成蘭鐵路受損邊坡土壤抗沖性及其影響因素

韓美清, 吳維洲, 萬(wàn)炳宏, 閆曉俊, 馮 瀟, 柯 堯, 鄭江坤

(1.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所, 北京 100038; 2.中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工程管理中心, 北京 100038; 3.成蘭鐵路有限責(zé)任公司, 成都 610036; 4.中鐵二十五局集團(tuán)第一工程有限公司, 廣州 510405; 5.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院, 成都 611130;6.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院, 成都 611130; 7.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司, 成都610031)

土壤抗沖性指土壤抵抗徑流沖刷對(duì)其機(jī)械破壞和推動(dòng)下移的能力[1]。目前學(xué)者從地形[2]、土壤[2]、氣候[3]、植被[4]、人為因素[6]等方面對(duì)土壤抗沖性做了大量研究，提出土壤抗沖性隨著坡度的增加而減弱[7]；改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和機(jī)械組成是提高土壤抗沖性的關(guān)鍵，隨著黏粒含量和大粒徑水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加，土壤抗沖性呈增強(qiáng)趨勢(shì)[8]；植被可明顯降低降雨侵蝕，地表枯落物層可明顯增加地面粗糙度，提高表層土壤的抗沖性，土壤抗沖性隨著土層深度增加而減小，與d≤0.01 mm徑級(jí)的須根密度關(guān)系最為密切[9]。但學(xué)者們多探討土壤抗沖的單一影響因素，綜合評(píng)價(jià)少，且川西北地區(qū)的相關(guān)研究更少。

成蘭鐵路建設(shè)工程中形成大量的裸露邊坡和棄渣場(chǎng)，其生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出[10]。邊坡是鐵路沿線生態(tài)系統(tǒng)最脆弱的區(qū)域之一，其安全防護(hù)和綠化美化是鐵路生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)。本研究以成蘭鐵路松潘段為例，利用通徑分析等方法研究受損邊坡土壤抗沖性變化特征及其影響因素，以期為控制和治理成蘭鐵路受損邊坡生態(tài)環(huán)境提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于成蘭鐵路松潘境內(nèi)的鎮(zhèn)江關(guān)和川主寺附近。鎮(zhèn)江關(guān)地處四川省阿壩藏族羌族自治州松潘縣南段，平均海拔2 150 m，地貌以高山峽谷為主。該區(qū)屬干旱河谷氣候，干濕季分明，氣候干燥。年均氣溫為5.7℃，年均降水量為720 mm，年日照時(shí)數(shù)1 600 h以上。土壤以山地褐土為主，土層淺薄，極度貧瘠。植物有刺柏(Juniperusformosana)、薔薇(Rosa)、繡線菊(Spiraeasalicifolia)、小檗(Berberisamurensis)、栒子(cotoneaster)、錦雞兒(Caraganasinica)等。

川主寺地處松潘縣北段，平均海拔2 980 m，地形以亞高山和中山為主，境內(nèi)地貌復(fù)雜，地處岷山山脈中段，青藏高原東南緣，為四川盆地與青藏高原過(guò)渡地帶。該區(qū)屬寒溫季風(fēng)氣候，冬長(zhǎng)無(wú)夏、晝夜溫差大，垂直差異明顯，干濕季分明。年均氣溫4.8℃，年均降雨量693.2 mm，年日照時(shí)數(shù)約2 000 h。土壤主要為山地棕褐土和山地棕壤。植物有沙柳(Salixcheilophila)、沙棘(Hippophaerhamnoides)、云杉(PiceaasperataMast.)等。

