比較汶川地震后3種無(wú)林地立地類型的土壤物理性質(zhì),農(nóng)藝學(xué)論文

比較汶川地震后3種無(wú)林地立地類型的土壤物理性質(zhì),農(nóng)藝學(xué)論文地震是一種突發(fā)性的地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，人類只能對(duì)地震的爆發(fā)做出滯后的、被動(dòng)性響應(yīng)。我們國(guó)家是個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家，而且具有嚴(yán)重性和廣泛性。地震對(duì)于山地森林生態(tài)系統(tǒng)的影響普遍存在。有研究指出，地震使土壤通氣性、排水性和溫度等物理性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致了土壤持續(xù)干旱，致使林木死亡。迄今為止，地震對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)影響己經(jīng)開展了較多的研究，而牽涉地震對(duì)森林土壤物理性質(zhì)影響的研究還不多。本研究通過比擬漢川大地震后3種無(wú)林地立地類型的土壤物理性質(zhì)的差異性以及年際變化，旨在為進(jìn)一步分析地震后土壤物理性質(zhì)的改變對(duì)植被恢復(fù)的影響提供參考。1研究區(qū)大概情況2008年5月12日，四川省綿陽(yáng)市漢川縣發(fā)生Ms8.0,裂度11級(jí)的災(zāi)難性特大地震，地震及余震震中主要分布在眠江流域的漢川一茂縣一北川一帶。這一地區(qū)地勢(shì)西北高東南低，呈傾斜狀，地貌復(fù)雜多樣，包括極高山、高山、中高山、中山、低山和河谷及盆地。自西北向東南逐步由極高山過渡為四川盆地。山脈走向與地質(zhì)構(gòu)造線相一致。綿陽(yáng)位于四川省西北部，地理坐標(biāo)30042N-33003N-103045E一105043E，距離成都90km。屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫14.7一17.3℃，年均相對(duì)濕度71%，年降雨量825一1417mm。降水分布不均，在空間上呈中部和西部較多，南部、北部和東部少的特點(diǎn)，華而不實(shí)北川縣、安縣、江油縣等降水量較大，均在1000mm以上，北川、安縣還是川西地區(qū)的暴雨中心之一;在時(shí)一間上，降水主要集中在夏季6-8月，占全年的49%一67%。2研究方式方法2.1樣方設(shè)置2018年5月和2018年5月，在地震主斷裂帶上的綿陽(yáng)市，根據(jù)立地受地震毀壞的類型設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地，共布置了6個(gè)20mx20m標(biāo)準(zhǔn)地，樣地基本情況如表1。2.2取樣在各樣方的4個(gè)角和中間位置共挖掘5個(gè)土壤剖面，觀測(cè)其剖面形態(tài)特征，用小鋁盒和容積100cm3的環(huán)刀在0一10cm，10-20cm，20-40cm深度的3個(gè)層次采集土壤樣品，每層3個(gè)重復(fù)。2.3室內(nèi)測(cè)定測(cè)定指標(biāo)包括土壤容重、毛管持水量、毛管孔隙度和非毛管孔隙度，詳細(xì)方式方法見以下為參考文獻(xiàn)。2.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用MicrosoftOffice進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，不同立地類型不同年份間同一層次的土壤物理性質(zhì)差異用SAS9.1進(jìn)行方差分析和Duncan多重比擬。3結(jié)果與分析3.1容重與2018年相比，2018年各類型樣地各層次的土壤容重多有不同程度下降(表2)，華而不實(shí)滑坡樣地0一10cm層次、未滑坡樣地20-40cm層次的土壤容重在不同年份間存在顯著差異(P0.05)。而在同一年份，未滑坡樣地各層次的土壤容重是3種樣地中最大的，2018年0一10cm層次和2018年20一40cm層次的土壤容重以滑坡樣地最小，其他均以崩塌樣地最小。3.2毛管持水量2018年各類型樣地各層次的土壤毛管持水量比2018年多有不同程度升高(表3)，僅崩塌樣地20-40cm層次的土壤毛管持水量減小，華而不實(shí)未滑坡和滑坡樣地0一10cm層次的土壤毛管持水量在不同年份間的差異到達(dá)顯著水平(P0.05)，其余的差異不顯著。而不同樣地間相比，同一時(shí)間同一層次的土壤毛管持水量的大小順序均為:未滑坡滑坡崩塌，華而不實(shí)前者與后兩者之間存在顯著差異(P0.05)，后兩者之間僅20一40cm層次存在顯著差異。3.3毛管孔隙度與2018年相比，2018年各類型樣地各層次的土壤毛管孔隙度多為增大(表4)，僅未滑坡樣地20一40cm層次的土壤毛管孔隙度略減小，華而不實(shí)未滑坡和滑坡樣地0一10cm層次的土壤毛管孔隙度在不同年份間的差異到達(dá)顯著水平(P0.05)，其余的差異均不顯著，與土壤毛管持水量的差異類似。而不同樣地間相比，同一時(shí)間同一層次的土壤毛管孔隙度的大小順序均為:未滑坡滑坡崩塌，且不同類型樣地互相之間存在顯著差異(P0.05)。3.4非毛管孔隙度由表5可知，除滑坡樣地20-40cm層次的土壤外，土壤非毛管孔隙度年際間變化均為減小，華而不實(shí)崩塌樣地各層次、未滑坡和滑坡樣地0一10cm層次的土壤非毛管孔隙度在不同年份間存在顯著差異(P0.O5)。與2018年相比，2018年崩塌樣地0一10cm層次的土壤非毛管孔隙度下降幅度高達(dá)48%}10}20cm和20-40cm層次的下降幅度分別為30%和14%;未滑坡和滑坡樣地0一10cm層次的土壤非毛管孔隙度下降幅度分別為34%和27%。在樣地間，同一年份崩塌樣地各層次的土壤非毛管孔隙度顯著大于滑坡和未滑坡樣地(P0.05)，前者-約是后兩者一的2-3倍，后兩者一之間的差異不顯著。4結(jié)論與討論4.13種立地類型間土壤物理性質(zhì)的差異地震對(duì)土壤造成了強(qiáng)烈的毀壞，土壤物理性質(zhì)因毀壞程度而發(fā)生相應(yīng)改變。