黑土区埂带植物水土保持效益研究

地埂植物带及梯田埂植物带在控制水土流失、改善生态环境等方面起到了良好的标本兼治的作用,因而被广泛应用。科学合理地选择优良的埂带植物是提高东北黑土区土地利用率和土地生产力的重要措施。选用短梗刺五加、长梗刺五加、蓝靛果和芦笋等4种固埂经济植物,测定其在固埂防冲,减少地埂及梯田埂上水土流失及其经济效益。其中短梗刺五加水土保持效益最为突出,可在东北黑土区的地埂植物带上大面积推广应用。蓝靛果适应性较强,是一种优良的水土保持植物,同时兼备很高的经济效益,可以在黑土区作为埂带植物推广应用。     

东北黑土区埂带植物树莓栽培技术及其水土保持效益

[目的]分析树莓对土壤水分的影响及其水土保持和经济效益,为东北黑土区坡耕地水土流失综合治理提供新的水土保持埂带经济植物。[方法]在东北黑土区进行梯田埂和地埂栽植试验。[结果]树莓在埂带上具有良好的适应性,具有较好的保持土壤水分的作用。栽植第3a树莓小区土壤侵蚀量低于东北黑土区容许土壤流失量〔200t/(km2·a)〕,保水率达到86.6%以上。树梅在梯田埂上产值达17 200元/hm2,在地埂上产值达16 800元/hm2。[结论]树莓在埂带上水土保持效益显著,可以在东北黑土区埂带上栽植推广应用。     

东北黑土区埂带水土保持植物引进筛选

在水土流失严重的坡耕地修筑地埂是黑土区有效的水保措施,但随着经济、社会的发展,传统水土保持埂带植物已逐渐丧失其原有使用价值,引进筛选新的埂带植物迫在眉睫。从生态适应性、水土保持效益、经济效益和建植成本等4个方面选择了12个指标,构成地埂植物筛选适应性分析评价指标体系,利用指数和法评价模型,对从50余种东北地区野生乡土种、当地栽培种和外来引入种中初选出的21种植物进行综合评价,筛选出了石刁柏、黑加仑、紫花苜蓿等8种适合东北黑土区种植的埂带水土保持植物。     

刺五加在东北黑土区埂带上的生态适应性及水保效益研究

为了解决东北黑土区坡耕地治理中埂带植物品种少、水保效益差的问题,在黑龙江省牡丹江修建梯田埂和地埂试验区,在埂带上栽植长梗刺五加和短梗刺五加,设置径流小区,以自然裸露为对照。通过对埂带刺五加生物量、泥沙和径流量、对土壤含水量影响及经济效益观测,研究刺五加在东北黑土区埂带上的生态适应性及水土保持效益。结果表明:长梗刺五加和短梗刺五加在梯田埂和地埂上均有良好的适应性;埂带刺五加试验区土壤侵蚀量低于东北黑土区容许土壤流失量200 t/（km²·a）,满足水土保持功能要求;观测不同深度土壤含水量,刺五加埂带显著高于对照;栽植第三年的经济效益,梯田埂上短梗刺五加和长梗刺五加分别达到了96 880元/hm²和10 740元/hm²。地埂上短梗刺五加和长梗刺五加分别达到47 700元/hm²和10 665元/hm²,经济效益显著;二者相比,短梗刺五加在埂带上优于长梗刺五加。     

东北黑土区蓝靛果埂带栽植技术及其水保效益

通过在东北黑土区梯田埂和地埂上栽植蓝靛果试验,对蓝靛果的生长发育、水保作用和经济效益进行了观测与分析。结果表明,蓝靛果适于埂带种植,它抗逆性强,方便管理,生长迅速,枝叶茂盛,适应性强。埂带蓝靛果茎叶和根系发达,固埂防冲能力强,蓄水保土效果显著。种植第3年,蓝靛果的保水效益达到82%以上,保土效益达95%以上,经济价值达24 000元/hm2。研究表明,可以在东北黑土区推广蓝靛果的埂带栽植技术。     

三岔河小流域水土保持基础效益评价研究

通过对“东北黑土区水土流失综合防治试点工程”中建立的不同措施的径流小区的监测,选择具有典型黑土的黑龙江省宾县三岔河小流域作为研究对象,分别对地埂植物带、荒山灌木埂、横垄、水平坑(坑内植树)、裸地、顺垄6个小区进行了为期2 a的观测。经实测分析计算得出:相对于裸地来说,水平台田、荒山灌木埂、横垄、地埂植物带和顺垄减少侵蚀量分别为99.14%,97.65%,90.66%,87.7%和58.72%,减沙保土效果最好的是水平台田,顺垄保土效果最差。     

