酸化环境对紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其酸缓冲容量的影响

为了分析研究酸化环境对紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其酸缓冲容量的影响规律。本研究以侏罗纪紫色岩层中的遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)为研究对象，设置pH分别为2.5、3.5、4.5、5.6等4个酸性环境，以及去离子水（pH=7.0）为对照处理（CK），采用循环浸泡试验和模拟淋溶试验，研究酸性环境对紫色母岩风化产物特征的影响。结果表明，通过酸化环境处理后，3组紫色母岩风化产物交换性盐基离子及其总量均随酸化环境的pH降低而减小，且3组紫色母岩风化产物的酸缓冲容量与其交换性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量以及交换性盐基总量均呈极显著正相关关系(P<0.01)。以pH =7.0 (CK)处理为对照，循环浸泡处理后的遂宁组(J3s)、蓬莱镇组(J3p)和沙溪庙组(J2s)风化产物中交换性盐基总量的减小幅度分别为8.75%～18.21%、10.83%～23.18%和5.85%～18.41%。而且模拟淋溶24次后，遂宁组(J3s)、沙溪庙组(J2s)和蓬莱镇组(J3p)风化产物中交换性盐基总量较模拟淋溶12次时分别减小为1.77%～24.85%、8.99%～25.75%和8.05%～25.66%。此外，在同一酸度处理下，风化产物中的交换性盐基离子均表现为Ca2+> Mg2+> Na+> K+。本试验中淋溶处理下风化产物酸缓冲容量、交换性盐基离子及盐基总量低于浸泡处理。可见，丘陵地带坡面的矿物或养分的迁移以淋溶作用为主，平地的矿物或养分的迁移以浸泡作用为主。因此，酸沉降可能在一定程度上加速坡面土壤侵蚀的发生，进而导致平原化进程的加速。     

紫色土壤风化发育程度与“钛值”关系的研究

在重庆地区按紫色土壤习惯命名采集各主要紫色地层母岩发育的54个土壤剖面样品,并进行全钛和无定形钛含量测定。结果表明:供试紫色土全钛含量范围为TiO22.70~23.9 g kg-1,平均值7.52±3.90 g kg-1;土壤全钛含量高低主要与成土紫色母岩有关,而受土壤风化发育程度的影响不大,在剖面中分布规律不明显;用土壤"钛值"(全钛/无定形钛)比较,各紫色地层母岩初期风化发育的土壤(如石骨子土)钛值大小与母岩基本保持一致,表现为:三叠系飞仙关组(T1f)>侏罗系蓬莱镇(J3p)>侏罗系自流井组(J1—2z)>侏罗系沙溪庙组(J2s)>侏罗系遂宁组(J3s)>白垩系夹关组(K2j);但随土壤风化发育程度加深,钛值显著降低,且钛值大小顺序与土壤硅铝铁率所描述的土壤风化发育程度结果基本吻合,二者达极显著相关(r=-0.809 1**),如果将紫色土壤钛值大小划分为Ⅰ~Ⅶ级,则可将不同风化发育度的紫色土壤归入相应的级别中,据此,可按级别对紫色土壤的风化发育程度做出描述。     

四川盆地中部农区水土保持林防护效益的初步研究

四川盆地中部浅丘农区水土流失严重，侵蚀模数达8815t/km^2.a，通过对水土流失成因分析和试验观测，水土流失主要发生在坡耕地，根据水土流失现状提出了营造水土保持林的治理方案，治理后每平方公里土壤蓄水容量增加22236.1m^3，次洪流量所产生的侵蚀模数由79.14t/km^2下降到3．71t/km^2。     

广东东江流域地表侵蚀参数及其意义

东江流域输沙量年际和年内变化大。由于水库拦截，30年来输沙量没有明显增加和减少，龙川和博罗水文站以上流域多年平均侵蚀模糊数下限值分别为527．6t/km^2.a和502.7t/km^2.a，侵蚀深度下限值分别为0.39mm和0.37mm，泥沙输移比分别为0．41和0．21。可将博罗站的侵蚀参数代表整个东江流域，花岗岩风化壳地区的小流域沟谷比例约26%, 裸露地表沟密度为113－135km/km^2。华南水土流失具阶段性和突发性，在部分泥沙在流域内堆积。     

