退耕还林(草)对黄土高原不同土地利用方式下土壤剖面水分含量的影响

为了评估退耕还林(草)工程对黄土高原坡耕地土壤剖面水分含量变化的影响,通过整合分析研究了退耕还林(草)工程中,不同土地利用方式对土壤水分含量的影响。结果表明:退耕还林(草)使草原区和森林草原区土壤含水量显著降低,且随深度增加土壤水分含量呈下降趋势;而森林区土壤含水量未发生显著变化,且随深度增加,土壤含水量先增大再减小;退耕还林(草)导致3个分区中森林草原区土壤水分亏缺最严重。因此,干旱半干旱区进行植被恢复应依据当地自然条件和树种特性,选择合适植被恢复模式。     

黄土丘陵区退耕地土壤水分有效性及蓄水性能--以陕西省吴旗县柴沟流域为例

对退耕还林还草区具有代表性的乔木(山杏和刺槐)、灌木、农田的土壤水分有效性和蓄水能力进行了测定和对比研究。结果表明,不同植被类型的土壤有效水含量变化范围为1.92%~15.73%,林地比农田增加约75.31%。0—40 cm土层土壤蓄水量为228.30~251.07 t/hm2,林地比农田增加约8%。刺槐林地的蓄水性能好于山杏。研究成果对于科学地评价退耕还林还草的土壤改良效应具有重要的意义。     

黄土丘陵沟壑区不同退耕模式的土壤水文性质影响对比

为系统评价黄土丘陵沟壑区在“退耕还林(草)”工程实施后不同退耕模式下的土壤水分涵养功能,选取0-200 cm土层的蓄水量、土壤含水量分层比、土壤水吸力和土壤含水量年际变化率作为土壤层水分蓄存、渗透、保持和稳定性的表征指标,分别对比了不同退耕模式下的土壤水文性质。结果表明:(1)各退耕模式下土壤蓄水量差异显著,撂荒模式的土壤蓄水量最高,为还灌和还乔模式下的1.6,1.7倍;(2)还乔模式下表层土壤水分的渗透性最优,深层土壤水分的渗透潜力最大;(3)各退耕模式的土壤持水性差异显著,还乔模式下土壤水分的保持能力突出;(4)撂荒模式土壤水分的稳定性最佳,各模式0-200 cm内土壤水分的稳定性在30年前后出现拐点,土壤含水量的年际变化率由负转正,并在120 cm以下土层较为稳定。     

刚察县不同植被类型的土壤水分特征研究

通过对土壤的物理性质和水分特征曲线的测定,分析了刚察县4种植被类型土壤的持水性能和供水性能。结果表明,不同植被类型土壤水分特征曲线与Van Genuchten模型非常符合,R2值都高达0.99以上,说明用Van Genuchten模型描述不同类型土壤水分数量和能量之间的关系是比较准确的。不同植被类型土壤的物理性黏粒含量为:油菜地>高草地>草灌地,土壤容重为:高草地>草灌地>油菜地,而总孔隙度为:油菜地>草灌地>高草地,表明油菜地土壤水分物理性质明显优于草灌地和高草地。土壤持水能力随着土壤吸力的增加而呈现先急剧递减后变化平缓的趋势,不同植被类型土壤持水能力为:高草地>草灌地>油菜地。通过改善土壤结构,增加土壤密度和降低土壤总孔隙度等改善土壤物理性质的措施能对其持水性能产生积极作用。土壤供水能力随着土壤吸力的增加而递减,低吸力段高草地和稠密草灌地的土壤供水性能均优于油菜地和稀疏草灌地,而高吸力段油菜地和稠密草灌地的土壤供水性能优于高草地和稀疏草灌地,表明高草地和稀疏草灌地植被极易受到干旱的威胁。     

