金沙江干热河谷坡改梯及生物地埂对土壤可蚀性的影响

以金沙江干热河谷试验区不同土壤类型、修建年限及生物地埂类型的梯田为研究对象,系统分析梯田和地埂土壤基本物理性质、团聚体分布特征及其抗冲、抗蚀性指标,研究了坡改梯和生物地埂对土壤可蚀性的影响。结果表明:(1)与坡耕地相比,新修梯田土壤物理性质和抗冲性及抗蚀性无显著变化,甚至有所退化,可能与土壤结构破坏、原表土搬离和坡改梯初期土壤侵蚀加剧等有关,随修建时间延长,老梯田土壤容重和孔隙度分别显著减小和增大,粒径0.25 mm水稳性大团聚体、水稳性团聚体几何平均直径(GMD)和有机质含量较坡耕地分别呈显著或极显著增加;(2)新修红壤和黄红壤梯田生物地埂土壤容重、孔隙度和抗蚀性与裸土地埂基本无显著差异,而红壤老梯田生物埂土壤紧实度和粒径2mm水稳性大团聚体显著增加,抗冲性和抗蚀性整体上较裸土地埂显著改善,说明生物地埂的长期利用可以有效增强土壤抗冲和抗蚀能力,加强地埂稳定性,有利于梯田水土保持效应的持续性;(3)地埂长期生物利用的老梯田水土保持功能最强。     

紫色丘陵区坡耕地生物埂的土壤抗蚀性综合评价

本文以紫色丘陵区坡耕地生物埂为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法对紫色丘陵区坡耕地桑树埂、花椒埂、紫花苜蓿埂、自然生草(狗尾草为主)埂模式下的土壤抗蚀性进行综合评价。结果表明:1)生物埂能有效增加土壤含水率和土壤有机质含量,改良土壤结构,且木本埂(桑树埂和花椒埂)改良效果更好。2)在评价生物埂土壤抗蚀性的四大类指标当中,变异程度最大的是水稳性团粒类指标,变异范围为46.84%~22.81%,平均变异达31.10%;其次为微团聚体类指标,变异范围为41.08%~20.55%,平均变异达30.97%;变异程度最小的为有机质,平均变异17.11%。3)通过主成分分析,13个用于表征研究区土壤抗蚀性的指标可优化为0.5 mm水稳性团聚体含量、团聚体分散率、水稳性指数和0.001 mm的黏粒含量4个指标。4)4种坡耕地生物埂模式下土壤抗蚀性综合指数大小依次为花椒埂桑树埂紫花苜蓿埂自然生草埂,抗蚀性强弱表现为花椒埂桑树埂紫花苜蓿埂自然生草埂。研究结果可为完善不同保护性耕作模式下土壤抗蚀性评价指标体系和区域性土壤抗蚀性评价及坡耕地水土保持措施的选择提供依据。     

喀斯特高原峡谷区不同植被类型的土壤抗蚀性

[目的]对喀斯特高原峡谷区不同植被类型土壤抗蚀性的变化特征进行分析,为该区水土保持和脆弱生态系统的恢复工作提供科学支撑。[方法]以喀斯特高原峡谷区5种植被类型土壤为研究对象,选取常用的11个理化指标,运用主成分分析法进行最佳指标筛选及土壤抗蚀性评价。[结果]与耕地相比,其他植被类型土壤抗蚀性均明显增强;土壤团聚状况和水稳性大团聚体含量显著增加(p≤0.05);土壤黏粒含量有增加趋势,差异不显著(p0.05);土壤分散率和团聚体破坏率显著减小(p≤0.05)。主成分分析结果表明,黏粒含量、结构性颗粒指数、分散率、团聚状况、水稳性大团聚体含量和团聚体破坏率是评价该研究区土壤抗蚀性的最佳指标;土壤抗蚀性强弱顺序为:林地林草间作地荒草地退耕还草地耕地。[结论]楸树林自然恢复模式下土壤抗蚀性最优,建议该区域增加楸树林的面积,提高土壤抗蚀性,促进区域生态恢复和增强水土保持功能。     