不同植物带地埂土壤抗侵蚀效果研究

采用野外调查与室内试验相结合的方法,对研究区坡耕地3种不同地埂植物带上的植物生长状况、土壤物理化学性状及土壤崩解速率进行了测定,研究了不同植物带地埂土壤的抗侵蚀效果。结果表明:黄花菜与红小豆混种能够促进地埂植物带上植物地上和地下部分生长,增强植物护埂、固埂作用;不同植物带地埂土壤容重随土层深度的增加而增大,土壤孔隙度、含水量和有机质含量随土层深度的增加而降低;黄花菜、红小豆及黄花菜与红小豆混种植物带地埂土壤孔隙度、含水量及有机质含量均高于对照裸埂,土壤容重低于裸埂,黄花菜地埂土壤孔隙度最好,黄花菜与红小豆混种地埂土壤保水保肥性最好;不同植物带地埂土壤崩解速率随土层深度的增加而增大,黄花菜与红小豆混种地埂土壤抗崩解、抗侵蚀性能最强,是适合东北低山丘陵区坡耕地水土流失防治的良好措施。     

东北黑土区演化历程及范围界定研究

东北黑土区是目前关注较多的话题,但其界定非常混乱。因此,有必要理清东北黑土区的界定及其分类体系。通过对比各种黑土和黑土区数据,对文献中存在的黑土及典型黑土、东北黑土区及东北典型黑土区等概念进行了归纳,并将东北黑土区研究分为黑土演化历程、广义东北黑土区演化历程和狭义东北黑土区演化历程3方面。其中,黑土演化历程包括黑土演化与确立(1978年前)和典型黑土界定(1979年至今)2个阶段,形成了第一次全国土壤普查黑土数据、第二次全国土壤普查和全国数字化土壤图的典型黑土数据等3套数据。广义东北黑土区演化历程包括暂时数据界定阶段(2002年～2003年)和正式数据界定阶段(2004年～2008年),分别形成广义东北黑土区暂时数据和正式数据。东北典型黑土区演化历程包括2个阶段:东北典型黑土分布区界定阶段(1978年～2006年)和东北典型黑土区(狭义东北黑土区)界定阶段(1992年至今)。前者存在4套代表性数据:松嫩典型黑土(专指黑土)分布区数据、松嫩典型黑土(黑土和黑钙土)分布区数据、黑吉2省农业区划的东北典型黑土(黑土、黑钙土和草甸土)分布区数据和WRB(1994)估算的东北典型黑土(厚度≥25 cm的黑土和草甸土)分布区数据;典型黑土区界定阶段,以松辽委1992数据、黑龙江水保所数据、松辽委2004数据和北师大数据4套数据为代表,它们依次界定了松嫩东部典型黑土区,松嫩典型黑土区,松嫩和呼伦贝尔典型黑土区,松嫩、呼伦贝尔和三江典型黑土区。研究有助于学者根据需要选用恰当的东北黑土区范围和面积数据,对于深化东北黑土区研究具有一定的促进作用。     

影响东北黑土区土壤侵蚀地貌因子分析

东北黑土区土壤侵蚀比较严重,研究东北黑土区土壤侵蚀影响因素,发现其中的规律,进而采取有效办法减少或防止土壤侵蚀已刻不容缓。从坡度、坡长、坡形和坡向4个因素对东北黑土区土壤侵蚀的影响进行分析,希望对东北黑土区未来的研究方向、研究内容起到一定的借鉴作用。     

东北黑土区不同坡段等间距植物篱减流减沙特征

植物篱作为一种有效的水土保持措施,带间距是其配置的关键参数,当前大部分植物篱布设时采用等间距设计,但不同坡段等间距植物篱的作用效果如何尚不明确。以东北黑土区不同坡段等间距植物篱为研究对象,通过含沙径流冲刷试验,模拟不同坡段等间距植物篱在坡度5°,雨强100 mm/h降雨条件下的产流产沙过程。结果表明:与裸地对照相比,各坡段植物篱能够阻延坡面径流,且随坡段的下移,滞后时间逐渐缩短;各坡段植物篱产流、产沙速率在时间尺度上表现基本一致,在上、中坡段植物篱坡面相对平稳,下坡段植物篱坡面后期呈明显波动,其变化趋势与坡面侵蚀形态密切相关,且整体均小于对照坡面;不同坡段植物篱减流效益为5.40%～10.16%、减沙效益为51.90%～75.72%,尽管有较好的减沙作用,但下坡段植物篱坡面的侵蚀模数已达到259.96 t/km~2,超过东北黑土区允许土壤流失量。可见,等间距植物篱需设计改进后,方可应用于东北黑土区。研究结果为东北黑土区植物篱设计提供重要科学依据。     

