根溪小流域崩岗分布特征研究

方芸芸，陈志强，2* ，陈志彪，2

(1.福建师范大学地理科学学院，福建福州350007;2.湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地，福建福州350007)

崩岗是我国南方花岗岩地区土壤侵蚀最严重的类型，是岩体或土体在重力和水力综合作用下形成的一种特殊侵蚀地貌［1］，其发生具备三个基本条件［1，2］:疏松深厚的基岩风化物、水力与重力的综合作用及地表植被的破坏.崩岗在我国广东、福建、江西、湖南、广西及安徽等省(自治区)均有分布［3］.据2005年崩岗统计调查［4］，全国共有大、中、小型崩岗2.39×105个，侵蚀总面积1.22×103km2，防治总面积2.44×103km2.崩岗会导致土壤侵蚀、道路和水利设施破坏、江河湖泊淤塞、生物多样性降低和生态系统失衡，甚至直接威胁人们的财产和生命安全.

目前，国内已有学者对崩岗的侵蚀环境背景［5，6］、产沙来源［7，8］、形成机理与侵蚀规律［9-13］、治理模式及措施［14-20］等进行了大量的研究，如吴志峰等［21］分析了崩岗灾害地貌的分布特点并阐述了崩岗产生的环境效益及治理措施，林敬兰［22］等用实验的方法探讨水分对崩岗土体抗剪切特性的影响，蒋芳市［23］等分析了崩积体土壤渗透性并指出土壤入渗过程的变化规律.崩岗在研究区域上具有地域性，是我国一个特殊的地理称谓，在国外，此类地形称为崩坡(Landslide)［24，25］、崩沟(Collapsed gully)［26，27］、深围椅状重力崩陷(Deep-seated gravitational creep＆deformation)［28］，也有人称之为劣地(Badland)［29］.国外研究主要集中于地质构造［25，26］、地貌演变及危险性评价［25，28］等方面，但其机理、背景、形态特征与崩岗差异较大.

福建省长汀县崩岗侵蚀面积大、类型多、时间长、范围广，导致长汀县土壤贫瘠，农作物产量下降，严重影响该地区生产发展和人民生活水平的提高.本研究对崩岗的类型、发育阶段、活动状况和坡向分布进行分析，揭示崩岗的类型、分布和变化规律，为“因地制宜，因坡制宜”治理崩岗提供科学依据和技术指导.

1 实验材料与方法

1.1 研究区概况

根溪河小流域 25°38'13″-25°40'57″N，116°19'07″-116°20'38″E 位于福建省长汀县河田镇西部，是南方红壤严重侵蚀区之一.全流域的土地总面积为2 272 hm2，海拔为270～690 m.研究区气候为亚热带季风性湿润气候，降雨年内分配为双峰型，降雨量集中，降雨强度较大，该地季节性风向变化显著，冬季盛行西北风，夏季盛行偏南风［30］.在实施生态恢复与重建之前，小流域的中下游地区植被覆盖率极低［31］.由于发育着南方特有的红色深厚疏松的花岗岩风化壳，且全年降雨较多、降水集中，加上人类对植被的破坏，使得生态系统较为脆弱，为崩岗的发育提供了条件.

图1 根溪河小流域区位概况

1.2 数据来源与方法

数据来源于本研究团队对根溪河小流域崩岗的野外实地调查.崩岗的形态划分比较复杂，与其所处的地形、集水面积、风化壳厚度等因素有关.本研究将崩岗的坡面外表形态划分为:瓢形、条形、弧形、爪形、箕形、混合型［32，33］;崩岗发育阶段划分目前尚没有统一观点，根据阮伏水等［16］的研究，把崩岗发育阶段分为幼年期、青年期、壮年期、衰老期和晚年期.本研究将崩岗的发育阶段分为初期(幼年期)、中期(青年期)和晚期(壮年期、衰老期和晚年期);根据陈志彪、朱鹤健等［31］的研究，本研究把崩岗的活动状况分为活跃型、稳定型和半稳定型.

2 结果与分析

2.1 不同类型崩岗差异性分析

图2为不同类型崩岗其个数和面积的分布状况.其中，条形崩岗个数48个，比例约占崩岗总数的36.6%;爪形崩岗面积最大，约为10.59 hm2，面积所占比例达到43.2%;混合形崩岗个数4个，其个数在所有类型中最少，所占比例约为3.1%;弧形崩岗的面积最小，约为1.05 hm2，所占比例仅4.3%.由此可见，根溪河小流域以条形、瓢形和爪形崩岗为主.

