葎草的水土保持效益研究

3a定位试验研究表明,Lu草群落不仅是一种优良的牧草资源,也是保土固土能力特别强的水土保持草本植物,是绿化荒山、荒坡、荒沟,改善黄土高原生态环境的一种理想草被;播种当年地面覆盖度可达80％,第2a可达90％以上;综合分析计算结果表明,与天然草被相比,Lu草配置简易水保工程措施的蓄水效益为46％,减沙效益为75．9％。     

葎草水培生长及对富营养化水体中氮磷的净化

采用模拟自然条件下试验的方法,以水生态修复中已有研究的风车草和彩叶草作比对,探讨葎草水培生长及对富营养化水体中氮磷的净化效果.试验结果显示,葎草的生长速度最快,其次是彩叶草和风车草,春夏季鲜重的增长分别为268%,189%和178%,秋冬季鲜重的增长分别为236%,147%和133%;葎草对TN、TP和CODCr具有较好的净化效果,春夏季好于秋冬季,其中春夏季的净化效果分别约为81%,90%和86%,比彩叶草分别提高约18%,23%和17%,比风车草分别提高约26%,16%和25%;秋冬季葎草对TN、TP和CODCr的净化效果分别约为72%,79%和78%,比彩叶草分别提高约18%,24%和15%,比风车草分别提高约21%,17%和23%.因此,土著物种葎草可有效净化富营养化水体中的氮磷营养盐及有机物.     

不同下垫面条件下坡面蓄水保土效益试验研究

利用人工模拟降雨试验,定量研究了20°陡坡面在不同降雨强度(45,87,127mm/h)、不同下垫面条件(农耕地、裸地和草地)和不同草被覆盖度条件下(80%,60%,40%和20%)坡面的蓄水保土效益。试验结果表明:农耕地产沙量是草地产沙量的21.4～131.5倍,裸地产沙量是草地产沙量的18.3～182.5倍;草地相对于农耕地和裸地的蓄水效益为30.8%～71.8%,保土效益高达94.5%～99.4%;20%草被覆盖度的坡面产沙量分别是40%,60%和80%草被覆盖度坡面产沙量的1.1～1.5倍、1.2～2.9倍和1.3～6.1倍;以20%草被覆盖度的草地为参照区,40%,60%和80%草被覆盖度的草地蓄水效益和保土效益分别为6.0%～80.0%和11.4%～83.5%,草地蓄水保土效益随着草被覆盖度的增加呈增加的趋势。     

侵蚀坡地草被快速恢复与控制水土流失技术研究

研究了在侵蚀坡地采用条沟—草块的特殊建植草地方法。在治理后的3个月内,用条沟—草块建植草地的小区其土壤侵蚀量仅为140 kg,比整地但无种植、原坡面和全垦等高种草的小区分别减少了823,249和670 kg。用条沟—草块建植草地的小区当年的土壤侵蚀为1 500 t/km2,比整地但无种植、原坡面和全垦等高种草分别减少了10 591,3 514和7 760 t/km2;第2 a以后,条沟—草块草地的土壤侵蚀量均在700t/km2以下。治理3 a后侵蚀坡地的草被物种由6种发展到16种。在侵蚀坡地治理当年,坡地的植被覆盖率就可达85%,能在短期内控制水土流失。     

森林植被水土保持功能评价

文章评价了乔层、灌层、草层、枯落物层、根层及盖度对水土保持的影响,认为矮草层和死被层是决定水土保持效益的关键。盖度的有效性与高度关系紧密,草层和死被层仍最为有效。黄土高原人工林水土保持效益不好,其主要原因是没有完好的草层和死被层。如果林分具有良好的结构,黄土高原建造植被的减沙潜势为30%以上。     

长江上游云南松林水土保持生态效益的研究

根据 3年定位、半定位观测 ,对长江上游云南松林的降水截持效益、林地土壤物理性状及其蓄水效益 ,以及植被削减地表径流与侵蚀的效益进行了研究。结果表明 :云南松林冠层对降水的截留率为 2 1 .85 % ,树干茎流率为2 .5 0 %。不同结构类型云南松林地土壤物理性状、削减坡面径流与泥沙的效益 ,以栓皮栎×云南松混交林为最好 ,灌木云南松林、草被云南松林次之 ,其土壤侵蚀模数分别为 1 .4 1 ,3 6 .6 0 ,4 1 .4 0 kg/hm2 .a。云南松疏林是森林生态系统退化的表现 ,其水土保持效益最差 ,土壤侵蚀模数达 2 6 4 7.0 6 kg/hm2 .a,是云南松及其混交林地的 6 3 .94～1 877.3 5倍     

