喀斯特山区土地利用方式对土壤质量的影响

【目的】探明贵州西部喀斯特生态脆弱区土地利用方式对土壤质量的影响,为喀斯特山区生态文明建设和社会经济的可持续发展提供理论参考。【方法】以贵州省盘州市农田、弃耕地、天然草地、人工草地及林地等5种土地利用方式为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究不同土地利用方式对土壤质量的影响。【结果】不同土地利用方式对土壤容重和土壤孔隙度的影响差异显著,林地土壤的容重最小、孔隙度最大,农田土壤的容重最大、孔隙度最小;土壤田间持水量为34.01%～48.38%,且在不同土地利用方式之间的差异性显著。土壤pH为4.59～5.53,以农田最小;林地、人工草地及弃耕地的阳离子交换量高于天然草地和农田;有机质含量为28.40～76.27 g/kg,其中林地的土壤有机质含量最大,天然草地和人工草地次之,弃耕地和农田较小;农田的全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量最高,不同土地利用方式间全钾和速效钾含量差异显著且有效性指数均小于0.9;5种土地利用方式的土壤有效铜和有效锌有效性指数为6.50～14.65。土壤质量为林地天然草地人工草地弃耕地农田,土壤有效性综合指数林地为农田的1.68倍。【结论】林地和草地的土壤质量优于农田和弃耕地,为区域土壤资源的综合利用和生态恢复提供理论参考。     

元谋干热河谷不同土地利用对土壤孔性特征的影响

在元谋干热河谷对桉树林、银合欢林、灌丛、草地和裸地5种土地利用类型0~100 cm土壤剖面的容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度进行分析研究。结果表明:元谋干热河谷桉树林、银合欢林、灌丛、草地和裸地5种不同土地利用类型土壤容重在0~100 cm土壤剖面变化规律为随着土层深度增加,土壤容重增大;土壤总孔隙度和非毛管孔隙度随着土层深度的增加而减小;土壤毛管孔隙度较高,主要由土壤质地决定。元谋干热河谷地区土地利用方式不同造成土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度在土壤剖面上的分布差异。     

小陇山国家级自然保护区主要群落土壤的理化性质分析

以小陇山国家级自然保护区为研究对象,通过对主要林型土壤物理性质(土壤容重、孔隙度、密度)和化学性质(有机质、氮、磷、钾)的测定与分析,研究其林下土壤持水能力和土壤肥力状况变化.结果表明,油松林、日本落叶松林、阔叶混交林、锐齿栎林4种林地土壤的物理性质、化学性质有明显差异,除表现在各个林分之间外,在空间垂直分布上也具有明显差异.土壤密度和田间持水量为油松林＞日本落叶松林＞阔叶混交林＞锐齿栎林,土壤孔隙度为油松林＜锐齿栎林＜日本落叶松林＜阔叶混交林,而土壤容重与孔隙度正好相反;土壤pH为油松林＞日本落叶松林＞锐齿栎林＞阔叶混交林,土壤有机质为锐齿栎林＞油松林＞日本落叶松林＞阔叶混交林,土壤速效氮为油松林＞日本落叶松林＞锐齿栎林＞阔叶混交林,土壤速效磷为油松林＞日本落叶松林＞锐齿栎林＞阔叶混交林,土壤速效钾为阔叶混交林＞日本落叶松＞锐齿栎林＞油松林.     

黄土高原典型林分土壤水文物理性质及持水性能

【目的】通过对黄土高原典型林分类型土壤水文物理性质及持水性能的研究,以期为该区域合理水资源综合管理和林分种类选取配置经营提供科学依据.【方法】采用野外观测和室内浸水相结合的试验方法,得到3种林分类型(贺兰山油松天然林、子午岭油松次生林、陇东黄土高原刺槐人工林及六盘山华北落叶松人工林)的土壤水文物理特征指标.【结果】不同林分类型的土壤容重、孔隙度与持水性能存在差异.土壤容重随土层深度增加而增大,子午岭油松次生林(1.24 g/cm~3)最大,陇东黄土高原刺槐人工林(1.16 g/cm~3)与六盘山华北落叶松人工林(1.16 g/cm~3)次之,贺兰山油松天然林(0.98 g/cm~3)最小;土壤孔隙度随土层加深而减小,总孔隙度与毛管孔隙度为贺兰山油松天然林陇东黄土高原刺槐人工林六盘山华北落叶松人工林子午岭油松次生林,非毛管孔隙度为陇东黄土高原刺槐人工林子午岭油松次生林贺兰山油松天然林六盘山华北落叶松人工林;贺兰山油松天然林土壤饱和持水率、毛管持水率与非毛管持水率均值均与其它三种林分类型差异极显著(P0.01),土壤饱和持水率、毛管持水率与非毛管持水率大小依次为贺兰山油松天然林陇东黄土高原刺槐人工林六盘山华北落叶松人工林子午岭油松次生林;土壤容重与土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、饱和持水率、毛管持水率、非毛管持水率均存在极显著负相关关系,土壤总孔隙度、毛管孔隙度与持水性能呈极显著正相关,非毛管孔隙度与土壤饱和持水率呈极显著正相关,其中以土壤容重、总孔隙度与饱和持水率的相关性最好.【结论】贺兰山油松天然林持水性最优,陇东黄土高原刺槐人工林与六盘山华北落叶松人工林次之,子午岭油松次生林最差.     

