根溪小流域崩崗分布特征研究

方蕓蕓，陳志強(qiáng)，2* ，陳志彪，2

(1.福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福建福州350007;2.濕潤(rùn)亞熱帶山地生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，福建福州350007)

崩崗是我國(guó)南方花崗巖地區(qū)土壤侵蝕最嚴(yán)重的類(lèi)型，是巖體或土體在重力和水力綜合作用下形成的一種特殊侵蝕地貌［1］，其發(fā)生具備三個(gè)基本條件［1，2］:疏松深厚的基巖風(fēng)化物、水力與重力的綜合作用及地表植被的破壞.崩崗在我國(guó)廣東、福建、江西、湖南、廣西及安徽等省(自治區(qū))均有分布［3］.據(jù)2005年崩崗統(tǒng)計(jì)調(diào)查［4］，全國(guó)共有大、中、小型崩崗2.39×105個(gè)，侵蝕總面積1.22×103km2，防治總面積2.44×103km2.崩崗會(huì)導(dǎo)致土壤侵蝕、道路和水利設(shè)施破壞、江河湖泊淤塞、生物多樣性降低和生態(tài)系統(tǒng)失衡，甚至直接威脅人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全.

目前，國(guó)內(nèi)已有學(xué)者對(duì)崩崗的侵蝕環(huán)境背景［5，6］、產(chǎn)沙來(lái)源［7，8］、形成機(jī)理與侵蝕規(guī)律［9-13］、治理模式及措施［14-20］等進(jìn)行了大量的研究，如吳志峰等［21］分析了崩崗災(zāi)害地貌的分布特點(diǎn)并闡述了崩崗產(chǎn)生的環(huán)境效益及治理措施，林敬蘭［22］等用實(shí)驗(yàn)的方法探討水分對(duì)崩崗?fù)馏w抗剪切特性的影響，蔣芳市［23］等分析了崩積體土壤滲透性并指出土壤入滲過(guò)程的變化規(guī)律.崩崗在研究區(qū)域上具有地域性，是我國(guó)一個(gè)特殊的地理稱謂，在國(guó)外，此類(lèi)地形稱為崩坡(Landslide)［24，25］、崩溝(Collapsed gully)［26，27］、深圍椅狀重力崩陷(Deep-seated gravitational creep＆deformation)［28］，也有人稱之為劣地(Badland)［29］.國(guó)外研究主要集中于地質(zhì)構(gòu)造［25，26］、地貌演變及危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)［25，28］等方面，但其機(jī)理、背景、形態(tài)特征與崩崗差異較大.

福建省長(zhǎng)汀縣崩崗侵蝕面積大、類(lèi)型多、時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣，導(dǎo)致長(zhǎng)汀縣土壤貧瘠，農(nóng)作物產(chǎn)量下降，嚴(yán)重影響該地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展和人民生活水平的提高.本研究對(duì)崩崗的類(lèi)型、發(fā)育階段、活動(dòng)狀況和坡向分布進(jìn)行分析，揭示崩崗的類(lèi)型、分布和變化規(guī)律，為“因地制宜，因坡制宜”治理崩崗提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo).

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

根溪河小流域 25°38'13″-25°40'57″N，116°19'07″-116°20'38″E 位于福建省長(zhǎng)汀縣河田鎮(zhèn)西部，是南方紅壤嚴(yán)重侵蝕區(qū)之一.全流域的土地總面積為2 272 hm2，海拔為270～690 m.研究區(qū)氣候?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤(rùn)氣候，降雨年內(nèi)分配為雙峰型，降雨量集中，降雨強(qiáng)度較大，該地季節(jié)性風(fēng)向變化顯著，冬季盛行西北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)［30］.在實(shí)施生態(tài)恢復(fù)與重建之前，小流域的中下游地區(qū)植被覆蓋率極低［31］.由于發(fā)育著南方特有的紅色深厚疏松的花崗巖風(fēng)化殼，且全年降雨較多、降水集中，加上人類(lèi)對(duì)植被的破壞，使得生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，為崩崗的發(fā)育提供了條件.

圖1 根溪河小流域區(qū)位概況

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

數(shù)據(jù)來(lái)源于本研究團(tuán)隊(duì)對(duì)根溪河小流域崩崗的野外實(shí)地調(diào)查.崩崗的形態(tài)劃分比較復(fù)雜，與其所處的地形、集水面積、風(fēng)化殼厚度等因素有關(guān).本研究將崩崗的坡面外表形態(tài)劃分為:瓢形、條形、弧形、爪形、箕形、混合型［32，33］;崩崗發(fā)育階段劃分目前尚沒(méi)有統(tǒng)一觀點(diǎn)，根據(jù)阮伏水等［16］的研究，把崩崗發(fā)育階段分為幼年期、青年期、壯年期、衰老期和晚年期.本研究將崩崗的發(fā)育階段分為初期(幼年期)、中期(青年期)和晚期(壯年期、衰老期和晚年期);根據(jù)陳志彪、朱鶴健等［31］的研究，本研究把崩崗的活動(dòng)狀況分為活躍型、穩(wěn)定型和半穩(wěn)定型.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類(lèi)型崩崗差異性分析

圖2為不同類(lèi)型崩崗其個(gè)數(shù)和面積的分布狀況.其中，條形崩崗個(gè)數(shù)48個(gè)，比例約占崩崗總數(shù)的36.6%;爪形崩崗面積最大，約為10.59 hm2，面積所占比例達(dá)到43.2%;混合形崩崗個(gè)數(shù)4個(gè)，其個(gè)數(shù)在所有類(lèi)型中最少，所占比例約為3.1%;弧形崩崗的面積最小，約為1.05 hm2，所占比例僅4.3%.由此可見(jiàn)，根溪河小流域以條形、瓢形和爪形崩崗為主.