东北黑土区沟蚀研究与防治

沟蚀是导致我国东北黑土区土地退化的重要因素。阐述了开展东北黑土区沟蚀研究的意义,分析了东北黑土区沟蚀研究与国外和国内黄土高原沟蚀研究的差距,进而介绍了近年来对东北黑土区5个典型流域侵蚀沟发生发展规律研究的初步成果,包括沟蚀的分布、形态特征和侵蚀沟迅速发育的原因,提出了东北黑土区沟蚀的防治对策,肯定了东北黑土区水土流失综合防治试点工程的防治效果。     

黑土区植物篱带对土壤抗蚀性作用效果研究

植物篱系统内部发挥的作用不尽相同,研究分析植物篱系统内影响土壤抗蚀性能、水土保持效果的主要部位,为黑土区推广应用植物篱模式提供技术支撑。通过小区定点试验研究发现,在黑土区植物篱模式中,篱带植物部位的土壤结构优于篱间耕地,篱带部位的土壤抗蚀性也高于篱间耕地部位,而土壤入渗性和抗冲性与篱间部位相比有显著的提高,由此可见,在黑土区坡耕地中由于引入了植物篱,篱带植物根系的作用,改善了土壤结构与性能,固结了土壤,提高了土壤综合抗蚀性能,从而发挥了减轻水土流失的重要作用。在黑土区植物篱模式内,篱带部位植物是影响土壤综合抗蚀性能和防蚀效果的重要因素,因此,植物模式研究应用中,要注重篱带植物品种保持水土性能的研究,开发优良植物篱品种,以提高植物篱模式的综合效益,进一步促进植物篱模式在黑土区的推广应用。     

东北黑土区植物篱土壤入渗性能研究

[目的]对东北黑土区植物篱种植模式的土壤渗透性进行研究,为黑土区坡耕地水土流失治理提供科学依据。[方法]通过小区试验开展研究。[结果]植物篱模式能够减小土壤容重,提高土壤孔隙度,显著增加土壤的入渗能力,进而减少水土流失;篱带部位的入渗能力大大高于篱间部位,不同品种植物篱渗透性能排序为:黑豆果短梗刺五加桑树,植物篱土壤入渗受地面坡度影响,小坡度的土壤入渗率高于大坡度。[结论]植物篱作为一种水土保持新措施,具有改善土壤结构,增加土壤入渗,减少地表径流,防治水土流失的作用,应在黑土区开展广泛的研究与推广。     

北方带状植物篱土壤水分物理性质分异特征

为了探究不同带状格局植被土壤水分物理性质的差异,通过选取我国北方12种典型植物篱并对其土壤水分物理性质的主要指标进行对比分析。结果表明:(1)植物篱系统内各部位土壤持水性能、毛管孔隙度、总孔隙度和机械组成差异不显著(p0.05);黑土区和风沙土区植物篱系统内各部位土壤水稳性微团聚体(粒径0.25mm)、小团聚体(粒径0.25~2.00mm)、大团聚体(粒径2.00mm)和团聚体总量差异显著(p0.05),其中微团聚体(粒径0.25mm)、大团聚体(粒径2.00mm)和团聚体总量均为带内最高;风沙土区与黄土区植物篱系统内各部位土壤有机质含量差异不显著(p0.05);黑土区植物篱系统内各部位土壤有机质含量差异显著(p0.05),其中带内是带前的1.48倍,带后的1.42倍、带间的1.72倍。(2)不同植物篱系统整体间土壤持水性能、孔隙度、水稳性团聚体和有机质含量差异显著(p0.01)。土壤最大持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度和总孔隙度均表现为黄土区植物篱风沙土区植物篱黑土区植物篱;土壤微团聚体、小团聚体、大团聚体和团聚体总量均为黑土区最高,风沙土区最小;有机质含量表现为黑土区植物篱黄土区植物篱风沙土区植物篱。(3)不同植物篱系统整体间土壤机械组成差异显著(p0.01)。粘粒含量为黄土区植物篱黑土区植物篱风沙土区植物篱;粉粒含量为黑土区植物篱黄土区植物篱风沙土区植物篱;砂粒含量为风沙土区植物篱黄土区植物篱黑土区植物篱。(4)对12种植物篱系统整体进行聚类,按土壤类型不同可分为三类,即黄土区植物篱(甘肃定西和宁夏彭阳)、风沙土区植物篱(内蒙赤峰)、黑土区植物篱(黑龙江拜泉)。     

