（自然地理学专业论文）重庆喀斯特槽谷土地利用模式的探讨.pdf

摘要 重庆喀斯特槽谷土地利用模式的探讨 自然地理学专业硕士研究生张润甲 指导教师谢世友教授 摘要 喀斯特槽谷地区是西南喀斯特地区常见的一种喀斯特地貌类型，近些年来随着喀斯特地 区生态环境的不断恶化，石漠化问题的加剧，喀斯特槽谷区的生态问题已成为影响当地发展 的重要限制因素，迫切需要寻找生态上合理、技术上可行的土地可持续利用途径。即建立环 境友好型土地利用模式，以保护和改造生态环境、节约与集约利用土地及可持续利用土地为 原则和目标的利用方式。 本文对以下问题进行了深入的探讨： ( 1 ) 以重庆喀斯特的地质地貌特点为背景，分析了喀斯特山地独特的地貌类型喀斯 特槽谷的主要地质和地貌特征，并且对喀斯特槽谷的生态环境进行了研究，其中喀斯特槽谷中 的石漠化问题引起我们关注。 ( 2 ) 对研究区即北碚槽上喀斯特槽谷区的自然经济特征进行了概述，分析了喀斯特槽谷 土地资源利用的特征，根据槽谷内不同土地利用方式对土壤质量影响的研究，对喀斯特槽谷 土地资源限制性因素的成冈进行了分析，从而对本区内的土地资源特征有了深层次的了解， 为探讨土地资源的合理利用提供了科学依据。 ( 3 ) 根据槽上喀斯特槽谷地区的生态特性和农业土地利用的生态适宜度分析、槽上喀斯 特槽谷地区不同土地利用方式对土壤质量性状的影响研究、槽上喀斯特槽谷地区土地利用的 限制性因素分析、槽上喀斯特槽谷区土地利用现状和土地利用特点，我们可以知道本区内虽 然光热水等自然条件较好，但受人为因素影响，土壤侵蚀严重，并不利于农业生产活动，并 且分析了槽谷区内土地利用的不合理性原因，为土地利用合理模式的探讨提供了最直接的依 据。从而为土地利用优化与管理提供科学依据，促使区域土地利用结构更趋于合理，实现区 域土地的可持续利用。 ( 4 ) 结合喀斯特槽谷地区发展的限制性因素、槽谷区土地利用现状、土地利用的主要影 响冈素、生态环境特性以及槽谷内土地利用的不合理性分析，对北碚槽上喀斯特槽谷区进行 了分区。并根据其不同的生态地理特征赋予不同的环境友好型土地利用模式，即以喀斯特槽 谷谷顶区域为主，以自然生态林的保护和恢复为目的的槽谷顶部自然生态林保护和恢复区土 地利用模式：以缓坡地带( 坡度2 0 。3 0 。) 为主，退耕还园还草，保持水土为主要目标的 两南大学硕+ 学何论文 缓坡退耕还园区；以喀斯特槽谷低地的中低产田为主，采取农田水利和坡改梯等工程措施提 高适宜耕地面积产值的槽谷低地农耕区土地利用模式。 最后对构建环境友好型土地利用模式提出了相应对策和建议。 关键词：喀斯特槽谷北碚槽上土地利用模式环境友好 i i a b s t r a c t t h er e s e a r c ho nl a n d u s ep a t t e r no fk a s tt r o u g hv a l l e yi nc h o n g q i n g p o s t g r a d u a t eo fp h y s i c a lg e o g r a p h yz h a n gr u n j i a t u r o r ：p r o f x i es h i y o u a b s t r ac t k a r s tt r o u g hv a l l e yi sa t y p i c a lk a r s ti ns o u t h w e s tk a r s ta r e a r e c e n t l ya l o n g 研t l lt h e d e t e r i o r a t i o no fe n v i r o n m e n ti nk a r s ta r e aa n dt h ew o r s e no fr o c k yd e s e r t i f i c a t i o n ，t h ee c o l o g i c a l p r o b l e mo fk a r s tt r o u g hv a l l e ya r e ah a sb e c o m et h ei m p o r t a n tf a c t o rt h a tl i m i t sl o c a ld e v e l o p m e n t i t u r g e n t l yn e e d st og e taw a yo ft h el a n ds u s t a i n a b l eu s e ，w h i c hi sr e a s o n a b l ei ne c o l o g ya n df e a s i b l e i nt e c h n i c a l l y t h ew a yi st oe s t a b l i s ha ne n v i r o n m e n t f r i e n d l yl a n du s ep a t t e r n ，w h i c hh a s t h e p r i n c i p a la n da i mt op r o t e c ta n dc h a n g ee n v i r o n m e n t ，e c o n o m i z ea n db ei