2 材料與方法

2.1 樣地設(shè)置

鎮(zhèn)江關(guān)樣地位于鎮(zhèn)江關(guān)鎮(zhèn)政府南700 m的213國(guó)道東側(cè)，川主寺研究樣地位于川主寺鎮(zhèn)政府西北2.2 km的213國(guó)道東北側(cè)。根據(jù)鐵路修建受損邊坡植被恢復(fù)情況分為鎮(zhèn)江關(guān)原始植被區(qū)(Z1)、人工回填區(qū)(Z2)、自然恢復(fù)區(qū)(Z3)和川主寺原始植被區(qū)(C1)、人工回填區(qū)(C2)和自然恢復(fù)區(qū)(C3)。原始植被區(qū)指未受到人為擾動(dòng)的區(qū)域，人工回填區(qū)指受損邊坡經(jīng)框格固坡后填土的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)無(wú)植被覆蓋，自然恢復(fù)區(qū)指受損邊坡后經(jīng)框格護(hù)坡工程自然擱置3～4 a的區(qū)域，在各植被恢復(fù)區(qū)分別隨機(jī)設(shè)置6個(gè)5 m×5 m的灌木樣方和12個(gè)1 m×1 m草本樣方，記錄灌木和草本植物的種名、株數(shù)、高度及蓋度等，樣地基本情況見(jiàn)圖1和表1。

圖1 成蘭鐵路鎮(zhèn)江關(guān)(A)和川主寺(B)受損邊坡植被恢復(fù)分區(qū)

表1 試驗(yàn)樣地基本情況

2.2 樣品采集

植被調(diào)查和樣品采集于2018年8月20日至8月25日，在各樣地6個(gè)灌木樣方內(nèi)避開(kāi)樹(shù)根隨機(jī)采集0—20 cm土層土樣裝入密封樣品袋，并清理地表植被和凋落物，用環(huán)刀和自制取樣器(長(zhǎng)10 cm×寬10 cm×高10 cm)采集表層原狀土帶回實(shí)驗(yàn)室備用。各樣地土壤基本性質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 成蘭鐵路川主寺和不同植被恢復(fù)樣地土壤基本性質(zhì)

2.3 研究方法

2.3.1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定 土壤密度、毛管孔隙、非毛管孔隙、總孔隙度、土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化—外加熱氧化法測(cè)定[11]。

2.3.2 土壤抗沖性測(cè)定 土壤抗沖性測(cè)定采用原狀土沖刷水槽法[3]，試驗(yàn)前，將特制取樣器(規(guī)格10 cm×10 cm×10 cm)采集的原狀土帶回實(shí)驗(yàn)室后，連同鋁制底片放置裝有8 cm深的水盆中，浸泡12 h后，取出輕放在鐵架臺(tái)上8 h，除去重力水后待試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)做3次重復(fù)。沖刷水槽長(zhǎng)2.0 m，寬0.1 m，高0.1 m；水槽的試驗(yàn)坡度均設(shè)定為15°；根據(jù)松潘縣降雨數(shù)據(jù)和該區(qū)徑流系數(shù)特征，將流量設(shè)定為2.8 L/min。把待試驗(yàn)的取樣器放入沖刷槽中，打開(kāi)閥門(mén)，當(dāng)水流流過(guò)取樣器中的土壤開(kāi)始計(jì)時(shí)，總共沖刷34 min，前五組每隔2 min記錄一次，中間四組每隔3 min記錄一次，最后三組每隔4 min記錄一次，總共記錄12次。將水桶中泥水混合物過(guò)濾后小心倒入鋁盒內(nèi)，置于烘箱烘干后，測(cè)量其泥沙含量(g)。抗沖指數(shù)為每沖刷掉1 g的烘干土所需水量，用AS(L/g)表示，AS越大，表示土壤的抗沖性愈強(qiáng)。

式中:f為沖刷流量(L/min);t為沖刷時(shí)間(min);W為烘干泥沙質(zhì)量(g)。為便于比較,采用34 min沖刷時(shí)間所流出水量和所沖刷的泥沙干重之比來(lái)表示土壤抗沖刷系數(shù)[12]。

2.3.3 根系指標(biāo)測(cè)定 將土樣置于水中浸泡，用0.5 mm濾網(wǎng)篩反復(fù)沖洗，洗凈土樣中所有根系裝入塑料盒中，觀察記錄根的完整形態(tài)，然后將洗凈的根系小心平鋪在透明的掃描皿中，擺放時(shí)各根系間不交叉重疊，且注意掃描皿邊界根系能被掃描成像，蓋上背景板后放入掃描儀中進(jìn)行掃描，得到根系圖像。利用Photoshop軟件對(duì)圖像進(jìn)行裁剪、調(diào)色等處理，以便增強(qiáng)根系的清晰度，在根系圖像訂正完成后，用WinRHIZO根系系統(tǒng)分析儀分析來(lái)獲得總根表面積、總根體積、根長(zhǎng)等根系指標(biāo)參數(shù)。根系掃描完成后，將根系晾干，裝入鋁盒，將鋁盒置于烘箱中，烘干至恒重取出，用1/10 000電子天平稱(chēng)重，得到根重(g)。

