环境科学学报  2016, Vol. 36 Issue (12): 4437-4445
引用本文
李昌兰, 戴全厚, 彭旭东, 等. 2016. 喀斯特坡耕地浅层地下孔(裂)隙发育过程中径流产污特征[J]. 环境科学学报, 36(12): 4437-4445.
LI C L, DAI Q H, PENG X D, et al. 2016. Characteristics of nitrogen, phosphorus and potassium losses in underground runoff of Karst slope farmlands during the developing process of shallow Karst fissure[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 36(12): 4437-4445.
喀斯特坡耕地浅层地下孔(裂)隙发育过程中径流产污特征    [PDF全文]
李昌兰, 戴全厚 , 彭旭东, 袁应飞    
贵州大学, 林学院, 贵阳 550025
收稿日期: 2015-12-23; 修回日期: 2016-02-22; 录用日期: 2016-03-09
基金项目: 国家自然科学基金项目（No.41461057，41061029）；贵州省重大专项（黔科合JZ字[2014]2002）
作者简介: 李昌兰(1989-), 女, E-mail:1256463611@qq.com
通讯作者（责任作者）: 戴全厚, E-mail:qhdairiver@163.com
摘要: 降雨径流产生的非点源污染是地下水污染的重要来源，喀斯特坡耕地浅层地下孔（裂）隙养分流失是造成该地区地下水污染的关键因素.通过模拟喀斯特坡耕地地下孔（裂）隙特征，采用人工模拟降雨和室内分析相结合的方法，研究浅层地下孔（裂）隙发育过程中降雨径流产污特征.结果表明：喀斯特坡耕地地下径流产污是一个极其复杂的过程，微度（1%）孔（裂）隙发育的坡耕地径流全氮、全磷和全钾流失量随雨强变化不明显，全氮和全磷流失量均在70 mm·h-1雨强达到最大值；轻度（3%）孔（裂）隙发育的坡耕地全氮、全磷流失量在雨强50 mm·h-1时达到最大值；中度（5%）孔（裂）隙发育的坡耕地全氮、全磷、全钾流失量则在雨强为90 mm·h-1时达到最大值；各孔（裂）隙发育条件下的全氮、全磷、全钾养分流失量对坡度的响应不明显，轻度发育下的全氮和全磷流失量最大，在中度发育条件下，坡耕地土壤中全钾流失总量最大；不同雨强、坡度条件下的地下径流全氮、全磷和全钾次产污模数随地下孔（裂）隙度变化亦不明显，其中全氮次产污模数在4.38~58.72 mg·h-1·m-2，全磷在0.16~3.15 mg·h-1·m-2，全钾在0.16~3.03 mg·h-1·m-2范围变化.
关键词: 次产污模数     氮磷钾流失     浅层孔(裂)隙     坡耕地     喀斯特    
Characteristics of nitrogen, phosphorus and potassium losses in underground runoff of Karst slope farmlands during the developing process of shallow Karst fissure
LI Changlan, DAI Quanhou , PENG Xudong, YUAN Yingfei    
Forestry College of GuiZhou University, Guiyang 550025
Received 23 Dec 2015; received in revised from 22 Feb 2016; accepted 9 Mar 2016
Supported by the National Natural Science Foundation of China (No.41461057, 41061029) and the Major Projects in Guizhou Province (Guizhou Branch of JZ word[2014]2002)
Biography: LI Changlan (1989-), female, E-mail:1256463611@qq.com
*Corresponding author: DAI Quanhou, E-mail:qhdairiver@163.com
Abstract: Non-point source pollution caused by rainfall runoff is an important source of groundwater pollution, and nutrient loss of underground pore fissure in Karst slope is the key factor causing groundwater pollution in Karst region. This study has investigated the characteristics of runoff nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) loss in the developing process of shallow underground pore fissure by using artificial simulated rainfall experiments, based on simulating shallow underground pore fissure characteristics of slope farmlands in Karst region. Results show that nutrient loss of underground runoff in Karst slope farmlands is a complex process, the loss amount of total N, total P and total K in micro pore (1%) fissure's slope farmlands significantly changed with the rainfall intensity. The loss of total N and total P reached maximum at 70, 50 and 90 mm·h-1 rainfall intensity for slope farmlands with pore fissures of 1%, 3% and 5%, respectively. There was no obvious changes between the loss of total N, total P and total K in different pore fissure and slope gradient; the loss of nutrients in slope farmlands reached maximum in mild (3%) porefissure for TN and TP, but in moderate (5%) pore fissure for TK. There was also no obvious changes between individual pollutant modulus of N, P and K and underground pore fissure degree under different rainfall intensity and slope gradient conditions, in which the individual pollutant modulus of N, P and K were changed in the range of 4.38~58.72, 0.16~3.15 and 0.16~3.03 mg·h-1·m-2, respectively.
Key words: individual pollutant modulus     N, P, K losses     shallow hole fissure     slope farmlands     Karst    
1 引言(Introduction)

