九龙江流域养猪场氮磷流失特征研究

由于对畜禽粪便的处置和管理不当，氮、磷养分随粪便大量流失，不仅带来日益突出的环境问题，还造成了资源的浪费。目前国际上多采用养分平衡方法研究和评价畜牧养殖场养分流失状况及其潜在的环境风险程度。选取福建省九龙江流域92家养猪场，采用养分平衡分析方法研究了该流域养猪场养分流失状况及主要影响因素。结果表明：大部分养猪场的氮磷养分输入量远远大于养分有效输出量，表明养分大量流失，养殖系统的环境风险程度极高；随着养猪场规模的增大，氮、磷的不平衡程度呈下降趋势；生态型养殖模式有利于促进资源综合利用，减少养分流失；加强对粪肥和饲料管理有利于促进畜禽养殖场的氮、磷养分平衡。     

红壤丘岗区人工林土壤水分、养分流失动态研究

针对红壤丘岗区自然条件和地形特点,在岗地上坡布置了4组人工林恢复实验,研究在植被恢复过程中林地土壤水分养分流失动态。12年研究结果表明:不同林地水分和养分径流损失随植被生长而减少,渗漏损失则随植被生长而增加;水分、养分径流损失量依次为自然草被>马尾松林>针阔混交林>阔叶林,渗漏损失量则相反。     

黄土区人工林与自然封育对土壤养分的影响

为客观评价不同植被恢复方式对土壤养分的影响,采用野外调查结合室内试验分析的研究方法,分别对黄土丘陵区人工林和自然封育的两个流域的土壤养分及组分有机碳进行了对比研究。结果表明,植被恢复11 a来,人工林流域土壤同自然封育流域土壤相比较,出现了酸化倾向。在0—60 cm土层深度内,土壤全氮、全磷以及全钾含量均表现为人工林流域高于自然封育流域,且人工林流域全氮、全磷及全钾的变异系数大于自然封育流域的养分含量。自然封育流域在0—60 cm土层积累了更多的土壤重组有机碳和轻组有机碳,土壤表层轻组有机碳含量在两种恢复方式间的差异较大,而中下层差异较小。土壤有机碳组分含量变异系数为人工造林流域高于自然封育流域。研究结果说明人工林和自然封育对土壤氮磷钾的改善和有机质积累方面的改善各有利弊。     

山地林火烧迹地水土流失动态变化的研究

根据我国大兴安岭地区森林火灾频繁发生、火烧迹地面积逐渐扩大的实际情况,在日本冈山县备前市久久井地区的一片森林火烧迹地,设立了三块不同样地进行调查研究,对火烧后由于降雨引起的水分及土壤养分的动态变化进行了实验分析,发现三块样地的水分和土壤养分的流失程度不同,同时参照国内外其他地区的研究结果,寻求减少土壤养分流失的最佳方法,从而选择最适植被恢复方式,为我国大兴安岭地区火烧迹地的植被恢复提供理论依据。     

基于GIS的小流域养分流失预测

在GIS技术的支持下 ,将流域划分为多个独立的坡面单元 ,运用室内人工降雨实验坡面养分流失的研究结果和通用土壤流失方程 (USLE)进行了重庆市丰都三合小流域的养分流失预测与评价。研究结果表明 ,利用流域泥沙流失量进行流域养分流失预测时 ,只能对流域全量养分 (有机质、全氮、全磷、全钾 )的流失进行较为准确的预测 ,而对流域速效养分 (有效氮、有效磷、有效钾 )流失量进行预测时 ,径流携带流失的部分不能被忽略。要对流域养分流失量进行准确的预测与评价 ,必须通过建立流域分布式径流模型 ,结合土壤侵蚀模型来进行     

红壤丘岗区人工林恢复过程中的土壤养分状况

针对红壤丘岗区的自然条件和地形特点,在岗地上坡布置了一组人工林恢复实验,研究植被恢复过程中林地土壤的养分状况。12年的研究结果表明:人工恢复的阔叶林和混交林土壤养分前期下降,3年以后一直上升,总体出现赢余;原状的稀疏马尾松林和自然恢复植被土壤养分一直处于下降状况,前期(1~3年)下降快,后期较慢,目前仍在缓慢下降,特别是自然恢复植被,土壤养分处于严重的退化状况。在开发利用红壤丘岗地过程中,必须注意增加地表覆盖度,避免盲目开垦,减少水分和养分流失,使这类土壤资源得以持续利用。     

