坡耕地上等高草篱的功能与效益综合分析

【目的】对等高草篱的功能与效益进行长期监测和综合分析,为北方地区坡耕地水土流失和农业面源污染防治提供理论依据和预防措施。【方法】以径流小区为基本手段、以狼尾草（Pennisetum alopecuroides  (Linn.) Spreng）为代表,布设草篱处理和无草篱作为对照,其后对两种处理下土壤的物理性状、水分条件、养分水平、水土流失、养分流失以及作物产量等进行连续5年的观测,通过对比分析揭示等高草篱的各种功能,同时对其成本和作物产量效应进行综合分析。【结果】（1）狼尾草是北方地区优良的草篱候选草种,该草篱可显著改善土壤物理性质,种植5年可使土壤容重降低7.0%、稳定入渗率和总孔隙度分别增加157.1%和11.0%,并使土壤细颗粒含量（＜0.01 mm）增加10.8%;（2）草篱可显著改善土壤水分条件和肥力水平,使表层土壤含水量平均增加3.5%,同时使土壤有机质及全量养分和速效养分含量明显增加,其中有机质和速效磷增幅最大,分别为12.7%和24.5%;（3）草篱年均可减少63.2%的地表径流和77.7%的土壤流失,同时减少69.4%的总氮、72.7%的硝态氮、57.3%的铵态氮、54.2%的全磷和62.3%的可溶性磷流失,具有显著的水土流失和农业面源污染防治效果;（4）草篱对其附近作物的增产作用为21.5%,但由于草篱本身需占用耕地,因此作物总产量略有降低;（5）狼尾草草篱的应用成本为2 701元/公顷,与坡改梯等工程措施相比优势明显。【结论】狼尾草草篱价格低廉、效果显著,是防治坡耕地水土流失和农业面源污染的有效措施,可在中国北方地区普遍推广。     

不同保土截留措施对巢湖地区坡耕地的水土保持效应

[目的]研究不同保土截留措施对巢湖地区坡耕地的水土保持效应。[方法]利用长期定位小区试验,研究植物篱+秸秆覆盖(HM)、植物篱(PH)和浅垄(CT)对坡耕地土壤肥力的影响,进一步研究植物篱与秸秆覆盖结合对提高土壤肥力的作用和效果,从而不断完善植物篱与秸秆覆盖技术。[结果]与常规耕作对照(CK)相比,植物篱+秸秆覆盖、植物篱和等高垄作处理的径流量与产沙量分别降低43.00%和48.52%、36.52%和40.52%、33.11%和38.42%。常规耕作处理径流水中总氮和总磷浓度分别为5.19和1.12 mg/L,均高于其他处理,分别比植物篱、植物篱+秸秆覆盖和等高垄作处理总氮和总磷平均浓度高14.62%和30.49%、12.96%和25.42%、10.77%和27.34%。不同处理耕层土壤有机质含量由高到低依次为HM、PH、CT、CK,且0~10 cm土层有机质含量高于10~20 cm土层。植物篱+秸秆覆盖、植物篱和等高垄作处理耕层土壤速效养分与对照相比均有所提高,且HM处理显著高于对照(CK)。[结论]植物篱与秸秆覆盖可以作为源头控制农田养分流失的较好措施加以推广。     

丹江口库区坡耕地不同植物篱对径流及养分流失的影响初探

通过在丹江口库区坡耕地上不同植物篱种植处理的比较试验,观测分析了不同植物篱处理对径流及养分流失的影响。结果表明,紫穗槐、金银花、黄花菜及龙须草4种植物篱均能有效减少坡耕地上的径流泥沙流失量,径流量由高到低的顺序为CK〉处理②〉处理④〉处理⑤〉处理③。对比各处理小区径流水样养分流失均值可知,全钾〉速效钾〉全氮〉速效氮〉全磷〉速效磷,所有处理中最易随地表流失的养分为全钾和速效钾,速效磷流失量最小。     

三峡库区坡耕地植物篱技术对土壤特性的影响

研究三峡库区坡耕地植物篱技术对土壤特性的影响,结果表明,植物篱技术能有效改善坡耕地土壤结构,提高土壤养分的含量。植物篱的根系吸收促进养分的保持以及植物篱的物理阻挡作用对土壤径流的截持与减少泥沙的流失,有效地改善了土壤的养分含量。     

不同植物篱在旱坡地柑橘园中的栽种效果

通过三峡地区旱坡地田间定位试验,研究了柑橘园中3种植物篱对水土流失、土壤有效氮磷及柑橘生长的影响.结果表明,植物篱处理能显著减少水土流失,百喜草、黄花菜及花生3种植物篱处理的水土流失量均比无植物篱低,其中百喜草植物篱处理水土流失量最低;3种植物篱处理的土壤有效磷含量均高于无植物篱处理,但有效氮含量却低于对照,这主要是由...     