n t e n s i v el a n du s ea n du s e l a n ds u s t a i n a b l y i nt h i sp a p e r , t h ef o l l o w i n gq u e s t i o n st oe x p l o r ei nd e p t h ： ( 1 ) t h ep a p e rf i r s ta n a l y s e st h eu n i q u ek a r s tl a n d s c a p et y p e s k a r s tt r o u g hv a l l e yo ft h em a i n g e o l o g i c a la n dg e o m o r p h o l o g i c a lf e a t u r e s ，w h i c hb a s e so nt h eb a c k d r o po ft h ec h a r a c t e r i s t i c so f k a r s tt o p o g r a p h ya n dl a n d f o r mt y p ei nc h o n g q i n g t h e ni td o e ss o m er e s e a r c h e so nt h ee c o l o g i c a l e n v i r o n m e n to fk a r s tt r o u g hv a l l e y t h er o c k yd e s e r t i f i c a t i o ni s s u e sa t t r a c to u rc o n c e r n ( 2 ) t h ep a p e rs u m m a r i z e st h en a t u r a la n de c o n o m i cc h a r a c t e r i s t i c so ft h es t u d ya r e a t h e b e i b e ik a r s tt r o u g hv a l l e y a c c o r d i n gt ot h er e s e a r c ho ft h a td i f f e r e n tl a n d - u s ep a t t e r no ns o i l q u a l i t yi ng r o o v ev a l l e y , t h ep a p e ra n a l y s e st h ec a u s e so fl i m i t i n gf a c t o r so fl a n dr e s o u r c e s ，w h i c h c a r r yo u td e e p l e v e lu n d e r s t a n d i n go ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fl a n dr e s o u r c e si nt h er e g i o n i tp r o v i d e sa s c i e n t i f i cb a s i st oe x p l o r et h el a n dr e s o u r c e si nar a t i o n a lw a y ( 3 ) a c c o r d i n gt h ea n a l y s i so fe c o l o g i c a lf e a t u r e sa n de c o l o g i c a la g r i c u l t u r a ll a n du s es u i t a b i l i t y , t h ei m p a c ts t u d i e so fd i f f e r e n tl a n du s eo ns o i lq u a l i t yt r a i t s ，t h ea n a l y s i so ft h el i m i t i n gf a c t o r sf o r l a n du s e ，t h es u m m a r i z eo ft h el a n du s es t a t u sq u oa n dc h a r a c t e r i s t i c si nk a r s tt r o u g hv a l l e y , w ec a n k n o wf o rs u r et h a ta l t h o u g ht h el i g h tw a t e ra n do t h e rn a t u r a lc o n d i t i o n si nt h i sa r e aa r eb e r e t , t h e s e r i o u ss o i le r o s i o ni sn o tc o n d u c i v et oa g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o na c t i v i