雨強和地下孔（裂）隙度對喀斯特坡耕地養分流失的影響

姚一文，戴全厚，甘藝賢，高儒學，嚴友進，王玉紅

貴州大學林學院，貴陽 550025

0 引言

【研究意義】以貴州省為中心的西南喀斯特區是全球三大巖溶最為集中、發育最為強烈的典型生態脆弱區[1]。坡耕地是該地區重要的耕地資源，由于頻繁耕作和不科學的土地管理措施導致水土流失嚴重使坡耕地土壤肥力及土地生產力下降[2-3]。大量的水土流失使土壤養分通過徑流、泥沙等方式流入河流水庫，造成地表水體富營養化[4]。此外，土壤養分還會通過沿巖溶孔（裂）隙、漏斗、落水洞等向地下流失[5]。因此，通過人工降雨試驗，研究不同雨強和地下孔（裂）隙條件下坡耕地土壤養分流失狀況，為喀斯特坡耕地土壤養分流失控制和農業面源污染防治提供理論基礎和技術支撐。【前人研究進展】認識坡耕地養分流失規律，減少坡耕地土壤養分流失成為近年來學術界研究的熱點。國外學者[6]利用同位素示蹤等技術對氮元素流失路徑進行研究，通過利用短脈沖[7]、示蹤劑[8]等方法研究喀斯特區表層巖土界面污染物運移狀況；國內學者通過室內模擬降雨，研究土壤養分流失機理，發現各養分流失與雨強均呈現一定的相關性[9-10]。鄭子成等[11]發現喀斯特坡耕地坡面產流量和坡度與磷素流失總量呈顯著正相關，王全九等[12]通過調節雨滴下落高度，研究雨滴動能對土壤鉀隨地表徑流遷移的影響。還有學者通過對野外坡耕地養分流失長期定位監測，發現全鉀易溶于水，容易隨地表徑流流失，而全磷易附著于土壤顆粒隨泥沙流失[13]。總體而言，已有研究大部分主要針對喀斯特區坡耕地地表養分流失的探究，對該地區獨特地表-地下二元空間結構[14]中坡耕地坡面地下養分流失僅處于初步探索階段，缺乏在二元結構下土壤養分流失的系統研究。【本研究切入點】坡耕地作為我國西南喀斯特地區重要的耕地資源，由于坡耕地下的伏基巖以碳酸鹽巖為主，在溶蝕作用下表層巖溶帶溶蝕會形成不同形態的裂隙所組成的地下巖溶管道，使坡耕地養分不光通過地表流失，還通過此類通道向地下流失。但該地區復雜的地下構造使得對土壤養分流失研究方法受限，研究結果具有一定差異。故通過模擬不同雨強和地下孔（裂）隙度深入系統地研究喀斯特坡耕地在短歷時降雨條件下土壤養分流失的過程及作用機制。【擬解決的關鍵問題】通過模擬喀斯特坡耕地地表微地貌及地下孔（裂）隙雙層空間構造特征，利用可調節降雨強度和地下孔（裂）隙度的人工降雨裝置，研究雨強和地下孔（裂）隙度對喀斯特坡耕地土壤侵蝕、土壤養分流失量、土壤養分流失途徑的影響，將有助于明確坡耕地土壤養分流失特征和主要途徑流失，為喀斯特地區坡耕地養分流失控制和農業面源污染控制具有重要的參考作用。

1 材料與方法

1.1 試驗土樣及設備

試驗土壤采自貴州省貴陽市花溪區喀斯特坡耕地（26°19′17″N、106°39′18″E）0—30 cm 土層由碳酸鹽巖發育形成的石灰土[15]，土壤基本性質如表1所示。花溪區石灰土面積占全區土壤面積的37.4%[16]，因此土壤具有一定的典型性。試驗土壤不過篩，首先剔除動植物殘體及較大石塊，然后對較大的土壤團塊進行分散處理，待風干后，混合均勻后備用。

