不同地质背景、 气候与水文条件均对岩溶作用强度有显著影响^{[1, 2]}，土地利用方式的变化会对土壤理化性质产生影响，进而影响到岩溶作用的强度和方向^[3-9]。已有表层岩溶动力系统中与岩溶作用密切相关的土壤CO₂和地下水HCO₃^-动态监测表明，两者均存在明显的季节和多年变化，有一定对应关系^[10]，即土壤空气中CO₂的增加会导致碳酸盐岩溶蚀作用的加剧，HCO₃^-含量也相应增加。且与气温、 降雨动态密切相关^[11]，说明岩溶作用对环境变化敏感，其与各种气候变化(如降水、 气温变化)及生物作用(如新鲜有机质分解导致土壤CO₂升高)基本上是同步的，并不存在明显的滞后^[12]。典型研究表明，植被恢复与流域内外源水面积的增加可显著促进岩溶作用^{[13, 14]}，试验研究表明生物作用及土壤碳酸酐酶对岩溶作用也有一定促进作用^{[15, 16]}。

岩溶作用即碳酸盐风化对大气CO₂汇有着重要的贡献^[17]，进而对全球碳循环产生显著影响。受环境因子地域差异影响，地质碳汇的空间分布也存在较大差别^{[18, 19]}，在岩性相似的情况下，化学风化消耗大气CO₂速率与气温和降雨量呈正相关^[20]。考虑到岩溶动力系统的不均一性及其对环境变化的敏感性^{[21, 22]}，有必要对比不同气候区岩溶作用的空间(土地利用的影响)及季节变化，进一步揭示岩溶作用的短时间尺度效应^[23]。本文以泰国北碧赛要县热带岩溶峰丛谷地小流域为背景，利用标准溶蚀试片法研究不同土地利用区标准试片土下溶蚀量，分析了溶蚀速率的差异程度与影响因素，并与中国西南典型峰丛洼地区进行了对比。本文为中国地质调查局境外地调“中国与中南半岛岩溶地质对比研究”项目成果之一，文中岩石、 土壤与水样均于项目执行期间获取(2013～2015年)，野外工作由中国地质科学院岩溶地质研究所和泰国自然资源与环境部地下水资源厅合作完成。

北碧岩溶区位于泰国中西部(图 1)，总体上属于热带气候环境，无冬季，年均温度25℃左右，多年月平均最高气温为35～39℃，多在4月。从降雨条件看，泰国年均降雨量1550mm，分为雨季和旱季，雨季分布在4～10月，集中全年90 ％ 的降雨，旱季在11月～次年3月，但降雨型式完全不同于中国西南单峰型的降雨分布，根据泰国北碧省(Kanchanaburi)赛要县(Sai Yok)普特(Phu Toej)地下河流域监测到的逐日降雨量(图 2)统计^[24]，2013年度该区累计降雨量为1538mm，较均匀地分布在4～10月，超过10mm降雨的天数达52天，良好的水热条件配套，加上植被发育，为其岩溶发育创造了良好的条件。

图 1(Fig. 1)

图 1 研究区位置示意图 深蓝色部分为碳酸盐岩分布区 Fig. 1 Location of study area. Dark blue represents carbonate rock in Thailand

图 2(Fig. 2)

图 2 泰国北碧省赛要县普特泉流域逐日降雨量分布 Fig. 2 Daily rainfall of Phu Toej spring catchment，Sai Yok，Kanchanaburi，Thailand

普特地下河流域位于北碧省赛要县Erawan国家公园(图 1)，距离曼谷西北部约200km，流域面积约40km²。流域内碳酸盐岩地层主要为二叠系和三叠系白云岩和灰岩，其中尤以二叠系地层分布最为广泛，岩性最纯，厚度超过1000m，为岩溶发育优势层位。