草被地上和地下部分拦蓄径流和减少泥沙的效益分析

研究草被地上和地下部分拦蓄径流和减少泥沙效益对科学评价草被防止土壤侵蚀的作用有重要科学意义。采用模拟降雨试验，分析了草被地上和地下部分拦蓄径流和减少泥沙的效益。结果表明，草被与森林植被一样，能有效防止土壤侵蚀。当草地地面覆盖达90％时，草被拦蓄径流效益达90％以上，而基本上无侵蚀发生。草被地上部分（茎枝＋枯落物）拦蓄径流效益为23．7％，其中茎枝部分拦蓄径流效益为9．0％和枯落物层拦蓄径流效益为14．7％，减少泥沙效益为44．6％；草被地下部分土壤体拦蓄径流效益为72．7％，拦蓄泥沙效益为55．4％。     

次生马尾松林下植被恢复措施的水土保持效益

通过采集江西省赣县花岗岩区次生马尾松纯林地不同植被恢复措施坡面径流小区2010—2011年的降雨产流产沙资料,分析不同模式的水土保持功能及其植被恢复的水土保持效益。结果表明:1)次生马尾松稀疏纯林地水土流失严重,年产流系数为0.50～0.60,侵蚀模数在2 700～6 000 t/(km2.a)之间。2)植被恢复可以降低林地土壤侵蚀强度,但植被恢复的水土保持效益与林冠结构和地表覆盖度密切相关,当形成乔草或乔灌复合层时,可以起到50%～60%的年蓄水效益和65%～70%的年固土效益。3)植被恢复的水土保持效益亦受植被和降雨类型的影响,百喜草蓄水效益随降雨量先增后减,暴雨是蓄水效益变化的转折点,而胡枝子蓄水效益变化规律不一;植被恢复措施固土效益随降雨量的增加而降低,特别是在大暴雨情景时急剧下降。     

金银花植物篱在红壤果园水土流失治理中的水土保持效益研究

为进一步研究植物篱在防控果园水土流失方面的效果，以赣南典型脐橙园梯壁裸露小区为对照，分析了种植金银花植物篱小区的水土保持综合效益。结果表明：梯壁种植金银花小区土壤>0.25 mm大团聚体比梯壁裸露小区有所提高；梯壁种植金银花2 a后土壤结构体破坏率比同年限梯壁裸露小区土壤降低了58.82%,WSA提高了19.63%;与梯壁裸露小区相比，梯壁种植金银花小区在中雨条件下减沙效益为20.89%,总氮、总磷流失量分别减少30.49%、35.00%,大雨条件下减沙效益可达73.49%,总氮、总磷流失量分别减少15.97%、59.78%;梯壁种植金银花1 a后土壤有机质、总氮、总磷含量分别比同年限梯壁裸露小区提高8.97%、27.78%和133.33%,种植2 a分别提高16.59%、25.71%和20.00%。因此，脐橙园梯壁种植金银花不仅可以提高土壤团聚体稳定性及土壤抗蚀性，减少土壤及其养分流失，同时还可以培肥土壤，提高其水土保持综合效益。     

根系密度对黄土塬沟头溯源侵蚀产沙和形态演化过程的影响

为明确根系密度对黄土塬沟壑区沟头溯源侵蚀产沙和形态演化过程的影响,采用野外"人工模拟降雨+放水冲刷"试验方法,以裸地试验小区(CK)为对照,研究冰草根系密度试验小区(株行距:20 cm×20 cm,C1;15 cm×15 cm,C2;10 cm×10 cm,C3)的沟头溯源侵蚀产沙过程、沟头溯源距离、沟道下切深度及发育面积等特征。结果表明:1)与对照小区相比,草被小区(C1~C3)产沙量分别降低64.32%、70.31%、69.92%;冰草株行距为15 cm×15 cm时,减沙效益最大。2)对照小区沟头溯源侵蚀过程主要包括沟口形成、贴壁流侵蚀、跌水侵蚀和沟岸崩塌等;而草被小区沟头溯源侵蚀则由贴壁流侵蚀、跌水侵蚀和根土复合体崩塌导致,崩塌是草地沟头溯源的主要原因;各根系密度下沟头溯源距离与时间均呈极显著幂函数关系;与对照相比,草被小区沟头溯源距离缩短75.61%~78.87%。3)对照小区侵蚀沟纵断面呈阶梯形,存在缓冲平台,沟头近似矩形;草被小区则呈梯形和圆弧状。与对照相比,草被小区沟道平均下切深度加深1.64~1.92倍;沟道面积随根系密度增加而缩小,草被小区沟道面积较裸地缩小68.0%~74.0%。结果可为该区"固沟保塬"工作的实施提供科学参考。     