松华坝水源区不同土地利用类型坡面土壤养分分析

【目的】了解南方地区红壤地氮磷素养分的垂直迁移规律,为提高肥料利用率和减少面源污染提供理论依据。【方法】选取松华坝水源保护区典型流域迤者小流域为试验区,对灌草林、坡耕地、荒地3种不同土地利用类型不同坡位处土壤剖面土壤养分各指标进行测定,并分析其相关性。【结果】对于同一土地利用类型而言土壤各养分指标的含量均为：坡下部〉坡中部〉坡上部;对于3种土地利用类型,土壤全氮、全磷含量均为：灌草林〉坡耕地〉荒地,土壤碱解氮含量为：坡耕地〉灌草林〉荒地,土壤速效磷含量为：坡耕地〉灌草林〉荒地,有机质含量为：荒地〉灌草林〉坡耕地;土地利用类型对土壤养分影响程度为：全磷〉全氮〉有机质〉碱解氮〉速效磷;土壤全氮含量与坡位呈显著线性相关,碱解氮含量与坡位呈极显著线性相关;土壤速效磷、土壤全氮、土壤碱解氮和土壤有机质含量与土层深度呈极显著线性相关;土壤养分之间有相互的影响,土壤有机质与速效磷和碱解氮之间呈显著和较显著的影响。【结论】南方红壤坡地中氮磷素养分的垂直运移规律为同一土地利用类型土壤各养分含量,整体随坡位的下降而增大,随着土层深度的增加而减少;不同土地利用类型对土壤全量养分（全氮、全磷）有显著影响。     

松华坝水源区等高反坡阶对坡耕地土壤氮含量的影响

为了合理利用坡耕地,防止种植过程中产生水土流失、保持土壤肥力,在松华坝水源区迤者小流域设置标准径流小区,布设以控制水土流失为目的等高反坡阶试验,探讨等高反坡阶土壤氮含量年动态变化规律。结果表明:氮素流失量与地表径流量和泥沙产量显著相关,设置等高反坡阶对地表径流量的削减率9.68%~36.84%,平均削减率23.54%,对土壤侵蚀量的削减率40.98%~71.68%,平均削减率56.62%;雨季后对比发现,布设等高反坡阶的土壤全氮含量较对照高53.97%;对照地土壤水解氮含量消减率42%,等高反坡阶地土壤水解氮含量消减率25%,两者差异显著。说明设置等高反坡阶能有效减少氮素流失,保持土壤氮素含量,并减少坡耕地地表径流导致的土壤流失。     

保护性耕作防治坡耕地水土流失效应的研究

[目的]探索出一种能提高坡耕地土壤保水能力和减少水土流失的途径。[方法]于2007年在陇中黄土高原半干旱区,设传统耕作下春小麦与甘草间作(TWL)、免耕不覆盖下春小麦与甘草间作(NTWL)、免耕秸秆覆盖下春小麦与甘草间作(NTSWL)3个处理,坡度在6~7°之间。每个处理小区底部设径流收集池。[结果]不同处理防治水土流失的效果不同,NTSWL最好,NTWL次之,第三为TWL。流失泥沙的养分含量中有机质、速效N、速效P、速效K的流失总量最大,全N和全P的流失总量最小,NTSWL处理对减少有机质、速效N、全N和全P的流失具有明显的作用;径流量、泥沙量与降雨量的回归关系均十分显著。[结论]免耕秸秆覆盖是控制水土流失的有效措施。     