紫色土坡耕地不同生物埂的土壤稳定性分析

生物埂对坡耕地水土流失和面源污染具有重要防护作用。为研究紫花苜蓿、花椒和桑树对紫色土坡耕地生物埂土壤稳定性的作用,采用室内试验分析方法,测定了3种生物埂的土壤理化性质、土体抗剪强度及抗蚀性特征指标。结果表明:生物埂植被能显著改善土壤的理化性状,花椒和桑树生物埂可以有效增加土壤有机质含量,花椒生物埂有机质含量最高,3种生物埂砂砾(0.05 mm)和粉粒(0.002~0.05 mm)含量分别为37.44%~46.03%、42.11%~49.07%;花椒改善土壤结构稳定性效果最优,花椒生物埂以水稳性大团聚体(0.25 mm湿筛团聚体含量)含量最高(69.97%)花椒生物埂土壤微团聚体结构稳定性最好,其土壤团聚体破坏率最低、微团聚体分散率最小(37.01%)。此研究结果可为紫色土坡耕地生产潜力充分发挥和三峡库区坡耕地水土流失治理提供依据。     

黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林土壤抗蚀性演变特征

 采取时空互代法,以黄土丘陵区不同林龄的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地为对照,分析土壤抗蚀性的变化过程,并在此基础上提出土壤抗蚀指数。结果表明,黄土丘陵区坡耕地种植刺槐林后:>0.25 mm土壤水稳性团聚体、>0.5mm土壤水稳性团聚体、平均质量直径、有机碳含量较坡耕地显著增加,并随林龄增加逐渐升高;土壤团聚状况、团聚度显著高于坡耕地并随林龄增加先降低后升高;土壤结构破坏率、分散系数和分散率呈波动式降低;小粒径的微团聚体和机械组成逐步向大粒径转变。相关性分析表明:>0.25mm土壤水稳性团聚体、>0.5mm土壤水稳性团聚体、平均质量直径、有机碳与全氮、碱解氮、速效钾、全磷呈显著正相关(P<0.05),与土壤密度呈显著负相关;结构破坏率、分散系数和分散率则与全氮、碱解氮、全磷呈显著负相关;团聚状况、团聚度与全氮、全磷呈显著正相关。土壤抗蚀指数随人工刺槐林林龄的增加而显著升高,可以全面、客观地反映土壤抗蚀性能的演变过程。侵蚀环境下的坡耕地由于受到人为活动的干扰,土壤抗蚀性较差,种植刺槐林后,土壤抗蚀性显著增强。     

桐庐生态公益林主要林分类型土壤抗蚀性研究

以浙江省桐庐县生态公益林定位监测站为依托,以土壤水稳性指数、团聚体特征、有机质含量为指标,研究了该区域不同林分类型土壤层的抗蚀性。结果表明:对比无林地,各生态公益林土壤均有较好的抗蚀性能,其中青冈林在表征抗蚀性的各指标上表现最好;土壤水稳性指数和有机质含量随土层厚度的增加而下降;土粒静水崩解率(S)随浸水时间(t)的变化过程呈三次多项式S=at+bt2+ct3+d函数关系;选取土壤水稳性指数、团聚度、分散率、0.25mm水稳性团聚体含量、有机质含量为评价指标,以灰色关联分析为基础,构建了土壤抗蚀性等级评价体系,对研究区各样地土壤抗蚀性进行定性评价,结果显示青冈林土壤抗蚀性等级为较强,香樟林、杉木林、马尾松林、毛竹林、板栗林土壤抗蚀性等级为中等,无林地抗蚀性等级为较弱。     