t i e s ，b e c a u s eo fm a n - m a d e f a c t o r s t h e nt h ep a p e ra n a l y s e st h eu n r e a s o n a b l er e a s o n sf o rt h el a n du s e ，p r o v i d i n gam o s td i r e c t b a s i sf o rt h er e a s o n a b l em o d e la n das c i e n t i f i cb a s i st oo p t i m i z ea n dm a n a g eo fl a n du s e t h e r e 百o n a ll a n du s es t r u c t u r eh a sb e c o m em o r er e a s o n a b l ea n ds u s t a i n a b l e ( 4 ) c o m b i n e dw i t ht h el i m i t i n gf a c t o ro fr e g i o n a ld e v e l o p m e n t ，t h es t a t u sq u oo ft h el a n du s e ， t h em a i ni m p a c tf a c t o r so fl a n d - u s e ，t h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta sw e l la st h e a n a l y s i so fu n r e a s o n a b l el a n d u s ei nk a r s tt r o u g hv a l l e y , t h ep a p e rd i v i d e t h eb e i b e ik a r s tt r o u g h h l 两南大学硕十学何论文 i i i v a l l e yi n t ot h r e ez o n e s a n di na c c o r d a n c ew i t hi t s d i f f e r e n te c o g e o g r a p h i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ，t h e p a p e rg i v e st h e md i f f e r e n te n v i r o n m e n t f r i e n d l yl a n d u s ep a r e r n s t h et h r e ez o n e sa n dp a r e m sa r e ： t h et o pk a r s tt r o u g hv a l l e yr e g i o nw i t ht h el a n du s ep a a e m sm a i n l yt op r o t e c ta n dr e s t o r et h e n a t u r a le c o l o g i c a lf o r e s ta tt h et o po ft h ev a l l e y ；t h eg e n t l es l o p ea r e a ( s l o p eo f2 0 。3 0 。) w i t hl a n d u s ep a r e mm a i n l yt or e t u mf a r m l a n dt of o r e s ta n dg r a s s l a n da l s op a r ka n dt op r o t e c tw a t e ra n ds o i l ； t h ek a r s tv a l l e yl o w l a n d si nl o w y i e l d i n gf i e l d sw i t hl a n du s ep a a e mm a i n l yt ot a k ep r o j e c t sa n d m e a s u r e st oe r d a a n c et h ev a l u eo fa r a b l el a n d ，s u c ha si r r i g a t i o na n dw a t e rc o n s e r v a n c y , c h a n g i n g s l o p ei n t ot e r r a c e df i e l d f i n a l l y , t h ep a p e rg i v e s o m e c o r r e s p o n d i n g c o u n t e r m e a s u r e sa n ds u g g e s t i o n st ob u i l d e n v i r o n m e n t f r i e n d l yl a n d u s em o d e l k e y w o r d s ：k a r