以贵州为中心的西南喀斯特山区，面积50多万km2，是全球三大岩溶集中连片区中面积最大、岩溶发育最强烈的典型生态脆弱区(苏维词，2002).喀斯特地区成土母质大多是碳酸盐岩，贵州碳酸盐岩面积占国土面积比例最高，为61.20%，其抗风蚀能力较强，成土过程缓慢，加之该区地形崎岖破碎，山多坡陡，极易发生水土流失(王世杰等，2015；肖兴艳等，2015).该地区大量的水土和养分流失，不仅造成河流水体的污染，同时还造成土壤退化、土地生产力下降，严重制约当地农业的可持续发展和生态环境的良性循环.在该区特殊的降雨、地质环境背景下，地表土层浅薄，土被连续性差，地下孔(裂)隙不断溶蚀发育，形成发育较好的溶洞、漏斗、落水洞和地下管道等(Zhang et al., 2011；Yang et al., 2011)导致水土资源的地下漏失不断发生，而大量径流的养分流失是引起地下水污染的重要因子.我国许多学者对N、P随径流的流失规律进行了大量监测和研究(蒋锐等，2008；孔燕等，2012；李航等，2014)，结果表明土地利用方式会影响水土流失和N、P随径流流失的程度，并认为合理土地利用类型能减小当地面源污染物排放(林超文等，2010；宋泽芬等，2008).王全九和王辉(2010)通过改变降雨高度方式，研究了有效雨滴动能对土壤钾随地表径流迁移的影响.宋媛媛等(2015)通过人工降雨试验，研究了土壤中氮磷氯元素随地表径流的损失特征.然而，很少有涉及地下径流产污特征的研究，特别是针对喀斯特浅层孔(裂)隙不断发育情况下的研究更少.本文以喀斯特坡耕地为研究对象，通过模拟喀斯特地下浅层孔(裂)隙特性，采用人工模拟降雨试验研究喀斯特浅层孔(裂)隙发育过程中地下径流产污特征，以期为喀斯特坡耕地水土流失防治、地下水污染治理提供科学依据.

2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 试验材料

降雨试验在贵州大学降雨大厅进行，试验采用QYJY -501(502)便携式全自动下喷式人工降雨设备，降雨高度6 m，雨滴终点速度满足天然降雨特性，雨强连续变化范围10~200 mm·h-1，有效范围6.5 m×6.5 m, 均匀度>85%.实验采用自行设计的可调孔裂隙度的变坡钢槽，变坡钢槽宽1.5 m、长4 m、深0.36 m，可调坡度0~45°，底板均匀打孔，孔径5 cm，孔(裂)隙度0~8%任意可调.钢槽的径流出口处分上下两层收集径流.试验用土采自贵州省贵阳市花溪区坡耕地石灰土的0~20 cm耕层土壤，质地为轻粘土(表 1)，供试土壤不过筛，只对大的土壤团块进行分散处理，风干，均匀混合待试验所用.