粉煤灰堆场植被恢复过程的养分效应及重金属变化特征

对黑龙江省鸡西滴道矸石电厂粉煤灰堆场自然植被恢复方式与人工恢复方式中粉煤灰基质养分、重金属含量变化特征进行研究,分析不同恢复方式对基质养分、重金属污染物状况的影响规律。结果表明：1）粉煤灰基质中养分含量极不均衡,有机质、全氮、速效氮、速效磷等营养元素严重缺乏,速效钾含量较丰富;2）粉煤灰在自然堆放过程中存在养分流失现象,全效性养分的流失程度高于速效性养分的流失程度;3）人工植被恢复过程极显著地改善了表层基质的养分状况,有机质含量增加459.28%,全氮增加238.46%,全磷增加131.4%,速效性N、P、K含量分别提高30.17%、56.29%、22.58%;4）粉煤灰堆场主要超标重金属为Hg,客土沙棘恢复方式有效降低了粉煤灰基质重金属含量,Hg、Cu、Cr含量相对自然恢复草地分别降低了66.93%6、8.82%和16.09%。     

坡地农林复合系统土壤养分过程研究进展

坡地农林复合系统的土壤养分过程包括养分坡面流失,地下损失,系统养分循环等空间过程及土壤养分的年、季度变化的时间过程,目前,国内外的研究多局限于控制坡面流失,系统养分循环和提高土壤肥力的效果等方面,研究方法以定性研究和统计分析为主,在养分流失机理,地下损失,养分过程的区域对比等领域的研究还很缺乏,研究的深度与广度均需拓展。     

加拿大马尼托巴州小流域养分管理措施的经济评价

研究最佳管理措施(养分管理和少耕)对养分流失、经济成本及收入的影响,评估养分对作物产量的影响,建立作物产量回归模型.利用调查资料,建立了STC小流域N与主要作物产量的二次线性方程.在试验期间,随着养分增加,小麦、油菜、大麦、燕麦产量增加.在农田中,N流失量与施用量之间关系不显著,P流失量与施用量和水土保持耕作措施之间关系显著;在Steppler流域,径流量、P施用量明显影响P流失量,径流量影响N流失量,N施用量不影响N流失量;在STC小流域,N施用量不影响N流失量,耕作措施可增加P流失量.试验二级流域(210hm2)每年养分流失的损失可达5.50加元/hm2,对照二级流域每年养分流失的损失可达4.50加元/hm2,少耕试验地养分流失的损失为2.75加元/hm2.在STC小流域,每年养分流失的损失可达6.80加元/hm2,相当于7％的化肥.猪粪和牛粪经济效益显著,应大力推广有机肥.如果化肥价格变化,有机肥的效益也变化.     

洱海流域北部农田养分平衡及残留特性研究

为减少农田氮磷流失,改善洱海水质、遏制富营养化发展,以洱海流域北部8个乡（镇）为研究区域,采用现场调查与分析测试相结合的方法研究了洱海流域北部10种典型轮作模式的施肥量、作物养分吸收量、农田养分盈余量以及土壤养分残留状况,对不同轮作模式农田养分平衡及残留特性进行了分析评价。结果表明,水稻-大蒜轮作模式下有机肥和氮肥的投入量显著高于其他模式,水稻-蔬菜作物轮作模式的磷肥投入量显著高于其他模式;不同轮作模式间土壤养分残留差异性以硝态氮最为突出：水稻-大蒜轮作条件下土壤硝态氮残留量达43.4mg.kg-1,明显高于其他轮作模式;10种轮作模式均处于养分盈余状态,以水稻-大蒜轮作模式养分盈余量最大,为1258.8kgN.hm-2和1472.7kgP2O5.hm-2;养分盈余量差异主要凸现在小春季作物上;土壤中易流失的硝态氮、铵态氮和速效磷与氮磷肥的投入量和养分盈余均呈显著相关。表明水稻-大蒜和水稻-蔬菜轮作是洱海流域农田环境污染风险较高的种植模式,需要重点防控。     