s tt r o u g hv a l l e yb e i b e iv a l l yl a n d n s ep a a e me n v i r o n m e n t f r i e n d l y i v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老帅、朋友、刚 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：面 刁甲 签字日期： 矽7 年午月矽日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，叮以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止)。 学位论文作者签名：面 习甲 签字日期：2 7 年f f j 月夕p 日 导师签名：枞 签字魄1 年钟月彩日 1 绪论 1绪论 1 1 国内外研究进展 1 1 1 喀斯特地貌的研究现状 喀斯特( k a r s t ) 或称岩溶，是指水对可溶性岩石碳酸盐类、硫酸盐类 和卤化物岩类的溶蚀作用及其结果现象的总和。喀斯特的富钙岩石圈通过碳、水、 钙的物质能量交换逐步形成了“岩石圈、大气圈、水圈和生物圈”的双层结构和 “成土条件极差”两大本质特点；构成了类似于沙漠边缘一样的脆弱环境带，导 致的石漠化与沙漠化一并构成了当今世界的两大环境难题。喀斯特区域在世界上 有广泛的分布，全球共有5 1 0 0 万k m 2 、占总面积的1 0 ，陆地喀斯特面积约2 2 0 0 万k m 2 、占地球陆地总面积的1 2 【l 】。喀斯特地区是世界上环境最脆弱的地区，该 地区居住着1 0 余亿人口。世界喀斯特地区的分布以中国的云贵高原、湘桂丘陵、 青藏高原、中南欧的阿尔卑斯山、法国中央高原、俄罗斯乌拉尔山地、美国中东 部印第安那州和肯塔基州、澳大利亚南部、越南北部以及西印度群岛的古巴、牙 买加等分布最为集中，发育较为完善。其中，尤以中国云贵高原为核心的西南连 片岩溶区( 包括贵州、云南、广西、重庆、四川、湖南、湖北和广东共8 个省市 区) 分布的面积最大。该地区裸露和浅覆盖类型的喀斯特面积5 2 3 万k m 2 ，裸露、 覆盖和埋藏加在一起共有1 1 1 6 万k m 2 ，是全国岩溶面积3 4 6 3 万k m 2 ( 三类之和) 的3 2 3 t 2 1 。 我国喀斯特地貌面积广泛，喀斯特地貌类型多样，随着科学技术的发展，喀 斯特地貌的研究在2 0 世纪取得了巨大进展，特别是9 0 年代，喀斯特与物理、化学、 生物学、数学等学科相结合，借助于计算机和先进的测试技术，开辟了许多新的 研究领域，加速了喀斯特地貌理论与应用的发展。我国学者经过长时间的研究和 探索，对喀斯特地貌的演化序列、我国喀斯特地区的溶蚀强度与速率、深部喀斯 特发育机理、生物喀斯特和喀斯特与古环境等方面进行了深入探索，并研究得出 相应理论。而未来喀斯特地貌的研究主要在喀斯特生态系统、古环境与全球变化 研究、风景旅游洞穴环境的改善与景观风化的防治、实验和量化喀斯特地貌的研 究等方面【3 】。 1 1 2 土地利用模式的研究现状 目前关于土地利用模式还没有统一和权威的定义标准，学术界对这个概念还 是较为模糊。 国外的些学者对此研究较早，提出了各自对土地利用模式的看法，s c h o o n e 两南大学硕十学何论文 n b o o m t 4 1 ( 1 9 9 5 ) 认为土地利用模式可以帮助了解土地利用的动态和过程，并为未来 土地利用做出相应的管理决策服务。 而更多的学者是研究城市土地利用的模式，并在此基础上分析了土地利用模 式的内容及具体的集中城市土地利用模式：土地利用模式是一种帮助解释城市用 地布局的理论，这种模式能够使复杂的现实世界简单化，从而帮助人们更加容易 的解释和理解现实p j 。 国内牛振国【6 】把土地利用模式定义为土地资源利用的空间格局，属于土地资源 优化配置的理论研究部分，它反映了人类、社会与自然的相互关系及其对土地的 利用程度。可以从土地利用现状、景观生态、土壤性质等多个方面分析有关土地 利用优化配置的研究概况，并根据实际需要进行调整。 相关学者还提到了土地利用模式的设计，如土地利用模式设计是根据自然、 社会、经济条件，在分析其土地利用的特点和问题的基础上，提出一整套适合该 区域的土地生态改良措施与土地利用优化方案，它相当于区域的土地利用规划， 根据区域的范围大小和设计的内容，可以是专项土地利用规划，也可以是土地利 用内部规划【7 1 。可以看出这是从规划的角度来探讨土地利用的方式，实质上与目前 的土地利用规划内容相似。 不同地区进行着不同程度的土地利用模式设计，由于土地有很强的区域性， 而且不同区域的社会发展对土地利用模式的要求也不同，因此在不同区域进行土 地利用模式设计时就需要全面考虑该地区的自然条件和社会条件，切实设计出符 合当地实际土地利用的模式，为其社会发展作出贡献。 从我国近年来的一些研究看出，不同学者在这些研究过程中大体上都有一个 统一的思路首先分析区域土地资源的利用现状、特点及存在的问题，然后从不同 的角度入手，尊重土地的区域性，有针对性地提出优化的土地利用结构或进行土 地生态设计，这一类的实践研究或从土地生产力入手，或从区域的立体分异入手， 或从土壤侵蚀等角度入手等等，从不同研究角度的需要进行着各方面的不同程度 的研究。 