基于土壤侵蚀定位土芯元素示踪法和GIS技术红壤小流域坡地土壤肥力的综合评价

利用定位土芯稀土元素(Eu)示踪法及中子活化技术,对蒋家塘小流域坡地土壤侵蚀空间分 布规律进行了研究,并利用模糊数学的方法,建立了影响蒋家塘小流域侵蚀土壤肥力因素单因子评价模型,利用层次分析法确定各评价因子的权重,并用加权法得到 每个评价单元的土壤肥力综合指数,根据其数值的大小,将土壤肥力分为高(>0.45)、中( 0.25～0.45)和低(<0.25)3级.借助地理信息系统软件ARCVIEW3.1对蒋家塘小流域坡地土壤 侵蚀状况和土壤肥力状况进行了分析,结果表明地形部位较高,坡度较大,植被较少或裸 露的坡顶及上坡部位,土壤侵蚀量较大,侵蚀程度严重;而在地形部位较缓,植被覆盖度较 大的坡段土壤侵蚀量较小,侵蚀较轻.植被覆盖度较小,顺坡种植的坡段,土壤侵蚀量较大 ,土壤侵蚀严重;而植被覆盖度较大,等高梯田种植的坡段土壤侵蚀量较小,土壤侵蚀较轻 ;下坡部位土壤往往发生沉积.在整个小流域中,侵蚀程度严重(>100 t/hm2*a)的坡地面积比例为15.67%,侵蚀程度中等(10～100 t/hm2*a)的坡地比例为22.13%,侵蚀程度较轻(1～10 t/hm2*a)坡地比例为5.60%,无侵蚀(<1 t/hm2*a)的坡地比例为34 .23%.土壤肥力较高的坡地面积比例为22.00%,中等的为34.75%,低下的为20.85%.蒋家塘 小流域坡地土壤肥力水平多数处于中下等水平,占总流域面积的55.60%,占坡地面积71 .62%. 水土流失是造成土壤肥力降低,土壤贫瘠化的一个最重要的原因,侵蚀严重的地方,土壤肥 力低下,侵蚀较轻或沉积的地方,土壤肥力较高,土壤侵蚀模数与土壤肥力指数之间的相关指数为0.801(n=33),达极显著水平.     

罗马尼亚的土壤侵蚀治理

本文着重介绍了罗马尼亚土壤侵蚀的程度和类型;作物对土壤侵蚀速度的影响;土壤侵蚀治理的方法;土壤侵蚀治理工作所存在的问题.     

祁连山南坡土壤侵蚀定量研究与影响因素分析

土壤侵蚀是引起土壤土地退化及土壤肥力下降的主要原因之一,直接影响着区域生态经济的可持续发展。基于RUSLE模型、CA-Markov模型及LMDI模型,对祁连山南坡2000—2019年土壤侵蚀空间变化及预测、不同地形条件下土壤侵蚀变化特征及影响因子的定量分析进行了研究,为研究区水土保持治理提供参考。研究表明:(1)土壤侵蚀模数呈现出西北向东南递减的趋势,整体增加速率为0.0645/a;(2)土壤侵蚀变化分为两个阶段,2000—2005年为土壤侵蚀加重阶段,2005—2019年为土壤侵蚀减轻阶段;(3)2019—2027年,土壤侵蚀虽有减轻的趋势,但也要防止极强度以下的侵蚀低级向高级转变;(4)土壤侵蚀模数随着海拔及坡度的增加而增加,在海拔4 700～5 200 m及坡度>30°的区域土壤侵蚀模数达到最大,分别为10 460.72,7 256.32 t/(km²·a)。土壤侵蚀量随着坡度的增加而减小,不同坡向下的土壤侵蚀排序为西>北>南>东>水平方向;(5)植被对土壤侵蚀的影响一定是积极的,而降雨不一定加重土壤侵蚀,且土壤侵蚀受植被和降雨影响较小区域主要分布在门源县。综上,祁连山南坡的土壤侵蚀近几年得到较好的治理,可根据具体的环境条件对土壤侵蚀进行分类治理。     

西部地区土壤侵蚀特征及其危害分析

遥感调查表明 ,西部 12个省 (市、自治区 )土壤侵蚀面积高达 4 .19× 10 6 km2 ,占全国土壤侵蚀总面积的 86 .86 % ,占西部总面积的 6 2 .31% ,已严重制约当地国民经济的可持续发展。对西部地区土壤侵蚀区域特征及其危害进行了系统分析 ,结果表明土壤侵蚀破坏土地资源、降低土壤肥力、制约粮食增长、影响水资源环境、导致灾害发生和生态环境失调等一系列危害。提出了相应的防治对策 ,以便将土壤侵蚀的危害降低到最低程度     

