黄土丘陵沟壑区退耕地植物群落土壤抗蚀性能研究

以黄土丘陵沟壑区安塞县的纸坊沟小流域为例,对小流域内退耕地植被恢复后各群落土壤抗蚀性进行了研究,研究结果表明：（1）从土壤有机质含量指标讲,老荒坡和狼牙刺群落抗侵蚀能力最强,其次是刺槐、沙棘等人工林地,以猪毛蒿为优势种的群落和农耕玉米地抗侵蚀能力最弱;（2）从土壤团聚度、分散率和分散系数指标看,刺槐和黄刺梅群落抗侵蚀性能最强,农耕地和以猪毛蒿为优势种的群落抗侵蚀性能最差,人工林地和其它退耕还草地抗蚀性能居中;（3）从土壤生物结皮盖度讲,抗蚀性能为以茭蒿为优势种的群落〉以铁杆蒿为优势种的群落〉以猪毛蒿为优势种的群落;（4）从土壤侵蚀量来看,刺槐和沙棘群落抗侵蚀性能最强,以猪毛蒿为优势种的群落抗侵蚀性能最弱。综合分析得出抗蚀性能为：老荒坡,狼牙刺〉刺槐,黄刺玫,沙棘〉柠条〉白羊草,茭蒿〉铁杆蒿〉猪毛蒿,农耕地。随着退耕时间的延伸,退耕还林还草地的抗蚀性较农耕地不断提高,而与当地老荒坡群落的抗蚀性越来越接近。狼牙刺群落、刺槐和沙棘群落抗侵蚀性能最好,猪毛蒿群落群落抗侵蚀性能最弱,老荒坡各群落抗蚀性能较强,农耕地抗蚀能力有待提高。     

贵州不同碳酸盐岩坡耕地土壤侵蚀特征研究

采用野外调查与室内试验相结合的方法,通过样品分析、崩解试验及模拟冲刷试验,研究了贵州典型喀斯特地区4种碳酸盐岩发育形成坡耕地土壤的侵蚀特征。结果表明：不同碳酸盐岩对土壤冲刷模数与可蚀性K值产生极显著的影响,而对土壤紧实度及崩解速率影响不显著;4种碳酸盐岩发育坡耕地土壤的可蚀性K值表现为泥灰岩（0．304）＞泥质白云岩（0．299）＞纯灰岩（0．283）＞纯白云岩（0．272）,而冲刷模数的变化规律与之相反。碳酸盐岩发育土壤具有较高的黏聚力,土壤抗冲抗蚀性较强,土壤可蚀性低,可蚀性K值在0．25～0．30之间。碳酸盐岩地区土层较浅薄,平均厚度仅35 cm左右,其土壤侵蚀特征总体上表现为低流失、高危险,应引起足够的重视。在喀斯特地区开展水土流失治理、编制水土保持规划时应充分考虑岩性差异的影响。     

黔中石灰岩喀斯特表层土壤结构性与土壤抗蚀抗冲性

贵州喀斯特地区土壤侵蚀十分严重,已引起广泛关注,通过对黔中喀斯特石灰岩地区表层土壤结构性,土壤抗蚀性能和抗冲性能研究,表明乔木林对改善土壤结构有重要作用,林下植被的覆盖度对土壤结构的影响也较大.定量分析表明土壤结构性对土壤抗蚀性和抗冲性的影响较大,相关系数和回归分析达到了0.01极显著性水平.保护植被、预防石漠化已刻不容缓.     