典型案例的土地利用模式有： 姜丽【8 】等对小流域土地利用模式的理论方法和技术路线进行了研究，其主要步 骤包括小流域土地生态经济系统分析、土地利用系统结构优化、土地利用优化模 型空间面积分配、土地生态系统设计、土壤侵蚀量输出分析和水土保持决策等。 虽然此项研究把土地资源的合理利用与水土保持统一起来，提出决策，但是还没 有形成合理的土地利用模式。 胡绪江【9 】等的后寨河喀斯特流域土地资源合理利用模式研究，分析了后寨喀斯 特流域土地资源的利用现状、特点及存在的问题，对本流域内土地合理利用模式 2 1 绪论 作以归纳，并对其使用范围和运用状况进行调查分析，提出了各种土地利用模式 的推广实施对策。 曹文 1 0 1 对土地生态类型规划与设计的基本原则和方法进行研究，并以山东舒 兰县水曲柳乡为例，分析小流域土地生态系统现状，用线性规划模型优化土地生 态类型的结构，并提出了不同土地类型生态设计的优化模式与对策。 邱国锋【1 1 】研究粤东北山区土地资源的合理利用时，在分析土地利用的问题上， 对土地利用进行了潜力评价，从而科学划分和布局出土地利用的地域类型，提出 各区的土地利用方向与对策。 1 1 3 环境友好型土地利用模式研究 1 9 9 2 年联合国里约环境与发展大会通过的2 1 世纪议程中正式提出了“环 境友好的 ( e n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l y ) 理念。1 9 9 0 年代中后期，国际社会又提出实 行环境友好土地利用和环境友好流域管理，建设环境友好城市，发展环境友好农 业、环境友好建筑业等i l 别。 环境友好型是国家最近在建设两型社会中所提出来的，一些学者将其引入到 土地利用模式中。其主要是从整体出发，对整个区域的土地利用提出的土地使用 的原则和目标。 2 0 0 5 年，我国把“建设资源节约型、环境友好型社会”确定为国民经济和社 会发展中长期规划的一项战略任务。环境友好型社会是因环境问题而起，并从根 本上解决环境问题而形成的一种整体性思维方式【1 3 】。环境友好型土地利用模式的 提出也是因土地生态问题的产生对环境造成了巨大的影响，因此对土地利用提出 了新的要求。 环境友好型土地利用模式是针对特定的地域单元，以保护和改善生态环境、 节约与集约利用土地及可持续利用土地为原则和目标的土地利用方式。建立健全 环境友好型土地利用模式，是落实科学发展观，实现经济社会可持续发展、自然 资源尤其是土地资源可持续利用的有效途径，是既保证当前经济社会发展的合理 土地需求、又保证对经济社会发展所需土地可持续供给、有效保护资源和改善生 态环境的根本途径【1 4 】。 环境友好型土地利用模式是人与自然和谐发展的土地利用模式，通过人与自 然生态环境的和谐来促进人与人、人与社会之间的和谐和可持续发展。建设环境 友好型土地利用模式，要以自然生态环境资源承载能力及环境容量为基础，以遵 循自然规律为准则，倡导环境文化和生态文明，构建经济社会与生态环境协调发 展的土地利用方式，并在土地利用总体规划中通过研究区域资源条件与生态环境 建设的要求，以规划的方式落实环境友好的土地利用结构和布局。 3 两南大学硕十学何论文 1 2 选题背景及研究意义 1 2 1 选题背景 我国喀斯特地区面积广泛，且主要集中分布在西南地区的贵州、云南、广西、 重庆和四川等省、市、自治区，也是我国贫困人口的重点分布区域。喀斯特槽谷 是喀斯特地区一种常见的地貌类型，近些年来随着喀斯特地区自然环境的不断恶 化，水土流失不断加剧，石漠化问题突出，喀斯特槽谷的生态环境也受到严重威 胁，土地资源利用问题亦备受关注。随着：a 国家建立环境友好型社会提议的提出； b 国际国内各界对生态环境的关注；c 生态环境危机和石漠化问题；d 喀斯特地区 生态环境建设是当今世界最为关心的问题之一；e 北碚区土地资源面临地域上和时 间上的供应失调，生态环境恶；f 建立环境友好型土地利用模式是区域可持续发展 的必要，等等这些都为喀斯特槽谷地区建立新型土地利用模式提出了新的要求。 1 2 2 研究意义 土地是人类赖以生存和发展的最基本的条件之一，人类一切活动都与之有直 接和间接的联系。土地利用既受自然条件的作用和制约，又受经济、技术、社会 条件的重大影响。可持续利用土地资源，不断改善土地生态环境条件，提高土地 资源利用效率和效益，使土地资源不断更新和循环利用，对于促进经济社会的协 调发展和可持续发展，具有十分重要的意义。 为适应社会经济发展需求以及满足当代人物质文化需要，缩短与发达地区的 经济差距，加快工业化发展，对喀斯特区域的各种资源加速过度开发利用，加快 城镇化进程对土地资源的盲目开发占用等一系列的自然社会经济因素，对资源的 利用不充分，未采取循环经济模式，造成大量资源浪费和生态环境破坏，使土地 资源向非持续性的方向演替。一方面是为加快社会经济发展，而土地资源又十分 的稀缺，另一方面是土地资源存在着十分严重的滥用和乱占现象，土地资源成为 制约喀斯特区域经济增长和人民生活改善的最严重的“瓶颈 之一。