表1 供試土壤基本性質Table 1 Soil basic properties

試驗設備由可調孔（裂）隙度的變坡鋼槽[17]和QYJY-501（502）便攜式全自動下噴式人工降雨器兩部分組成（圖1），降雨器降雨高度6 m，雨滴終點速度滿足天然降雨特性，雨強可遙控調節，其變化范圍為10—200 mm·h-1，調節變化時間低于30 s，調節精度為7 mm·h-1，降雨有效范圍6.5 m×6.5 m，均勻度＞85%。在土槽兩側放置兩個雨量筒以校驗本次試驗的實際雨強。可調孔（裂）隙度的變坡鋼槽長寬深分別為4、1.5和0.35 m，坡度在0—45°可調，鋼槽底部為兩塊可活動且帶有均勻打孔的鋼板組成，每塊鋼板的孔直徑和數量分別為5 cm、192個。鋼槽下端分別設有地表、地下孔隙流集流槽，集流槽出水口下方采用塑料小桶收集徑流泥沙樣，其中為雨水通過兩塊穿孔鋼板孔洞錯開的空間向下流到鋼板上，再通過集流槽流入地下徑流桶中的為地下孔隙流。地下孔（裂）隙度的大小通過鋼槽底部上下兩塊鋼板間孔洞的重合面積進行調節，范圍在0—8%任意可調，其中上下兩塊鋼板間孔洞完全重合時地下孔（裂）隙度最大，兩塊鋼板的孔洞完全錯開時最小。地下孔（裂）隙度調節方法為：先通過計算得到地下孔(裂）隙度在設計水平時底板孔洞重合區域的最大弦長，通過搖臂調節孔洞重合區域弦長至設計水平。地下孔（裂）隙度計算公式、示意圖見公式（1）、（2）和圖2。

式中，P為地下孔（裂）隙度（%）；π為圓周率，取3.14；S孔為孔洞重合區域的面積（m2）；R為底板孔洞半徑（m），0.025 m；L為孔洞重合區域最大弦長（m）；S鋼板為鋼板的面積（m2），6 m2。

1.2 試驗設計

根據前期研究結果[19]發現貴州省喀斯特坡耕地的基巖裸露率在10%—30%、坡度在10°—25°內，地下孔（裂）隙度最大為5.98%。采用15°為試驗坡度，基巖裸露率20%。雨強和孔（裂）隙度為本試驗的控制因子，雨強設置是根據張文源等[20]提出喀斯特坡耕地侵蝕性降雨指標，并結合近年來貴州省的降雨特征劃分為4個降雨強度，其中小雨強（30 mm·h-1），中雨強（50、70 mm·h-1），大雨強（90 mm·h-1）3 個等級；通過鋼槽底部均勻打孔來模擬喀斯特巖溶裂隙，地下孔（裂）隙度為地下裂隙水平投影面積與鋼槽底板面積的百分比，分為3個等級，地下孔（裂）隙度1%為微度發育，地下孔（裂）隙3%為輕度發育，地下孔（裂）隙 5%為中度發育，兩者進行交叉試驗，每個處理重復3次，共計36場降雨。

為模擬喀斯特緩坡耕地自然坡面，選擇直徑≥35 cm的石灰巖塊石隨機排列在鋼槽內并標記出 30 cm以上部分露頭面積，使塊石30 cm以上部分的巖石裸露率達到試驗標準，然后裝填土壤，鋼槽填土厚度為30 cm，按10 cm為一層共3層，自下而上按野外實測土壤緊實度分層裝填土壤，其土壤緊實度平均值依次為1 070、760、410 kPa。表土用特制木板撥平，壓實填土邊緣以減少邊界效應影響，土壤和巖石達到設計水平后，用數碼相機垂直拍攝坡面照片并利用ArcGIS校核坡面巖石裸露率使其達到試驗標準[21]。試驗開始前先將鋼槽調到試驗要求坡度后，用15 mm·h-1的雨強進行沉降，使坡面土壤含水量達到飽和，待坡面出現產流后停止小雨沉降，靜置，使土壤水在重力作用下自然滴落，10 min內不再下滴即可開始試驗。當地表或地下開始產流后，每隔3 min用500 mL聚乙烯瓶收集徑流水樣，用于測定徑流水樣中TN、TP、TK含量，其余徑流全部收集在徑流大桶內，測定徑流及泥沙量。每場降雨歷時30 min，重復3次，每場降雨結束后更換土壤使其土壤含水量和容重等指標達到與上一場相同后再進行下一次降雨。試驗于2017年9月在貴州大學人工模擬降雨大廳內進行。

1.3 樣品分析

水樣采集后現場加硫酸保存于 4℃冰箱中，并在24 h內進行室內分析測定。水樣中TP、TK濃度分別采用紫外分光光度法和原子吸收光譜儀法測定。泥沙中TP、TK濃度分別采用重鉻酸鉀硫酸消化法和火焰光度法測定。TP濃度采用鉬銻抗比色法測定，具體操作方法參考國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》[22]。測定試驗用水養分含量作為空白樣，徑流養分的結果扣除該空白即為徑流流失的養分含量。