紫色丘陵区坡耕地生物埂的土壤结构稳定性与抗蚀性分析

以紫色丘陵区坡耕地4种典型生物埂为研究对象,系统分析各种生物埂的土壤结构及其稳定性特点,并评价4种生物埂的土壤抗蚀性特征。研究表明:(1)生物埂能有效地改善土壤理化性质、提高土壤孔隙结构,以花椒埂和桑树埂的土壤理化性质改良效果最好,其次为紫花苜蓿埂;生物埂的土壤含水量和孔隙度与自然生草埂相比呈极显著增加(P<0.01)。(2)4种不同生物埂的土壤团聚体分布均匀,以>0.25mm大团聚体和水稳性团聚体含量最高;与对照相比,各种生物埂>0.25mm的水稳定性团聚体含量均呈显著性增加(P<0.05),增量大小依次为花椒埂(69.29%)>桑树埂(59.97%)>紫花苜蓿埂(47.92%)>自然生草埂(41.32%);生物埂的风干土团聚体分形维数在2.32～2.53之间,水稳性团聚体分形维数显著增加,以紫花苜蓿埂增加最小(0.33)。(3)与自然生草埂相比,各种生物埂的土壤结构稳定,抵抗降雨侵蚀能力高,抗蚀性能以乔木埂大于草埂,花椒埂抗蚀能力最高,其次为桑树埂。     

岩溶区不同土地利用方式土壤抗蚀性分析

采用土壤微团聚体类、水稳性团聚体类及有机质含量作为指标,通过主成分分析方法,对重庆市中梁山不同土地利用方式表层土壤抗蚀性进行了研究。结果表明：〉0.25mm水稳性团聚体含量及破坏率、〉0.5mm水稳性团聚体含量及破坏率、平均重量直径和有机质含量是评价土壤抗蚀性的最佳4指标;土壤抗蚀性强弱顺序为：灌丛地〉草地〉竹林地〉坡耕地,退耕还林、还草有利于提高土壤抗蚀性;运用微团聚体类指标和水稳性团聚体类及有机质指标分别进行土壤抗蚀性评价时,得到相反的结论;土壤水稳性团聚体类指标评价结果与主成分分析结果一致,这与研究区特殊的成土过程和脆弱的生态环境有关;耕作侵蚀使坡耕地土壤主要性质产生坡面分异,进而产生土壤抗蚀性的坡面分异。坡耕地不同部位土壤抗蚀性强弱为：上部〉下部〉底部〉顶部,这与土壤水稳性团聚体含量坡面分异一致,证明水稳性团聚体类指标可以较好地反映土壤抗蚀性特性。     

桂西北喀斯特地区不同土地利用类型土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是反映土壤抵抗侵蚀能力的重要参数之一,是土壤侵蚀研究的重要内容。本文选取土壤有机质、水稳性团聚体、团聚体结构破坏率、团聚状况、团聚度、分散率和<0.05 mm粉黏粒含量等7个指标,通过单因素方差分析及主成分分析,探讨了桂西北喀斯特地区5种不同土地利用类型土壤抗蚀性的差异。结果表明:原生林和次生林土壤有机质含量显著(P<0.05)高于撂荒地、坡耕地和人工林,撂荒地土壤有机质含量较坡耕地和人工林高,但差异不显著。原生林、次生林及撂荒地土壤>0.25 mm水稳性团聚体总量及团聚状况显著高于坡耕地及人工林,但其土壤团聚体结构破坏率及分散率显著低于坡耕地;人工林土壤团聚体结构破坏率显著高于次生林,但与原生林、撂荒地和坡耕地差异不显著;人工林土壤分散率则与坡耕地类似,显著低于原生林、次生林及撂荒地;原生林、次生林土壤团聚度与撂荒地、坡耕地差异不显著,但显著高于人工林;次生林、撂荒地及人工林<0.05 mm粉黏粒含量与原生林、坡耕地差异不显著,但坡耕地土壤<0.05 mm粉黏粒含量显著高于原生林。由主成分分析综合评分得到土壤抗蚀性强弱顺序为:原生林>次生林>撂荒地>坡耕地>人工林。因此,喀斯特地区人为干扰严重降低了土壤的抗蚀性,耕地通过撂荒方式能够提高土壤抗蚀性。     