为此，需寻 求协调喀斯特区域有限的土地资源能得到充分合理的持续利用与社会经济持续性 发展之间的关系。 研究区为典型的喀斯特槽谷区，其研究不仅可以丰富我国l u c c 研究的区域 类型，也对丘陵山地区的生态环境保护具有重要的意义，同时也为类似地区的可 持续发展提供参考，其研究具有较大的理论和现实意义。 1 2 3 研究区的选择 研究区选择在重庆北碚区的槽上，基于如下考虑： 4 1 绪论 ( 1 ) 重庆北碚区地处川东平行岭谷区，区内喀斯特槽谷发育典型，槽上地区 为典型的喀斯特槽谷地貌区。 ( 2 ) 研究区内土地利用齐全，喀斯特地貌发育，同时社会经济发展模式具有 较好的代表性，其研究的现实意义较强。 ( 3 ) 研究区基础条件较好，基础图件齐全，且方便资料的搜集和野外调查。 1 3 研究内容技术路线 1 3 1 研究内容 本文针对“喀斯特槽谷 这一特殊区域条件，以重庆喀斯特地质地貌为背景， 概述了北碚槽上喀斯特槽谷地区自然经济特征，对槽谷地区土地资源可持续利用 水平的现状进行分析，采用科学的和较符合现实的多种分析方法，对土地的资源、 生态环境、社会经济等方面构建土地合理利用指标评价体系，来揭示土地资源合 理利用的本质特征；以及积极探索喀斯特区域社会经济发展的规律，提出喀斯特 区域土地资源合理利用的新思路、新举措。为制定科学的发展思路、方针、政策 和土地合理利用发展提供有价值的参考意见。 1 3 2 研究方法和技术路线 1 3 2 1 研究方法 本文研究主要采用实地调查研究、对比分析和数理统计分析方法分析北碚槽 上喀斯特槽谷区土地资源现状，结合土地利用方向，分析槽上喀斯特槽谷区农业 土地利用生态适宜度和土地资源特征，对土地利用的限制性因子及其生态环境和 土地利用合理性进行分析和研究，运用地理学的综合分析、野外调查、统计分析 和实证分析以及经济学方法等全面分析北碚槽上喀斯特槽谷区土地的生态特性， 分析槽谷区内土地资源利用的问题以及原因，并分析土地利用变化对生态环境的 影响；根据其生态特性及其农业土地利用生态适宜度的分析，进行土地利用合理 性的研究；最后通过实地调查、专家咨询、归纳法等方法对研究区进行分区，并 提出环境友好型土地利用模式。 5 两南大学硕十学何论文 1 3 2 2 技术路线： 6 2 重庆咯斯特槽谷特征 2 重庆喀斯特槽谷特征 2 1 重庆喀斯特概况 2 1 1 地质背景 ( 1 ) 地貌构造 重庆地处四川盆地以东。华蓥山断裂将川东平行岭谷划分出来，重庆地区即 处于这个区域内。在华蓥山断裂以东为川东平行岭谷区，是在走向北东的背斜、 向斜相间排列的梳状构造或隔挡式构造基础上形成的“川东式一构造地貌。重庆 地区有数十条长条形背斜低山( 海拔5 0 n - - 1 0 0 0 r n ，相对高度2 0 0 1 5 0 0 m ) 。诸背 斜山山顶，凡经剥蚀出露碳酸盐岩层之处，多发育为条形槽谷，表现为“一山二 岭一槽 或“一山三岭二槽 的地貌形态特征，成为地表喀斯特的一种独特类型。 ( 2 ) 地貌发育简史 重庆地区的大地构造基础是扬子准台地。 古生代及其以前，重庆地区境内的扬子准台地处于相对稳定的，以升降为主 的地壳震荡运动之中。 燕山运动时期，重庆地区主要表现为受中国东部滨太平洋构造域剧烈活动的 影响，使扬子准台地上的地壳盖层发生褶皱收缩，形成一系列的隆升、断裂构造 形迹。华蓥山以东，形成数列北北东向延展的隔档式褶皱隆升背斜山脉，以及与 其平行相间分布的向斜谷地。重庆地区的基本地貌在这个时期随着四川盆地地底 各地质构造山系的形成而定型。 老第三纪期间，地壳相对稳定，重庆地区地貌主要受流水侵蚀、夷平作用。 新老第三纪之间，喜山运动第一幕发生。重庆地区受褶皱隆升作用，使华蓥 山以东的平行岭谷区的正向地貌凸起，其间的负向地貌凹下，背斜山脉与向斜谷 地的地貌特征进一步明显。 喜山运动第一幕之后，进入新第三纪地质时代。随着地壳运动相对稳定，以 流水作用为主的剥蚀夷平过程，又有新的发展。在老第三纪夷平面上，河流下切、 侧蚀，曲流迂回摆动，各类沟谷发育演变，地面又逐渐进入波状起伏的夷平状态。 ( 在华蓥山一重庆地区，新第三纪夷平面分布于海拔8 0 0 - - - - 9 0 0 m 和6 0 0 - - - 7 0 0 m 的 两级高程) 新第三纪末期，喜山运动第二幕兴起。华蓥山及其以东地区，背斜山继续褶皱 隆升。 进入第四纪后，重庆地区地壳运动又进入了一个相对平静的时期。流水活跃， 沟谷发育，起伏的地表又遭夷平。( 由于第四纪早更新世地壳平静起比以前地壳平 静的时期为短，因此，早更新期夷平面范围仅局限在现重庆少部分丘陵地区。) 7 硼南大学硕士学饪论文 进入中更新世以后，重庆地区区内地壳运动转入间歇性的抬升。河流几度下切， 形成多级阶地。( 长江三峡地区有6 级阶地，嘉陵江在合川附近发育又6 级阶地) 中更新世以来，重庆地区地貌外营力的主要表现是剥蚀与刻蚀作用。地貌过程 主要是对碳酸盐岩的溶蚀作用。碳酸盐岩层主要出露于地层断裂带和背斜轴部 受流水溶蚀，形成了重庆地区的喀斯特地貌景观。山地地区，多硬岩出露，流水 f 切侵蚀强烈，形成深逢的峡谷或嶂谷。川东甲行岭谷区，在背斜山轴部，碳酸 赫岩受溶蚀形成槽谷地貌，使山脉早一山二岭槽”和“山三岭二槽”的独 特形态。