2.4.2　喀斯特侵蚀风化和元素迁移

2.4.2　喀斯特侵蚀风化和元素迁移

2.4.2.1　风化剖面研究法

1.物理侵蚀与元素迁移

张明礼等[80]研究了云贵高原滇池流域土壤侵蚀的强度分异规律，并且讨论了不同坡位土壤侵蚀速率与有机碳、全氮含量的变化关系。魏兴萍等[77]运用137Cs与土壤营养元素研究重庆岩溶区土壤的地表和地下漏失，依据剖面137Cs分布特点判断采样点是否发生漏失，无漏失的坡地土壤和营养元素向下汇集，而发生漏失的坡地土壤和营养元素会在漏失点向剖面深处迁移，并认为岩溶区的地下漏失并非分布广泛，往往发生在岩石裸露率高、人为干扰性强的地区。

刘丛强等[159]研究不同地貌对喀斯特石灰岩原位侵蚀-风化成土的影响，以贵州花溪杨中盆地作为重点，在盆地阳坡和阴坡分别从山脚到山顶采集表层土样，数据结果表明：相对于山顶部位表层土，山脚部位表层土具有较低的p H值和CaO以及TiO2、Al2O3、Fe2O3等组分，山坡不同部位蜘蛛图解分配模式间存在较大差别，山脚堆积部位表层土具有明显的Rb、Th、Ce、P正异常和Ba、Ta、Nb、Zr、Hf负异常，山顶表层土具有Th、P正异常和K、Ta、Nb、Zr、Hf负异常。

2.化学侵蚀和元素迁移

蒋忠诚[160-162]研究了西南喀斯特地区峰丛石山在岩溶动力下不同地貌部位的化学溶蚀（化学侵蚀）特点和元素迁移规律，通过使用埋放标准溶蚀试片的方法获得采样点的溶蚀速率，结果显示在洼地和垭口的溶蚀量最大，峰顶次之，峰坡最小，不同深度的土下环境对化学溶蚀作用明显不同。在强的化学溶蚀作用条件下，碳酸盐成分迅速溶解并以很高的浓度迁移，表层岩溶水中的Ca、Mg含量还随环境二氧化碳含量和酸度的变化而迅速变化，岩溶环境的元素迁移对化学岩溶化学溶蚀动力条件非常敏感。

2.4.2.2　流域水化学研究法

关于我国河流水化学的研究进展，早在20世纪60年代初，我国的学者们利用主要河流长期观测的水化学观测，对我国河流水化学性质的空间变化规律进行了分析[163]。陈静生等[164]收集整理了海峡两岸有关资料，总结了我国主要河流现代侵蚀作用的差异：我国内陆流域物理侵蚀作用与化学侵蚀作用在区域分布上存在明显的强弱变化，长江中游地区和黄土高原地区分别以化学侵蚀和物理侵蚀为主。李景保等[165，166]依据澧水、洞庭湖流域主要水文站实测数据，运用自然地理学方法研究了流域侵蚀物质特性以及迁移和沉积的动态变化。近年来，河水地球化学在强调水化学和河水悬浮物地球化学与流域和化学侵蚀研究的同时，更多的研究焦点突出了流域生物地球化学方面的各项内容：如流域生态环境变化以至全球温室气体循环的区域相应和耦合关系方面，成为化学地理学家、表生地球化学家、水文地质学家以及生态学和土壤学等领域学者们所共同关心的重要研究领域。

刘丛强等[166]对西南喀斯特乌江、沅江和珠江水系流域河水的水化学特征进行分析，通过计算获得这些流域的化学侵蚀（风化速率）和物理侵蚀速率。计算结果表明：所研究的流域的硅酸盐岩的风化速率低，碳酸盐岩的风化速率高，而且高于世界多数主要河流的碳酸盐岩的风化速率。对珠江水系主要支流（南、北盘江）悬浮物进行地壳（UCC）元素标准图解，发现部分碱和碱土元素（Na、Sr、Ca、Mg）等易容元素有明显的负异常，可能跟研究区流域温暖多雨的气候有密切关系。对比西南喀斯特主要流域的物理和化学侵蚀速率，五条流域中的乌江、舞阳河和清水江的化学侵蚀速率明显大于物理侵蚀速率，南盘江和北盘江的化学侵蚀速率与贵州省境内喀斯特流域的化学侵蚀速率相似，但是物理侵蚀速率明显大于化学侵蚀速率。

风化剖面法直接对风化剖面进行研究，可以通过元素富集因子、元素迁移系数、化学风化指数及化学蚀变指数等参数来评价风化壳的风化程度及迁移情况。流域水化学法通过流域河流水化学性质来研究流域的侵蚀风化特征，两种方法相比，前者更注重于侵蚀风化的机制、原理的研究，而后者更侧重于对侵蚀风化输出结果的统计和分析，研究的空间尺度远大于前者。总的来讲，目前西南喀斯特流域侵蚀风化研究更侧重流域水化学法，而侵蚀风化剖面机理性的研究相对于前者比较缺乏，只有将两种方法有机地结合起来，才能使该地区流域生态环境、侵蚀风化物质循环等方面的研究更为全面和深入。