表 1 供试土壤基本理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of the tested soil
2.2 试验方法 2.2.1 填装土槽

填装土自下而上按野外实测土壤紧实度平均值分3层装填土，分层厚10 cm·层-1，各土壤层紧实度自上而下依次为1103、410和275 kPa.在填装上层土料之前，两土层土壤表面打毛，以防土层之间出现分层现象.对填土边缘用手指压实，减小边界效应影响，表土用特制木板拔平.一场降雨结束后，更换表层10 cm土壤并达到设计要求后开始下一场降雨.

2.2.2 实验设计

基于喀斯特坡耕地野外调查结果，坡度设定为5°、10°、15°、20°和25°5个坡度水平；根据当地降雨资料，雨强设置为15、30、50、70和90 mm·h-1 5个雨强水平；地下孔(裂)隙定义为微度发育(孔(裂)隙度为1%)、轻度发育(孔(裂)隙度为2%，3%)和中度发育(孔(裂)隙度为4%，5%)3个等级；降雨历时90 min，每个雨强重复2次试验，共250场降雨.当径流槽地下产流开始后，每隔10 min用500 mL聚乙烯瓶收集径流水样，用于测定径流水样中全氮、全磷、全钾含量，其余径流全部收集在径流大桶内，测定径流及泥沙量.

2.2.3 样品分析

水样采集后现场加酸保存，并在24 h内进行室内分析.全磷采用过硫酸钾氧化钼锑抗分光光度法测定；全钾采用原子吸收光谱仪法测定；全氮采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定(国家环境保护总局，2002).采集人工模拟降雨试验用水作为空白样，径流分析结果扣除该空白.

3 结果与分析(Results and analysis) 3.1 不同降雨强度条件下地下径流产污特征

降雨径流不但可携带径流泥沙而发生流失, 同时径流中可溶解或携带土壤养分而发生地下流失, 造成土壤退化和地下水污染.为揭示地下浅层孔(裂)隙发育过程中地下径流产污量在不同雨强条件下的变化特征，点绘全氮、全磷、全钾流失量与降雨强度变化关系如图 1、图 2和图 3所示.

图 1 不同降雨条件下径流N流失特征 Fig. 1 The characteristics of run-off N under different rainfall conditions

图 2 不同降雨条件下径流P流失特征 Fig. 2 The characteristics of run-off P under different rainfall conditions

图 3 不同降雨条件下径流K流失特征 Fig. 3 The characteristics of run-off K under different rainfall conditions

由图 1可知，不同降雨条件下的径流全氮流失量具有以下特征：

①就微度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙1%)，当雨强在15~30 mm·h-1时，地下径流全氮流失量随雨强增大呈现增加趋势，当雨强达到70 mm·h-1，地下径流氮素流失量达到最大值，说明在微度孔(裂)隙发育条件下，中雨强氮素污染量最大.

②就轻度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙3%)，小雨强(15~30 mm·h-1)时，地下径流中氮素污染量随雨强增大而增大；当雨强达到50 mm·h-1时，氮素污染量达到最大值，随后随着雨强增大污染流失量逐渐降低，说明在轻度孔(裂)隙发育过程中，中雨强条件下的氮素最易随地下径流流失.

③就中度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙5%)，在小雨强和中雨强条件下，产污量随地下径流流失量变化不明显，在雨强增大到90 mm·h-1时，氮素随地下径流流失量显著增加，说明在中度孔(裂)隙发育过程中，大雨强下径流中以氮素污染为主.

④就各种地下浅层孔(裂)隙发育等级坡耕地而言，一定条件下氮素污染量在小雨强(15~30 mm·h-1)条件下均随雨强增大而增加，其流失总量在0~100 mg之间变化，当雨强增到一定程度时，氮素污染量显著高于小雨强下氮素污染量，其氮素污染量最大可达到300 mg，只是在不同发育程度下的地下浅层孔(裂)隙对雨强的响应不同.