图2 不同类型崩岗的个数、面积及其比例

2.2 不同发育阶段崩岗差异性分析

图3 不同发育阶段崩岗的个数、面积及其比例

崩岗在不同发育阶段，其个数和面积有明显差异.由图3可知，发育中期的崩岗个数和面积最大，分别为92个、14.52 hm2，对应的比例最高，个数占总体的70%，面积占总面积的59%，由此可知，中期是研究区崩岗发育最活跃的阶段，该阶段以重力侵蚀为主，伴随沟水流蚀，导致崩岗侵蚀严重，水土流失量较大.发育初期崩岗个数最少，仅16个，所占比例为12%，其面积最小，约为0.65 hm2，占总面积3%.崩岗发育初期以沟谷流水侵蚀为主，重力侵蚀较少，规模较小.崩岗发育晚期活跃程度比中期弱，重力崩塌现象迅速减少，有的地方崩岗活动趋于稳定.由此可见，研究区崩岗的发育阶段以中期为主.

2.3 不同活动状况崩岗的差异性分析

图4 不同活动状况崩岗的个数、面积及其比例

崩岗活动状况不同，其个数多少和面积大小有一定差异.如图4所示:半稳定型的崩岗个数最多且面积最大，分别为70个、11.74 hm2，其个数和面积所占比例分别约53.4%、48%;稳定型崩岗面积最小，仅为2.5 hm2，面积所占比例约为10%;活跃型崩岗个数最少，约25个，所占比例约19.1%.由此可见，该地区崩岗的活动状况以半稳定型为主.

2.4 不同坡向崩岗的差异性分析

图5为不同坡向崩岗的分布及其比例，其中，N、NE、E、SE、S、SW、W 和 NW 表示坡向为北、北东、东、南东、南、南西、西和北西.S坡崩岗的数量最多且面积最大，分别约为31个、6.73 hm2，所对应比例分别约为23.7%、27.5%.崩岗在E坡数量最少仅有7个，所占比例约为5.3%.在N坡面积最小，约为1.03 hm2，对应比例最小，约为4.2%，坡向为SE、S、SW和W方向上的崩岗面积和个数比NW、N、NE和E坡向的多.由此可见，根溪河小流域崩岗发育的坡向性较明显，发育方向主要以S、SE、SW和W向为主.

图5 不同坡向崩岗的个数、面积及其比例

S坡为迎风坡，在多雨的季节里，受到雨水和风力的干扰，对土层的冲刷强度要大于其他坡，在暴雨季节里尤为明显，同时S坡与其他坡相比，所接受的太阳辐射能较多，蒸发旺盛，所以S坡花岗岩的风化程度要高于其他坡，为崩岗的形成和发展提供了基础，崩岗侵蚀作用易发生，使崩岗的大小和规模存在差异.

3 结论

在发育阶段上，根溪河小流域中期发育崩岗个数最多，面积最大，所占比例最高，初期发育崩岗的数量最少，面积最小，所占比例最低;在崩岗类型上，条形崩岗数量最多，爪形崩岗的面积最大，混合形崩岗个数最少，弧形崩岗的面积最小;在活动状况上，半稳定型的崩岗个数最多，面积最大，比例最高，稳定型崩岗面积最小，活跃型崩岗的个数最少.研究区域崩岗发育具有明显的坡向性，S坡由于降水和太阳辐射等与其他坡向差异较大，具备崩岗发育的条件，该坡向发育的崩岗个数和面积最多，相对应的比例最大，E坡崩岗数量最少，N坡崩岗面积最少，坡向为SE、S、SW和W方向上崩岗面积和个数比NW、N、NE和E坡向的多.

［1］唐克丽.中国水土保持［M］.北京:科学出版社，2004.104～106.

［2］史德明.我国热带、亚热带地区崩岗侵蚀的剖析［J］.水土保持通报，1984，4(3):32～37.

［3］牛德奎.左长清.我国南方红壤丘陵区崩岗侵蚀的分布及其环境背景分析［J］.江西农业大学学报，2000，22(2):204～206.

［4］冯明汉，廖纯艳，李双喜，等.我国南方崩岗侵蚀现状调查［J］.人民长江，2009，40(8):66～68.

［5］牛德奎.华南红壤丘陵区崩岗发育的环境背景与侵蚀机理研究［D］.南京林业大学，2009.