坡地生物篱和缓坡地等高种植的水土保持效应

实施了《贵州省坡地生物篱和缓坡地等高种植技术集成》试验研究。结果表明:利用生物栅篱植物护埂,形成挡土的栅篱植物带,在生物栅篱的拦截阻挡和栅篱植物根系固结土壤的作用下,极大减缓地表径流,减小水流携带泥沙的能力,减少水土和养分流失。在生物篱梯化护埂的基础上,配套横坡垄作由于垄面有一定的高度,起到拦截阻挡泥沙和水分的流动,有效减少减缓地表径流和水流携带泥沙的能力,从而减少水土和养分流失。在8°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流77.7%～82.8%,减少水土流失68.9%～86.2%,减少N、P2O5、K2O养分流失93.82%～93.74%,减少土壤有机质流失72.26%～80.67%。在15°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流72.7%～78.6%,减少水土流失76.6%～85.1%,减少N、P2O5、K2O养分流失90.05%～96.01%,减少土壤有机质流失95.03%～97.28%。     

高寒草甸退化草地土壤特性分析

[目的]探讨草地退化对土壤理化性状的影响。[方法]研究退化高寒草甸土壤草土比、土壤质地等物理性状,用土壤养分常规分析法分析不同退化草地土壤速效氮、速效磷、速效钾、有效铜、有效锌、有机质及pH等。[结果]随着退化梯度的加剧和土层的加深,草土比逐渐减小;不同退化梯度的草地草土比在土层0-10 cm中最大,该层的草土比在0.001 00-0.040 00变化,土壤类型为壤土类。不同退化梯度上土壤化学性质均发生变化,其中速效氮、磷、钾含量随土层的加深和退化程度的加剧明显减少。退化草地的微量元素铜、锌含量比较缺乏。[结论]各种养分含量和pH与退化草地演替度的大小无显著相关。     

基于图斑精细化管理的国家水土保持重点工程治理效果评估

  目的  探讨国家水土保持重点工程实施后治理效果。  方法  以山东省蒙阴县张家村小流域为例,以水土保持基础图斑和效果图斑为单元,基于高分辨率遥感、无人机、移动终端等技术,通过调查测定和野外复核,对比分析了国家水土保持重点工程治理实施前后土地利用、林草植被覆盖、水土保持措施和水土流失状况变化。  结果  ①国家水土保持重点工程实施后图斑变化数量共339个,变化面积870.60 hm2,变化方向主要为坡耕地/旱梯田转变为果园,其次为坡耕地变转为旱梯田;②基础年林草覆盖率31.13%,评估年林草覆盖率为45.69%,覆盖度均以中高覆盖(60%~75%)为主,林草覆盖提高率为14.56%;③水土保持措施保存率中,蓄水池保存率最高,为100.00%;谷坊最低,仅为55.56%,其余水土保持措施保存率均在80.00%以上;④评估年较基础年水土流失面积减少了400.39 hm2,水土流失面积消减率23.21%,水土流失治理度为76.78%。  结论  国家水土保持重点工程的实施,明显改善了蒙阴县张家村小流域的生态环境,重点体现为水土流失减少,林草植被覆盖率提高。图5表5参11     

采煤塌陷区土壤养分流失规律研究

[目的]以兖州兴隆庄镇塌陷地为研究对象,研究土壤养分在塌陷坡面和垂直剖面的流失变化规律。[方法]通过野外调查取样和室内分析,测定土壤不同空间结构的迟效养分和速效养分。[结果]在坡面方向,由坡顶到塌陷中心点,迟效养分和速效养分都发生了迁移流失,其中速效养分流失更明显。在垂直剖面上,在0～40 cm深度,碱解氮和速效磷流失较大,分别高达37.91%和23.68%。[结论]在地表,塌陷中心点发生养分富集现象;在60 cm深度之下,土壤养分含量基本不变,判定此深度为该塌陷区养分的影响深度。     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响（摘要）

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0～180cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20cm以下的土层。     

横坡垄作防止水土流失试验的研究

[目的]为了研究横坡垄作防止水土流失的效果。[方法]通过在旱坡地上做平作,横坡、顺坡垄作种植玉米的对比试验,对横坡垄作防止水土流失的效果进行了研究。[结果]横坡垄作的玉米增产效果最好,分别比平作和顺坡垄作增产83.4%和29.8%;水土流失量最少,每亩水分和泥沙流失量比平作分别减少16%和64.2%,比顺坡垄作分别减少50.9%和87.9%;土壤养分的流失量最低,有机质和土壤全磷流失量分别比平作降低86.4%和81.4%,比顺坡垄作降低49.5%和88.2%。横坡垄作能拦截土壤,减少地表径流,保持土壤养分,保护耕地,促进持续生产,而顺坡垄作加剧了土壤侵蚀。[结论]通过改变地表微形态,横坡起垄种植玉米是拦蓄土壤水肥,提高土壤肥力和玉米产量的有效措施。     

