基于水动力过程的粤北岩溶区土地利用方式对钙迁移、沉积影响机制研究

In order to reveal the relationship of the water cycle ,calcium cycle and human activity,to discuss the migration and precipitation characterization of calcium and the influencing mechanism in different landscape and land use with the Hydrodynamism process.Shuibian river,which is located on the north side of the Lianjiang river and source in Yanbei town,Yingde city,will be selected as the research area，sample plots of bushwood and terrace in karst mountain land, bushwood, sloping cropland , paddy field in Karst peak forest landform and monitoring sites in stream , tributary , principal stream will be set up.Change of calcium ion in water of runoff,soil,spring will be investigated within process of rain. Calcium ion of water and precipitation at main site in stream , tributary , principal stream will be monitored in dry season and in wet season.Based on the field experiment and monitoring data, The effect of land use on calcium ion will be analysed.According to the data of different land use and field experiment, migration of calcium ion in recharge area and outflow area will be quantization in the region of shuibian river.

为揭示岩溶环境钙循环、水循环两大岩溶动力学系统的关系及与人类活动的耦合，探讨水动力过程不同地貌在不同土地利用方式下钙离子迁移、沉积特征及相互影响机制，本研究选择发源于粤北英德市岩背镇岩溶山地的连江北岸支流—水边河为研究区域，设置岩溶山地灌丛与梯田、岩溶盆地峰林灌丛、人工经济林、梯田、坡耕地、水田样地和溪流-支流-干流主要节点监测点，以钙离子为主要分析指标，开展不同土地利用方式下地表径流水、土壤入渗水、泉眼出水口钙离子变化规律，监测溪流-支流尺度和干流尺度干、湿季水与沉积物钙离子变化，在此基础上，分析人类活动对钙离子的影响机制,并根据流域土地利用类型数据量化岩溶区流域补给区与排泄区钙离子迁移变化。

本项目选择发源于英德市岩背镇岩溶山地的连江北岸支流—水边河为研究区域，目的在于揭示岩溶环境钙循环、水循环两大岩溶动力学系统的关系，探讨水动力过程在不同地貌、不同土地利用方式下钙离子迁移、沉积特征及相互作用机制。4年的定点监测研究表明：（1）在水边河流域857km2的区域广泛发育有砾岩、灰岩、花岗岩、砂岩地貌，流域上游以灰岩为主，中下游以砂岩为主，各占流域总面积的27.52%和42.87%，而花岗岩呈破碎状散落发布，占17.78%，砾岩呈条状与灰岩、砂岩相间发布；（2)水边河流域土地类型有其他林地（63%）、水田（16.84%）、桉树林（16.1%）、居民地（1.34%）、沙糖桔林（0.99%）、旱耕地（0.75%）、岩溶灌丛（0.55%）、水体（0.31%）；（3）地表水中的钙离子流失总量（Y）和地表径流量（C）、土层厚度（B）、岩石裸露率（A）均有较高的相关性，Y=28455.93A+358457.48B+1.47C--4.62E6；（4）渗漏液净流失钙离子量（Y）与钙离子浓度（X1）、pH值（X2）、雨水pH值（X3）、降雨量（X4）、雨水钙离子浓度（X5）的关系为：Y=7803.28X1+35479.40X2+78000.26X3+16780.21X4-8417.89X5-1125850；（5）在岩溶峰林、岩溶山地，土壤厚度、岩石裸露率与坡度对土壤钙元素分布起着重要作用，水、土壤厚度、岩石裸露率与坡度共同决定了土壤钙的分布和迁移。人类对土地的不同利用方式使这些要素发生变化从而影响了土壤钙的时空差异；（6）水边河流域中阳离子主要以碱土金属(Ca2+, Mg2+)为主, 其平均摩尔量占总阳离子的86.3%；阴离子主要为, 其平均摩尔量占总阴离子的91.1%。水化学类型主要为Ca-Mg-HCO3型, 钙镁离子的主要来源为碳酸盐岩的风化作用；（7）人类活动对岩溶水体钙的影响主要集中于硫酸和硝酸对碳酸盐岩的溶蚀作用；（8）水体中钙镁离子的含量主要受研究区地质背景的影响，灰岩是钙离子迁移的主要基岩类型，花岗岩的钙离子贡献最小，次为砂岩。