水土流失区植被恢复过程中土壤碳汇的形成机理

研究揭示区域性土壤侵蚀、水土保持与全球气候变化之间的关系,是土壤侵蚀与水土保持学科的重要前沿领域之一,具有重要意义。植被恢复是水土流失区主要的治理手段之一。在总结了植被恢复对土壤碳储量、土壤侵蚀对土壤碳素损失的影响,以及影响水土流失区土壤碳汇吸存的关键因素及其对植被恢复的响应的基础上,指出迫切需要加强对存在土壤侵蚀情况下的植被恢复过程中土壤碳素动态及土壤碳库的吸存机理等相关科学问题的研究。相关研究对科学评价水土保持在应对全球气候变化中的作用、增强土壤碳汇功能与形成机理的认识具有重要的科学意义,同时对加强土壤有机质管理、促进土壤肥力改善和退化生态系统的恢复与可持续发展也具有一定的现实意义。     

基于ArcGIS的淮河流域大别山区土地利用变化与土壤侵蚀特征研究

土地利用变化改变了原有地表植被类型、覆盖度和微地形,从而使区域土壤侵蚀特征发生变化.因而土地利用类型是土壤侵蚀强度划分的重要参考指标.选取2000年土地利用类型图与1995-2000年的土壤侵蚀图,借助ArcGIS软件技术分析了大别山区1995-2000年的不同土地利用类型的土壤侵蚀变化特征,揭示了区域土地利用/土地覆被变化的基本规律及其土壤侵蚀变化的基本过程,为区域水土流失治理的工程与技术措施提供依据.     

黄土丘陵沟壑区第一副区山坡农地土壤肥力与生产力状况分析

根据调查研究,分析了黄土丘陵第一副区山坡地土壤肥力与生产力状况及其影响因素,表明由于长期土壤侵蚀的影响,该区山坡地土壤的有机质、全氮和碱解氮含量低,虽然全磷和全钾含量相对较丰富,但其有效性不高,土壤水分条件差且多变,土壤肥力贫瘠.严重的水土流失、干旱和土壤肥力低下是导致该区山坡地生产力低下的主要因素,因此,采取水土保持耕作技术,控制水土流失和合理增加肥料投入是提高山坡地土壤肥力和生产力的重要途径.     

前言

本期报道了辽宁省土壤侵蚀遥感普查工作成果和与之有关的研究论文,控制土壤侵蚀、治理水土流失的新技术研究成果,以及其它有关土壤侵蚀和治理成果专论。     

土壤侵蚀情景模拟模型研究进展

土壤侵蚀是全球面临的一个严峻的生态环境问题息,土壤侵蚀模型的研究对土壤侵蚀的治理十分重要,土壤侵蚀预报模型能有效地对土壤侵蚀进行监测与预报,土壤侵蚀情景模拟模型则通过改变不同侵蚀因子进行情景模拟并分析不同条件下土壤侵蚀状况,进而为侵蚀治理提供依据。本文通过对国内外土壤侵蚀预报及情景模拟模型研究进行综述,提出了建立我国土壤侵蚀情景模拟模型的重要性及需要解决的科学问题。     

水土保持林土壤肥力及其评价指标

水土保持林作为保持水土、防止土壤侵蚀的特有林种,对于提高土壤肥力具有重要作用.常见的评价土壤肥力的指标有土壤酶活性、土壤有机质含量、土壤有机-无机复合体和微团聚体、土壤颗粒组成、土壤微生物数量以及土壤的其它理化性状等.通过分析不同水土保持林的土壤酶活性和土壤有机质含量,对其土壤肥力进行了评价.结果表明,有林地土壤肥力高于无林地;油松-阔叶树混交林土壤肥力比油松纯林更高;同一林分随着林龄的增长,土壤肥力也在增加;各地类土壤的肥力水平均表现为表层最高,中层次之,下层最低.     