四川盆地紫色母岩中钛与母岩原始风化度关系的研究

用（NH4）2SO4-浓H2SO4-二胺替吡啉甲烷比色法和NaOH熔融-二胺替吡啉甲烷比色法，分别提取和测定了四川盆地几种主要紫色母岩和土壤中无定型TiO2和全钛。将“全TiO2／无定型TiO2”定义为“钛值”，并用钛值代替硅铝铁率衡量紫色母岩的风化程度。结果为：四川盆地的六种紫色母岩中全钛含量变化于2．95～20．0gkg^-1（TiO2）之间，属中等偏高水平；不同岩性间趋势为泥页岩〉泥岩〉粉砂岩〉砂岩；全量TiO2与岩石的总SiO2含量呈显著的负相关（r=-0．7459^＊）。钛值的大小与风化度呈反相关，按钛值的大小，各紫色母岩原始风化度大小顺序如下：三叠纪飞仙关（T1f）〈侏罗纪沙溪庙（J2s）〈侏罗纪自流井（J1-2z）〈侏罗纪蓬莱镇（J3p）〈侏罗纪遂宁组（J3s）〈白垩纪夹关组（K2j）。紫色土壤钛值所反映的风化度与硅铝铁率基本吻合，二者的相关性达到极显著水平（r=0．8615^＊＊）。而土壤胶体的钛值与硅铝铁率的相关系数r=0．8757^＊＊，达极显著相关。土壤钛值所反映的风化度水平与紫色母岩的风化度趋势一致。     

近景摄影测量技术在坡耕地土壤侵蚀速率研究中的应用

以5°,10°,20°的紫色土坡耕地为研究对象,分别进行5,10,15次强度的模拟耕作试验,在此基础上采用60L/min的流量进行3轮放水冲刷试验,采用近景摄影测量技术监测试验前后紫色土坡耕地小区的地形变化,通过生成高精度DEM数据计算土壤流失体积,并采用插钎法测量土层深度变化,验证近景摄影测量技术测定地形变化的准确度,进而推算不同坡度条件下的紫色土坡耕地耕作侵蚀速率和水力侵蚀速率。结果表明:(1)采用近景摄影测量技术能够准确监测地形变化,其测算结果与插钎法的结果比较接近,且通过计算土壤流失体积推算土壤侵蚀速率的方法比较可靠,精度较高;(2)紫色土坡耕地在坡度为5°,10°,20°条件下平均耕作侵蚀速率分别为69.85,131.45,155.34t/(hm2·tillage pass),耕作侵蚀速率随坡度增加呈增加趋势,随着耕作次数增加则呈逐渐减小的趋势;(3)紫色土坡耕地在坡度为5°,10°,20°条件下平均水力侵蚀速率分别为1 892.52,2 961.76,4 405.93t/(hm2·h),水力侵蚀速率与坡度呈正相关关系,与此同时,随着耕作强度的增加,水力侵蚀也呈逐渐增大的趋势,表明耕作侵蚀对水力侵蚀有加速作用。该研究为紫色土坡耕地耕作侵蚀和水力侵蚀交互作用下的土壤侵蚀研究提供技术支撑和数据基础。     

开发建设平土区的水土流失等级划分

对开发建设平土区（未采取水保措施）的水土流失等划分及其侵蚀模数确定进行了较为系统的研究，其等级划分标准与传统的农林水土保持截然不同，通过大量调查和试验测试，主要对花岩迹红壤形成的平土区的蚀模数进行了分析，结果表明，平土区的侵蚀模数严重级的一般在２－６万t/(km^2.a)，更严重的可达１０万t/(km^2.a)以上，系统研究平土区的侵蚀模烽尚属首次，可为城市水土保持工作（包括规划）提供科学的基础数据。     