在渝东南地区，出露与向斜轴部的碳酸盐岩层，由丁地层产状平缓，流 水沿岩层四周的裂隙溶蚀，形成了独特的台状嘻斯特山地其台面上，溶斗、溶 沟、娥峰发育。 f i g lt h ea 陀a o f c a r b o n a t er o c k i n c h o n g q i n g 2 重庆喀斯特槽谷特征 2 1 2 地貌类型 ( 1 ) 以喀斯特地貌类型为依据对重庆喀斯特地区进行划分 重庆喀斯特地区水热条件较好，加上地处山地丘陵地带，地形破碎、地表起 伏大，区内流水侵蚀和喀斯特作用得到了加强，形成了较多类型的喀斯特地貌。 重庆喀斯特地貌类型区总面积1 2 5 5 3 6 9 k m 2 ，占全市幅员面积的1 5 2 4 。喀斯特 地貌主要表现为喀斯特平原、喀斯特丘陵和喀斯特山地。各地貌类型区的分布如 下： 喀斯特平原区 喀斯特平原区总面积4 7 7 6 2 k m 2 ，占总地貌类型区的3 8 1 ，分布在秀山、彭 水、黔江区、巫溪、奉节、涪陵区和南川市。受宏观地貌格局的影响，喀斯特平 原在各县区分布的单块面积较小；其中以分布在巫溪县的面积最大，共2 1 0 9 4 k m 2 ， 占喀斯特平原总面积的4 4 1 6 ，主要位于巫溪中西部、呈东西走向的长条状分布。 喀斯特丘陵区 喀斯特丘陵区总面积7 6 1 1 4 k m 2 ，占总地貌类型区的6 0 6 ，主要分布在南川 市和秀山县。 喀斯特山地区 喀斯特山地区总面积1 1 3 1 4 。9 3 k m 2 ，占总地貌类型区的9 0 1 3 ，是重庆市分布 面积最大的喀斯特地貌类型。主要分布在石柱、秀山、彭水、酉阳、黔江、巫溪、 巫山、城口、奉节、开县、云阳、南川、武隆等区县以及重庆市市区。 ( 2 ) 以地质构造和地形特点为依据对重庆喀斯特地区划分 重庆的地质构造和地形特点形成了重庆喀斯特地貌独特的形态，可以划分为： 渝东北中山区，位于市境东北部大巴山区内，主要分布的是高程大于9 0 0m 的中山地貌，包括巫山、巫溪、城口等县。该区喀斯特槽谷表现不明显，侵蚀作 用大于喀斯特作用，形成以灰岩为主体的高山峡谷。一种是灰岩中山山原形成的 峰丛地貌，般灰岩裸露、灌木丛生，林木生长缓慢，多小老树，荒地比重也大； 另一种是出露在中低山的巴东组紫色岩和薄层灰岩组成的向斜低中山，不少地区 灰岩裸露，杂灌丛生。 渝东南低中山区，主要分布的是3 0 0m 以上，3 0 0 6 0 0m 、6 0 0 9 0 0m 和9 0 0 n l 以上各个高程区域相问分布的低、中山地貌，包括南川、涪陵、彭水、酉阳、 武隆、秀山、黔江等区县市。该区喀斯特地貌发育，凡灰岩分布区均呈现顶面齐 的喀斯特丘陵( 以中丘为主) 景观，圆丘间以洼地、干谷、漏斗和落水洞发育为主， 为典型的亚热带喀斯特景观，属云贵高原及鄂西山地的过度地带，部分地区有喀 斯特原始森林。 9 两南大学硕十学何论文 渝中和渝西南部平行岭谷低山丘陵区，主要分布的是 疏林地 灌草地 1 9 两南人学硕十学何论文 人工林地 耕地，林草地系统的覆盖度大、侵蚀低、有机质含量高，因此全n 含量 高，且土壤下层全n 含量也较高，但建在侵蚀地上的人工林地下层土壤的全n 含量 较低，表层土壤全n 虽比下层明显提高，但仍不及次生林和荒草地系统。耕地下层 土壤全n 含量 弃耕地，与耕翻及施肥投入有关，果园、菜地n 素明显集中于表层 土壤，下层全n 含量极低。 土壤p 素：整体上看，土壤p 素以灌草丛，草地( 甸) 较高，而土壤表层的全p 值 在自然林、次生林、弃耕地、耕地、果园之间没有显著差别，一些森林土壤的全p 含量要小于农业用地土壤的全p 含量。这说明，在岩溶山地的林草系统中，由于长 期侵蚀的影响土壤p 素已经退化到谷底水平，在无p 素投入的系统中，土壤p 素只能 维持在极低的水平上，农地系统土壤的全p 含量较高与施用一定的p 肥有关。 土壤全k ：由于p 和k 在凋落物层中的含量很低，它们对土壤中总p 量和总k 量 的影响也很小，这使得土壤总p 量和总k 量主要取决于它们在矿物土层中的含量和 施肥的影响。总体上，研究区内土壤表层全k 含量的变化为早地、果园 草坡 林地。 林地土壤的全k 含量高，说明其受到的干扰小，反之表明其受到的干扰较为严重。 耕地土壤全k 含量的高低明显与施肥有关。 速效养分：研究区速效p 、k 的变化为旱地、果园 次生林、人工林 草坡，与 土壤全p 、全k 含量变化类似。由于速效性养分受时间和各种环境因子的影响较为 严重，因此不同土地利用方式下速效养分的变化具有相对比较的意义，还需要进 行多次采样的比较研究。 对岩溶山地土壤表层属性分析结果表明( 表4 ) ，不同土地利用方式下土壤容重、 有机质、全n 、全k 、全p 、速效n 、速效p 存在显著差异。林地土壤容重最低，果 园土壤容重最高；林地土壤有机质和全n 最高，耕地土壤有机质和全n 最低，弃耕 地与草坡土壤有机质含量没有明显差异。农耕地土壤表层有机质和全n 含量显著下 降的原因一方面由于植物残余减少使返回土壤的c 、n 元素降低，另一方面由于开 垦和耕种，破坏了土壤原有结构，有机质分解加强，导致土壤c 、n 大量流失。一 些不合理的管理措施如草坡一火烧耕种撂荒草坡，导致大量c 素不能返回土壤。