泰国研究区岩石与土壤样品取样工作于2013年3月9～29日进行，泉点调查与水样取样工作于2014年3月1～8日进行；在普特研究区内共选择了5个点采集样品，它们分别Phu Toej(普特泉口附近)、Hub Pu、Nong Phuk、Huai Sai Yok和Nong Bon(表 1)。2013年11月选择灌木林地、 荒草地、 人工林地、 稀疏乔木林地及竹林地等5种土地利用类型开展溶蚀试片埋放工作。在每一种土地利用区确定一处代表性土壤剖面，按空中(距离地面高1.5m)、 岩面、 土下20cm和土下50cm深度分别埋放试片，每层各放置6个试片，其中3片用于旱季溶蚀量估算(于2014年3月提取)，3片用于年溶蚀量估算(于2014年11月提取)，每种土地利用类型埋放溶蚀试片24片，共埋放120片。溶蚀试片带回实验室后，先用超纯水将它们洗净，然后置于105℃的烘箱中烘12小时，烘干后的试片立刻置于干燥器中，等它们的温度降至室温以后，再用万分之一精度的电子天平称重。

表 1(Table 1)

表 1 普特研究区岩石主要组分特征 Table 1 Main components of dolomite in Phu Toej 地点 经纬度 CaO/％ MgO/％ CaO／MgO SiO2/％ Al2O3/％ Fe2O3/％ FeO/％ K2O/％ LOI/％ Phu Toej 14°20′11.19″N， 98°59′23.31″E 33.93 19.20 1.77 0.02 0.08 0.01 0.04 0.02 46.03 Hub Pu 14°21′4.42″N， 98°59′34.46″E 32.59 18.57 1.75 2.44 0.43 0.01 0.13 0.02 44.17 Nong Phuk_1 14°23′02″N， 98°58′11.4″E 34.28 18.26 1.88 0.02 0.05 0.02 0.02 0.02 45.30 Nong Phuk_2 14°23′02″N， 98°58′11.4″E 31.04 21.20 1.46 0.09 0.10 0.03 0.02 0.02 45.59 Huai Sai Yok 14°22′28.5″N， 98°56′46.8″E 34.38 17.94 1.92 0.03 0.09 0.01 0.02 0.02 45.10 Nong Bon 14°26′6.8″N， 98°57′2.7″E 32.10 20.02 1.60 0.03 0.05 0.01 0.02 0.01 45.49 平均值 33.05 19.20 1.72 0.44 0.13 0.02 0.04 0.02 45.28

表 1 普特研究区岩石主要组分特征 Table 1 Main components of dolomite in Phu Toej

标准溶蚀试片使用取自桂林泥盆系上统融县组纯石灰岩，并统一尺寸。试片为圆形，直径40mm，厚约3mm。每种土地利用类型每个层面放置3块，放置时间为一个水文年，取出后测其年单位面积溶蚀量或年绝对溶蚀量^[25]。计算公式如下：

(1)

公式 (1)中：ER为年单位面积溶蚀量(mg/cm².a)； W1为试片初重(g)； W2为试片称后重量(g)； T为埋放时间(天)； S为试片表面积(约28.9cm²)。

水温、 pH、 电导率(SpC)、 水位、 溶解氧(DO)等利用美国Eureka环境工程公司 Manta-2多参数水质仪在线监测，每15分钟获取一组数据，精度分别为0.1℃、 0.2、 1μs/cm、 0.01m和0.01mg/L。水化学成分、 δ ¹³ C同位素检测分别依据国标GB/T8538-2008 等和地质行业标准 DZ/T 0184.1-0184.22-1997(同位素地质样品分析方法)，测试分析由国土资源部岩溶地质资源环境监督检测中心完成，检测仪器为IRIS Intrepid Ⅱ XSP全谱直读等离子体光谱仪和MAT253稳定同位素质谱仪，δ ¹³ C_DIC以V-PDB标准给出，分析误差＜0.15 ‰ 。

岩石化学成分CaO、 MgO、 SiO₂、 Al₂O₃、 Fe₂O₃和K₂O检测依据“硅酸盐岩石化学分析方法”国家标准(GB/T14506.28-2010)，在X射线荧光光谱仪(PW4400)进行，测试工作由国家地质实验测试中心完成。土壤样品检测依据地质行业标准“地质矿产实验测试质量管理规范”(DZ/T0130-2006)，土壤pH和有机质(OM)的测定分别依据林业行业标准LY/T1239-1999和LY/T1237-1999，检测仪器为Axios型X射线荧光光谱仪、 PHS-3S型pH计，测试工作由国土资源部长沙矿产资源监督检测中心完成。