四川盆地马尾松低效林改造后林地侵蚀变化及其预测

通过定位试验，分析了四川盆地民行尾松低效林改造后林地侵蚀变化，并用多元线性回归和马尔柯夫模型对林地侵蚀模数的变化趋势进行了预测，结果表明：（１）林分改造极其有效地遏制了水土流失，土灶和改造措施都影响控制水土流失的效果，（２）林地土壤侵蚀模数（y)与乔木层郁闭度（x1)，灌木层（x2)，草本层（x3)，枯落物层（x4）等盖度的多元线性回归模型为Y=5621-4348*x1-21*x2-20*x3-3*x4,R=0.9185,乔，灌，草，枯落物多层结构配置是低效林水土保持功能高效的关键，（３）林地土壤仇蚀模数随时间渐变呈衰减性振动趋势，封初６年或封禁１２年左右降至谷值０－４７０t/km^2.a，多次衰减振动后渐近于此谷值。     

黄土丘陵区不同土地利用方式水土流失及养分保蓄效应研究

对黄土丘陵沟壑区安塞水土保持试验站3种草本、3种灌木、4种乔木、1种农田共计11种不同土地利用方式径流小区进行径流和侵蚀泥沙观测，并分别分析其养分含量。研究黄土丘陵区不同土地利用方式水土流失及养分保蓄效应。结果表明，试验区2003年草本的年均径流量为1248m^3／km^2。灌木为843m^3／km^2。乔木为2079m^3／km^2，农田为10672m^3／km^2；草本的年均土壤侵蚀模数为4．6t／km^2，灌木为1．0t／km^2。乔木为2．6t／km^2，农田为169．5t／km^2。2003年乔木的径流年均氮素损失量5．68kg／km^2，灌木为3．32kg／km^2，草本为2．49kg／km^2，农田为10．80kg／km^2，乔木的径流年均P2O5损失量为0．29kg／km^2，灌木为0．22kg／km^2。草本为0．17kg／km^2，农田为0．49kg／km^2。乔木的侵蚀泥沙年均氮素损失量为2．69kg／km^2，灌木为1．18kg／km^2．草本为7．51kg／km^2，农田为139．95kg／km^2；乔木的侵蚀泥沙年均P2O5损失量为1．51kg／km^2，灌木为0．54kg／km^2，草本为2．78kg／km^2，农田为259．25kg／km^2。在本研究区注意发展和恢复草灌植被，使之尽快起到水土保持作用；另外，乔、灌、草土地利用方式相对农田对径流和侵蚀泥沙有很好的养分保蓄效应。     

土壤侵蚀对坡耕地土壤水分及入渗特性影响

土壤水分对雨养农业坡耕地具有重要的意义，利用铲土侵蚀模拟试验小区，对不同侵蚀程度坡耕地的土壤水分特征曲线、土壤入渗、土壤水库特征及抗旱性能进行了研究。结果表明：（1）土壤侵蚀程度加剧可以使相同吸力下土壤的容积含水量降低，不利于坡耕地土壤的水分贮存，使坡耕地土壤抗旱性能降低。紫色土坡耕地土壤入渗速率随着土壤侵蚀程度加剧，0～10 cm层土壤入渗速率逐渐降低，同时随着土壤侵蚀程度加剧，不同垂直深度上各个土层土壤入渗速率差异逐渐减小。（2）不同侵蚀程度坡耕地土壤水库特征差异显著，紫色土坡耕地土壤总库容随着土壤侵蚀程度加剧先呈现上升趋势，土壤总库容的大小表现为S-10（422.7 t?hm-2）>S-5（413.1 t?hm-2）>S-15（408.2 t?hm-2）>S-0（404.9 t?hm-2）>S-20（403.5 t?hm-2）。随着侵蚀程度加剧紫色土坡耕地土壤水库无效水分有着不同程度的增加，土壤侵蚀可以减小水库持水效率，但侵蚀程度对水库持水效率影响不大。（3）不同侵蚀坡耕地0～40 cm层土壤的各贮水特征之间差异不大，同一土层深度不同侵蚀程度坡耕地最大吸持贮水量占饱和贮水量的75 %左右。随侵蚀程度加剧坡耕地土壤抗旱性变差，相同吸力下，不同侵蚀程度坡耕地耕层土壤累计损失水百分率随侵蚀程度加剧呈现不同程度的增加。研究结果可为地块尺度上紫色土坡耕地土壤水分和抗旱性能调控提供技术参数。