圖2 不同類(lèi)型崩崗的個(gè)數(shù)、面積及其比例

2.2 不同發(fā)育階段崩崗差異性分析

圖3 不同發(fā)育階段崩崗的個(gè)數(shù)、面積及其比例

崩崗在不同發(fā)育階段，其個(gè)數(shù)和面積有明顯差異.由圖3可知，發(fā)育中期的崩崗個(gè)數(shù)和面積最大，分別為92個(gè)、14.52 hm2，對(duì)應(yīng)的比例最高，個(gè)數(shù)占總體的70%，面積占總面積的59%，由此可知，中期是研究區(qū)崩崗發(fā)育最活躍的階段，該階段以重力侵蝕為主，伴隨溝水流蝕，導(dǎo)致崩崗侵蝕嚴(yán)重，水土流失量較大.發(fā)育初期崩崗個(gè)數(shù)最少，僅16個(gè)，所占比例為12%，其面積最小，約為0.65 hm2，占總面積3%.崩崗發(fā)育初期以溝谷流水侵蝕為主，重力侵蝕較少，規(guī)模較小.崩崗發(fā)育晚期活躍程度比中期弱，重力崩塌現(xiàn)象迅速減少，有的地方崩崗活動(dòng)趨于穩(wěn)定.由此可見(jiàn)，研究區(qū)崩崗的發(fā)育階段以中期為主.

2.3 不同活動(dòng)狀況崩崗的差異性分析

圖4 不同活動(dòng)狀況崩崗的個(gè)數(shù)、面積及其比例

崩崗活動(dòng)狀況不同，其個(gè)數(shù)多少和面積大小有一定差異.如圖4所示:半穩(wěn)定型的崩崗個(gè)數(shù)最多且面積最大，分別為70個(gè)、11.74 hm2，其個(gè)數(shù)和面積所占比例分別約53.4%、48%;穩(wěn)定型崩崗面積最小，僅為2.5 hm2，面積所占比例約為10%;活躍型崩崗個(gè)數(shù)最少，約25個(gè)，所占比例約19.1%.由此可見(jiàn)，該地區(qū)崩崗的活動(dòng)狀況以半穩(wěn)定型為主.

2.4 不同坡向崩崗的差異性分析

圖5為不同坡向崩崗的分布及其比例，其中，N、NE、E、SE、S、SW、W 和 NW 表示坡向?yàn)楸?、北東、東、南東、南、南西、西和北西.S坡崩崗的數(shù)量最多且面積最大，分別約為31個(gè)、6.73 hm2，所對(duì)應(yīng)比例分別約為23.7%、27.5%.崩崗在E坡數(shù)量最少僅有7個(gè)，所占比例約為5.3%.在N坡面積最小，約為1.03 hm2，對(duì)應(yīng)比例最小，約為4.2%，坡向?yàn)镾E、S、SW和W方向上的崩崗面積和個(gè)數(shù)比NW、N、NE和E坡向的多.由此可見(jiàn)，根溪河小流域崩崗發(fā)育的坡向性較明顯，發(fā)育方向主要以S、SE、SW和W向?yàn)橹?

圖5 不同坡向崩崗的個(gè)數(shù)、面積及其比例

S坡為迎風(fēng)坡，在多雨的季節(jié)里，受到雨水和風(fēng)力的干擾，對(duì)土層的沖刷強(qiáng)度要大于其他坡，在暴雨季節(jié)里尤為明顯，同時(shí)S坡與其他坡相比，所接受的太陽(yáng)輻射能較多，蒸發(fā)旺盛，所以S坡花崗巖的風(fēng)化程度要高于其他坡，為崩崗的形成和發(fā)展提供了基礎(chǔ)，崩崗侵蝕作用易發(fā)生，使崩崗的大小和規(guī)模存在差異.

3 結(jié)論

在發(fā)育階段上，根溪河小流域中期發(fā)育崩崗個(gè)數(shù)最多，面積最大，所占比例最高，初期發(fā)育崩崗的數(shù)量最少，面積最小，所占比例最低;在崩崗類(lèi)型上，條形崩崗數(shù)量最多，爪形崩崗的面積最大，混合形崩崗個(gè)數(shù)最少，弧形崩崗的面積最小;在活動(dòng)狀況上，半穩(wěn)定型的崩崗個(gè)數(shù)最多，面積最大，比例最高，穩(wěn)定型崩崗面積最小，活躍型崩崗的個(gè)數(shù)最少.研究區(qū)域崩崗發(fā)育具有明顯的坡向性，S坡由于降水和太陽(yáng)輻射等與其他坡向差異較大，具備崩崗發(fā)育的條件，該坡向發(fā)育的崩崗個(gè)數(shù)和面積最多，相對(duì)應(yīng)的比例最大，E坡崩崗數(shù)量最少，N坡崩崗面積最少，坡向?yàn)镾E、S、SW和W方向上崩崗面積和個(gè)數(shù)比NW、N、NE和E坡向的多.

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