普特峰丛山区主要发育于二叠纪。以微晶白云岩为主，主要组分为CaO和MgO，平均含量分别为33.05 ％ 和19.20 ％ ，烧失量平均值为45.28 ％ ； 其他组分含量较低，如SiO₂和Al₂O₃平均含量分别只有0.44 ％ 和0.13 ％ ；CaO/MgO比值为1.46～1.92，平均为1.72(表 1)。与亚热带区中国西南广西马山县弄拉白云岩相比^[26]，Ca、 Mg含量均较高，Si、 Al、 Fe含量较低。

白云岩区的岩石-土壤的元素迁移不同于灰岩地区，其成土过程表现为C、 Ca、 Mg淋失，Fe、 Si和Al等酸不溶物相对累积，即逐步淋溶风化的地球化学过程^[26]。SiO₂、 Al₂O₃和Fe₂O₃是土壤剖面的主要成分，三者总和在不同土地利用土壤剖面中所占的全土质量比为77.07 ％ ～94.20 ％ (表 2)，而K₂O、 Na₂O、 CaO和MgO等易溶组分的含量都比较低，这说明在区域的风化过程中普遍发生Na、 K、 Ca、 Mg等元素的流失。元素含量在同一剖面垂直方向上的变化并不明显，但Si、 Al、 Fe、 Ca和Mg等在不同土地利用区土壤的含量分布却存在较大的差异。人工林地土壤SiO₂含量最高，Al₂O₃和Fe₂O₃含量最低； 乔木林地土壤SiO₂含量最低，但Al₂O₃和Fe₂O₃含量最高。土壤pH值为4.16～5.73，均小于6，为酸性土壤，有机质(OM)在不同土地利用与土壤层中变化较大，为0.75 ％ ～5.47 ％ ，总体上表层土有机质含量大于亚表层土，说明表层土壤有机碳(约占OM的60 ％)储量较大。土壤有机碳的来源以及与土壤的关系复杂^{[27, 28]}，而土壤有机碳(C_org.)为土壤CO₂的主要来源，因此土壤CO₂为岩溶泉HCO₃^-不容忽视的重要来源^[29]。因而土壤有机碳对岩溶作用具明显的促进作用。

表 2(Table 2)

表 2 普特研究区不同土地利用典型土壤剖面元素含量(％) Table 2 Element contents of typical soil profile in various landuses in Phu Toej 土地利用 经纬度 土壤层 SiO2 Al2O3 Fe2O3 T* CaO MgO CaO／MgO K2O TN pH OM 荒草地 14°20′11″N， 98°59′23″E 表层土 60.55 17.96 6.65 85.16 0.57 0.38 1.50 0.90 0.14 5.73 2.72 亚表层土 55.33 21.99 7.65 84.97 0.35 0.46 0.76 1.00 0.07 4.88 0.75 人工林地 14°22′28.5″N， 98°56′46.8″E 表层土 80.89 8.67 4.64 94.20 0.31 0.10 3.10 0.06 0.15 4.98 2.56 亚表层土 74.50 13.13 5.31 92.94 0.22 0.13 1.69 0.04 0.09 4.16 1.14 竹林地 14°23′02″N， 98°59′11.4″E 表层土 47.21 23.85 10.76 81.82 0.37 0.40 0.93 0.34 0.27 4.47 4.09 亚表层土 42.08 28.96 11.03 82.07 0.31 0.38 0.82 0.28 0.26 4.42 1.73 乔木林地 14°26′13.9″N， 98°59′54.3″E 表层土 31.29 33.37 12.41 77.07 0.46 0.93 0.49 0.05 0.17 5.01 4.96 亚表层土 29.09 36.18 12.96 78.23 0.28 0.94 0.30 0.01 0.12 4.79 2.48 灌木林地 14°20′12″N， 98°59′35″E 表层土 43.42 27.70 9.58 80.70 0.77 0.65 1.18 0.90 0.16 5.36 2.48 亚表层土 44.63 25.54 8.87 79.04 1.16 0.65 1.78 0.96 0.28 5.56 5.47 平均值 50.90 23.74 8.99 83.63 0.48 0.50 0.96 0.45 0.17 4.94 2.84 *T代表SiO2+Al2O3+Fe2O3总和

表 2 普特研究区不同土地利用典型土壤剖面元素含量(％) Table 2 Element contents of typical soil profile in various landuses in Phu Toej