紫色土丘陵区横坡耕作措施在不同坡度上的水土保持性研究

[目的]为紫色土坡耕地的水土保持理论及技术基础上提供科学依据。[方法]采用人工降雨的方法,考虑降雨初期和降雨后期水平沟内溢流或者横垄坍塌破坏的横坡垄作的2种状态,从坡度与耕作措施相结合的角度研究紫色土丘陵区在不同坡度上的水土保持性,并针对不同坡度下的水平沟沟底0~30 cm的耕层,分析体积含水量随时间和坡度的变化规律。[结果]从水土保持性和耕层含水量变化分析得出横坡措施的水土保持性优于其他措施,且临界坡度在15°~20°。[结论]紫色土丘陵区要采取横坡措施。     

黄土高原丘陵沟壑区不同退耕还林模式对土壤微生物的影响

[目的]探讨黄土高原丘陵沟壑区不同退耕还林模式对土壤养分和土壤微生物的影响。[方法]对甘肃省天水市秦州区退耕还林(草)工程9年后3种不同造林模式和农田对照的土壤养分和土壤微生物数量进行了比较研究。[结果]不同退耕模式下,土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量呈逐渐增加的趋势;不同退耕模式下,细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少。细菌和放线菌的平均值都是农田对照>经济林型>乔草型>乔木型,而真菌表现为乔草型>乔木型>经济林型>农田对照。土壤三大类微生物数量的垂直变化趋势是随土壤深度增加而降低。[结论]不同退耕还林模式提高了土壤养分含量,增强了微生物的活性,促进了主要微生物数量的增加;巩固退耕还林(草)后续工程可改善土壤肥力;乔草型造林模式比单一树种造林模式(乔木型和经济林型)更有利于改善土壤质量。     

川中丘陵区不同坡地利用方式的土壤肥力特征

[目的]为了探讨紫色土坡地典型利用方式(旱地、柑橘园、林地)对土壤肥力的影响特征。[方法]采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,对乐至县童家小流域的土壤理化性状进行了对比分析。[结果]林地受人为扰动少,土壤肥力高;柑橘园、旱地受人类耕作活动影响大,因经济产出效益不同,农户对土地的劳力与经济投入不同,使得柑橘园土壤肥力高于旱地土壤。[结论]不同坡地利用方式对土壤肥力具有较明显的影响。     

香根草篱防治红壤坡耕地侵蚀效果的研究

1 997～ 1 999年试验结果表明 :丘陵红壤坡耕地实施香根草篱开发 ,可使地表径流量、土壤冲刷量和养分流失总量分别减少 60 .1 %～ 72 .4%、5 6.2 %～ 77.9%、69.2 %～ 90 .4% ,可使土壤临界侵蚀量提高 2 .7mm ,花生产量年均提高 1 0 .3%。而且 ,2～ 3年后 ,香根草篱的水土保持效果接近于梯地     

贵州山区坡耕地土壤可蚀性研究

[目的]研究贵州山区坡耕地土壤可蚀性。[方法]针对贵州山区坡耕地,通过小区径流法和分析测试开展土壤可蚀性研究。[结果]用Sharply等提出的公式计算出的可蚀性K值变异系数小,K值相对稳定和精确,是贵州山区坡耕地土壤可蚀性K值计算的适宜方法。坡耕地A层的K值随着年份的增长,呈下降的趋势,整个土层可蚀性强、抗侵蚀弱,侵蚀的危害大。通过4年不同种植制度和利用类型的影响,不同土层的K值都下降,其中A层下降1.26%~12.34%,B层下降1.29%~13.80%,C层下降1.26%~10.80%,ABC三层平均下降3.17%~11.64%。除工程梯化处理外,草地、分带轮作、经果林、粮草间作、植物篱、混交林处理的K值下降幅度都高于农民处理,下降幅度的顺序是草地分带轮作经果林粮草间作植物篱混交林。[结论]种树种草有利于坡耕地可蚀性的改善和耕地质量的提高。玉米与其他植物间套作,提高覆盖度和增加生物种类,有利于坡耕地可蚀性的改善。