1.4 數據處理

采用Excel 2016進行數據整理和制表，SPSS 20.0統計分析。

2 結果

2.1 喀斯特坡耕地產流產沙對雨強和地下孔（裂）隙度的響應

徑流和泥沙作為土壤養分流失在兩種載體，研究雨強和地下孔（裂）隙度對產流產沙的影響，能夠深入了解喀斯特坡耕地土壤養分流失特征。雨強和地下孔（裂）隙度對喀斯特坡耕地地表、地下徑流和泥沙的影響如表2所示。對徑流量而言，小雨強（30 mm·h-1）下以地下徑流為主；當雨強大于50 mm·h-1時地表開始產流，徑流產生后隨著降雨強度的增加而增加且各雨強之間徑流量差異顯著（P＜0.05），說明喀斯特坡耕地表產流可能存在臨界雨強，在30—50 mm·h-1之間。地下孔（裂）隙度與地表徑流量呈現負相關，與地下徑流量呈現正相關，且隨地下孔（裂）隙度增加徑流量差異逐漸明顯。在大雨強（90 mm·h-1）下，孔（裂）隙度從1%增加到5%時，地表徑流量減小了1.11%，而地下徑流量增加了1.41%，地下徑流量增加的幅度大于地表減少的幅度，即孔（裂）隙度越大對地下徑流影響越大。

對泥沙量而言，在同孔（裂）隙度下，小雨強下（30 mm·h-1）地表不產沙，地下孔隙流作為侵蝕產沙的主要載體。當降雨強度為50 mm·h-1時，地表開始產沙，且單位面積產沙量隨降雨強度增加而增大，表明喀斯特坡耕地土壤侵蝕過程是從地下漏失到地表流失。同雨強下，地表產沙量隨孔（裂）隙度增大而減小，地下反之。對比地表地下產沙量發現，中、大雨強下地表產沙量占總產沙量比重較大，說明小雨強下土壤侵蝕以地下為主，中、大雨強下以地表為主。

表2 喀斯特坡耕地產流產沙量特征Table 2 Effect of rainfall intensity and underground pore fissure degree on surface and underground runoff yield and sediment yield

2.2 徑流養分輸出特征

2.2.1 降雨強度對徑流養分影響 喀斯特坡耕地土壤養分流失主要通過徑流溶解和泥沙攜帶兩種途徑，其中徑流養分流失分為地表、地下徑流兩種形式。通過對不同雨強下地表和地下徑流養分變化分析匯聚成表3。結果發現，在30 min的降雨時間里，各養分濃度隨時間變化呈現一定波動性，但均未表現出明顯的初期沖刷效應。小雨強下（30 mm·h-1），土壤徑流養分流失主要通過孔（裂）隙以地下漏失為主，當雨強大于50 mm·h-1，土壤養分則通過地表、地下兩種形式流失，土壤養分流失量和養分流失模數隨降雨強度增加而增加，且各雨強下TN、TP、TK流失量差異顯著（P＜0.05）。在中雨強（70 mm·h-1）下地表TN、TP、TK平均流失濃度分別為2.51、0.20、0.43 mg·L-1，3種者地下平均流失濃度依次為2.01、0.19、0.23 mg·L-1，地表徑流流失濃度高于地下；大雨強（90 mm·h-1）下地表徑流中TN、TP、TK流失模數分別是地下的2.8、3.2、3.7倍，大雨強下三者地表養分流失量占其總量比例分別為TN（73.95%）、TP（76.10%）、TK（78.55%），說明在30 min短歷時降雨情況下，土壤養分流失主要以地表流失為主，徑流中全氮平均流失濃度、流失量和養分流失模數均高于全磷和全鉀，全磷在地表、地下徑流中濃度和流失量均較低，表明磷素很難被水溶解帶離土壤；全鉀地表徑流與地下徑流流失量差異較大，地表平均流失量是地下的2.6倍。