对比 表 1与 表 2，在岩石风化→土壤的成土过程中，CaO平均值从33.05 ％ 降到0.48 ％ ，Mg从19.20 ％ 降到0.50 ％ ，CaO/MgO 平均值从1.72降到0.96。说明白云石可溶性物质在成土过程中被淋失，Mg的移动性低于Ca，在土壤中相对富集。

5种土地利用区4个层位不同季节与全年平均溶蚀量见 表 3，每个层位3个溶蚀试片溶蚀量平均值代表该层平均溶蚀量，其中年与旱季溶蚀量为实测值，雨季溶蚀量为年溶蚀量减旱季溶蚀量所得，并据此计算了雨季溶蚀量占全年溶蚀量的百分比。

表 3(Table 3)

表 3 普特不同土地利用雨季、 旱季与全年土下溶蚀量*(单位： mg) Table 3 Mean weight loss of tablets yearly and that in rainy season and dry season of Phu Toej 土地利用 埋放位置 全年溶蚀量 旱季溶蚀量 雨季溶蚀量 雨季占全年溶蚀量/％ 平均溶蚀量 土下平均 平均溶蚀量 土下平均 平均溶蚀量 土下平均 荒草地 (SP1) 150 27.2 0 29.2 130.2 11.8 30.7 17.4 99.5 59.6 -20 166.8 32.0 134.8 80.8 -50 194.5 48.2 146.4 75.2 灌木林地 (SP2) 150 28.5 3.5 25.0 87.8 0 110.8 83.8 16.6 12.1 94.2 71.6 85.0 -20 82.9 10.1 72.9 87.9 -50 57.5 9.8 47.7 83.0 稀疏乔木林地 (SP3) 150 29.5 2.4 27.1 91.8 0 137.6 140.9 26.0 34.2 111.7 106.6 81.1 -20 150.3 19.0 131.2 87.3 -50 134.7 57.7 77.0 57.2 竹林地 (SP4) 150 30.0 2.7 27.3 91.0 0 129.5 210.4 17.0 37.4 112.5 173.0 86.9 -20 266.6 53.0 213.6 80.1 -50 235.2 42.1 193.1 82.1 人工林地 (SP5) 150 31.7 4.2 27.4 86.7 0 148.4 87.8 35.6 26.2 112.8 61.5 76.0 -20 60.6 20.1 40.6 66.9 -50 54.2 22.9 31.3 57.7 *全年数据为2013年11月～2014年10月， 旱季数据为2013年11月～2014年3月， 雨季为2014年4～10月； 埋放位置列中数字150代表离地面1.5m空中， 0代表土面；-20与-50分别代表土下20cm和50cm

表 3 普特不同土地利用雨季、 旱季与全年土下溶蚀量*(单位： mg) Table 3 Mean weight loss of tablets yearly and that in rainy season and dry season of Phu Toej

表 3结果表明： 空中(离地面1.5m高)年平均溶蚀量为27.2～31.7mg，变化较小； 土下不同深度年平均溶蚀量为29.2～266.6mg，不同土地利用之间变化较大，最大值位于竹林地土下20cm处。土下年平均溶蚀量为83.8～210.4mg，从大到小依次发生在竹林地、 稀疏乔木林地、 荒草地、 人工林地与灌木林地。旱季与雨季土下平均溶蚀量分别为12.1～37.4mg和71.6～173.0mg，雨季最大溶蚀量发生在竹林地土下20cm处(213.6mg)，而旱季最大溶蚀量则发生在稀疏乔木林地土下50cm处(57.7mg)； 雨季不同深度土下溶蚀量占全年溶蚀量的57.2 ％ ～87.9 ％ ，平均为76.5 ％ 。雨季空中试片平均溶蚀量占全年的比例接近90 ％ 。

普特不同土地利用区标准试片土下年均溶蚀量为83.8～210.4mg/a，溶蚀速率为29.0～72.8t／km² ·a (表 4)，远高于中国西南广西马山县弄拉亚热带典型峰丛洼地区土下年平均溶蚀量^{[6, 13, 26]}，普特灌木与乔木林地土下溶蚀速率是弄拉次生林地的1.5～2.5倍(表 4)，而这两个区域在岩性、 地貌上及水文地质条件等方面均具有类似性，可见气候因子(高温与均一化降雨型式)及其延伸的快速的物质循环过程是导致强烈岩溶作用发生的重要控制因素。有机碳的快速分解能产生丰富的土壤CO₂(表 5)，但不利于有机碳的积累，这也可能是导致普特土壤有机碳含量略低于马山弄拉的原因之一，均一化的降雨使得溶蚀过程能持续进行。