由图 2可知，不同降雨条件下的径流全磷流失量具有以下特征：

①就微度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙1%)，在小雨强条件下(15~30 mm·h-1)，地下径流全磷流失量随雨强变化不明显，当雨强达到70 mm·h-1，地下径流中磷素污染最严重，说明在微度孔(裂)隙发育条件下，中雨强最容易导致磷素淋失.

②就轻度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙3%)，磷素流失量在雨强为50 mm·h-1时达到最大值，其它雨强下磷素流失量均无明显规律性，这可能与磷素在土壤中容易被固定，其流失量的大小主要受成土母质的影响有关.

③就中度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙5%)，在整个雨强变化过程中，全磷养分随地下径流流失变化不明显，在雨强增大到90 mm·h-1时，磷素随地下径流流失量总体上略高于其它雨强下的流失量.这表明，在中度地下浅层孔(裂)隙发育条件下，雨强不再是影响磷素淋失的主导因子.

④就各种地下浅层孔(裂)隙发育等级的坡耕地而言，一定条件下地下径流中全磷流失量在小雨强(15~30 mm·h-1)条件下无明显的变化趋势，其流失量总体在0~20 mg之间波动，在微度和轻度孔(裂)隙发育过程中，孔(裂)隙对不同雨强的响应不同.在微度发育情况下，地下浅层孔(裂)隙对70 mm·h-1雨强的响应最显著；在轻度发育条件下，地下浅层孔(裂)隙对50 mm·h-1雨强的响应最显著，在中度地下浅层孔(裂)隙发育条件下，雨强不再是影响磷素淋失的主导因子.

由图 3可知，不同降雨条件下的径流全钾流失量具有以下特征：

①就微度和轻度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙1%~3%)，地下径流中全钾流失量随雨强变化总体上不明显，其变化范围在0~20 mg之间变化.

②就中度孔(裂)隙发育而言(地下孔(裂)隙5%)，在小雨强和中雨强条件下，全钾流失量随雨强变化不明显，而当雨强增大到大雨强(90 mm·h-1)时，全钾流失量达到最大值(40 mg左右).

③就各种地下浅层孔(裂)隙发育等级的坡耕地而言，一定条件下地下径流中全钾流失量在小雨强(15~30 mm·h-1)和中雨强(50~70 mm·h-1)条件下没有明显的变化趋势，其流失量总体在0~20 mg之间波动，此时雨强对全钾流失量响应不明显；在中度地下浅层孔(裂)隙发育条件下，大雨强对地下径流中全钾养分流失量影响最大.

3.2 不同坡度条件下地下径流产污特征

在喀斯特特殊地形条件下，地形对坡面物质流失的影响主要有两个方面:一是地形通过对光、水、热等的再分配影响坡耕地土壤养分流失；二是对坡面组成物质的稳定程度、径流动能增减等因子直接影响土壤养分流失，其中坡度可以认为是地形影响坡面物质流失的直接作用因子(王全九等，2009).因此，坡度对坡面土壤养分迁移有重要的影响作用，为探索喀斯特地区不同坡度对地下浅层孔(裂)隙径流产污特征影响，点绘地下径流中各养分流失量随坡度变化趋势，如图 4、图 5和图 6所示.

图 4 不同坡度条件下径流N流失特征 Fig. 4 The characteristics of run-off N under different slope conditions

图 5 不同坡度条件下径流P流失特征 Fig. 5 The characteristics of run-off P under different slope conditions

图 6 不同坡度条件下径流K流失特征 Fig. 6 The characteristics of run-off K under different slope conditions

由图 4可知，就不同坡度条件下径流氮素产污量而言，微度和中发育条件下的地下浅层孔(裂)隙，其全氮流失量和坡度的响应关系均不显著，只有在轻度发育条件下，氮素产污量随着坡度的增大呈现出增加的趋势.总体而言，氮素产污量在轻度发育条件下高于微度和中度条件下的产污量，其中微度发育条件下的全氮流失量在0~223 mg变化，轻度和中度发育条件下的氮素流失量在0~478 mg和0~355 mg变化.这表明地下浅层孔(裂)隙发育到一定程度时，氮素淋失越严重.