煤矸石山不同植被恢复模式对土壤侵蚀和养分流失的影响

 针对煤矸石山复垦地水土流失严重的问题,在山西阳煤集团三矿280煤矸石山坡面上选取7种植被恢复模式,以裸地为对照,设置水土流失试验样方,观测不同植被恢复模式对土壤侵蚀和养分流失的影响。结果表明：与裸地相比,不同椬被恢复模式均对矸石山坡面土壤侵蚀和养分流失具有明显控制效果;下坡段的乔灌混交模式防治坡面侵蚀的作用优于上坡段的草本和灌木;减少水土流失的效果上坡段为荆条 > 紫花苜蓿 > 沙打旺 >草木樨,下坡段为刺槐+柠条、刺槐+荆条和榆树+紫穗槐,但这3种植被模式对减少水土流失的差异不显著;通过偏相关分析,影响养分流失的因索依次为土壤侵蚀量 > 径流量 > 坡度 > 坡长;不同植被恢复模式对煤矸石风化物中速效养分质量系数也具有明显的影响。     

东大河小流域林地土壤侵蚀及养分特征研究

为探究滇池流域自实施退耕还林工程以来的林地土壤侵蚀及养分流失特征,本研究以滇池西南部东大河小流域为研究靶区,利用放射性核素¹³⁷Cs示踪技术,对该区域内林地的土壤侵蚀模数进行估算,分析养分含量变化,并主要探讨了坡度、植被覆盖率及土壤颗粒组成对土壤侵蚀的影响。结果表明,林地土壤剖面中的¹³⁷Cs比活度呈指数下降趋势,以自然侵蚀为主。流域林地总侵蚀量为69.28×10³ t·a^-1, 侵蚀强度以轻度侵蚀为主,侵蚀模数介于1 039.40~2 402.12 t·km^-2·a^-1。东大河流域林地总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)总流失量分别为1 963.5、209.1、98.94 t·a^-1,土壤TOC、TN含量与¹³⁷Cs比活度呈极显著正相关关系,物理迁移特征相似。土壤养分流失与土壤侵蚀规律较为一致。土壤侵蚀强度以及养分流失空间差异性较大。土壤黏粒含量与土壤侵蚀呈极显著负相关关系,坡度及植被覆盖率在一定范围内对土壤侵蚀的影响明显,坡度为10~25°以及植被覆盖率小于40%的林地中侵蚀状况相对严峻,平均侵蚀量约为1 709.85 t·km^-2·a^-1,需加强10~25°山地植被保护。本研究为减少当地水土流失,恢复生态以及继续推动退耕还林工程,保证退耕还林工程的效益提供了参考依据。     

黄土丘陵区纸坊沟流域植被恢复的土壤养分效应

《水土保持通报》全方位快速报道与水土保持有关的国家及全球性重大决策问题研究 ,水土保持科研及相关生产实践中的热点问题 ,高新技术成果在水保领域的应用研究 ,反映国家或某一地区科研和生产治理方面的前沿问题 ,及滑坡、泥石流、风蚀沙化、盐碱等水土流失灾害的预防、监督、监测等方面的信息动态、技术措施 ,以及依法防治水土流失的规律及监测预警、典型经验、成果评价、问题讨论等。设有综合研究、试验研究、研究简报、应用技术、监测预警、综合治理、学术讨论、专家介绍、专家论坛等栏目。本刊以文会友 ,坚持质量第一原则 ,热忱欢迎广…     

河口湿地红树林植被恢复对土壤养分动态的影响

以泉州湾河口人工红树林湿地为研究对象,以光滩为对照,采集0—10,10—20,20—30 cm土层土壤,研究不同红树林恢复(桐花树、秋茄、秋茄-桐花树混交林)对河口湿地土壤pH、有机质及主要养分元素(氮磷钾)的影响。结果表明:不同植被恢复模式下土壤pH和有机质含量呈明显的垂直变化特征,相对于无植被的光滩(恢复前),红树林植被恢复显著降低了土壤pH (P＜0.05),但增加了土壤有机质含量(P＜0.05)。不同红树林恢复模式下,土壤碱解氮、有效磷、速效钾和全钾含量均大致表现为随土层深度的增加而增加,而全磷含量则表现为随深度的增加而降低。相对于恢复前,红树林植被恢复均增加了表层土壤主要养分(氮磷钾)含量,其中,以桐花树—秋茄混交林的影响最为显著(P＜0.05)。综上,不同模式红树林植被恢复对河口湿地土壤理化性质和养分动态具有明显的调节作用,其中,混交林模式通过高效利用地上地下空间,改善土壤结构和质量,增加生物量和养分归还量,显著改善了土壤养分动态,是河口区植被恢复的优选手段。研究结果可为加强河口红树林湿地养分管理、维护湿地系统养分平衡提供科学参考。     

