研究揭示土地利用變化導致的水土流失效應及對森林管理的啟示

土壤退化是與土壤侵蝕、森林銳減、生物多樣性喪失等密切相關的全球性關注熱點。此類與社會經濟、生態環境、地理、人類活動等密切相關的問題，在生物多樣性富集的西雙版納地區顯得尤為敏感和突出。

近三十多年以來，西雙版納地區最顯著的土地利用變化就是大面積的熱帶雨林被結構單一的純橡膠林所替代。儘管橡膠種植有利於當地經濟的迅猛發展，但對生態環境造成的負面影響也是不爭的事實（如: 生物多樣性喪失、土壤退化、水土流失、土壤板結、小流域水源不斷枯竭等）。因此，亟待優化其單一的種植方式和發展友好型橡膠栽培模式。大量的研究表明，橡膠複合栽培模式具有顯著的生態、經濟效益。然而，有關橡膠複合系統如何控制和改善土壤退化的認知卻較為匱乏，尤其是在改良土壤物理、水文性質進而控制水土流失等方面。

為定量評價土地利用變化對水土流失的影響，中國科學院西雙版納熱帶植物園生態水文研究組的博士研究生朱習愛在研究員劉文傑及助理研究員蔣小金的指導下，以熱帶季雨林、純橡膠林、橡膠複合林為研究對象，採用徑流小區、負壓入滲等方法測定了穿透雨、地表徑流及其泥沙產量、土壤非飽和導水率、土壤物理性質和植被特徵等指標。結果表明：（1）與熱帶季雨林相比，純橡膠林的土壤物理性質（容重升高、孔隙度降低、田間飽和持水量減少等）有不同程度的退化，且植被葉面積指數和蓋度降低、地表凋落物現存量減少；（2）與純橡膠林相比，橡膠複合系統（如：橡膠-茶葉、橡膠-可可、橡膠-大葉千斤拔、橡膠-蘿芙木等）的土壤物理性質和植被條件都得到了不同程度的改善；（3）純橡膠林的地表徑流量分別是熱帶季雨林和橡膠複合系統的33.2倍、2.6倍，熱帶季雨林、純橡膠林和橡膠複合系統的徑流產沙量分別為0.014、11.54、2.73 t/ha/y，這表明熱帶雨林轉變為單一橡膠林後，水土流失明顯加劇，但間作其他植物後，隨著土壤和植被條件的改善，水土流失得到了有效控制；（4）土壤物理性質的改變是一個長期的過程，植被狀況對水土流失的影響更為明顯，僅從控制土壤侵蝕的有效性看，橡膠林間作一些具有較低冠層、較高凋落物產量的作物無疑是一個更好的選擇。該研究結果為政府決策者、橡膠林土地管理者提供了實質性參考。

相關結果以Effects of land？use changes on runoff and sediment yield: Implications for soil conservation and forest management in Xishuangbanna, SW China為題，在線發表在國際學術期刊Land Degradation & Development上。該研究得到國家基金（31570622、41701029）、雲南省中青年學術帶頭人後備人才（2014HB042）、版納植物園「一三五」項目方向一（2017XTBG-F01）的資助。

不同土地利用類型的凋落物現存量、地表徑流及泥沙產量變化

土地利用變化通過改變土壤性質和植被特徵影響土壤侵蝕的示意圖

來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園

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