贵州喀斯特山区土壤物理性质对土壤侵蚀的影响

对贵州喀斯特山区在不同土地利用方式下土壤主要物理性质对土壤侵蚀的影响进行了研究。结果表明:土壤物理性质是影响土壤侵蚀和土壤抗蚀性能的内在因素。贵州喀斯特山区土壤表现出明显的粗骨性土壤特征。不同土地利用方式下土壤物理性质具有明显的差异,林地、草地和台耕地的土壤物理性状良好,缓解了土壤侵蚀的发生发展,能有效地发挥保持水土的作用;大面积农耕坡地和裸坡地的土壤物理性状极差,促进了山区土壤侵蚀的发生发展,是引起土壤侵蚀的主要因素。喀斯特山区不同土地利用类型的土壤抗蚀能力依次为台耕地>林地、草地>坡耕地、裸坡地。     

缙云山典型植物群落次生演替中土壤抗冲性研究

通过原状土冲刷试验,研究了缙云山10种存在次生演替序列的典型植物群落坡面薄层水流的水力学参数特征及侵蚀产沙量的变化。研究结果表明：（1）在1,1．5,2L／min放水流量下,植物群落间坡面薄层水流的侵蚀产沙量大多存在极显著的差异;（2）坡面薄层水流的雷诺数和弗汝德数有随放水流量增大而增大的趋势,但其流型和流态保持不变;（3）由坡面产沙量与径流切应力的概念模型并结合产沙量和径流切应力的试验数据,确定10种植物群落土壤的临界切应力以评价植物群落土壤的抗冲性强弱（抗冲性由强到弱的顺序为：白茅〉栲树〉四川大头茶〉香樟〉润楠〉慈竹〉杉木十香樟〉毛竹〉马尾松十香樟〉马尾松）;随着植物群落由低级向高级的演替进程,土壤抗冲性总体呈增强趋势;（4）通过土壤抗剪强度预测临界切应力的模型,在野外可快速、较准确地判断土壤抗冲性的强弱。     

三峡库区典型林分林地土壤抗蚀抗冲性研究

通过对三峡库区重庆缙云山四种典型林分（针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征研究表明,林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3~1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。林地土壤抗蚀指数与其相关因子毛管孔隙度,稳渗率,非毛管孔隙度,< 1 mm根长关系最密切。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.2~1.9倍）。林地土壤抗冲性的强弱是其相关因子综合作用的结果。     

重庆缙云山典型林分的林地土壤抗蚀抗冲性能

 为给三峡库区水土保持型植被建设提供一定依据,采用水浸实验和放水冲刷实验,对三峡库区重庆缙云山4种典型林分（针阔叶混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3～1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,其次为混交林（63.1）和楠竹林（63.3）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。不同林分的抗蚀指数与时间的动态模拟关系为二次幂函数曲线,相关系数0.9以上。林地土壤抗蚀指数与其相关因子非毛管孔隙度、毛管孔隙度、稳渗率、有机质含量关系最密切。林地土壤抗冲系数为常绿阔叶林最大（2.719）,其次为针阔混交林（2.431）和灌木林（2.024）,楠竹林地土壤抗冲系数最小（1.096）。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.21.9倍）。林地土壤抗冲系数与土层厚度关系最密切。     

花岗岩红壤侵蚀退化地不同治理模式土壤抗蚀性评价

为探究花岗岩红壤侵蚀退化地不同治理模式对土壤抗蚀性的影响，通过野外调查与室内外试验，以长汀县封禁（M1）、乔灌草混交（M2）、全坡面播草（M3）、低效林改造（M4）、条沟草灌带（M5）这5种治理模式的土壤为研究对象，选取开垦地（CK1）和裸露地（CK2）为对照，利用主成分分析法揭示土壤抗蚀性主要影响因子，并结合灰色关联分析和耦合分析对土壤抗蚀性进行综合评价。结果表明：（1）不同治理模式的土壤抗蚀性由强到弱依次为M5 > M2 > M3 > M4 > M1 > CK2 > CK1；（2）> 0.25 mm水稳性团聚体含量和有机质含量是影响土壤抗蚀性的主要因子；（3）土壤抗蚀性与土壤理化性质的灰色关联度较高（0.696），M3的土壤抗蚀性与土壤理化性质之间系统耦合度最高（0.883）。研究结果为花岗岩红壤侵蚀退化地的水土流失治理及生态恢复提供科学依据。     