黄土退耕坡地工程治理与林草优化配置模式研究

为使黄土退耕坡地植被快速恢复，减少水土流失，根据不同植物的生性特点，结合坡地不同的工程治理措施，研究提出了以草为主，草、树间作的治理模式，解决了退耕坡地当年裸露地表水土流失严重的问题。指出对于15°～20°的坡地，以大台田＋艹律草＋经济林治理模式最好，当年植被盖度可达47.2％，4年后可达75.9％，土壤侵蚀量较对照下降34.30％；对于20°～25°坡地，以隔坡梯田+艹律草+乔木生态林的治理模式最好，当年植被盖度可达33.9％，4年后达49.4％，土壤侵蚀量比对照下降67.04％；对于25°以上坡地宜采用大鱼鳞坑+冰草+灌木组合治理模式，当年植被盖度可达28.7％，4年后达36.3％，土壤侵蚀量比对照下降68.17％。三种模式均能有效地减轻雨滴对疏松表土的溅蚀，提高了土壤含水率和植被覆盖度，利于形成林草和谐共生的稳定群落。     

律草在残塬沟壑区荒坡治理的生态效应研究

对黄土高原残塬沟壑区荒坡治理生物措施与工程措施配置模式及草的生态效应研究结果表明 ,草适应性广 ,生长势极强 ,是荒坡治理生物措施与工程措施配置模式的优良先锋草种 ,与相应的林木 (经济、生态林 )组合其水土保持及保水效应良好 ,且利于幼树成活生长。     

The effect of natural weed buffers on soil and nitrogen losses in Japan

In Japan, heavy rains from June to October cause severe erosion in the agricultural fields. Natural weed buffers may help conserve the soil and water. We measured the mass balances of the water, soil and nitrogen components in a plot of 159 m² (7.2 m wide and 22.1 m long). Plant growth in the plot was dominated by the weeds Humulus scandens Merrill and Poa annua L. We also evaluated the ability of the natural weed buffer to reduce soil and nitrogen losses.Measurements of the mass balances of the water, soil and nitrogen components showed that 93.1% of the total water received by the plot was lost through percolation. The weed buffer captured 99.6% of the soil introduced into the plot. The plot stored 80.0% of the total nitrogen input, while 13.4% percolated through the soil and 1.8% flowed off the plot from the surface. Only 0.1% of the nitrogen was taken up by plants.Because 99.6% of the soil and 80.0% of the nitrogen components were captured, we concluded that the natural weed buffer was very effective in minimizing soil and nitrogen losses. As Japanese farmers grow older and more agricultural fields in the semi-mountainous regions of Japan fall into disuse, the natural weeds that grow on those fields may become efficient tools for conserving the soil and water in these regions.     

五节芒等植物水土保持效果试验研究

选取香根草、象草和五节芒3种植物在中国南方红壤丘陵区山坡进行水土保持成效试验。对不同试验小区的土壤理化性状、径流量与水土流失量等指标进行了近3a的观测,结果表明,3种植物均有较好的水土保持效果。与香根草和象草相比,五节芒在增加地表覆盖,改善土壤理化性质,拦蓄径流泥沙,改良微地貌,防治水土流失,改善生态环境等方面具有明显优势,且分布广,种源多,种植成本低,是一种优良的水土保持草种。在南方红壤丘陵区水土流失治理生物措施中,可以优先选用五节芒。     

Studying the effects of Mahonia aquifolium populations on small‐scale mountain agro‐ecosystems in Hungary with the view to minimise land degradation

After the political changeover in Hungary in 1989, many farm owners faced problems typical of a small sized farm (<1 ha) as well as a lack of various resources. This led to many farms with great horticultural backgrounds being abandoned, especially in mountainous areas where erosion control is essential for soil conservation. Severe changes can occur on soil through property abandonment. The local socio‐economic aspects must be taken into consideration as well as the problem of soil degradation as this will be a motivating factor in preservation initiatives. Under horticultural management, Mahonia aquifolium was tested to determine its efficiency in water erosion control in mountainous conditions in Hungary. Soil loss and water runoff were measured after every rainfall event at six different plots: four cultivated M. aquifolium populations with different ages (4, 12, 20 and 25 years old) and two control plots. A bare soil field and a grass field represented the control plots. The results show that as the age of the M. aquifolium populations increase, the cumulative runoff and sediment values decrease. It also showed that 2 years after setting up a new M. aquifolium plantation, the cumulative runoff decreased by 69 per cent and the cumulative soil loss decreased by 74 per cent. This indicates that a M. aquifolium population could play a significant role in erosion control within a short period of time. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