两种有机添加物对岩石边坡植被恢复人工土壤抗蚀性的影响

分别选取鸡粪有机肥和泥炭土作为岩石边坡植被恢复人工土壤的有机添加物,通过常规工程措施进行原料混配和人工土壤喷射.以研究草本植被成坪期内其对人工土壤抗蚀性的改良效果.运用水稳性团聚体含量、团聚度、分散率等指标,对人工土壤抗蚀性能进行分析,结果表明:(1)两种有机添加物对于提高人工土壤抗蚀性均有显著作用;(2)鸡粪有机肥组各处理水稳性团聚体含量、团聚度和分散率3项指标几乎都显著优于泥炭土组对应处理(P＜0.05),鸡粪有机肥改善人工土壤抗蚀性效果显著优于泥炭土;(3)各指标相关性分析表明,鸡粪有机肥组有机质含量与团聚度、分散率和分散系数3个指标相关性显著,而泥炭土组有机质含量与所有指标相关性均不显著.(4)回归分析表明,相对于泥炭土,在人工土壤配比设计阶段,通过添加鸡粪有机肥能够更好地对人工土壤抗蚀性能进行预控.(5)在本研究中原料土壤·鸡粪有机肥(质量比)为2.41～2.94时,人工土壤抗蚀性能效果最好.     

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。     

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.     

陕北不同地貌部位土壤抗冲性特征研究

以陕北吴起县为例,采用原状土冲刷法,对各地貌部位不同植被类型问的土壤抗冲过程进行测试研究,结果表明:(1)在抗冲过程初期土壤抗冲值均较小,且随时间逐渐增大,随后抗冲值随时间呈波浪式变化,呈现单峰、双峰和多峰变化,除农地外所有土样在整个抗冲过程均有突变值的存在;(2)在梁(峁)顶、梁(峁)坡、沟坡和沟底,抗冲性最强的植被类型分别为沙棘林(草地)、油松小叶杨山杏混交林、柠条林和旱柳小叶杨混交林,农地的抗冲性能最差;(3)草地和灌木林在各地貌部位问的抗冲刷系数都表现为:梁峁顶>梁峁坡>沟坡>沟底,乔木林总体上表现为:梁峁坡>梁峁顶>沟坡>沟底,林分类型间的抗冲性表现为:针阔混交林>阔叶混交林>针叶纯林>阔叶纯林;(4)不同整地方法下的土壤抗冲性也表现出很大的差异,以油松林为例,表现出水平阶整地的抗冲性能优于鱼鳞坑,另外水平阶阶坎上的土壤抗冲刷系数要高于水平阶阶面,其他整地方法的抗冲性能有待进一步研究.     