植物根系对土壤抗侵蚀能力的影响

植物根系增加土壤的抗侵蚀能力主要通过两种方式：一是通过根系在土体中交错，穿插，网络固持土壤；二是通过改善土壤的物理性质，提高土壤自身的水力学性质，从而增强土体的抗侵蚀能力，植物根系能明显增强土壤的抗冲性，土壤的渗透性及土体的剪切强度等水力学性质，根系在提高土壤抗侵蚀能力，防止土壤侵蚀方面有具有重要作用。     

关于土壤可蚀性指标的讨论

该对主要土壤可蚀性指标进行了评述，指出土壤的可蚀性是一个相对概念，同一土壤在不同侵蚀动力条件下，其抗侵蚀能力是不同的。每一土壤均具有抗蚀性的抗冲性，在土壤侵蚀过程中，何居主导地位，主要取决于侵蚀动力的方式和强度。     

岩溶山地石漠化地区不同土地利用方式下的土壤物理性状分析

分析研究了重庆市北暗区岩溶槽谷鸡公山地区不同土地利用方式下的土壤主要物理性质,认为随着岩溶地区土地由自然林地向草坡地、人工林地、菜地、耕地转换,土壤砂化严重,土壤容重增加,总孔隙度,尤其是非毛管孔隙度明显降低,用干筛测得的各不同土地利用方式下土壤团聚体结构相差不大,而用湿筛测得的土壤水稳性团聚体相差较大,团聚体结构破坏率较大。随着岩溶地区土地由菜地、耕地向撂荒地转换,土壤各项物理指标都有改善。在此基础上认为,土壤物理性质的变坏与石漠化形成过程有相互促进的正反馈关系,在退化方向和阶段上具有一致性和同步性,但土地撂荒后可以较大程度的减少水土流失。     

喀斯特高原山地土壤抗冲性与土壤物理性质的关系

为探究喀斯特高原山地不同土地利用类型土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系,以马尾松人工林地(PMP)、桂花人工林地(OFP)、天然乔灌混交林地(ASL)、天然草地(NGL)、撂荒地(AL)、农地(CL)为研究对象,采用原状土水槽冲刷试验法,根据研究区地形及气候特点,设置3个坡度(5°,15°,25°),3个冲刷流量(3.2,4.8,6.4 L/min),冲刷时间均为15 min,结合土壤物理性质(容重、孔隙度、水稳性团聚体、机械组成等),定量分析不同土地利用类型下土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系。结果表明:(1)在原状土冲刷试验过程中,各地类初始径流含沙量较高,但随着冲刷时间的延长,径流含沙量呈先降低后趋于稳定趋势,且随着坡度和冲刷流量的增大,径流含沙量趋于稳定的时间有所提前;(2)土壤抗冲系数随坡度和冲刷流量的增大而减小,且坡度对土壤抗冲性的影响比冲刷流量更明显。在同等条件下,各地类土壤抗冲系数依次为NGL＞PMP＞ASL＞AL＞OFP＞CL,土壤抗冲系数分别为13.44~87.84,[JP]8.14~93.15,2.93~45.36,1.21~10.01,1.25~5.48,0.17~1.27(L·min)/g;(3)土壤抗冲性与土壤容重、砂粒含量、水稳性团聚体含量呈极显著正相关(P＜0.01),与总孔隙度、黏粒含量呈显著负相关(P＜0.05),其关系均可用幂函数表示(R²＞0.78)。研究结果可为喀斯特区土壤侵蚀研究和水土保持防治提供科学依据。     

喀斯特地区不同土地利用类型土壤侵蚀特征研究

探明喀斯特土壤侵蚀特征,对石漠化过程研究具有重要意义.采用野外调查与室内试验相结合的方法,通过样品分析、直剪试验与模拟冲刷试验,研究了典型喀斯特地区不同地类的土壤侵蚀特征.结果表明:(1)该地区灌丛地土层厚度大于林地和坡耕地的土层厚度;(2)该区土壤紧实度由小到大的顺序为:坡耕地<灌丛地<林地;(3)在土壤崩解速率及土壤冲刷模数方面,坡耕地＞灌丛地＞林地.整体上,坡耕地土壤侵蚀特征表现出极强的差异性,灌丛地与林地间差异性不显著.因而保持与恢复喀斯特地区植被、减少耕作活动是防治土壤侵蚀和控制石漠化的主要途径.     