表 4(Table 4)

表 4 泰国普特与广西弄拉不同土地利用土下溶蚀速率对比 Table 4 Comparison of mean annual dissolution rates in soil of different landuses of Phu Toej, Thailand and Nongla，Guangxi，China 地点 土地利用 年均溶蚀量 /mg·a-1 溶蚀速率 /t·(km2.a)-1 广西马山弄拉 [6, 13, 26] (23°39′N， 108°19′E) 耕地 11.8 4.1 灌丛 1.5 0.5 次生林地 58.5 20.2 园地 96.6 33.4 泰国赛要普特 (14°22′N， 98°56′E) 荒草地 130.2 45.0 灌木林地 83.8 29.0 乔木林地 140.9 48.8 竹林地 210.4 72.8 人工林地 87.8 30.1

表 4 泰国普特与广西弄拉不同土地利用土下溶蚀速率对比 Table 4 Comparison of mean annual dissolution rates in soil of different landuses of Phu Toej, Thailand and Nongla，Guangxi，China

表 5(Table 5)

表 5 普特流域岩溶泉域土壤岩溶动力条件 Table 5 Soil CO2 concentration and soil organic carbon contents in Phu Toej catchment 泉域 土地利用 pH 土壤CO2 /μL·L-1 平均土壤 有机碳/％ 广西马山弄拉[6] 次生林地 7.28～7.40 16100* 3.43 园地 7.20～7.49 / 3.39 灌丛地 7.98～8.40 9100* 2.00 耕地 8.33～8.44 / 3.19 泰国赛要普特 荒草地 4.88～5.73 18300** 0.88 灌木林地 5.36～5.56 17300** 2.31 乔木林地 4.79～5.01 37200** 2.16 人工林地 4.16～4.98 28800** 1.07 竹林地 4.42～4.47 / 1.69 *土壤CO2为雨季平均值 **土壤CO2为雨季末期平均值(2014年11月)

表 5 普特流域岩溶泉域土壤岩溶动力条件 Table 5 Soil CO2 concentration and soil organic carbon contents in Phu Toej catchment

普特泉域不同土地利用类型岩溶动力条件如 表 5，土壤CO₂与有机质含量是两个促进岩溶作用的重要动力因子^[30]。从 表 5可知，普特流域土壤pH值较低，酸化现象普遍，但雨季末期CO₂含量仍高于广西弄拉亚热带峰丛洼地区雨季土壤^[6]，说明热带湿热高温条件，生物活动强烈，有机质分解强烈且快速。若同为雨季比较，普特流域土壤CO₂含量将更高，十分有利于岩溶作用的进行。这也可能是导致土壤有机碳含量偏低的原因。普特林地土壤有机碳含量相对较高，但整体上略低于广西弄拉亚热带峰丛洼地区。

从研究区出露的岩溶泉水化学特征也进一步证实了气候因子对碳酸盐岩溶蚀速率的控制作用(表 6)。普特流域岩溶泉水温较高，pH值较低，但Ca^2＋、 HCO₃^-含量与电导率均大大高于亚热带的弄拉峰丛洼地区表层岩溶泉，说明热带的水热条件比亚热带区更加优越，因而岩溶作用强度更大。

表 6(Table 6)

表 6 普特研究区流域内表层岩溶泉水化学主要指标 Table 6 Main hydrochemical parameters of epikarst springs in Phu Toej catchment 研究区 土地利用 表层泉 水温/℃ pH Ca2＋/mg·L-1 HCO-3/mg·L-1 电导率/μs·cm-1 马山弄拉[6] 次生林地 兰电堂泉 19.7 7.54 81.5 384.25 601 灌丛地 东旺泉 19.4 7.70 67.5 311.1 448 赛要普特 原始林地 Phu Toej 25.1 6.75 115.5 543.66 738 灌丛地 Hoob Etor 24.1 6.94 108.4 545.79 706 原始林地 Nong Bon 23.2 7.20 99.2 477.57 672

表 6 普特研究区流域内表层岩溶泉水化学主要指标 Table 6 Main hydrochemical parameters of epikarst springs in Phu Toej catchment

