江宁小流域主要植被类型土壤抗蚀性研究

摘要：以江宁小流域主要植被类型的土壤层为研究对象,从土壤水力侵蚀的主要过程着手,选取土壤入渗初渗率、稳渗率、土壤总空隙度、>0.25mm水稳性团聚体含量、>0.5mm水稳性团聚体含量、土壤水稳性指数、土壤抗冲指数、土壤抗剪切强度8个可以综合表征土壤抗蚀性的指标作为评价该区域土壤抗蚀性优劣的指标。采用计算简捷的Topsis法作为评价方法,并通过主成分法确定了各评价指标的权重。对江宁小流域主要植被类型土壤抗蚀性评价结果表明：马尾松林土壤抗蚀性最强;其次为杉木林、栎林;再次为毛竹林、灌木林、茶园;草地土壤抗蚀性较差;裸地土壤抗蚀性最差。     

黄土坡面结皮对土壤水稳性团聚体的稳定性和可蚀性的影响

为了探析微地形下土壤受雨滴打击后产生的结皮类型及团聚体组成差异。通过人工模拟降雨,研究坡面不同位置的结皮土壤水稳性团聚体分布特征、稳定性以及土壤可蚀性的变化情况。结果表明：（1）土壤水稳性团聚体以大团聚体（粒径>0.25 mm）含量为指标,原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮>0.25 mm粒级的水稳性团聚体分别占37.28%、43.58%、36.69%、40.34%;（2）以降雨历时5 min为例,原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮的水稳性团聚体的破坏率分别为：51.49%、46.00%、62.76%、51.02%;（3）原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮的水稳性团聚体的平均重量直径分别为：0.15、0.20、0.14、0.17 mm;（4）原状土、结构结皮、沉积结皮、过渡带结皮土壤可蚀性K值的大小分别为：0.223、0.200、0.229、0.205。微地形下产生结皮差异使得水稳性团聚体分布有所区别,因此土壤水稳性团聚体稳定性和可蚀性存在差异。     

滇中高山丘陵区土壤重金属来源及影响因素——以武定县为例

以武定县为例,探明土壤重金属的来源及影响因素,以期为高山丘陵区土壤重金属污染防治提供理论依据。笔者分析了武定县重金属含量和空间分布特征,运用多元统计分析方法,结合地质特征综合分析土壤重金属来源和影响因素。结果表明,表层土壤重金属的空间分布特征与深层土壤具一致性。除Cd、Pb、Zn外,表层与深层土壤重金属含量无显著差异。受区内断裂带控制,重金属主要富集在铁铜、铅锌多金属成矿带上。在垂向分布上,Cd受人为因素影响较大,Cr、Ni受自身理化性质的控制,As、Cu、Hg、Pb、Zn可能由地质背景控制。8种重金属均来源于成土母质,Cd、Pb、Zn受矿产开采的影响较大,Cr、Ni主要来源于成土母质,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn来源于多金属成矿带高背景值成土母质与矿产开采的共同影响。不同土壤类型和土地利用类型中重金属含量不同,土壤重金属含量也与有机碳、铁锰氧化物、粘土矿物、养分元素、pH具有较显著的相关关系。     

鲁西粮食主产区耕地土壤重金属元素富集与空间分布研究——以聊城市为例

结合GPS采用网格法,对山东省聊城市耕地进行了136个样点11种重金属元素的测定.对各样点进行了重金属元素的富集指数计算,并利用GIS中的空间插值法将重金属元素富集程度进行空间分布研究.结果表明:聊城市土壤重金属元素富集程度从大到小依次为:Cu>Hg>V>Zn>Ni>Cr>Co>As>Mn>Pb>Cd.As、Co、Hg、Cu、Ni、Mn的最大富集值及Cd、Zn、V的最小富集值都出现在东阿县.不同重金属元素在各县市的富集程度存在着一定的差异.     