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。     

阴山北麓不同用地土壤有机质含量对抗风蚀的作用研究

随着人类对土地利用的强度不断增大,改变了自然土壤表层原有的性质,并对风产生不同的抗蚀效果。不同的土地利用方式下,土壤的有机质含量是不同的。土壤有机质影响土粒间微结构的胶结力和土壤结构体间的抵抗离散力,从而影响土壤的抵抗风蚀能力。通过对阴山北麓不同土地利用方式下的土地进行野外调查取样和室内理化分析,分析了土壤有机质含量变化过程,研究了土壤有机质含量对抗风蚀的影响。结果表明：土壤有机质含量与土壤抗风蚀强度成正相关关系,也就是随着土壤有机质含量的增加,土壤的抗风蚀强度增强,凡是有机质含量较高的土地利用类型,其土壤的抗风蚀强度较强,例如：人造林地的土壤有机质含量为3.904%,其土壤风蚀相对强弱指数是1.726;未成林林地的土壤有机质含量为2.775%,其土壤风蚀相对强弱指数是23.409;人造林地的土壤有机质含量高于未成林林地,而人造林地的土壤风蚀相对强弱指数小于未成林林地,也就是人造林地的抗风蚀强度大于未成林林地。因此,应当针对阴山北麓处于西北风主风向地带、风速大、土壤风蚀易发生的实际情况,合理保护和利用有限的土地资源,使土壤资源得以保护。     

重庆南平镇岩溶槽谷区不同土地利用类型地表水土流失

研究岩溶区水土流失特征有助于更好地开展岩溶地区水土保持,防止石漠化。通过在岩溶区不同土地利用类型布设9个径流场,利用2008-01－2010-08野外雨季的监测资料,得到岩溶区地表水土流失特征。结果表明：速效钾在土壤中易被淋失,磷富集度平均值最低,全氮、水解氮、有机质富集度的平均含量居中。从土地利用类型来看,富集度表现明显的是坡耕地（自然坡耕地强于移土培肥坡耕地）,其次是林地,金银花地和草地富集度最低。根据相关系数可知淤泥养分含量与降雨强度呈极显著相关关系,淤泥养分含量与降雨量成正相关,但是相关性差。淤泥养分流失总量是通过泥沙量与淤泥养分含量来共同体现的。土壤侵蚀模数从大到小的顺序依次为自然坡耕地>移土培肥坡耕地>草地>金银花地 >林地。岩溶区并不是每场降雨都要产生径流,主要是大雨尤其是暴雨才生产径流。岩溶区水土流失径流系数平均值在2.31%～14.72%。该研究有助于更好地理解岩溶区水土流失特征,为治理岩溶区水土流失提供科学依据。     

How types of carbonate rock assemblages constrain the distribution of karst rocky desertified land in Guizhou Province,PR China: phenomena and mechanisms

In southwestern China karst rocky desertification (a process of land degradation involving serious soil erosion, extensive exposure of basement rocks, drastic decrease of soil productivity and the appearance of a desert‐like landscape) results from irrational land use on the fragile, thin karst soil. Soil particles in the Guizhou karst plateau were accumulated predominantly from residues left behind after the dissolution of carbonate rocks, and the thickness of the soil layer is related to the amount of argillaceous substances in the lost carbonate rock. This paper examines the spatial distribution of karst rocky desertified (KRD) land in Guizhou Province, and relates it to the different assemblages of basement carbonate rocks. Types of carbonate rock assemblages are discussed using a 1 : 500000 scale digital‐distribution map. Their distribution and sensitivity to erosion are analysed, demonstrating that the occurrence of KRD land is positively correlated to homogeneous carbonate rocks. Differences in physical and chemical properties of limestone and dolomite rocks lead to differences in dissolution, accumulation rate of soil particles and relief on the surface, and these factors influence land‐use potential. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