半干旱黄土丘陵区退耕地林草植被恢复对土壤质量影响评价

[目的]探讨退耕还林还草对土壤质量的综合影响,为半干旱黄土丘陵区退耕地植被恢复与建设提供理论依据。[方法]选择半干旱黄土丘陵区的宁夏回族自治区彭阳县白阳镇中庄村示范区不同退耕地林草植被恢复样地为研究对象,采用AHP决策法对不同林草植被恢复下土壤理化因子进行综合评价。[结果]土壤水分是影响土壤环境状况的最主要因子,其权重值达到了0.210,其次为土壤的总孔隙度和土壤有机质含量,其权重值分别达到0.136,0.108,同时土壤的毛管持水量、土壤碱解氮含量和土壤脲酶含量也对土壤环境具有十分重要的作用,其权重值分别达到0.085,0.071及0.064。[结论]通过对影响土壤环境的化学性质、物理性质和生物活性的综合评价,认为林地、人工草地和天然草地不同程度地改善和提高了土壤的环境质量,以林地改善程度最大。     

黄土丘陵沟壑区退耕还草年限对土壤性质和入渗性能的影响

我国退耕还林(草)工程实施20多年来取得显著成效,为评估退耕还林(草)对土壤性质和入渗性能的改善效果及其内在机理,取黄土丘陵沟壑区农地和退耕年限为5年(C5a)、15年(C15a)和 25年(C253)撂荒草地的0-30 cm 土壤测定其水稳性团聚体特征、根系特征和入渗速率等性质,并分析了影响不同撂荒年限草地土壤的入渗...     

草纤维膜与塑料地膜覆盖农田的生态效应比较

根据多年定位试验资料，讨论了一种新型的农田覆盖材料──草纤维膜，覆盖农田对土壤理化性质、土壤温度、土壤水分状况以及作物生长发育的影响，并与塑料地膜覆盖农田的生态效应进行了比较。结果表明，草纤维膜与塑料地膜覆盖具有改善土壤结构，增强作物对土壤肥料的有效利用，改善作物生长的土壤温度状况，减少土壤无效蒸发和提高水分利用效率的作用。与塑料地膜相比，草纤维膜覆盖没有污染土壤的副效应，因此是解决我国北方旱农地区“旱”与“薄”问题的有效方法。     

轮作条件下免耕对黄土高原旱作土壤水分入渗特性的影响

为明确免耕轮作对旱作农田土壤水分入渗时空特征的影响,2005-2010年,在内蒙古清水河县进行了3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米,大豆-玉米-燕麦,玉米-燕麦-大豆)下免耕留低茬(NL)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬覆盖(NHS)和常规耕作(T)5种耕作方式对土壤水分入渗特性影响的研究。结果表明:免耕、轮作,特别是两者的叠加效应能明显提高土壤入渗能力,其中免耕结合燕麦-大豆-玉米模式对土壤入渗性能的改善作用最好。当0～20cm土壤质量含水率较高(低)时,土壤水分初始入渗率较低(高),而土壤水分稳定入渗率与质量含水率呈相同变化趋势,且随土层加深,土壤水分稳定入渗率整体呈降低趋势。轮作2个周期后NL、NH、NLS和NHS分别较T,土壤初始入渗率降低了18.60%、24.93%、27.31%和29.95%,土壤稳定入渗率提高了22.22%、34.61%、82.05%和104.70%。可见免耕轮作能明显改善土壤水分入渗特性。     

黄土高原区草粮（油）翻耕轮作的土壤水分及作物产量效应

为了评价苜蓿翻耕后进行不同轮作模式的水分适应性和经济效益,提出黄土高原区生态效益和经济效应较好的草田轮作模式。该文测定了6a生苜蓿草地翻耕后轮作农田和休闲地的土壤水分及作物产量,并进行经济效益分析。结果表明,不同草田轮作模式的土壤水分恢复作用存在差异。苜蓿地轮作第2年收获后,以苜蓿-休闲-休闲模式土壤水分状况最好,0～300cm土层土壤水分已接近连作农田水平,且100～340cm土层土壤水分较耕前出现了恢复现象;而苜蓿-冬小麦-冬小麦模式最差,土壤水分恢复层出现在120～320cm土层;6a生苜蓿地翻耕后经过2a轮作,0～500cm土层土壤水分仍未达到连作农田水平。轮作2a冬油菜平均籽粒产量和平均籽粒水分利用效率较连作冬油菜分别增加了34.9%、44.4%(P<0.05),轮作2a冬小麦平均籽粒产量和平均籽粒水分利用效率较连作冬小麦分别提高了45.0%、42.9%(P<0.05);效益分析表明,轮作2a冬小麦的平均产投比是连作2a冬小麦的近1.5倍,是轮作2a冬油菜的2.5倍,是连作2a冬油菜的3.4倍,6a生苜蓿地翻耕后轮作冬小麦比轮作冬油菜具有更高经济效益。该研究结果为黄土高原苜蓿草地可持续利用,建立稳定的旱地农业生态系统提供了理论依据。     