2.3.4 通徑分析[13]通徑分析可分解多個(gè)自變量與因變量之間的線性關(guān)系，將相關(guān)系數(shù)riy分為直接通徑系數(shù)piy(某一自變量對(duì)因變量的直接作用)和間接通徑系數(shù)rij·pjy(該自變量通過(guò)其他自變量對(duì)因變量的間接作用)，即自變量xi與因變量y之間的相關(guān)系數(shù)riy是xi對(duì)y的直接作用和其他所有xi對(duì)y的間接作用之和。其中直接通徑系數(shù)piy表示通過(guò)多元線性回歸分析得到的自變量xi的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，間接通徑系數(shù)rij·pjy表示xi與xj之間的相關(guān)系數(shù)rij和xj對(duì)y的直接通徑系數(shù)pjy的乘積。通過(guò)軟件進(jìn)行線性回歸計(jì)算，計(jì)算結(jié)果中的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)也就是我們需要的直接通徑系數(shù)，再乘以兩自變量之間的相關(guān)系數(shù)就可以獲得間接通徑系數(shù)。

首先對(duì)土壤抗沖性數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)轉(zhuǎn)換并檢驗(yàn)，n=18屬于小樣本，因此對(duì)因變量y進(jìn)行Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示近似服從正態(tài)分布，可進(jìn)行相關(guān)性分析，把土壤抗沖刷系數(shù)作為因變量y，把土壤有機(jī)質(zhì)含量x1，土壤密度x2，最大持水量x3，田間持水量x4，毛管孔隙x5，非毛管孔隙x6，總孔隙度x7，土壤容重x8，總根表面積x9，平均根系直徑x10，總根體積x11，<0.5 mm須根根長(zhǎng)x12，根表面積x13，根體積x14，根系密度x15，總根質(zhì)量x16，總根長(zhǎng)x17，根尖數(shù)x18，分枝數(shù)x19和交叉數(shù)x20作為自變量。采用SPSS 23.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤沖刷過(guò)程中徑流含沙量的變化

在原狀土沖刷試驗(yàn)過(guò)程中，各受損邊坡含沙量隨沖刷時(shí)間的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。在產(chǎn)流初期，含沙量均較大，隨產(chǎn)流時(shí)間的增加含沙量呈規(guī)律性遞減，整體趨勢(shì)為先減少后趨于平穩(wěn)，這與金曉等[14]的研究結(jié)論一致。除C3外，變化趨勢(shì)可以由冪函數(shù)很好的擬合，相關(guān)指數(shù)介于0.910 5～0.994 7。產(chǎn)流初期，由于表層土壤比較疏松，在沖刷過(guò)程中土壤顆粒易被搬離，所以初始徑流含沙量較大。在0～2 min階段，Z1，Z3和C1的初始徑流含沙量約是末期徑流含沙量的8倍，Z2，C2的初始徑流含沙量約是末期徑流含沙量的4倍，C3的初始徑流含沙量約是末期徑流含沙量的2倍。表層土壤更易被沖刷，由于植被根系的固土作用，深層土壤不易被沖刷。隨著沖刷時(shí)間的延長(zhǎng)，含沙量逐漸降低。各受損邊坡土壤產(chǎn)流后前6 min階段含沙量急劇減小，6～10 min階段下降緩慢，隨后在一個(gè)較低水平趨于穩(wěn)定。在干旱河谷區(qū)，土壤沖刷結(jié)束后徑流含沙量表現(xiàn)為Z2(0.287 g/L)>Z3(0.203 g/L)>Z1(0.156 g/L)。在亞高山地區(qū)，土壤沖刷結(jié)束后徑流含沙量表現(xiàn)為C2(0.168 g/L)>C3(0.081 g/L)>C1(0.018 g/L)。人工回填區(qū)沒(méi)有植被覆蓋，更易被沖刷；植被生長(zhǎng)稀疏的自然恢復(fù)區(qū)植物根系在一定程度上固土作用；植被豐富的原始植被區(qū)土壤徑流量顯著減少，豐富的植被增強(qiáng)了土壤抗沖性。其中C2徑流含沙量初始值最高，達(dá)到7.12 g/L，C1，C3初始徑流含沙量最小，分別為0.15 g/L，0.16 g/L。由此可知，C2相比于Z2土壤受損程度最大，土壤更松散，更易被沖刷。C1植被茂盛，根系發(fā)達(dá)，相比于Z1土壤抗沖性強(qiáng)；C3相比于Z3土壤抗沖性也較強(qiáng)，說(shuō)明干旱河谷區(qū)交亞高山同類(lèi)型土壤更容易發(fā)生侵蝕。