土地利用类型对侵蚀黄壤腐殖质及土壤酶的影响

[目的]研究土壤侵蚀条件下,土地利用类型对黄壤不同土层深度的腐殖质(胡敏酸、富里酸和胡敏素)和4种重要土壤酶的影响,为保持土壤肥力提供科学依据。[方法]采用锯齿形布点法,采集土壤表层至30cm深度的3个土层土壤样品,用3次4分法淘汰多余样品,再测定相应指标。[结果](1)保持土壤肥力最好的是灌丛和园地,耕地最容易受侵蚀;土壤肥力高低与胡敏素的含量有直接关系。(2)土壤侵蚀导致水分和氮元素流失会影响胡敏酸的含量;林地、园地和耕地土壤表层的富里酸易流失,而草地仅对于土壤表层肥力保持有作用。(3)耕作对土壤表层的脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的不利影响较大;土壤侵蚀导致的土壤pH值改变对土壤酶的影响也很明显。(4)相关性分析表明腐殖质各组分含量与4种土壤酶都有着密切的联系且互相影响。[结论]黄壤受侵蚀下,土地利用类型对腐殖质及土壤酶有明显不同的影响。     

坡耕地不同水土保持措施下的养分平衡和土壤肥力变化

在贵州省罗甸县坡耕地上布置长期定位试验 ,研究几种水土保持措施对作物产量和土壤肥力变化的影响。9年的测试结果表明 ,在旱坡耕地上 ,水土流失是造成坡地地力下降、养分损失 ,的主要原因。未采用水土保持措施的坡地种植 ,因水土流失产生的全氮、全磷、有效钾损失 ,分别占总养分消耗量的 5 3.0 % ,6 7.6 %和 19.0 % ,相当于施入土壤的氮素化肥 ,施入的有机和无机磷素 ,有机质的损失与施入的有机肥中有机质含量相当 ,土壤全氮、有机质和有效钾含量趋于下降 ,全磷维持在较低的水平。采取水土保持措施后 ,这些土壤养分可维持平衡或在土壤中逐步积累 ,试验中的植物篱水保处理 ,9年玉米产量平均增产 8.6 % ,并趋于逐年上升。长期的试验证明 ,采用适宜的水土保持措施可提高地力 ,增加产量 ,实现坡耕地的可持续利用     

低丘侵蚀红壤复垦后土壤微生物特征研究

侵蚀红壤复垦培肥后 ,随着地面覆盖度的增加 ,土壤结构、土壤通气性、土壤养分状况得到改善 ,各侵蚀观测小区的年径流量、侵蚀模数、土壤流失量急剧降低 ,土壤微生物量、土壤呼吸强度、土壤酶活性均有较大幅度的提高 ,并且其在各小区的分布趋势与土壤养分和土壤水稳性团聚体的分布趋势相一致 ,说明侵蚀红壤经耕作培肥后 ,土壤有机残体的分解强度和腐殖质的合成过程得到加强 ,土壤肥力处于不断的恢复和提高过程当中 ,从土壤微生物和土壤酶活性增强的幅度来看 ,林地要优于草地 ,在林地中阔叶林优于混交林优于针叶林 (杉木林 ) ,而且随着复垦年限增加 ,土壤培肥效果更加显著     

黄土丘陵区坡地侵蚀对土壤呼吸的影响

以黄土丘陵区两种肥力水平的坡地土壤为研究对象,采用人工模拟侵蚀(表土剥离0,5,10cm)和动态密闭气室法(Li-8100,USA),探讨了坡地不同侵蚀强度下土壤呼吸的变化特征及水热因子对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)一定温度和湿度条件下,强度侵蚀显著降低土壤呼吸速率(P<0.05),其影响程度与土壤肥力有关,高肥土壤侵蚀5cm后呼吸速率较未侵蚀土壤降低了32%,而低肥土壤呼吸速率降低了14%;(2)两种肥力土壤呼吸的侵蚀效应在干湿交替前后表现出不同的变化规律,降雨使土壤呼吸速率激增,且放大了表土流失的侵蚀效应;(3)观测期内土壤呼吸速率与土壤湿度呈显著正相关,而与土壤温度无明显相关性,说明短期内影响侵蚀土壤呼吸速率日际变化的主要因子为土壤湿度;(4)在计算坡面CO2排放时若忽视侵蚀的影响,将可能高估侵蚀引起的原位碳排放效应。严重表土流失可能通过影响土壤呼吸而改变陆地生态系统碳平衡。     