喀斯特坡耕地地形状况直接决定了该地区地下径流产污的基本特点.由图 5可知，磷素流失量在不同坡度条件下没有明显的分布规律，只有在轻度发育条件下，磷素流失量随着时间的推移逐渐减少，在30 min左右时出现了峰值，这可能与磷在径流中的溶解有关，图中也反映了磷素的流失不受坡度变化的影响；但从总体看来，不同发育程度下的孔(裂)隙对磷素流失的影响不同，在微度、轻度和中度发育条件下，全磷流失量呈先增加后减少的变化，其值分别达到0~30、0~40和0~20 mg，即中度 < 微度 < 轻度.

由图 6可知，在地下浅层孔(裂)隙微度发育条件下，全钾流失量在5~15°范围内，随坡度变化不明显，只有在陡坡条件下，全钾流失量受坡度影响较大，当坡度增大到20°时，全钾流失量达到最大值，此后随着坡度的增加流失量反而减少；对地下浅层孔(裂)隙轻度发育条件而言，全钾流失量不受坡度变化的影响；就地下浅层孔(裂)隙中度发育条件而言，全钾流失量随坡度变化波动较大.总体看来，不同程度发育的地下浅层孔(裂)隙对土壤中全钾流失量影响不同.中度发育条件下对钾素流失影响最大，其次是微度，影响最小的是轻度，说明在地下浅层孔(裂)隙中等发育情况下，钾素最易淋失.

3.3 不同地下孔(裂)隙度条件下地下径流产污特征

喀斯特环境条件下浅层地下孔(裂)隙的发育是地表土壤漏失的关键因素，同时也是加剧石漠化发展和地下水污染的重要因子.为揭示喀斯特坡耕地地下孔(裂)隙发育过程中地下径流产污量变化特征，点绘不同地下孔(裂)隙下的地下径流养分流失量与降雨历时关系，如图 7所示.

图 7 不同地下孔(裂)隙条件下径流N、P、K流失特征 Fig. 7 The characteristics of run-off N、P、K under different hole fissure conditions

由图 7可知，地下孔(裂)隙度在1%~4%范围时，氮素产污量随地下孔(裂)隙度增加而增加，说明在轻度发育条件下地下径流氮素产污量随孔(裂)隙发育成增长趋势；当地下孔裂(裂)度达到5%时，其全氮流失量则呈降低变化趋势.对全磷流失量而言，其随地下孔(裂)隙度变化关系不明显，当地下孔(裂)隙度为1%、4%和5%时其数值相差不大且10 min降雨时段内的全磷流失量在20 mg以下；当地下孔(裂)隙度为2%和3%时，地下径流全磷流失量总体较高，其10 min降雨时段内数值在20~40 mg之间变化.对于全钾流失量而言，其随地下孔(裂)隙度变化亦不明显，当地下孔(裂)隙度在1%~4%时其10 min降雨时段内的流失量均在20 mg以下变化，而当孔裂隙度在5%时其10 min降雨时段内的流失量则高于12 mg，说明岩溶孔裂隙发育达到一定程度时地下径流全钾流失量有增加趋势.

为进一步分析地下径流产污特征与地下孔(裂)隙度变化关系，累积各场降雨在历时90 min内养分流失量可计算得到次产污模数(表 2).同时对地下孔(裂)隙度与次产污模数进行回归分析，结果如图 8所示.