若溶蚀过程无其他外源酸(如HNO₃^-、 H₂SO^2-₄等)参与，则地下水体中钙镁离子与重碳酸根当量理论比值应为1(方程2)，即 _meq/ _meq=1.0。章程等^[24]对研究区7个岩溶泉水水化学测试结果表明，普特泉域比值为1.02～1.06，十分接近理论值1.0，说明普特泉流域碳酸盐岩溶蚀作用主要由大气或土壤CO₂驱动，即H₂CO₃溶蚀碳酸盐岩，外源酸的影响可以忽略不计；泉水中低含量的HNO₃^-(3.26～4.78mg/L)和 H₂SO^2-₄(3.92～5.10mg/L)值也证实了这点^[24]。

(2)

从方程 (2)看出，水体中CO₂浓度升高，促进方程向右进行。每消耗1mol CO₂可产生2mol HCO₃^-。溶蚀所需的CO₂主要来自大气和土壤CO₂^[29]。大气CO₂含量相对稳定，因此土壤CO₂含量的高低将直接影响碳酸盐岩的溶蚀速率，即土壤CO₂含量越高，溶蚀潜力越大。此外，雨季降水增加可通过土壤含水量促进植物根部呼吸作用并提高微生物活性^[31]，导致土壤CO₂浓度增加，进而增强岩溶作用强度。

土壤CO₂含量主要取决于生物因素(植物根系、 土壤微生物活性等)和环境因素(土壤温度、 湿度等)^{[32, 33]}，与区域温度和降雨量变化趋势一致，土壤温度升高会导致土壤CO₂浓度上升^[34]。从 表 5可知，普特人工与乔木林地土壤CO₂含量是广西马山弄拉次生林地的1.8～2.3倍，具备产生较高溶蚀速率的驱动条件，这也从另一个侧面佐证了溶蚀试片结果的可靠性。

普特研究区不同土地利用空中及不同土壤深度溶蚀量见 图 3，空中试片溶蚀量变化很小，土下溶蚀量则变化较大，年平均溶蚀量从大到小依次发生在竹林地、 稀疏乔木林地、 荒草地、 人工林地与灌木林地。

图 3(Fig. 3)

图 3 普特不同土地利用土下溶蚀速率随深度变化 Fig. 3 Dissolution rate variation with soil depth

亚热带岩溶区研究表明，土壤CO₂主要来自土壤有机质的分解，土壤有机碳通过分解产生CO₂和促进土壤微生物生长来加速岩溶作用速率^{[6, 35]}。因而，较高土壤有机质含量是产生较高溶蚀量的重要前提条件。在热带气候条件下，土壤有机质分解更加快速，乔木林地土下高CO₂含量也证实了这点，所以，竹林地和乔木林地表层土壤有机质含量较高是导致土下溶蚀量较高的主要原因(表 2)。

另外，竹林地细小根系极其发达，到土下30cm处仍有发育，改善土壤通透性，有利于水分的向下入渗，另一方面根系呼吸释放大量的CO₂，可从而促进岩溶作用，因而本区土下溶蚀量最大值发生在竹林地土下20cm处(表 3)。这一结果也与重庆金佛山水房泉流域研究相一致^[4]。

但不同土地利用区随着土壤深度的增加，溶蚀量呈现不同的变化趋势(表 3)。其中增幅较大的位于荒草地和竹林地，荒草地位于谷地的下游开口处，地形开阔平坦且土层较厚，与林地比较对气温的调蓄能力较差，因而能保持较高的土壤温度和生物活动强度，接受的雨水补给入渗也相对均一，有利于岩溶作用持续进行。

不同深度溶蚀量相对较均一的位于乔木林地(表 3)，说明随着植被的正向演替与土壤性状的均一化(硅铝率和钙镁比值不断减小)将导致溶蚀速率的均一化，从试验点乔木分布密度和溶蚀量大小看，暗示随着乔木分布密度的增加土下溶蚀量也将随之增加。