北京市现代化都市型农业经营活动碳足迹研究——以门头沟区京白梨果园为例

本研究旨在通过科学评价京白梨果园生产经营过程所产生的碳排放,为构建农业低碳管理技术体系,实现北京市现代化都市型农业经营活动的节能减排奠定基础。笔者基于对10 年生产经营活动数据的调查,通过运用农业碳足迹的基本理论和研究方法,测算了门头沟区6 个主要京白梨果园的碳足迹。结果表明：6 个京白梨果园年均碳足迹在118.71 ~513.23 kg Ce/(hm2 ·a)之间,生产1 kg 京白梨鲜果的碳成本在0.12~0.27 kg Ce/kg 之间。各个果园碳足迹的组成中,灌溉电能消耗量占总量的16.97%~83.20%,化肥占0.00% ~63.12%,柴油占8.68%~50.18%,农药占2.09%~7.39%。另外,灌溉电能消耗量或N肥施用量与各个果园的年总碳足迹存在正相关性。因此,制定并实施科学合理的京白梨精准灌溉施肥田间管理制度,以及因地制宜,开展雨洪利用工程的建设,减少果园灌溉对地下水的依赖,是降低门头沟京白梨果园经营管理过程中碳足迹的有效途径。     

紫色丘陵区土壤养分空间变异特征研究——以重庆市铜梁县为例

为了解紫色丘陵区土壤养分含量分布及空间变异特征,对因地制宜施肥给予科学指导,笔者利用地统计学方法,以重庆市铜梁县为例,对紫色丘陵区土壤中速效氮、磷、钾、有机质及土壤pH进行空间分布变异特征研究。结果表明：速效氮、磷、钾及有机质的均值分别为105.86 mg/kg、7.19 mg/kg、81.31 mg/kg、22.89 g/kg,均属于中低等水平;土壤pH主要集中在6.5附近,土壤偏酸性。土壤有效磷变异系数最大,为77.61%;其次是速效钾、有机质和碱解氮,均属于中等变异性强度;相对而言,pH分布最为稳定,变异系数为17.78%。从空间插值图可知,碱解氮含量大都在114.42~148.39 mg/kg之间变化;有效磷含量基本都小于14.35 mg/kg;速效钾分布最不规律,约1/2区域的速效钾含量在60.56~74.82 mg/kg之间;有机质含量则主要集中分布在15.27~33.77 g/kg;大部分地区土壤pH在5.2~6.5之间,进一步说明该区域土壤偏酸性。     

基于BP神经网络的土壤重金属污染评价方法——以包头土壤环境质量评价为例

为了克服国标(GBl5618—1995)内梅罗综合污染指数评价土壤环境质量时存在的缺点,借助BP神经网络模型,并结合GIS技术对包头土壤重金属污染的空间分布进行研究。实地调研获得221个土壤样,利用原子荧光光谱法和等离子体质谱法测试得到8种重金属含量数据。统计结果表明,研究区主要为Pb、Zn污染,考虑研究区特异性构造神经网络学习样本,建立基于特征模式的BP神经网络土壤环境质量评价模型。根据采样点评价结果,利用Kriging插值法绘制包头土壤环境质量专题图,分析得出包头土壤环境呈沿昆都伦河被污染的条带特点。结果表明,根据采样统计量信息利用BP神经网络模型,能够有效建立特殊研究区土壤中各种重金属含量与环境质量之间的非线性映射关系,为土壤污染的来源、分布、累积效应和主要影响因素以及污染链的阻断提供依据。     

平原潮土区土壤有机质变化分析——以河南省民权县为例

为了剖析平原潮土区1982年和2009年2期土壤有机质的时空变化情况,以期提高耕地利用效率和实现农业可持续发展,笔者采用统计学、地统计学和地理信息系统（GIS）相结合的方法,研究了河南省民权县土壤有机质含量（SOM）的时空变异特征。结果表明：空间上,1982年土壤有机质含量自东向西逐渐降低;与1982年相比,2009年的土壤有机质含量普遍增加1个级别,增加最多的区域分布在研究区域的中部。时间上,1982-2009年,随着施肥量的增加、施肥水平的提高,种植结构的合理化和水利资源利用率的提高,整个研究区域土壤有机质含量普遍增加。有机质含量平均值从6.23 g/kg增加到13.19 g/kg,增加了111.7%。通过2个时期土壤分析得到的结果对合理施肥、农业种植区划具有指导有意义。     

贵州省不同类型石漠化的K值特征初步研究──以石漠化治理工程典型小流域为例

土壤可蚀性K值作为评价土壤特性的重要参数,是水土保持规划、土地利用评价、水土保持综合治理工程等规划设计工作中的重要基础数据。笔者从贵州省五大石漠化治理类型区的空间角度出发,选择五个典型小流域作为研究对象,应用EPIC模型分析其土壤抗蚀性,探索不同类型石漠化土壤可蚀性的特征及差异,初步认为贵州省岩溶地区总体由北向南K值逐渐增大,峰丛洼地石漠化类型区土壤可蚀性最大,土壤最易侵蚀。     

