yōu)選指標。本文的試驗結果也可以說明這一點。但是黏粒含量高的土壤下滲能力弱，蓄水能力差，過多還易板結，氮等養(yǎng)分遷移速度緩慢，不利于植物根系對水和養(yǎng)分的吸收利用[18]。通過主成分分析，<0.05 mm黏粉粒含量指標比<0.001 mm黏粒含量在此次評價中優(yōu)勢更為明顯。因此，粉粒及砂粒含量能否作為評價土壤抗蝕能力的指標，黏粒含量在評價土壤抗蝕性的臨界條件等，都需要進一步研究證實。

(3) 石漠化演替過程的研究一般需要較長的時間，常需幾代人的相繼努力。通過時空互代法對不同石漠化程度樣地土壤的抗蝕能力差異進行評價，來探討石漠化過程中不同階段的土壤抗蝕能力變化，能夠有效地縮短研究周期，取得不錯的效果。本文通過對土壤抗蝕性綜合指數(shù)分析，在石漠化過程中土壤的抗蝕能力是逐漸下降的，這也符合一般認識規(guī)律。但卻也存在著在石漠化發(fā)展后期，土壤的抗蝕能力反而上升的可能。這可能是因為在喀斯特山區(qū)，巖石破碎、土層較薄，土壤分布不連續(xù)呈斑狀。在石漠化演替過程中，土壤面積縮小、土層變薄、巖石裸露，土壤逐漸分布于石土面、石溝、石坑中，甚至分布于巖石裂隙及石槽中[19]，反而不易流失。盛茂銀等[20]認為隨著石漠化程度加深，裸露巖石聚集效應會逐漸加強，匯集大氣沉降養(yǎng)分和巖溶產(chǎn)物，增加了土壤養(yǎng)分和有機物的輸入，使得土壤的理化性質(zhì)先退化，后發(fā)生改善，土壤理化性質(zhì)的改善也有可能提高了土壤的抗蝕能力。

4 結 論

(1) 本文所選10項理化指標可以較為全面地綜合評價不同石漠化程度土壤抗蝕能力，土壤團聚狀況、分散率、分散系數(shù)、>0.25 mm水穩(wěn)性團聚體含量、>0.5 mm水穩(wěn)性團聚體含量、結構破壞率、<0.05 mm粉黏粒含量這7項可以作為評價的優(yōu)選指標，有機質(zhì)含量、<0.001 mm黏粒含量、土壤團聚度這3項指標次之。

(2) 不同石漠化程度土壤抗蝕性綜合指數(shù)由強到弱排序為：無石漠化CK樣地(2.19)>輕度石漠化L樣地(1.19)>重度石漠化S1樣地(0.85)>中度石漠化M樣地(-1.35)>重度石漠化S2樣地(-2.88)，其中中度石漠化M樣地和重度石漠化S2樣地為負值，其余均為正值，差異明顯。這表明在石漠化過程中土壤的抗蝕能力總體呈下降趨勢，但也存在著在石漠化發(fā)展后期，土壤的抗蝕能力反而上升的可能。

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VariationofSoilAnti-erodibilityDuringRockyDesertificationinUpperReachesofCaohai

WANG Xiangdong1, DAI Quanhou1, LI Cuilian1,2, YAN Youjin1

(1.CollegeofForestry,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China;2.XifengForestryandAfforestationBureau,Xifeng,Guizhou551100,China)

We analyzed the differences between soil anti-erodibility under different rocky desertification conditions in karst rocky desertification region in upper reaches of Caohai. By using space instead of time, changes of soil anti-erodibility were investigated during rocky desertification in upper reaches of Caohai, aiming to provide reference for desertification control and wetland protection of Caohai. Soil samples from different karst rocky desertification level areas were taken according to field investigation. Soil physicochemical properties were tested in laboratory, and ten of them were selected to evaluate the soil anti-erodibility by principal component analysis with Spass 18.0. The results indicated that: (1) soil anti-erodibility under different rocky desertification conditions could be comprehensive evaluated by 10 indicators; the contents of silt/clay <0.05 mm, reunion situation, dispersion rate, dispersion coefficient, water-stable aggregates>0.25 mm, water-stable aggregates>0.5 mm, structural damage rate were optimal indexes to evaluate soil anti-erodibility, and the indices organic matter, content of clay <0.001 mm, reunion degree came next； (2) the order of anti-soil erosion degrees of different rocky desertification areas obtained by principal component analysis was: sample CK of non rocky desertification(2.19)>sample L of light rocky desertification(1.19)>sample S1of intense rocky desertification(0.85)>sample M of moderate rocky desertification(-1.35)>sample S2of intense rocky desertification(-2.88), the values of comprehensive anti-erodibility indexes of Sample M and Sample S2were negative, others were positive, the differences were obvious. Soil anti-erodibility declined gradually during rocky desertification, but it could also increase in late stage of rocky desertification.

pedology; soil anti-erodibility; principal component analysis; karst rocky desertification; Caohai

2016-10-04

：2016-11-05

國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFC0502604);國家自然科學資助項目(41671275,41461057);貴州省應用基礎重大專項課題(黔科合JZ字[2014]2002)；貴州省重大專項(黔科合重大專項字[2016]3022號)

王向棟(1986—),男,河南濟源人,碩士研究生,助理工程師,主要研究方向:恢復生態(tài)學。E-mail:122673435@qq.com

戴全厚(1969—),男,陜西長武人,博士,教授,博士生導師,主要從事水土保持與生態(tài)恢復重建研究。E-mail:qhdairiver@163.com

S157

：A

：1005-3409(2017)03-0013-06