本研究選擇的3種立地類型中，未滑坡樣地受地震影響最小，崩塌樣地受地震影響最大，3種立地的土壤物理性質(zhì)的差異定量反映了地震對(duì)土壤的影響。多數(shù)情況下，同一層次土壤容重、毛管持水量和毛管孔隙度在不同樣地間的排序?yàn)?未滑坡滑坡崩塌，而土壤非毛管孔隙度的排序則相反。有研究指出，如土壤原有構(gòu)造被毀壞，致使包氣帶中水分含量降低，對(duì)植被生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，風(fēng)蝕作用加強(qiáng)，土壤中的粉粒和粘粒物質(zhì)不斷減少，砂化現(xiàn)象加劇，物理性粘粒在風(fēng)蝕和水蝕作用下明顯減少，土壤毛管懸著力減小，土壤持水量下降，細(xì)粒物質(zhì)隨降雨時(shí)一的水分運(yùn)動(dòng)而損失，同時(shí)也增大了土壤孔隙度。4.2地震后土壤物理性質(zhì)的年際差異經(jīng)過1a的自然恢復(fù)，3種立地類型的無(wú)林地土壤物理性質(zhì)發(fā)生了類似的變化:容重和非毛管孔隙度下降，毛管持水量和毛管孔隙度上升。這種變化表示清楚，在各種外力和土體本身重量的作用下，而且由于物理性粘粒受風(fēng)蝕和水蝕的作用在減小，土壤處于逐步的恢復(fù)經(jīng)過中;無(wú)林地土壤容重變化異常，這可能是由于其需要的恢復(fù)時(shí)一間較長(zhǎng)，因而需對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期的觀測(cè)。在臺(tái)灣的研究表示清楚，森林固然受地震的影響較大，但適宜的條件能夠促進(jìn)恢復(fù)的進(jìn)程。植被的恢復(fù)使未滑坡樣地和滑坡樣地的土壤得到有效的改進(jìn)，但恢復(fù)的植被僅僅僅是淺根系植物，其根系生物量小，穿插能力弱，改進(jìn)土壤物理性質(zhì)的作用有限，所以對(duì)土壤的改進(jìn)效果主要具體表現(xiàn)出在土壤表層;而崩塌樣地對(duì)無(wú)林地土壤的影響較未滑坡和滑坡樣地大，對(duì)植被生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致植被對(duì)土壤的改進(jìn)作用較小。土壤物理性質(zhì)能很好地反響土壤質(zhì)量狀況，其年際動(dòng)態(tài)變化蘊(yùn)含著大量的有效信息，十分是在震后土壤恢復(fù)相關(guān)研究中應(yīng)引起重視，在今后的研究中，應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)震區(qū)土壤物理性質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)程。以下為參考文獻(xiàn)[l]胡鞍鋼特人地震災(zāi)禍的應(yīng)對(duì)周期.清華人學(xué)學(xué)報(bào):哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2008,23(4):5-14[2]BarazangiM，DormanJ.WorldseismicitymapscompiledfromESSACoastandGeodetic;Surveyepicenterdata1969(59)369-380[3]BulletinofSeismologicalSocietyofAmerica1969,59:369一80李善邦中國(guó)地震區(qū)北京:地震出版社，1981[4]GarwoodNCJanosDPBrokawN.Earthquakecausedlandslides:amajordisturbancetotropicalforestsT.Scienc;e1979,205:997一999[5]Jacohy(CSheppardPRSiehKE.Irregularrec;urrenc;eoflargeearthquakesalongtheSanAndrewsfault:evidencefromtrees.Scienc1988,241:196-200[6]VittozPStewartHDunc;anRP.EarthquakeimpactsinoldrowthNothofagusforestsinNewZealand.JournalofVege-tationScience2001,12:417-426[7]車用太，劉成龍，魚金子，等漢川Ms8。地震的地下流體與宏觀異常及地震預(yù)測(cè)問題的考慮.地震地質(zhì)，2008,30(4):828一838[8]劉勇漢川地震對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及恢復(fù)措施.當(dāng)代園藝，2018(7):116[9]包維楷漢川地震重災(zāi)區(qū)生態(tài)退化及其恢復(fù)重建對(duì)策.中國(guó)科學(xué)院院刊，2008,23(4):324-329[10]鄧玲，李曉燕漢川地震災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境重建及對(duì)策.西南民族人學(xué)學(xué)報(bào):人文社科版，201830(3):11-45[ll]高立新，索亞峰巴林左旗一阿魯科爾沁旗5.9級(jí)地震前地下流體異常特征分析.地震,2005,25(1):103-110[12]賴欣，修偉明，皇甫超河，等地震災(zāi)區(qū)生物多樣性保衛(wèi)對(duì)策.農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2008,25(4):69-71[13]梁文舉，聞人中土壤生物及其對(duì)土壤生態(tài)學(xué)發(fā)展的影響.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2001,12(1):137-140[14]王根緒，程根偉地震災(zāi)區(qū)重建中有關(guān)水文與水環(huán)境問題的若干考慮.山地學(xué)報(bào)，2008,26(4):385-389[15]王文杰，潘英姿，徐衛(wèi)華，等四川漢川地震對(duì)生態(tài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