黄土高原不同退耕还林地森林植被改良土壤特性研究

对比研究了青海省大通县不同类型退耕还林地、草地、农田的土壤性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构、土壤饱和导水率。结果表明:华北落叶松容重最小,为农田容重的62%,青杨青海云杉混交林是农田土壤容重的83%;0~15 cm土层青海云杉混交林>0.25 mm的团粒结构含量为45.21%,草坡、耕地分别为32.18%、20.81%;北落叶松纯林的最小饱和导水率是1.22 mm/min,林地中饱和导水率最小的是落叶松青海云杉混交林,为0.17 mm/min,草地和农田分别为0.11 mm/min0、.09 mm/min。退耕还林后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,针阔混交林改良土壤特性作用较好,除了华北落叶松纯林和华北落叶松青海云杉混交林外,针阔混交林的土壤物理性质好于阔叶纯林和针叶纯林,草坡和农田较差,草坡略好于农田。     

林(竹)+草植被恢复初期地表径流及其养分流失特征

试验研究了华西雨屏区不同退耕还林植被配置模式的水土保持效能,通过分析降雨、地表径流、径流养分浓度和径流养分流失量得出:竹+草植被恢复模式在退耕3年后能有效地减少地表径流,侵蚀性降雨量及其降雨场次也明显少于农耕地,退耕地地表径流养分流失量和养分流失浓度也有所降低;幼龄桦木+牛鞭草植被系统功能表现不如竹+牛鞭草模式明显,需进一步加强林木培育管理;低径流量中径流的养分浓度大,应注意土壤系统结构培育和优化,尽量减少养分流失。     

滇东南石漠化山地不同植被恢复模式下土壤地力变化和水土流失状况研究

通过对滇东南石漠化山地不同植被恢复模式下土壤的理化性质进行定点观测和地力变化及水土流失状况的分析,结果表明:封山育林地土壤的肥力较佳,其次是耕地土壤,这是由于封山育林地土壤多年来进行封山育林,耕地土壤进行了平衡施肥;3年后人工林地土壤的理化性质有很大改善,土壤肥力有很大提高,这是退耕还林的结果;从水土流失状况来看,耕地是产流产沙、固体和液体养分流失最严重的类型,人工林地水土流失最低,说明退耕还林和封山育林有利于石漠化山地土壤肥力的改善和水土保持功能的提高。     

滇东南石漠化山地不同土类地力变化研究

通过对滇东南西畴县石漠化山地4种不同土类的理化性质进行定点观测和地力变化的分析，结果表明：黑色石灰土的肥力较佳，其次是红色石灰土，这是由于黑色石灰土多年来进行封山育林，红色石灰土进行了平衡施肥；3年后黄色石灰土的理化性质有很大改善，土壤肥力有很大提高，这是退耕还林的结果；说明退耕还林、封山育林和耕地的平衡施肥有利于石漠化山地土壤肥力的改善。     

定西市安定区退耕还林地径流聚集工程的土壤增墒效果

[目的]分析退耕还林地径流聚集工程的土壤增墒效果,为改善林地土壤水分供给研究提供依据。[方法]通过对甘肃省定西市安定区退耕还林地中径流聚集工程形式和造林模式的调查研究,分析半干旱地区隔坡水平阶、隔坡反坡台、正方形聚流坑、燕尾式聚流坑不同整地方式下林地增墒效果及其林草的生长发育状况。[结果]径流聚集工程具有明显的土壤增墒效果,在径流聚集工程作用下乔木树种单株水分供给总量达2.54~4.29m~3/(株·a),灌木树种单株水分供给总量达1.42~1.79m~3/(株·a),2m土层内含水率达到8.76%~11.40%,土壤水分基本满足了林草植被的正常发育需求,林草生长旺盛。[结论]在同类地区的人工林建设中可选择适宜的树种与相应的径流聚集工程结合,改善林地土壤水分供给状况。     