不同措施改良反酸田及水稻产量效果

【目的】针对反酸田土壤酸性强、有效磷含量极低、活性铝铁毒性重及结构性差等特征,研究不同措施改良反酸田土壤理化性质,提高水稻产量的效果,为施用合理的改良剂消减各种障碍因素、提高土壤肥力、恢复土壤生产力提供理论依据。【方法】通过三年田间定位试验,设置不施肥(CK1)、专用肥(NPK,CK2)、NK+钙镁磷肥、NK+磷矿粉、专用肥+石灰、专用肥+粉煤灰、专用肥+生物有机肥7个处理,研究不同改良措施对华南稻区反酸田水稻产量、土壤酸度、养分状况、团聚体及腐殖质组分的影响。【结果】连续3年添加改良剂钙镁磷肥、磷矿粉、石灰、粉煤灰和生物有机肥的处理早、晚稻平均产量较CK1处理均显著增加,其增幅分别为38.78%~75.00%和38.31%~56.75%;与CK2处理相比,添加改良剂的处理三季早稻和两季晚稻平均产量均有所增加,其增幅分别为9.15%~26.10%和5.71%~13.33%,且添加石灰、粉煤灰和生物有机肥的处理水稻增产率大于钙镁磷肥和磷矿粉处理。添加改良剂的处理土壤p H、有效磷和速效钾含量较CK1和CK2处理均有所增加,而交换性H+、交换性Al3+、有效硫含量则显著降低。与CK1和CK2处理相比,各添加改良剂处理5 mm粒级水稳性团聚体占团聚体比例均显著提高,而2~1 mm、1~0.5 mm以及0.5~0.25 mm粒级团聚体所占比例均有所下降。添加粉煤灰和生物有机肥处理有利于提高0.25 mm水稳性团聚体数量及稳定性,其团聚体破坏率分别降低至14.11%和16.99%。与CK1处理相比,添加石灰处理土壤有机碳含量略有下降,而其他施肥处理均有增加;各施肥处理土壤胡敏酸碳和胡敏素碳含量较CK1处理均有增加,而富里酸碳含量均呈下降趋势。与CK2处理相比,连续3年添加钙镁磷肥和生物有机肥的处理显著提高了土壤总有机碳含量,添加粉煤灰和生物有机肥处理显著提高了土壤水溶性碳和胡敏酸碳含量。施肥处理HA/FA比值较CK1处理均有所提高,其增幅为16.44%~47.69%;与CK2处理相比,添加粉煤灰、生物有机肥处理其值增幅最大,分别提高26.83%和24.53%。【结论】添加粉煤灰或生物有机肥处理对反酸田土壤的改良效果最佳。     

贵州喀斯特山区花椒林小生境类型与土壤环境因子的关系

以贵州西南部典型喀斯特山区花椒林下不同小生境类型为研究对象,系统地研究了小生境类别与土壤环境因子的对应关系,结果表明：与一般土壤相比,石坑和石沟小生境土壤有机碳、活性有机碳、全氮、碱解氮和基质底物诱导呼吸量增加明显,并体现出良好的正向累积效应,而石洞、石缝和石槽则相反;土壤活性有机碳占总有机碳比例变幅范围在12．61％-15．73％之间,以石槽最高,石沟次之,一般土壤最低;不同小生境类型下,土壤团聚体均以大团聚体为主,〈0．25mm粒级团聚体含量极为低下,不足5％。通径分析结果显示,影响基质诱导呼吸作用最重要的因素是土壤有机碳含量,土壤活性有机碳含量次之,其通径系数分别可达1．530和0．869。总体上,花椒林下小生境可划分沟坑型、一般土及槽缝型三类,与槽缝型相比,沟坑型生境类型土壤有机碳、底物诱导呼吸、全氮、碱解氮、活性有机碳分别可高出73．38％、110．26％、37．01％、44．44％和59．73％。沟坑型小生境对喀斯特山区生态恢复及农业生产的可持续发展具有一定现实意义。     

山西省土石山区典型防护林土壤抗蚀性研究

选择山西省中阳县车鸣峪林场4种典型防护林为研究对象,通过静水崩解试验测定土壤抗蚀指数并对其与土壤基本理化性质的关系进行了研究。结果表明,不同防护林土壤抗蚀性能存在明显差异,土壤抗蚀指数表现为:落叶松白桦混交林>白桦纯林>落叶松纯林>辽东栎纯林。土壤抗蚀指数随土层深度的增加而减小,表现为0-20cm土层抗蚀指数是20-40cm土层的2~5倍。土壤抗蚀指数随浸水时间的增加而减小,呈三次多项式函数关系。土壤抗蚀性指数与容重、粒径>0.25mm土壤水稳性团聚体、有机质含量和全氮含量呈显著正相关关系,与其基本理化性质存在一定的线性关系。     