图 8 地下孔(裂)隙度与次产污模数的关系 Fig. 8 The Relationship between pollutant modulus of fissure conditions

表 2 不同孔裂隙度下的次产污模数 Table 2 The individual pollutant modulus of different fissure conditions

由表 2及图 8可知，不同地下孔(裂)隙度条件下地下径流次产污模数具有以下变化特征：

①全氮次产污模数而言，在不同雨强条件下全氮次产污模数与地下孔(裂)隙度变化关系不明显.小雨强下(15 mm·h-1)，全氮次产污模数在孔(裂)隙度为3%时最小，最小值为4.52 mg·h-1·m-2, 中雨强下(50 mm·h-1)则呈现增加后减小的变化趋势且在地下孔(裂)隙度为4%时取得最大值(51.49 mg·h-1·m-2)，大雨强下(90 mm·h-1)呈增加趋势，说明地下孔(裂)隙发育中地下径流全氮流失与雨强变化较为复杂.在不同坡度条件下(除5°外)，全氮次产污模数均随地下孔(裂)隙度增加呈先增加后减小趋势.总体而言，全氮次产污模数与地下孔(裂)隙度呈显著(p < 0.05)线性正相关关系(图 9)，说明地下孔(裂)隙发育有利于坡地氮素流失.

②对全磷次产污模数而言，在不同雨强下的全磷次产污模数与地下孔(裂)隙变化关系不明显.当雨强为15和70 mm·h-1时，全磷次产污模数随地下孔(裂)隙度增加呈先增加后减小的变化趋势，当雨强为30和50 mm·h-1时，全磷次产污模数随地下孔(裂)隙度增加呈先增加后减小的变化趋势，而当雨强为90 mm·h-1时随地下孔(裂)隙度增加而增加.不同坡度条件下的全磷次产污模数与地下孔(裂)隙度变化亦不明显，坡度为5°~15°时其随地下孔(裂)隙度增加呈先增加后减小再增加的变化趋势，而在20°~25°时则相反.总体而言，全磷次产污模数与地下孔(裂)隙关系无显著变化关系.

③对全钾次产污模数而言，不同雨强下的全钾次产污模数亦与地下孔(裂)隙度变化不明显，全钾次产污模数数值在0.21~2.73 mg·h-1·m-2.不同坡度条件下的全钾产污模数与地下孔(裂)隙度变化关系亦不明显.回归分析结果显示，全钾次产污模数与地下孔(裂)隙度呈显著(p < 0.05)指数函数关系.

4 讨论(Discussion) 4.1 雨强对径流养分流失影响

雨强对喀斯特坡耕地养分流失有重要影响.降雨因素是影响土壤溶质随径流迁移的一个重要因素之一，它不仅为整个土-水体系输入水量，而且也输入能量，因此它是土壤体系中水分和溶质运移的能源(穆天亮，2009).降雨强度反映了土壤表面的供水强度，其大小直接影响土壤入渗过程，对径流中养分流失起决定作用.本研究表明，微度孔(裂)隙发育的坡耕地在小雨强下的径流全氮流失量随雨强增大而增加，全磷和全钾流失量变化不明显，轻度孔(裂)隙发育的坡耕地全氮、全磷流失量在雨强50 mm·h-1时均达到最大值，对中度孔裂隙发育的坡耕地而言，各养分流失量在小雨强条件下没有显著的变化规律，在雨强为90 mm·h-1时，径流中全氮、全磷、全钾流失量均达到最大值.已有研究表明，不同雨强下地表径流中TN、DN、DP均存在明显的初期径流冲刷效应(陈玲等，2013)，罗春燕等(2009)研究表明磷素和钾素流失总量也随着雨强的增加而增加，而雨强对氮素流失的影响不大，这与本研究结果有差异，究其原因主要是由于本研究中养分流失主要对象是地下径流流失部分，土壤养分地下径流流失不仅和雨强有关，还与地下孔裂隙度发育程度密切相关.