基于能值的黄土梁峁丘陵区农业生态系统可持续发展研究——以山西省永和县为例

为揭示黄土梁峁丘陵区农业生态系统的动态变化和农业生产中形成的独特人地关系,为区域农业生态系统的可持续发展提供有效的理论依据,选取典型县域──永和县为研究案例。运用能值理论及方法,定量分析了永和县2000—2015年农业生态系统能值投入产出情况,并对其可持续发展能力进行综合研究。结果表明:(1)永和县农业生态系统的能值产投结构不断优化,农业生产效率逐渐提高,但系统对自然环境资源依赖较强且利用不充分,经济能值投入不足,制约了农业的发展;(2)从能值投入看,可更新环境资源能值为农业生产做出了很大的贡献,可更新有机能值投入逐渐减少,不可更新工业辅助能值投入逐渐增多;(3)从能值产出看,其产出量明显提高,种植业、林业、畜牧业趋于协同发展,且优势产业凸显。16年间,永和县农业生态系统功能整体较好,可持续发展能力总体处于低程度的可持续发展状态(平均指数1.03),但不够稳定。     

太行山南端外来树种火炬树群落的水保效应

为了全面了解外来树种火炬树的生态服务功能,从林冠层截留量、枯落物层持水率、林地贮水性能和渗透性能4个方面,研究了6年、11年火炬树,12年刺槐、15年侧柏及荆条灌丛的水保效应。结果表明：灌层截留量：11年火炬树>15年侧柏>6年火炬树>12年刺槐>荆条灌丛,4个树种冠层截持率分别为侧柏35.89%,火炬树32.40%,荆条26.53%,刺槐3.50%;枯落物层持水率为：11年生火炬树>12年生刺槐>6年生火炬树>15年生侧柏>荆条灌丛;林地贮水性能：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>6年生火炬树>荆条灌丛;林地渗透性能为：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>荆条灌丛>6年生火炬树,在太行山低山丘陵区困难立地上,火炬树群落具有良好的水土保持作用。     

黄土丘陵区油松根际土化感效应研究

通过生物测定法研究油松根际土对不同物种的化感效应,以期为油松林的乔灌草复合提供科学依据。设定油松根际土化感效应研究的质量浓度分别为0.5、1、3、5、7、10 mg/m L,测定提取液对油松、刺槐、侧柏、胡枝子、绣线菊、冰草、紫花苜蓿发芽与生长化感效应。结果显示:在所有研究浓度下,油松根际土对刺槐、紫花苜蓿呈抑制效应,且随浓度的加大抑制效应不断加强;对侧柏起促进作用;油松根际土对油松、胡枝子、绣线菊、冰草的化感效应呈低浓度促进、高浓度抑制。因此,从油松根际土化感效应的角度考虑,在油松林营造乔灌草复合植被时,应优先考虑侧柏,慎重选择刺槐、紫花苜蓿,选择复合胡枝子、绣线菊、冰草时应该注意油松林的间伐以及间作的密度。     

黄土丘陵区小流域横断面土壤水分的空间分布特征

以黄土丘陵区的纸坊沟小流域为研究对象,研究了横断面上土壤水分空间变化特征,得出如下规律：①从总体来看,土壤水分含量大致是阴坡高于阳坡,坡下高于坡上,地形起着决定性作用,但植被的影响也非常重要。②在小流域断面水分分布中,乔木林地的平均含水量最低,灌木林次之,草本植被最高。表明丘陵区最适宜的植被应是草本植被和灌木群落。③植被的生长弱化了断面地形变化的影响,刺槐的阴阳坡、上下坡的土壤水分含量趋于接近,柠条的生长良好时的大耗水量也使阴坡和坡下的水分优势减弱,长势良好的草本群落使梁峁坡上的土壤水分状况优于其他坡位。④纸坊沟小流域除阴坡草本植被外,全部有土壤干层的存在,但并不影响植被的正常生长,因此,在植被恢复良好的地区,干层的产生是正常的。     