圖2 干旱河谷和亞高山受損邊坡不同恢復(fù)時(shí)期含沙量動(dòng)態(tài)變化特征

3.2 土壤沖刷過(guò)程中抗沖指數(shù)的變化

由圖3看出，土壤抗沖指數(shù)隨沖刷時(shí)間延長(zhǎng)總體呈上升趨勢(shì)，且這種關(guān)系不受邊坡恢復(fù)程度變化而改變，這與伏耀龍等[15]研究結(jié)果一致。土壤抗沖指數(shù)與時(shí)間的擬合曲線呈冪函數(shù)，相關(guān)系數(shù)范圍為0.752 9～0.979 4。由于邊坡土壤表層較為疏松，容易被沖刷，深層土壤較緊實(shí)，且有須根加固，顆粒之間摩擦力增大，不易被沖刷，表現(xiàn)較強(qiáng)的抗沖性，所以在不同恢復(fù)程度下的土壤抗沖性隨沖刷時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)。

圖3 干旱河谷和亞高山受損邊坡不同恢復(fù)時(shí)期土壤抗沖指數(shù)動(dòng)態(tài)變化特征

由圖3可知，C1和C3的土壤抗沖指數(shù)增速較大，C2的土壤抗沖指數(shù)增速較小。干旱河谷3種不同受損邊坡的抗沖性指數(shù)表現(xiàn)為Z1(589.70 L/g)>Z3(391.21 L/g)>Z2(285.00 L/g)；亞高山地區(qū)3種不同受損邊坡的抗沖性指數(shù)為表現(xiàn)為C1(1 710.04 L/g)>C3(1 622.65 L/g)>C2(34.71 L/g)。在原始植被土壤中，根系分布密集，固結(jié)纏繞土體能力強(qiáng)，土壤理化性質(zhì)得到改善，從而增強(qiáng)了土壤的抗沖性能。自然恢復(fù)區(qū)植被恢復(fù)了3～4 a，植物根系對(duì)土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)具有一定的改善作用，但遠(yuǎn)不如原始植被區(qū)。人工回填區(qū)無(wú)植被覆蓋，且土壤孔隙度低，有機(jī)質(zhì)含量少，土壤容重高，土體緊實(shí)，結(jié)構(gòu)性和通透性較差，所以土壤抗沖性較小。

3.3 土壤抗沖性的相關(guān)性分析

由表3可知，土壤抗沖性與土壤有機(jī)質(zhì)含量x1，土壤密度x2，最大持水量x3，田間持水量x4，毛管孔隙度x5和總孔隙度x7間存在極顯著相關(guān)關(guān)系(p<0．01)，其中與x1，x3，x4，x5和x7呈正相關(guān)；而與土壤密度x2呈負(fù)相關(guān)，即隨土壤密度的增加，土壤抗沖性減弱。因?yàn)橛绊懸蛩亻g存在多重共線性，對(duì)土壤抗沖性的影響效果重疊，為了消除多重共線性，采用通徑分析法進(jìn)一步研究。

表3 土壤抗沖刷系數(shù)相關(guān)性顯著的因子間相關(guān)系數(shù)