2.2.2 地下孔（裂）隙度對徑流養分影響 喀斯特區由于獨特的“二元三維結構”導致地下孔（裂）隙的發育是影響地表土壤養分流失的重要因子，通過對不同地下孔（裂）隙度地表和地下徑流養分變化特征匯聚成表 4。研究結果表明，不同地下孔（裂）隙徑流養分流失濃度均在微度發育的孔（裂）隙表現最低，TN在輕度地下孔（裂）隙（3%）下相對TP和TK平均流失濃度最高，TP和TK地表地下平均養分流失濃度在中度地下孔（裂）隙（5%）最高。地表徑流養分流失量和養分流失模數隨地下孔（裂）隙度增加而下降，地下反之（表4）。在不同地下孔（裂）隙下TN養分流失量差異顯著（P＜0.05），其地表徑流平均養分流失量為 226.03 mg，是地下徑流平均流失量（181.27 mg）的1.25倍；地表和地下TP徑流平均養分流失量分別為18.14和17.02 mg，表明TP地表和地下徑流平均流失量差異不顯著；地下孔隙對徑流TK濃度有較大影響，地下徑流濃度和流失量明顯低于地表，在中度發育的地下孔（裂）隙（5%）時，地表TK徑流平均濃度是地下的1.7倍，地表徑流TK平均流失量（40.02 mg）是地下（27.60 mg）1.5倍。

表3 不同雨強下地表、地下徑流養分流失狀況Table 3 Nutrient loss of surface and underground runoff under different rainfall intensity

表4 地下孔（裂）隙度下地表、地下徑流養分流失狀況Table 4 Nutrient loss of surface and underground runoff under different underground fissure porosity

2.3 泥沙養分輸出特征

2.3.1 降雨強度對泥沙養分影響 對不同雨強下泥沙養分流失進行對比分析（表5）。由表5可知，地表泥沙養分平均流失濃度、流失總量及養分流失模數均隨雨強的增大而增大，且泥沙平均流失濃度和流失總量在各雨強之間差異顯著。地表泥沙中TK流失平均濃度遠高于TN和TP，TN平均流失濃度為1.26—1.66 mg·L-1，TP 平均流失濃度 1.59—1.72 mg·L-1，TK平均流失濃度8.70—9.37 mg·L-1。對地下漏失的泥沙而言，TN平均流失濃度、流失總量和養分流失模數變化趨勢與地表相同，其養分流失模數在0.20—0.42 mg·m-2·h-1之間；TP 平均流失濃度隨降雨強度增加反而減小，養分流失模數為 0.31—0.47 mg·m-2·h-1；TK平均流失濃度、流失總量和養分流失模數變化趨勢具有一定的波動性，呈現出先增加后減小的趨勢，其中養分流失模數變化在 1.32—1.86 mg·m-2·h-1之間。總體上看，地下泥沙流失量占總量比值（除雨強30 mm·h-1外）為10.61%—17.85%，說明雨強對地表泥沙養分影響較大。

2.3.2 地下孔（裂）隙度對泥沙養分影響 在同雨強下，對不同地下孔（裂）隙度地表和地下泥沙流失狀況分析（表 6）。從表 6可知，對地表泥沙中養分流失而言，TN、TP和TK的養分流失總量和養分流失模數均隨孔（裂）隙度的增大而減小。TN流失量為3.96—7.48 mg，TP和TK分別為4.97—8.37 mg、25.34—45.34 mg。三者養分流失模數分別為1.37—2.58、1.71—2.89、8.75—15.65 mg·m-2·h-1。對地下漏失的泥沙而言，除TN平均流失濃度隨孔隙度增加而減小外，其他養分平均流失濃度、流失總量和養分流失模數均隨地下孔（裂）隙度增大而增大，且差異逐漸加大。當地下孔（裂）隙度為中度發育（5%）時，TK在地下泥沙流失量占總量比例達到50.66%，TP更達到55.12%，說明隨地下孔（裂）隙度的增加，養分通過地下孔隙流失的情況逐漸嚴重。

2.4 雨強和孔（裂）隙度與養分流失量相關性分析

降雨強度和地下孔（裂）隙度對養分流失具有不同程度影響。降雨產生的徑流能夠挾運泥沙運動，對養分進行遷移，導致土壤養分流失；地下孔（裂）隙度的變化能夠影響地下徑流和泥沙量，徑流和泥沙作為土壤養分的載體進而導致養分流失。為進一步探究降雨強度和地下孔（裂）隙度與各流失養分之間的關系，通過對各養分徑流和泥沙流失量與降雨強度和地下孔（裂）隙度進行相關性分析（表7）。結果表明，降雨強度與地表和地下各徑流養分流失量均呈現極顯著正相關關系（P＜0.01），對泥沙養分（TN、TP、TK）也呈現顯著正相關關系（P＜0.05）；地下孔（裂）隙度與徑流（地表、地下）養分呈現負相關性，與泥沙養分（地表、地下）呈現正相關關系，其中與地下各泥沙養分呈現極顯著正相關關系（P＜0.01）。對比各養分地表地下與雨強和地下孔（裂）隙度分析發現，雨強對徑流（地表、地下）中各養分流失量影響高于地下孔（裂）隙度，而在泥沙養分中低于地下孔（裂）隙度。