滇东岩溶断陷盆地地表/地下不同侵蚀场土壤的可蚀性

以滇东海峰岩溶盆地土壤复合侵蚀过程为研究对象,分析综合土壤可蚀性指数(CSEI)的分布特征,探讨地表、地下土壤可蚀性的关联性、变化趋势及其影响因素,以期深入认识岩溶地区土壤侵蚀机理,治理石漠化现象。通过野外调查取样结合土壤比重计法、团聚体湿筛等方法,分析了滇东岩溶断陷盆地地表、地下不同侵蚀场土壤的理化性质及可蚀性变化特征。结果表明:(1)土壤理化性质随侵蚀过程发生变化。土壤中黏粒、SOC、大团聚体(>0.25 mm)呈递减趋势,粉砂、小团聚体(<0.25 mm)呈递增趋势。不同侵蚀过程土壤特征存在显著差异,地表侵蚀过程土壤黏粒(20.91%~45.62%)、砂粒(44.96%~64.59%)、SOC(4.93~88.72g/kg)、大团聚体(17.82%~99.86%)含量>地下漏失过程(15.30%~30.86%,43.63%~64.59%,3.57~19.05 g/kg,16.81%~85.94%);粉砂(4.85%~30.84%)、小团聚体(0.14%~82.18%)含量<地下漏失过程(16.03%~25.86%,14.06%~83.19%)。(2) CSEI与土壤理化性质密切相关,CSEI与黏粒、砂粒、大团聚体、SOC、MWD、GMD呈极显著负相关(p＜0.01),与粉砂、小团聚体呈极显著正相关(p＜0.01),CSEI的主要影响因素为SOC和土壤团聚体的稳定性。黏粒、砂粒、SOC、水稳性团聚体含量对地表侵蚀过程CSEI影响更大,其他因素对地下漏失过程CSEI影响更大。(3) CSEI对岩溶盆地地表、地下侵蚀过程土壤可蚀性的评价具有适用性,CSEI_地下>CSEI_地表,二者随侵蚀过程和土层深度的变化而上升,地下漏失过程存在二次侵蚀影响。其土壤侵蚀过程是地表、地下复合、持续进行的过程,植被-土壤的协同恢复能增强土壤抗侵蚀能力。     

闽西南崩岗侵蚀区芒萁叶片生态化学计量特征

为了阐明极度退化的崩岗生态系统内芒萁的生长状态和养分储存特征,对闽西南3处不同侵蚀强度的典型崩岗内芒萁叶片C、N、P含量及C/N、C/P、N/P特征进行研究,对比分析不同侵蚀强度下崩壁部位和崩岗不同侵蚀部位中芒萁叶片的生态化学计量特征。结果表明:崩岗内芒萁叶片的C、N、P平均含量分别为477.10 g·kg~(-1)、6.45 g·kg~(-1)、0.25 g·kg~(-1),芒萁叶片的N、P养分含量极低;而C/N、C/P、N/P平均值分别为96.82、2 097.20、27.67,芒萁生长受P限制。不同侵蚀强度下的崩壁内芒萁叶片的C、N、P含量及C/P、N/P均存在显著差异(P0.05),C含量、C/P和N/P均随着侵蚀强度的增强而减小,N含量在中度侵蚀的崩壁内较高,而P含量则随着侵蚀强度的增强而增加,表明芒萁对土壤侵蚀严重的崩岗生态系统具有很强的适应能力。在崩岗的不同侵蚀部位中芒萁叶片的P含量、C/P和N/P均存在显著差异(P0.05),P含量在集水坡面最高,在崩壁最低;而C/P、N/P均表现为崩壁显著大于其他各侵蚀部位。可见,在崩岗的不同侵蚀部位,崩壁中芒萁对C的同化能力强于其他侵蚀部位,且对P利用效率也显著高于其他侵蚀部位。综上,在侵蚀严重的崩岗生态系统中,芒萁有较强的同化C能力和较高的对P利用效率,能通过调节自身C、N、P元素含量很好地适应土壤侵蚀严重、养分极度贫瘠的生境。