全 k 以耕地土壤最高，全p 以林地土壤最高；速效n 以林地土壤最高，速效p 以果园土 壤最高。速效k 在不同土地利用方式间没有显著差异。 3 研究区自然经济特征及其十地资源特征分析 表4 【1 8 j 不同土地利用之间土壤养分及容重平均值的比较 t a b l e 4 m e a n sc o m p a r i s o no fs o i ln u t r i e n t sa n db u l kd e n s i t ya m o n gd i f f e r e n tl a n du s e s ( 2 ) 不同土地利用方式的退化评价 为定量描述不同土地利用方式下土壤变化的程度，在已有基础上建立土壤退 化指数。土壤退化指数的计算首先是以某种土地利用类型为基准，假设其它的土 地利用类型都是由作为基准的土地利用类型转变而来：然后计算各个土壤属性在 其它土地利用类型与基准土地利用类型之间的差异( 即“土壤相对退化距离 ) ，最 后将土壤各个属性的差异加权求和，得到各土地利用类型的土壤退化指数。具体 公式如下 讲：堕i 塑视+ p 2 - p 20 2 + + 型蔓绷l n l p t l p 2 p 力 j 式中d i 为土壤退化指数，p 7 1 ，p 7 2 ，p 7 n 为基准土地利用类型下土壤属性l 、 属性2 ，属性n 的值；p 1 ，p 2 ，p n 为不同土地利用类型下土壤各属性值，n 为 选择的土壤属性数；6 0i 为各属性指标的权重，( ) i = 1 0 0 。该式突出了土壤属性 因子中最差因子对土壤质量的影响，反映了生态学中限制植物生长的最小因子定 律；同时参评的因子越多，( n 1 ) n 的值越大，可信度越高。本文以林地作为基准的 土地利用类型，选择的土壤属性包括土壤容重、有机质、全n 、全p 、全k 、有效n 、 有效p 、有效k 、交换性盐基总量、p h 、 o 2 5 r a m 水稳性团聚体数量。一般说来， 较高的土壤容重表明土地有退化的趋势，所以实际的计算中采用了容重差值的相 反数；对生态效应呈正态分布的指标女l l p h ，根据生态效应的退化恢复确定其相对 差异的正负号。土壤退化指数是正数时表明土壤质量有所提高，是负数时表明土 壤退化。 据各指标值之间的相关系数确定各指标的权重系数求某项肥力指标与其它肥 力指标之间相关系数( f ) 的平均值，并根据该平均值占所有肥力指标相关系数平均 值总和( 尹) 的比( 尹尹) ，作为该单项肥力指标在表征土壤质量中的贡献表6 。 2 1 两南大学硕+ 学何论文 表5 t 1 8 j 各土壤属性指标的权重 t a b l e5 w e i g h t so fi n d i c a t o r sf o rt h ee v a l u a t i o no fs o i lq u a l i t y 图5 是研究区不同土地利用方式下的土壤退化指数及与多年生次生林地比较 的结果。土壤质量相对好坏顺序是：弃耕草坡 果园( 5 a ) 次生林地 坡耕地 果园 ( 2 0 a ) 弃耕林地 人工林地 菜地 弃荒地 荒草坡，前二者相对于多年生林地土壤 质量没有退化，坡耕地、果园( 2 0 a ) 的土壤退化指数分别为一3 1 、4 o ，说明这2 种土地利用方式没有明显退化。弃荒地、荒草坡的土壤退化指数分别为2 4 1 、 2 7 o ，其退化指数最低，表明其退化程度最为严重( 以o 5 0 c m 土层肥力指标平 均值计算，土壤质量相对顺序是弃耕草坡 果园( 5 a ) 次生林地 坡耕地 弃耕林地 弃荒地 荒草坡 菜地 果园( 2 0 a ) 人工林地) ，土壤退化指数分别为2 5 5 、4 7 、 5 2 、一5 9 、8 8 、一1 1 8 、1 3 4 、1 4 6 、1 5 6 ) 。土壤质量指数表征的 土壤质量变化顺序与进行的主因子分析排序结果基本一致( 坡耕地的排序位置有较 大差异，可能是指标和权重选择差异引起的) ，反映出土壤退化指数能够表达不同 土地利用方式土壤质量退化的程度。两种分析结果表明弃荒地、荒草坡土壤质量 都是最差的，低于人工林地土壤质量，说明在研究区存在的石灰岩荒草坡其土壤 质量已发生了严重退化，简单的退耕很难使土壤质量得到恢复。 o 3 o 2 0 i o o j - 0 z - 0 ： l l l s t l8 1 不同土地利用下土壤退化指数 f i 9 5 s o i ld e g r a d a t i o ni n d e x e su n d e rd i f f e r e n tl a n du s es y s t e m s 1 次生林地( 2 5 a ) ；2 耕地；3 弃耕地；4 草地；5 人工林地；6 园地( 2 5 a 果园) ： 7 次生林地；8 耕地( 草地) ；9 园地( 8 1 果园) ；1 0 ( 弃耕) 草坡 3 研究区自然经济特征及其十地资源特征分析 - , 1 1 曼曼蔓! 曼曼皇曼曼鼍曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼鼍曼曼鼍曼曼皇曼曼皇量皇舅曼 3 3 喀斯特槽谷土地资源限制因素及成因分析 3 3 1 土地利用的限制性因素 ( 1 ) 水资源时空分布不均、地表水不足、季节性干