表5 不同雨強下地表、地下泥沙養分流失狀況Table 5 Loss of nutrients with surface and underground sediment relative to rainfall intensity

表6 不同地下孔（裂）隙度地表、地下泥沙養分流失狀況Table 6 Loss of nutrients with surface and underground sediment relative to underground fissure porosity

表7 雨強和孔（裂）隙度與各養分流失量相關性Table 7 Correlation between rainfall intensity and fissure porosity and nutrient loss

3 討論

3.1 雨強和地下孔（裂）隙度對徑流養分流失影響

坡耕地是西南喀斯特地區重要的耕地資源，也是水土流失的主要策源地，水土流失往往導致土壤養分流失[23]，進而影響作物生長的同時也會降低土地生產力。相關研究[24]發現降雨強度是影響坡面土壤養分流失的關鍵因素之一，且坡面養分流失量隨雨強的增大而增加，而喀斯特區特殊的地質構造，土壤養分還會通過地下孔隙、管道等方式向下漏失[25]。地下孔（裂）隙度是指地下巖層單位投影面積上，因溶蝕、斷裂等營力作用所形成的滲水孔裂縫的面積百分數[26]。本研究表明，小雨強（30 mm·h-1）下坡耕地土壤養分流失主要通過孔隙以地下漏失為主，其原因在于喀斯特區表層土壤水分入滲率（133 mm·d-1）遠小于孔（裂）隙水分入滲率（8 464 mm·d-1）[27]，養分通過融于徑流而向地下流失。隨雨強的增大，徑流TN、TK、TP流失量和流失模數也增加，地表徑流流失量明顯高于地下，其中TP地表流失量是地下漏失的2.4倍左右。其原因可能是降雨會擊打土壤表面，對坡耕地地表土壤具有剪切和剝蝕作用，雨滴會破壞土壤結構，被雨滴濺散的土粒會堵住土壤孔隙，地表易結皮，使雨水的入滲能力下降[28]，進而導致地表徑流養分流失量增加。

地下孔（裂）隙的變化會影響徑流量分布格局[19]，研究結果表明隨地下孔（裂）隙度的增大，地表徑流養分流失量逐漸減小，而地下流失量逐漸升高。張信寶等[29]指出在石質化嚴重的純碳酸鹽巖坡地，地下漏失往往是最主要的土壤流失方式，而地下孔（裂）隙作為坡耕地土壤向下漏失的重要途徑之一，其面積增大致使地表徑流及其攜帶的養分向下流失速率加快，導致地下徑流養分流失量增加。通過對不同流失途徑下的養分流失量與降雨強度和地下孔（裂）隙度相關性分析也發現地表徑流養分流失受降雨強度的影響極顯著（P＜0.01），而地下孔（裂）隙度變化對地下養分流失影響更加明顯。此外，RAMOS等[30]發現不同雨強下地表徑流中養分均存在明顯的初期徑流沖刷效應，這與本試驗結果有一定差異，本研究發現徑流養分濃度雖有一定的波動，但均未表現出明顯的初期沖刷效應，這可能是降雨初期較小的徑流量與土壤養分作用強度不高，部分元素來不久溶解于水中，導致降雨初期徑流養分濃度變化不大。