［6］牛德奎，郭晓敏，左长清，等.我国南方红壤丘陵区崩岗侵蚀的分布及其环境背景分析［J］.江西农业大学学报，2000，22(2):204～208.

［7］林金石，黄炎和，张旭斌，等.南方花岗岩去典型崩岗侵蚀产沙来源分析［J］.水土保持学报，2012，26(3):53～57.

［8］林金石，黄炎和，陈起军，等.组合指纹法研究花岗岩崩岗侵蚀泥沙来源［J］.亚热带水土保持，2011，23(4):5～8.

［9］丘世钧.红土坡地崩岗侵蚀过程与机理［J］.水土保持通报，1994，14(1):31～40.

［10］张淑光，钟朝章.广东省崩岗形成机理与类型［J］.水土保持通报，1990，10(3):8～15.

［11］阮伏水.福建崩岗沟侵蚀机理探讨［J］.福建师范大学学报(自然科学版)，1996，(12):24～31.

［12］张淑光，蔡 庆，邓 岚.我国南方崩岗形成机理研的机理研究［J］.水土保持通报，1993，13(2):43～46.

［13］王彦华，谢先德，王春云.风化花岗岩崩岗灾害的成因机理［J］.山地学报，2000，18(6):496～501.

［14］李思平.广东省崩岗侵蚀规律和防治研究［J］.自然灾害学报，1992，1(3):68～74.

［15］阮伏水.福建省崩岗侵蚀与治理模式探讨［J］.山地学报，2003，21(6):675～680.

［16］阮伏水，朱鹤健.福建省花岗岩地区土壤侵蚀与治理［M］.北京:中国农业出版社，1997

［17］陈志彪，朱鹤健，刘 强，等.根溪河小流域的崩岗特征及其治理措施［J］.自然灾害学报，2006，15(5):83～88.

［18］李思平.崩岗形成的岩土特性及其防治对策的研究［J］.水土保持学报，1992，6(3):29～35.

［19］王学强，蔡强国，和继军，等.花岗岩风化壳的层次对土壤侵蚀及其防治措施的影响［J］.亚热带水土保持，2008，20(2):20～24.

［20］丘世钧.红土丘坡崩、陷型冲沟的侵蚀与防治［J］.热带地理，1990，10(1):31～39.

［21］吴志峰，钟伟青.崩岗灾害地貌及其环境效应［J］.生态科学，1997，16(2):91～96.

［22］林敬兰，黄炎和，张德斌，等.水分对崩岗土体抗剪切特性的影响［J］.水土保持学报，2013，27(3):55～58.

［23］蒋芳市，黄炎和，林金石，等.崩岗崩积体土壤渗透特性分析［J］.水土保持学报，2013，27(3):49～54.

［24］R.M.Iverson.Landslide triggering by rain infiltration［J］.Water Resources Research，2000，36:1897 ～1910.

［25］B.Giovanni，G.Monica，P.Marco.Landsides in Emilia-Romagna region(Italy):strategies for hazard assessment and risk management［J］.Landslides，2005，2:302 ～312.

［26］L.de.A.P.Bacellar，C.Netto，W.A.Lacerda.Controlling factors of gully in the Maracujá Catchment，Southeastern Brazil［J］.Earth Surface Processes and Landforms，2005，30:1369 ～1385.

［27］R.C.Derose，B.Gomez，M.Marden，et al.Gully erosion in Mangatu forest，New Zealand，estimated from digital elevation models［J］.Earth Surface Processes and Landforms，1998，23:1045 ～1053.

［28］E.Brückl，M.Parotidis.Prediction of slope instabilities due to deep-seated gravitational creep［J］.Natural Hazards and Earth System Sciences，2005，5:155 ～172.

［29］D.Zanchar.Soil Erosion Developments in Soil Science［M］.New York:Elesrier Scientific Publishing Company，1982.

［30］陈志彪，朱鹤健，刘 强，等.根溪河小流域的崩岗特征及其治理措施［J］.自然灾害学报，2006，15(5):83～88.

［31］陈志彪.花岗岩侵蚀山地生态重建及其生态环境效应［D］.福州:福建师范大学，2005.

［32］徐 朋，林卫烈.福建崩岗的命名初探［J］.福建水土保持，1991，3(4):37～39.

［33］丁光敏.福建省崩岗侵蚀成因及治理模式研究［J］.水土保持通报，2001，21(5):10～15.