稀疏灌木林地和人工林地土下溶蚀量随深度增加有下降趋势，前者土壤有机质含量相对较高，且随深度有增加趋势，但亚表层土壤CaO含量也较高(表 2)，这可能是抑制溶蚀作用的主要因子。因为，碳酸钙细微颗粒的存在，在其溶蚀过程中会产生局部的碱性屏障，因而影响试片的进一步溶蚀，类似埋放于近基岩面的试片溶蚀量往往较小。中国北方干旱半干旱岩溶区土壤无机碳含量(土壤风化成土过程中形成的发生性碳酸盐矿物态碳)与土下溶蚀速率的负相关证实此效应的存在^[36]，即高浓度的土壤无机碳对试片产生的负效应可显著抵消有机碳的正效应。

在岩石风化成土过程研究中，一般可用矿物的水解程度来反映母质的风化度，并且可以用二氧化硅与铁、 铝氧化物的分子比率，即硅铝铁率(saf=SiO₂/(Fe₂O₃＋Al₂O₃))作为母质风化度的指标推断出母质风化的深浅； 可用土体中硅铝率(sa=SiO₂/Al₂O₃)的突异来判别成土过程中是否存在异源母质、 土壤的铝化系数(V=Al₂ O₃土壤/Al₂O₃母岩)来表征土壤的熟化程度^[37]。sa、 saf越小，V越大，说明土壤富铝化程度越高。普特流域不同土地利用区岩石风化成土系数如 表 7所示。

表 7(Table 7)

表 7 普特研究区岩石风化成土系数 Table 7 The coefficient of pedogenesis for rock parent in Phu Toej 土地利用 层位 硅铝率 (sa) 硅铝铁率 (saf) 铝化系数 (Ⅴ) CaO/MgO 荒草地 表层土 3.37 2.46 138.15 1.50 亚表层土 2.52 1.87 169.15 0.76 人工林地 表层土 9.33 6.08 66.69 3.10 亚表层土 5.67 4.04 101.00 1.69 竹林地 表层土 1.98 1.36 183.46 0.93 亚表层土 1.45 1.05 222.77 0.82 乔木林地 表层土 0.94 0.68 256.69 0.49 亚表层土 0.80 0.59 278.31 0.30 灌木林地 表层土 1.57 1.16 213.08 1.18 亚表层土 1.75 1.30 196.46 1.78

表 7 普特研究区岩石风化成土系数 Table 7 The coefficient of pedogenesis for rock parent in Phu Toej

从 表 7中看到，除人工林地，其他土地利用区各自硅铝率在土壤剖面中的突异性不大，其成土过程受异源母质影响可忽略。人工林地与荒草地土壤中硅铝率均大于2，其他3种土地利用土壤硅铝率均小于2，说明前两者富铝化程度较低，后三者则较高。比较不同土地利用区岩石风化成土系数与土下溶蚀速率，发现sa、 saf、 CaO/MgO值越小，V值越大，土下溶蚀速率越大。暗示热带岩溶区土壤的演化总体上可促进岩溶作用，但异源母质可能对土下溶蚀产生不利影响。

以泰国北碧赛要县普特热带岩溶峰丛谷地小流域为背景，利用标准溶蚀试片法研究不同土地利用区土下溶蚀量，分析溶蚀速率的差异程度与影响因素，并与中国西南亚热带典型峰丛洼地区进行了对比。结果表明，普特热带峰丛谷地区不同土地利用试片土下溶蚀量变化较大，年平均溶蚀量为83.8～210.4mg/a，相当于溶蚀速率29.0～72.8 t/km².a，从大到小依次发生在竹林地、 稀疏乔木林地、 荒草地、 人工林地和灌木林地。雨季不同深度土下溶蚀量占全年溶蚀量的57.2 ％ ～87.9 ％ ，平均为76.5 ％ 。总体上，普特研究区土下溶蚀速率大大高于岩性与水文地质条件类似的中国西南亚热带峰丛洼地岩溶区，同林地对比，普特热带土下溶蚀速率是西南亚热带的1.5～2.5倍。高温与均一化的降雨过程，配置以有机碳快速分解产生的高CO₂浓度，是高溶蚀速率的主要控制因素。说明热带的水热条件比亚热带区更加优越，因而岩溶作用强度更大。较高土壤有机质含量是产生较高土下溶蚀量的重要前提条件，植被的正向演替与土壤性状的均一化可导致土下溶蚀速率的均一化，土壤的演化总体上可促进岩溶作用，但过高的土壤无机碳含量和异源母质混入可能对土下溶蚀产生不利影响。

致谢: 感谢审稿专家和编辑部老师对文章提出的宝贵修改意见。