3.2 雨強和地下孔（裂）隙度對泥沙養分流失影響

坡耕地養分除隨徑流流失外，還會通過附著在對養分具有吸附作用細顆粒泥沙，在徑流的影響下泥沙呈流塑態運動而流失。研究表明降雨強度越大，流失泥沙攜帶的養分也越多[31]。這與本研究結果基本相同，大雨強（90 mm·h-1）條件下泥沙中TN、TP、TK養分平均流失濃度、流失總量及養分流失模數均高于其他雨強，即相同地下孔（裂）隙度下，地表、地下泥沙中養分流失隨雨強的增大而增加，這是因為降雨強度增大雨滴對表土的沖擊能力越強，使土壤顆粒越易分散，也使坡面水流流速增加，水流的輸移能力加強，從而增加徑流和泥沙養分的流失，而部分泥沙養分以徑流為載體向地下漏失，導致地下泥沙養分流失量上升；另一方面，地表泥沙養分流失總量和養分流失模數顯著高于地下泥沙。張信寶等[32]認為這是由于土粒間摩擦力大于向下的重力，土粒淤積在地下孔（裂）隙里，土粒無法向下移動，從而使地下泥沙產量下降，此外，雨滴的持續打擊還會促使地表產生物理結皮，泥沙運動的向上摩擦力減小，使地表產沙量增加，部分養分通過附著于泥沙流失，導致地表養分的流失量顯著高于地下，即喀斯特坡耕地泥沙養分流失主要以地表為主。在同降雨條件下，地表、地下泥沙TN平均流失濃度隨孔隙度增加整體呈現下降趨勢，地表流失量和養分流失模數隨孔（裂）隙度的增加而減小，地下反之。TK也呈現類似的變化規律，原因在于相同時間內地下孔（裂）隙度的增大能夠通過更多的徑流和泥沙，而 TN和TK能夠溶于水中及其附著土體上使地下泥沙養分濃度降低而流失量和養分流失模數上升。也有研究發現元素的流失形態不同，其流失形式也將發生變化，如王雙等[33]對黃壤坡耕地氮元素流失研究發現溶態氮為氮素流失的主要形式，陳玲等[34]發現地表徑流氮素流失以顆粒態為主，而壤中流以溶解態為主，所以研究元素在不同條件下在地表和地下形態流失特征將是下一步重點。

本研究表明喀斯特區坡耕地土壤養分通過徑流流失的量要高于泥沙，徑流和泥沙流失又以地表流失為主要途徑，地表的流失量主要受降雨強度影響，地下養分流失同時受地下孔（裂）隙和降雨強度的影響，地下泥沙養分主要以孔（裂）隙為主。隨地下孔（裂）隙度的增大喀斯特區坡耕地地下養分流失量明顯上升，表明土壤養分因地下孔（裂）隙的增大而導致地下養分流失逐漸嚴重。地下養分的富集會導致地下水污染，控制喀斯特區地下孔（裂）隙流對防止巖溶非點源污染至關重要，但人為手段很難控制地下孔隙裂隙的形成，可通過采取一些植物措施來控制，如植物根系可以固定土壤，防止向地下滲漏。此外，增加植被覆蓋率[35]、橫坡壟作和秸稈覆蓋[36]的共同作用不僅可以有效地減少水土養分流失，還能提升土壤養分能力和作物產量。因此，在耕作期間采取合理的耕作方式，休耕時期可以種植高覆蓋率的作物，增加其植被覆蓋加上添加林地的枯落物以攔截降雨，減少雨滴對表土打擊力，減緩坡耕地產流產沙量，進而達到減少土壤養分流失的目的。

4 結論

4.1 短歷時降雨條件下，降雨強度對喀斯特坡耕地產流產沙具有顯著影響，雨強增大使坡耕地產流產沙量增加，而地下孔（裂）隙度增加讓地表產流產沙量下降，地下增加。坡耕地產流產沙從地下漏失到地表流失的臨界雨強可能在30—50 mm·h-1之間，其產流產沙途徑以地表為主。

4.2 雨強對徑流和泥沙養分流失量和流失模數都有明顯的影響，徑流和泥沙中TN、TP、TK流失量隨雨強的增加而流失加重，且地表的流失高于地下；地下孔（裂）隙度的增加使土壤養分通過地下流失的狀況越加嚴重，養分流失從以地表為主到地表地下二者并重的一個轉變過程。降雨強度和地下孔（裂）隙雖然對養分濃度影響不明顯，但濃度值遠超過水體富營養化的閾值。

4.3 地表徑流為喀斯特坡耕地養分流失的主要途徑，養分通過徑流流失的量高于泥沙。降雨強度對徑流養分流失影響顯著，而地下孔（裂）隙對泥沙養分流失影響較大。在坡耕地養分流失防治上應從地表、地下兩方面入手，地表通過增加植被覆蓋度和添加林地枯落物等方式減緩坡耕地產流產沙量，地下通過控制地下孔（裂）隙的發育進而達到減少坡耕地土壤養分流失。