林下秸秆覆盖种植大球盖菇对苦驴河源头坡地清水产流的影响

[目的]探索秸秆覆盖种植大球盖菇模式对经济林(尤其是刚刚荒改坡的经济林)清水产流和改土控草的影响,为坡地水源涵养、生态保育、控草保肥提供技术支撑。[方法]在派河上游苦驴河的源头,选取2组不同种类的坡地经济林,利用秸秆覆盖种植大球盖菇技术,在大球盖菇生长的不同时期对该区域坡地水质、土壤有机质和杂草多样性进行分析。[结果]采用秸秆覆盖种植大球盖菇的技术,平均能有效降低该地区水中总氮42.68%～50.47%,总磷45.72%～46.74%和悬浮物(SS)33.41%～36.58%的含量,同时增加土壤有机质的含量,平均增长了10.17%～16.42%,减少该区域杂草多样性和种类,有效降低了该地水肥流失,可在较短时间内无害且快速地增加该区域清水产流能力。[结论]采用秸秆覆盖种植大球盖菇的技术,能有效降低坡地径流水中总氮、总磷和SS的含量,同时增加土壤有机质的含量,减少该区域杂草多样性和种类,起到控制水肥和水土流失作用,在当年荒改坡的坡地上,该作用更加明显。     

不同治理措施在红壤坡耕地的水土保持效益

在云南省抚仙湖流域澄江尖山河小流域坡耕地建立了野外标准径流小区,并布设了1.2m宽等高反坡阶和2.0m宽草带两种坡耕地水土保持措施,观测次降雨的地表径流量和土壤流失量,并与原状坡耕地进行对比,分析两种措施的水土保持效益。结果表明:(1)两种措施之间的地表径流量和土壤流失量差异性均显著。修筑等高反坡阶的地表径流深为113.64mm,比原状坡耕地减少了61.9%,土壤流失量为714.7t/km2,比原状坡耕地减少了77.4%;布设草带的地表径流深为82.76mm,比原状坡耕地减少了72.2%,土壤流失量为370.1t/km2,比原状坡耕地减少了88.3%。(2)两种措施之间的减流和减沙效益差异性均显著,等高反坡阶的减流和减沙效益指数平均分别达0.57和0.97,草带的减流和减沙效益指数平均分别达0.79和0.76。(3)两种措施均大幅削减了地表径流和泥沙的氮、磷养分输出总量,发挥了较好的保肥作用。与原状坡耕地相比,等高反坡阶对总氮削减率为81.9%,对总磷削减率为44.3%;草带对总氮削减率为74.7%,对总磷削减率为83.7%。     

杂交狼尾草水土保持能力的实验研究

杂交狼尾草是一种优良的多年生禾本科牧草,具有很好的水土保持能力,但人们对其水土保持方面的定量研究较少。通过对杂交狼尾草草地植被的持水能力、土壤水分变化、土壤抗冲性、渗透性等指标的研究,探讨杂交狼尾草的水土保持能力。结果表明:杂交狼尾草的持水能力强,能明显增加土壤水分含量,提高土壤的抗冲性、渗透性,在三峡库区的水土保持工作中有着广阔的应用前景。     

陕北丘陵沟壑区坡地不同耕作法综合效益研究

以在陕北丘陵沟壑区坡耕地不同耕作法试验7 a的资料为依据, 论述了不同耕作法的水分利用、土壤水分平衡及单位面积产量和水土保持等综合效益. 作物生长主要依赖生育期内自然降雨;作物耗水量与每年生育期降雨量及土壤供水量呈显著正相关,不同耕作法之间变化不大,作物主要利用0-120 cm土层内的水分.同一年内不同耕作法的综合效益从优到劣、由高到低的排列顺序为宽梯田＞窄梯田＞水平沟＞平播＞水平阶＞隔坡梯田.而水土保持效益排列顺序为:梯田＞水平沟＞隔坡梯田＞水平阶＞平播＞裸地. 认为坡耕地确实应尽快退耕还林还草,以加速陕北生态环境建设,推进农业结构的战略性调整.