花江峡谷不同植被类型下土壤水分时空分布特征

花江峡谷是一个严重石漠化的喀斯特峡谷,水分是花江峡谷植物生长发育的主要限制因子,故在花江峡谷区如何选择适当的植被类型是充分利用降水和防止水土流失的一个重要环节。通过研究花江峡谷区不同植被类型下土壤水分的时空分布特征,探讨适合该区生态修复的植被类型,为峡谷区生态建设与水土保持提供依据。研究结果表明:(1)在空间分布上,多年生的柚木对土壤深层水分的影响较大;花椒树(特别是长势好的花椒树木)对土壤水分的保持具有明显作用。(2)在时间分布上,各种植被类型下的土壤含水量均随降雨量的多少而升降,但进入12月份在降雨量最低的情况下,花椒的土壤含水量甚至出现升高的现象,反映了花椒特有的保持水土、涵养水源的作用。研究结果证明大面积种植花椒树有利于提高研究区的生态、经济效益。     

两种巨桉人工林地土壤抗蚀性的比较研究

[目的]揭示巨桉人工林组培苗和实生苗两种起源对土壤抗蚀性的影响。[方法]利用S形采样法在样地内采集多个样点,按上(0—10cm),中(10—20cm),下(20—30cm)三层分别利用环刀和塑料盒采集原状土壤,测定不同层次土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、渗透速率、水稳性团聚体含量等。[结果](1)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤容重呈现递增趋势,而总孔隙度和通气孔隙度呈递减趋势。组培巨桉林土壤容重低于实生苗巨桉林地,而土壤总孔隙度、通气孔隙度高于显著实生苗巨桉林地(p0.05);(2)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤水稳性指数、抗蚀指数、团聚状况、团聚度和结构系数呈现下降趋势,水稳性指数和抗蚀指数达到显著水平(p0.05),而分散率和分散系数呈现升高趋势。组培巨桉林地不同土层的抗蚀指数和结构系数均高于实生苗巨桉林地,但分散系数均显著低于实生苗巨桉林地(p0.05);(3)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤各粒径水稳性团聚体含量和平均重量直径(MWD)呈现出下降趋势,土壤结构体破坏率呈现上升趋势。组培苗巨桉林地不同土层各粒径(5mm;5~2mm;0.5~0.25mm;0.5mm;0.25mm)水稳性团聚体含量和MWD均高于实生苗林地,而结构体破坏率、2~1mm和1~0.5mm水稳性团聚体含量均低于实生苗巨桉林地。[结论]组培巨桉人工林的土壤抗蚀性更佳。     

具有水窖设施的梯田苹果地抗暴雨侵蚀研究

针对2013年延安地区极端暴雨径流侵蚀条件下土壤侵蚀严重、水土资源利用效率低等问题,通过对陕北安塞县方塔村带有水沙调控措施的梯田—水窖—苹果水土流失状况进行定位监测,基于收集的降雨资料,研究该梯田内水沙调控措施在抗御暴雨条件下的防蚀作用和土壤侵蚀规律,结果表明:该梯田能够抗御暴雨的冲刷,各阶梯田土壤侵蚀都在中度侵蚀以下,平均土壤侵蚀模数仅为该区多年平均的1/7。集中性的高强度降雨对黄土高原土壤侵蚀起决定性作用,本文基于安塞水土保持试验站坡面土壤侵蚀预测预报模型,给出了适宜该区具有水沙调控措施的梯田土壤侵蚀预测预报模型,得到在I₃₀=0.24 mm/min前提下,当年降雨量小于191.1 mm时,土壤能够维持较高的生产力;当年降雨量小于997.13 mm时,该区土壤侵蚀模数可控制在多年平均水平以内。梯田内修建的水窖、梯壁植草、地表枯枝落叶以及梯田质量等因素的综合作用在抗御暴雨侵蚀过程中起到了重要作用。