黄土丘陵区自然植被恢复下土壤微生物学质量演变特征

为了探讨黄土丘陵区自然植被恢复过程中土壤微生物学质量演变特征,用时空互代法对燕沟和县南沟典型小流域自然植被恢复下5个演替阶段（退耕1~6 a、7~17 a、18~35 a、36~60 a、> 60 a）土壤养分含量、微生物量和酶活性进行了研究。结果表明:随着地区植被退耕后自然演替的推进,土壤有机碳、全氮、有效氮与有效钾含量持续增加,土壤全磷含量在不同植被演替阶段变化不明显,有效磷含量在植被演替至多年生草本阶段（18~35 a）时含量最低;土壤细菌约占土壤微生物量的65%左右,且其数量在植被演替至多年生草本阶段时最多,土壤真菌和放线菌随退耕年限的延长呈现不断增加的趋势;土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性也随着植被自然演替的推进呈不断增加趋势,但脲酶和蔗糖酶在植被演替至灌木阶段（36 a）后增速放缓。相关性分析表明,自然恢复过程中土壤微生物数量与酶活性的提高程度比较一致,其与土壤养分关系密切,因此土壤微生物群落与土壤酶活性是反映植被恢复中土壤生物学质量变化的重要指标。     

Effects of vegetation restoration on soil organic carbon sequestration at multiple scales in semi-arid Loess Plateau,China

Soil organic carbon (SOC) sequestration by vegetation restoration is the theme of much current research. Since 1999, the program of “Grain for Green”has been implemented in the semi-arid Loess Plateau, China. Its scope represents the largest vegetation restoration activity in China. However, it is still unclear for the SOC sequestration effects of vegetation cover change or natural succession promoted by the revegetation efforts at different scales under the semi-arid conditions. In this study, the changes in SOC stocks due to the vegetation restoration in the middle of Loess Plateau were estimated at patch, hill slope transect and small watershed scale from 1998 to 2006. Soil samples were taken from field for the determination of cesium-137 (¹³⁷Cs) and SOC contents. Vegetation cover change from 1998 to 2006 at the small watershed scale was assessed using Geographic Information System. The results showed that cropland transforming to grassland or shrubland significantly increased SOC at patch scale. Immature woodland, however, has no significant effect. When vegetation cover has no transformation for mature woodland (25 years old), SOC has no significant increase implying that SOC has come to a stable level. At hill slope scale, three typical vegetation cover patterns showed different SOC sequestration effects of 8.6%, 24.6%, and 21.4% from 1998 to 2006, and these SOC increases mainly resulted from revegetation. At the small watershed scale, SOC stocks increased by 19% in the surface soil layer at 0–20 cm soil depth from 1998 to 2006, which was equivalent to an average SOC sequestration rate of 19.92 t C y^− 1 km^− 2. Meanwhile, SOC contents showed a significant positive correlation (P < 0.001) with the ¹³⁷Cs inventory at every soil depth interval. This implied significant negative impacts of soil erosion on SOC sequestration. The results have demonstrated general positive effects of vegetation restoration on SOC sequestration at multiple scales. However, soil erosion under rugged topography modified the spatial distribution of the SOC sequestration effects. Therefore, vegetation restoration was proved to be a significant carbon sink, whereas, erosion could be a carbon source in high erosion sensitive regions. This research can contribute to the performance assessment of ecological rehabilitation projects such as “Grain to Green” and the scientific understanding of the impacts of vegetation restoration and soil erosion on soil carbon dynamics in semi-arid environments.     