紫色丘陵区土壤侵蚀对土壤生物学肥力的影响

为更好地理解侵蚀土壤质量变化,该文利用137Cs技术探讨了川中丘陵区紫色土陡坡耕地土壤侵蚀对土壤生物学肥力的影响。结果表明,与无侵蚀的坡地相比,陡坡耕地土壤微生物量碳含量及碱性磷酸酶、蔗糖酶活性分别显著降低41%、44%、17%,土壤生物学肥力退化指数MFDI达-35%。陡坡耕地土壤蔗糖酶活性与137Cs浓度显著正相关（r=0.643,p=0.024）,表明蔗糖酶活性随土壤侵蚀强度增大而降低。耕作侵蚀造成的陡坡耕地上坡土壤损失导致土壤微生物量碳含量、碱性磷酸酶、脲酶及蔗糖酶活性最低,而耕作侵蚀造成的陡坡耕地坡底土壤堆积导致这4个微生物特性最高,结果陡坡耕地这些微生物特性的空间变异分别增大2.8、0.8、1.4、4.5倍。紫色土陡坡耕地土壤生物学肥力退化与空间变异性增大在今后的土地管理中应引起关注。     

桉树-牧草复合经营模式下水土流失和土壤肥力的综合评价

本文通过连续5年监测桉树-牧草和桉树纯林地表径流量和土壤侵蚀量,以及种植前后土壤肥力指标,综合分析间种牧草对桉树林地水土流失和土壤肥力的影响,为桉树人工林科学经营提供理论依据。结果表明:桉树纯林地表径流量和土壤侵蚀量分别在27.4~6612 m~3 hm~(-2) a~(-1)和0~14.9 t hm~(-2) a~(-1)之间,表现出随着种植时间呈逐年减少的变化规律,且水土流失主要集中在前2年;桉树-牧草复合经营模式下林地地表径流量和土壤侵蚀量与桉树纯林随种植时间的变化规律一致,但均低于桉树纯林,降低幅度为20.84%~82.85%;与种植前比,桉树-牧草和桉树纯林土壤pH值分别提高了0.03~0.05和0.14~0.18,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾均得到提高(土壤交换性钙和镁除外),增幅分别为0.13~3.00倍和0.39~2.11倍;土壤肥力的关联度从大到小的排列顺序为:桉树-牧草桉树纯林种植前;桉树-牧草和桉树纯林0~20 cm土层土壤肥力指标增幅和关联度均大于20~40 cm土层。可见,与桉树纯林比,间种牧草更有利于改善桉树林地土壤肥力,促进桉树林地可持续性经营,是一种较好的桉树林地复合经营模式。     

Response of Soil Microbial Biomass and Enzyme Activity to Soil Fertilization in an Eroded Farmland of Chinese Mollisols

The aims of this study were to examine interrelationships between microbial biomass and enzyme activities of soil quality and to determine their suitability for differentiating areas. The study included five simulated erosion soil depths (0, 5, 10, 20, and 30 cm), which had received contrasting fertilizer treatments over a 5-year period in an eroded black soil of northeastern China. Our results indicated that soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities declined as the erosion depth increased. On the five erosion depths, soil microbial carbon, phosphatase, and invertase variation ranged as follows: 35.4–53.3, 39.8–45.2, and 55.9–67.1%, respectively. In the fertilizer + manure treatment, soil microbial carbon, nitrogen, urease, phosphatase, and invertase activities were significantly greater (P < 0.05) than those of fertilizer treatment in all five different erosion depths. Overall, this study may be considered as the foundation for soil quality evaluation and fertility restoration in northeastern China and similar regions.     

滇中三种人工林群落控制土壤侵蚀和改良土壤效应

通过对人工云南松群落、桉树—黑荆混交林群落、直干桉群落及无林地对照地表径流、土壤侵蚀的观测及林地土壤几个主要理化指标的分析表明 ,地带性植物种云南松形成的人工林群落及桉—黑荆混交林具有好的控制径流和土壤侵蚀的能力 ,对土壤理化性质的改善也有较明显的作用 ,值得在生产中推广。在此基础上 ,论述了不同人工林群落土壤理化性质的改善与土壤侵蚀的控制关系。     

南方红壤丘陵区林下水土流失防治研究进展

林下水土流失是南方红壤丘陵区种典型的水力侵蚀现象,不仅造成林地土壤质量下降,影响林地生产力,而且破坏了当地生态环境,阻碍了区域经济发展。首先分析了南方红壤丘陵区林下水土流失的成因,总结了当前林下水土流失防治研究进展,深入探讨林下水土流失防治措施在水土保持、提高土壤肥力和促进植被生长方面的作用和适用范围,进而指出当前红壤丘陵区林下水土流失防治研究存在的不足,最后对未来林下水土流失防治进行了展望。建议创新林下水土流失治理模式,形成综合性防治技术体系,加强对林下水土保持措施实施的技术指导,构建林下水土流失防治措施综合评价指标体系,为南方红壤丘陵区的林下水土流失防治措施的筛选和应用提供科学依据。