东北黑土区的侵蚀沟治理措施与模式

[目的]面向东北黑土区侵蚀沟治理专项国家重大工程的科技需求,总结凝练出东北黑土区侵蚀沟治理措施与模式,为东北黑土区侵蚀沟治理提供技术支撑。[方法]采用天地一体化现场调查的方法,对不同时期已开展治理的侵蚀沟详查,获得侵蚀沟形态特征参数、影像资料及空间信息;调查侵蚀沟治理模式与措施种类以及实施后的水保效果。[结果]东北黑土区侵蚀沟治理主要有柳跌水和浆砌石跌水等沟头防护、柳编水道和石笼谷坊等沟底稳固、乔灌混交沟岸防护3大类措施组成;总结已有治沟措施的不足并提出了完善方案;治理模式可归为工程为主植物为辅,植物为主工程为辅,植物和填埋复垦4大类别。[结论]目前东北黑土区侵蚀沟治理已构建了成熟的治理模式与多样化的治理措施,实施情况总体良好,但仍存在治理模式选择与措施组装的不合理现象,应注意施工质量管控和加强后期管护。     

东北黑土区生产建设项目水土保持植物措施配置研究

植物措施在治理水土流失上具有立体多点防侵蚀的特点,同工程措施与耕作措施相比,地表扰动较小,对防治人为水土流失具有重要作用。根据多年的实践,目前生产建设项目植物措施从周边环境、立地条件及建设要求的角度可分为生态恢复型、生态功能型和生态美观型三类。在调查东北黑土区生产建设项目植物措施实践的基础上,根据水土保持植物措施立地条件划分情况,从植物品种选取、配置模式和栽植技术等方面进行设计,总结出了适应东北黑土区不同立地类型的植物措施配置技术。     

铁岭县侵蚀沟道综合治理措施与成效

辽宁省东北黑土区侵蚀沟专项治理工程开展以来,通过各项治理措施的实施,为项目区带来系列的社会、经济、生态效益。以铁岭县李千户镇项目区为例,阐述侵蚀沟道治理采取的工程措施、植物措施等,为辽宁省其他东北黑土区乃至全省侵蚀沟治理提供技术支撑与借鉴。     

宁夏南部水土流失区坡面造林整地工程设计

关于东北黑土区的地域界定长期以来众说纷纭,莫衷一是。而这一概念的悬疑又直接影响到《东北黑土区水土流失防治工程》的地理界定和措施选取,从土壤、地貌和经济结构三个角度论述了广义东北黑土区的地域范围,并结合该区水土保持区划成果对黑土区水土保持生态建设提出了建设性建议。     

东北黑土区水力侵蚀研究进展

水力侵蚀是我国东北黑土区主要土壤侵蚀类型,为更加有效地防治黑土区水力侵蚀,保护当地生态安全,推进我国生态文明建设,我国学者开展了一系列研究,涉及到黑土区水力侵蚀发生机理、影响因素、预测预报技术以及防治措施等方面,取得了可观成果。本文总结了近年来东北黑土区水力侵蚀的研究成果,认为目前黑土区水力侵蚀研究较为全面、深入,但还有一些需要进一步深入的研究领域:水力侵蚀机理的定量化研究、水力侵蚀效应系统评价研究、黑土区水力侵蚀预测预报研究和黑土区水力侵蚀综合防治体系研究。     

东北黑土区水土保持措施减沙效益监测

 为给大面积开展黑土地水土流失治理提供科学的理论依据,在东北黑土区水土流失综合防治试点工程中选择4条重点小流域设置28个径流小区,进行水土流失监测及措施保土效益对比分析。通过对2年监测成果的分析,认为:“试点工程”中所采取的几种主要坡面治理措施,其保土减沙效益十分显著———水平梯田措施最好,减少土壤流失量高达99.5%;其次是地梗植物带和水平坑措施,减少土壤流失量为95.2%;荒山荒坡灌木埂措施为80.2%;改垄措施为64.6%;生态自然恢复稍低些,为49.9%。