云南曲靖烤烟坡耕地不同农作处理的水土流失特征

通过对云南红壤坡耕地一年内产流降雨的监测,研究不同农作处理下烤烟坡耕地的水土流失特征。结果表明：1）顺坡垄作处理条件下,施肥量的差异造成地表植被覆盖率的差异,影响了水土流失量和养分流失量;2）破膜提土处理条件下,相比未破膜处理,破膜后可增加地表土壤的保水能力、减少水土流失量,其中秸秆覆盖在揭膜后对减轻水土流失效果更好;3）烤烟生长前期,农作处理方式是影响水土流失和养分流失的主要因素,烤烟生长后期,地表植被覆盖率成为影响坡耕地水土流失和养分流失的主要因素;4）氮、磷养分流失途径相比较,总磷流失相对于总氮流失受径流流失影响更大。     

赤红壤丘陵坡地不同侵蚀部位土壤养分和微生物特征变异性研究

对华南赤红壤丘陵坡地不同侵蚀部位土壤养分和微生物特性的变异性进行了对比分析。结果表明:水土流失对赤红壤丘陵坡地土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾都有较大的影响,而对全磷和全钾影响较小;随着土壤侵蚀程度的加剧和植被的破坏,土壤微生物总数逐渐减少,土壤基础呼吸和土壤诱导呼吸显著下降;在没有草本植物的情况下,仅有人工荷木并不能起到明显的水土保持作用,近地表覆盖的草本植物应是水土保持植被建设必不可少植物类群。     

延安燕沟流域次降雨泥沙来源分析

延安燕沟流域属于水土流失治理的重点区,退耕还林（草）措施引起的生态环境改善和经济发展带动的山区道路建设压力对本地区侵蚀环境和侵蚀动力机制产生了巨大影响,坡面水土流失与道路水土流失对比关系发生了新变化。在坡面侵蚀得到初步治理的新环境下,道路侵蚀则上升为主要地位。依据燕沟流域2005年7月2日的5年一遇暴雨引起的不同土地利用类型下的侵蚀产沙监测结果,结合流域卡121站测得的流域产沙总量,分析各土地利用类型产沙量对流域总产沙量的贡献,并依据流域土地利用的演变,反演林草植被恢复与道路建设对流域泥沙来源的作用。研究结果表明：在次降雨条件下,道路的产沙强度为支道山路500t／km^2、干道山路3163t／km^2、运油道路1万3500t／km^2,而农、林、草地的产沙强度为6．184t／km^2;道路产沙强度远大于农、林、草地的产沙强度：占流域面积1％的道路产沙量占总产沙量的42．3％,占流域面积70．5％的草地、灌木林地产沙量仅占流域的26．7％。退耕还林（草）措施使流域坡面产沙量大为降低,流域产沙量减少41．2％,但由于道路产沙量增加,抵消了减沙效益的58．0％,因此,黄土丘陵区植被恢复后,应将水土流失治理重点放在防止道路侵蚀方面。     

湿润区坡地香根草植物篱农作措施对土壤侵蚀和养分的影响

为了解植物篱农作措施的侵蚀、养分循环特征，促进湿润半湿润地区坡地可持续利用。在三峡库区王家桥小流域建立了6个香根草(Vetiveria zizanioides)植物篱农作小区，包括：传统坡地耕作对照小区(C);单纯植物篱坡耕小区(H);植物篱+无机肥坡耕小区(HI);植物篱+有机肥坡耕小区(HO);植物篱+覆盖+无机肥坡耕小区(HIM);植物篱+无机肥+有机肥+覆盖坡耕小区(HIOM)。试验结果表明：N素损失的主要途径是径流携带，各植物篱小区的N损失达对照小区的2～3倍。泥沙携带是P素流失的主要形式，其径流损失几乎可以忽略。K素的径流携带损失非常严重，但低于其泥沙侵蚀损失。N、K平衡与作物产出正相关，越是高产区其养分平衡状况越容易出现亏损。单纯的植物篱措施有较明显的控制土壤流失功能，但减流效益不明显。施肥、覆盖措施，以及作物产出对植物篱农作措施的侵蚀有巨大影响。采取覆盖结合施肥的植物篱小区(HIOM和HIM)，水土效益最高，但投入高，产投比过低；植物篱配合有机肥或者无机肥措施小区(HO和HI)，水土保持效益和产投比均比较理想。综合生态、经济效益，应该优先推广HO和HI农林复合坡耕经营模式。