半干旱区径流调控工程林草间作模式土壤水分及效益研究

为解决林地土壤干化问题,安定区退耕还林(草)工程实施了以隔坡水平阶为主体的径流调控工程。对隔坡水平阶不同部位2 m土层内土壤水分含量和不同植物措施的保存率、产出效益的调查分析表明,在退耕地实施的隔坡水平阶,大旱之年2 m土层内土壤含水率平均达到6.95%,其中产流区达到7.05%、蓄水区达到6.63%;侧柏林保存率达到92%,多年生紫花苜蓿鲜草产量达到22 417 kg/hm2。以径流调控工程为依托的退耕还林(草)工程实施后,全区森林覆盖率由9.8%提高到11.2%,林草覆盖率达到19.45%,取得了显著的生态、经济、社会效益。     

民勤绿洲耕地荒地退耕还林地土壤肥力及物理特性比较研究

采用野外调查采样、室内实验、统计分析和地统计分析的方法研究了民勤绿洲东湖灌区在不同的土地利用类型下的土壤肥力及物理特性。结果显示出土地利用方式不同对土壤水分、养分、盐分有明显的影响,但是对pH值的影响不是很大。土壤水分变异系数最大的是退耕还林地达到了50%左右,最小的是农田,退耕还林地中出现了土壤水分较少的现象。电导率的最大值出现在荒地中为4 560.7μS/cm,其次是退耕还林地;N、P、K在不同的土地利用类型中表现出不同的特征,但呈现出富K、贫P、富N的总体特征;pH值呈现出碱性特征,变异系数最大值也是出现在退耕还林地中。研究结果能为民勤绿洲东湖灌区合理调整土地利用方式及进行地表植被恢复提供参考依据。     

红壤坡地降雨入渗、产流及土壤水分分配规律研究

选取农作区和荒草区两个不同利用模式下的红壤坡地，研究了降雨的入渗、产流及对土壤水分分布的影响。结果表明：（1）农作区和荒草区的径流系数都随着年限的延长而降低并达到稳定。降雨量成为影响径流量的唯一主导因素；农作区的径流系数显著高于荒草区（r〈0．05）。（2）农作区的入渗比率（入渗量／降雨量）低于荒草区；在持续降雨的情况下。农作区60cm以上土壤蓄水增量降低，但渗漏量保持不变．因此使入渗比率降低，而荒草区则在60cm以上土壤蓄水增量降低时，通过提高土壤的渗漏量保持较高的入渗比率。（3）降雨对土壤水分分布的影响受土壤初始含水量和垫面的影响。土壤初始含水量越低，降雨使土壤水分含量增量越大。在同等降雨置下，农作区只有40cm以上的土壤水分含量增加，而荒草区则为90cm以上。     

退耕还林还草区坝地土壤理化性状分布特征分析

黄土高原淤地坝坝地高效利用是巩固该区退耕还林还草成果的重要手段之一。以泾河流域一级支沟纸坊沟流域坝地为试验基地,对坝地土壤水分、土壤层次间有机质、全氮、全磷及速效养分差异等理化性状进行了分析。结果表明,与作物生长关系密切的速效养分平均含量表现为高龄坝地>低龄坝地>梯田>荒坡地;从土壤剖面及不同取土部位看,层次间有机质、全氮、全磷及速效养分差异较小,土层中速效养分的供给能力更具持久性,坝地淤积泥沙更易富集速效养分,表明坝地具有较大的增产潜力。     

基于RS与GIS技术的西吉县土地利用/覆盖变化分析

 以黄土高原较早实施退耕还林的宁夏西吉县为例,选择1990和2005年的2期TM遥感图像,对西吉县1990—2005年的各种土地利用类型,从土地利用结构及空间景观特征进行分析,得到退耕还林政策实施过程中的土地利用变化情况,为黄土高原地区的土地利用政策提供决策依据。