3.4 土壤抗沖性的通徑分析

通徑分析過(guò)程中剔除了影響不顯著或存在多重共線性的變量，變量x1，x2，x7，x8被選入最優(yōu)模型。由此可見(jiàn)，在20項(xiàng)影響因素中，x1，x2，x7和x8對(duì)土壤抗沖刷系數(shù)有較為直接且顯著的作用，是影響土壤抗沖性的主導(dǎo)因素。表4為主導(dǎo)因素對(duì)土壤抗沖刷系數(shù)的通徑系數(shù)，其中x1和x7與土壤抗沖刷系數(shù)呈正相關(guān)，x2和x8與土壤抗沖刷系數(shù)呈負(fù)相關(guān)。主導(dǎo)因素直接通徑系數(shù)的絕對(duì)值大小依次為：x2(-2.665)，x8(1.877)，x7(-0.590)，x1(0.523)。可見(jiàn)，土壤密度x2對(duì)土壤抗沖性表現(xiàn)為強(qiáng)烈的直接作用，其次是土壤容重x8，而土壤有機(jī)質(zhì)含量x1和總孔隙度x7的直接作用較小。主導(dǎo)因素間接通徑系數(shù)合計(jì)后的絕對(duì)值大小依次為：x8(-2.295)，x2(1.963)，x7(1.343)，x1(0.077)。說(shuō)明x8對(duì)土壤抗沖性間接作用最強(qiáng)烈，其次是x2，x1，x7。x1，x7和x8通過(guò)x2的間接通徑系數(shù)最大，說(shuō)明自變量x1，x7和x8通過(guò)x2間接影響土壤抗沖性系數(shù)y的程度最大。而x2通過(guò)x8間接影響土壤抗沖性最大。

由相關(guān)性分析可知，x3(r=0.668**)，x4(r=0.725**)，x5(r=0.668**)與土壤抗沖性具有極顯著的相關(guān)性(表3)，而通徑分析顯示以上因子不是影響土壤抗沖性的關(guān)鍵因子，可能是由于以上因子與其他因子間存在多重共線性，以上因子通過(guò)影響土壤有機(jī)質(zhì)含量x1，土壤密度x2，總孔隙度x7和土壤容重x8間接影響土壤抗沖性，所以不作為影響土壤抗沖性的主導(dǎo)因素。

決定系數(shù)結(jié)果見(jiàn)表4，x2對(duì)土壤抗沖性的決定系數(shù)dy．x2(7.102)最大，其次是x8(3.523)；x2對(duì)R2的總貢獻(xiàn)(R2=1.871)最大，其次是x8(R2=-0.785)，其他關(guān)鍵因子的決定因素和總貢獻(xiàn)R2相對(duì)較小。由此可見(jiàn)，x2是影響成蘭鐵路受損邊坡土壤抗沖性的最重要指標(biāo)，且與土壤抗沖刷系數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。

表4 主導(dǎo)因素對(duì)土壤抗沖刷系數(shù)的通徑系數(shù)、決定系數(shù)和對(duì)R2的總貢獻(xiàn)

3.5 主導(dǎo)因子對(duì)土壤抗沖性的影響

利用采樣點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量x1，總孔隙度x7和土壤容重x8與進(jìn)行回歸分析可得，x1，x7和x8與土壤抗沖刷系數(shù)的相關(guān)關(guān)系可以用冪函數(shù)較好的擬合。

由圖4可知，x1與土壤抗沖刷系數(shù)呈極顯著正相關(guān)(r=0.600，p<0.01)，x7與土壤抗沖刷系數(shù)呈極顯著正相關(guān)(r=0.670，p<0.01)。隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量和總孔隙度的增加，土壤抗沖性能也增加，反之亦然。土壤容重與土壤抗沖刷系數(shù)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.418)，土壤抗沖刷系數(shù)隨土壤容重增加而減弱。通過(guò)分析，x2是影響成蘭鐵路受損邊坡土壤抗沖性的最重要指標(biāo)，利用土壤密度和土壤抗沖性進(jìn)行回歸分析，土壤密度x2與土壤抗沖刷系數(shù)呈極顯著正相關(guān)(r=0.702，p<0.01)。土壤抗沖刷系數(shù)隨著土壤密度的增加明顯減少，二者的關(guān)系可用冪函數(shù)y=3704.5x-6.451來(lái)表達(dá)。式中：y為土壤抗沖刷系數(shù)(L/g)；x為土壤密度(g/cm3)。當(dāng)土壤密度小于1.3 g/cm3時(shí)，土壤抗沖刷系數(shù)隨著土壤密度的增加迅速降低，當(dāng)土壤密度大于1.3 g/cm3時(shí)，土壤抗沖刷系數(shù)的降低速率減緩并趨于平穩(wěn)，即土壤抗沖性達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀況(圖4)。