宁夏中部干旱带几类土壤可蚀性对比研究

对比分析了旱作免耕农田、传统翻耕农田、冬小麦地、退耕草地(苜蓿地)和柠条林地地表粗糙度、风蚀量及其与地表附着物相关性等土壤可蚀性差异。结果表明:旱作传统翻耕农田就地起沙量最大,土壤可蚀性最小,是当地沙尘的主要来源之一;免耕、退耕草地和柠条林地都能有效减少地表风蚀,土壤可蚀性明显较强;传统翻耕农田、冬小麦地风蚀颗粒主要集中在近地表,为就地起沙;提高杂草频度即植被覆盖率,对有效防治就地起沙、提高土壤可蚀性效果明显。     

基于GIS 的农用地定级研究

农用地定级是土地质量评价的重要内容,可实现可持续的土地利用,提高土地的利用效益。以五家渠垦区农用地为例,采用因素法,根据《农用地定级规程》选取自然、社会经济和区位因素为定级因素。运用层次分析法并结合专家建议确定各因素因子的权重,选择适当的模型对因子进行量化,利用GIS软件生成定级因子分值图,采用加权求和法计算定级指数。依据定级指数结合实际情况将五家渠垦区农用地最终划分成6个级别,并得到了五家渠垦区农用地级别图。五家渠垦区农用地质量总体较好,以三、四、五级地为主。质量好的农田,限制因素为经济和区位条件,质量差的条田,限制因素为自然条件。空间上农用地质量级别呈相互交错的态势。农用地质量由自然因素与社会经济因素共同决定,但自然因素占主导地位。     

县域农村居民点适宜性评价——以陕西省陇县为例

为优化农村居民点布局,促进城乡协调发展,运用层次分析法对农村居民点适宜性进行评价。选取西北地区地貌类型多样、地形破碎复杂的陇县作为研究区,基于县域特点和农村居民点用地特征,从自然因素和社会经济因素两个方面确定评价指标。将高程、坡度、坡向、水源影响度作为自然要素评价指标,将道路通达度、城镇中心可达性、用地规模作为社会经济要素评价指标,在ArcGIS 10.3软件支持下,利用多层分析加权求和的方法,以20 m×20 m的栅格像元大小作为评价单元,对陇县农村居民点进行多因素综合评价。将用地适宜性划分为适宜、较适宜、基本适宜和不适宜4个等级,分别占用地总规模的13.88%、42.84%、34.48%、8.80%。结果表明,适宜农村居民点用地自然条件优越,交通便捷,距离城镇中心较近且用地规模大,适合设施建设需要;较适宜农村居民点用地分布广泛,地势略有起伏,交通方便,城镇中心可达性较高且具有一定的规模;基本适宜农村居民点用地自然条件略差,道路通达度一般,城镇中心可达性和用地规模有限制;不适宜农村居民点用地地形条件差,交通不便,距离城镇中心远且多为零碎地块,不利于居民点发展。研究结果为农村居民点用地选择提供了理论基础。     

四川丘陵区饲草种植的重要意义与模式

分析了由于人口增多,耕地面积减少,土壤严重退化及不协调的种养业结构使得四川粮食安全形势日趋严峻的基本情况,并阐述了粮草间套作的重要意义。通过分析认为:实行粮草间套作,能显著控制水土流失、改良土壤质地、提高土壤肥力,能够提高单位面积农业产出、增加农民收入,因此粮草间套作是适于四川丘陵区持续发展的种植模式。     

吉林省黑土侵蚀区水土保持措施对土壤颗粒组成和速效养分影响分析

为了探索黑土区生态环境恢复与土壤质量修复途径,笔者在榆树大沟采用全坡段“S”型采集土壤样品方法,分析吉林省黑土侵蚀区水土保持措施对土壤颗粒组成和速效养分的影响。结果表明：目前水土保持措施下,生态修复措施II是短时期内吉林省黑土侵蚀区进行土壤肥力恢复较好的措施。各措施粘粒含量均不高于12.6%,土壤质地为壤土。速效养分含量受水土保持措施影响较大,各水土保持措施土壤养分含量总体不高。碱解氮含量与粉粒、粘粒含量均呈极显著负相关;速效钾含量与砂粒含量、粉粒含量呈极显著正相关,而与粘粒含量呈极显著负相关;速效磷含量与土壤颗粒组成之间无显著相关性。为遏制黑土退化的趋势和保障生态安全,应结合当前国家需求,在进行水土流失综合治理的同时积极利用当地丰富的秸秆资源进行土壤培肥。