4.2 坡度对径流养分流失影响

在降雨条件下，土粒受雨滴击溅而分散、破坏和迁移，坡度的存在使坡面被溅起土粒随径流水向坡下移动，造成大量的径流养分流失(郑子成等，2013).坡度是降雨条件下养分流失的重要影响因子之一(Pan et al., 2006)，坡度变化不仅改变了坡面水流特征，同时也改变了雨滴与土壤的接触角，从而改变了水体和物质的平衡状态，这一系列变化必然改变地下径流养分迁移过程.目前关于坡度对养分流失影响主要集中于地表，而对地下径流养分流失研究罕见.多数研究表明，土壤中养分流失量随坡度变化存在一个“养分流失临界坡度”(王丽等，2015；张亚丽等，2007；孔刚等，2007).在本研究中，地下径流养分流失与坡度的响应关系不显著，究其原因，是因为本研究中的坡面径流主要为地下(孔)裂隙流，其变化主要受土壤本身渗透性能及地下(孔)裂隙大小影响，坡度对其影响很小.

4.3 地下(孔)裂隙对径流养分流失影响

喀斯特地区大量碳酸盐岩的分布，加之该区特殊的水文环境和适宜的气候条件，为喀斯特地区地下溶蚀作用奠定了良好的基础.喀斯特地区特殊的溶蚀作用引起岩石垂直节理和裂隙溶蚀发育并形成地下孔(裂)隙、管道、落水洞等，为土壤及径流养分向地下流失提供了运移通道.地下孔(裂)隙发育对喀斯特地区养分流失过程有重要影响，作为影响喀斯特地区坡面水土及养分流失的重要因子，地下孔(裂)隙度是指地下岩层单位投影面积上，因溶蚀、断裂等营力作用所形成的渗水孔裂缝的面积百分数(杨智等，2010).本研究中，地下孔(裂)隙与养分流失量关系主要表现为全氮流失量在微度和轻度发育条件下，随地下孔(裂)隙的增大而增加，在中度时反而减小，对全磷和全钾流失量而言，其随地下孔(裂)隙度变化关系不明显.究其原因，主要是因为在降雨条件下，喀斯特坡耕地地表土壤在雨滴击溅下产生表土结皮，同时土壤内部结构将发生较大变化，如土壤孔隙被入渗水流携带的细小土粒所填充，水流从表土流到孔(裂)隙处的历时不等，其对土壤养分的溶解或淋洗作用差异较大，故地下径流全氮、全磷和全钾流失量随地下孔(裂)隙度变化不明显.本文基于野外实地调查，采用室内模拟研究地下孔(裂)隙发育中的地下径流产污特征，这与野外实际情况还存在一定差异，今后应加强养分在土壤内部及孔(裂)隙内的过程研究.

5 结论(Conclusions)

1) 不同雨强下，微度孔(裂)隙发育的坡耕地在小雨强下的径流全氮流失量随雨强增大而增加，全磷和全钾流失量变化不明显，其范围均在0~10 mg之间波动；轻度孔裂隙发育的坡耕地全氮、全磷流失量在雨强50 mm·h-1时均达到最大值，全氮最大流失量可达300 mg左右，全磷最大可达30 mg左右；对中度孔裂隙发育的坡耕地全氮、全磷和全钾流失量在小雨强条件下无明显变化规律，在雨强为90 mm·h-1时，径流中全氮、全磷、全钾流失量均达到最大值.

2) 总体而言，径流中全氮、全磷、全钾养分流失量随坡度变化规律不明显.全氮在10 min降雨时段内的流失量在520 mg以下，全磷在40 mg以下，而全钾在51 mg以下.不同雨强、坡度条件下的地下径流各养分次产污模数随地下孔(裂)隙度变化不显著.

3) 就地下孔(裂)隙度对各养分次产物模数而言，全氮次产污模数与地下孔(裂)隙度呈显著(p < 0.05)线性正相关关系；全磷次产污模数与地下孔(裂)隙关系无显著变化关系；全钾次产污模数与地下孔(裂)隙度呈显著(p < 0.05)指数函数关系.

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