圖4 受損邊坡土壤抗沖刷系數(shù)與主導(dǎo)因子的關(guān)系

4 討 論

4.1 受損邊坡不同恢復(fù)時(shí)期對(duì)土壤理化性質(zhì)和根系的影響

成蘭鐵路不同受損邊坡對(duì)土壤理化性質(zhì)和根系的影響有所差異。原始植被區(qū)未受鐵路工程干擾，土壤密度小，表明土壤較疏松，通透性好，肥力較高，根系分布廣，故土壤抗沖性強(qiáng)。人工回填區(qū)為土體緊實(shí)，結(jié)構(gòu)性和通透性較差，生長(zhǎng)植物稀疏，根系聯(lián)結(jié)作用弱，其土壤抗沖性弱。自然恢復(fù)區(qū)的土壤回填后自然恢復(fù)了3～4 a，其土壤容重、孔隙度、植物生長(zhǎng)情況等有一定的改善，其下滲能力較強(qiáng)，土壤抗沖性也較強(qiáng)。植物的生長(zhǎng)發(fā)育增加了根系的生長(zhǎng)，根系具有根土黏結(jié)和生物化學(xué)作用[16]，因此能疏松土壤，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，還能促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的形成[9]。

4.2 土壤抗沖刷系數(shù)及主要影響因子分析

本文通過(guò)通徑分析得出土壤有機(jī)質(zhì)含量、總孔隙度、土壤容重和土壤密度是影響土壤抗沖性的主要影響因子。土壤抗沖性與土壤容重和土壤密度呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與有機(jī)質(zhì)含量和總孔隙度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，這與郭明明等[17]研究結(jié)果一致。這是由于容重的減小和土壤總孔隙度的增加能提高土壤的蓄水能力，緩解徑流對(duì)土壤的分離作用，進(jìn)而使土壤抗沖性能增強(qiáng)；同時(shí)，有機(jī)質(zhì)以膠膜的形式包被土壤顆粒，增加了土壤的黏結(jié)性，促進(jìn)了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，因此增加了土壤顆粒抵抗徑流沖刷的能力[8]。王健等[18]研究結(jié)果表明土壤容重和土壤密度與土壤抗沖指數(shù)呈正相關(guān)，土壤孔隙度與土壤抗沖指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，土壤容重越大，孔隙度越小，土壤越緊實(shí)，其抗沖性能越強(qiáng)，這與本試驗(yàn)結(jié)果相反，可能因?yàn)檠芯繀^(qū)土壤類(lèi)型差異所致，說(shuō)明土壤容重和土壤總孔隙度不是影響土壤抗沖性的唯一因素，有機(jī)質(zhì)含量以及水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量也會(huì)影響土壤抗沖性的大小。根據(jù)通徑分析得出，剩余項(xiàng)的通徑系數(shù)e約為0.290，說(shuō)明對(duì)土壤抗沖性有影響的自變量不止以上20個(gè)因素，還有因素沒(méi)有考慮到，對(duì)土壤抗沖性影響因素的分析有待于進(jìn)一步研究。

5 結(jié) 論

亞高山區(qū)的土壤抗沖性整體高于干旱河谷區(qū)，其中兩地原始植被區(qū)的高陡邊坡土壤抗沖性最大，其次是自然恢復(fù)區(qū)和人工回填區(qū)。徑流含沙量和土壤抗沖刷系數(shù)隨沖刷時(shí)間的增長(zhǎng)總體分別呈冪函數(shù)式的下降和上升變化，在沖刷10 min后逐漸趨于穩(wěn)定。土壤密度和土壤有機(jī)質(zhì)是影響成蘭鐵路邊坡土壤抗沖性關(guān)鍵因子，土壤密度越大，土壤抗沖性越小，而土壤有機(jī)質(zhì)越大，土壤抗沖性也越大。因此，對(duì)成蘭鐵路高陡邊坡人工填土區(qū)土壤應(yīng)適當(dāng)添加有機(jī)質(zhì)，改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，有效提高土壤孔隙度。