观赏桃林地土壤物理特性及其水分生态效益

[目的]研究桃花林下土壤水分物理特性和水分生态效益,为桃林的种植管理及发展提供理论依据。[方法]以南宁青秀山风景区桃花岛林分土壤为对象,研究不同土层和不同土壤剖面的厚度、土壤容重、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度。[结果]与一般土壤物理性质标准相比,桃林地整体表层土壤略紧实,土壤孔隙度在良好范围内,水–气关系协调。在0~1 m土层,土壤持水能力随土层深度的增加而降低。0~1 m土层桃花林地总持水量为4 601.3 m3/hm~2;桃花岛的土壤储水总量为62 117.6 m3,采用效益替代计算,桃花岛土壤水分生态效益总货币价值为74 541.12元。[结论]林地土层深度对土壤孔隙度状况及持水性能有一定的影响,桃花林地具有一定的水分生态效益。     

冀西北土地利用方式改变对土壤贮水和入渗特征的影响

为比较土地利用类型对土壤贮水和入渗特征的影响,比较冀西北林地(油松林)、撂荒地和农田的土壤贮水能力、容重、孔隙度和入渗规律差异。结果表明：土壤饱和贮水量排序为林地(352.72 mm)>农田(317.30 mm)>撂荒地(286.30 mm),土壤容重排序为林地(0.95 g/cm³)<农田(1.20 g/cm³)<撂荒地(1.27 g/cm³),林地的稳渗速率最大为3.55 mm/min,其次是农田(2.53 mm/min)和撂荒地(1.23 mm/min)。土壤孔隙度和贮水量随土壤容重增大而减小,林地与农田的土壤贮水性能明显高于撂荒地。植被对非毛管孔隙(滞留贮水)改善最为明显,对毛管孔隙(吸持贮水)改善的效果较小。林地土壤疏松、入渗速度快,土壤水土保持功能效果最佳,农田撂荒后土壤紧实程度增加,水土保持功能有所下降。研究结果可为退耕还林和农田休耕等政策实施后的土壤水土保持功能评估提供参考。     

蒲石河蓄能电站河岸带土壤性质分析

[目的]研究蓄能电站不同类型河岸带土壤性质的变化规律。[方法]选取草地、林地、耕地3种用地作为研究对象,分别在采样线距水陆交界线1、2、3、4、5、6、7、10、15、20、25、30、35 m处布点。用环刀法测定土壤容重、土壤密度、毛管孔隙度等物理性质。[结果]蒲石河蓄能电站河岸草地土壤容重为1.25~1.57 g/cm3,土壤总孔隙度随着距水距离的增大呈先增加后降低的规律,距水5 m处为拐点。河岸带林地田间持水率随距水距离的增大呈先降低后升高的规律。林地土壤的总孔隙度、非毛管孔隙度最高。[结论]河岸带林地的保水、持水能力最强。该研究为维护和保持蓄能电站河岸带的生态平衡提供了基础数据。     

陕北农牧交错带土地利用方式对土壤物理性质及分布特征的影响

【目的】研究不同土地利用对土壤物理性质及分布特征的影响。【方法】于2010年利用野外采样和室内分析的方法研究陕北农牧交错带坡面谷子地、山杏地、苜蓿地和长芒草地之间土壤物理性质的差异及剖面分布特征。【结果】不同土地利用方式下土壤容重、毛管孔隙度和土壤持水量存在显著性差异,土壤颗粒组成和饱和导水率的差异性不显著。4种土地利用方式的土壤体积分形维数为：苜蓿地（2.490）＞山杏地（2.485）＞长芒草地（2.459）＞谷子地（2.445）,说明谷子地土壤颗粒粗化严重。田间持水量的大小表现为：苜蓿地（18.02%）＞山杏地（17.49%）＞长芒草地（17.19%）＞谷子地（14.27%）,说明林地和草地土壤的透水性、通气性和持水能力比较协调。土壤物理特性的剖面分布特征也存在明显差异,其中谷子地的土壤物理特性变化较剧烈,表现为波动性,而苜蓿地、长芒草地和山杏地的土壤容重表现为增长型,孔隙度和饱和导水率呈现出降低趋势。【结论】不合理的耕作、增强开垦强度会导致土壤孔隙性恶化、土壤结构破坏,应退耕还林还草,种植长芒草、山杏、柠条等与当地生态环境相适应的植被,促进该区域土壤质量的改善。     

新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响

【目的】研究新生水土流失对汶川震区土壤水分入渗的影响。【方法】采用环刀法,分层次取样,研究草坡河小流域4种震后不同恢复类型样地的新生水土流失对土壤入渗的影响。【结果】在新生水土流失的作用下,地表裸露样地、自然恢复样地和人工种植样地的土壤容重、土壤孔隙和持水能力较对照样地（完全未遭地震破坏）差。土壤初渗率、稳渗率、平均入渗速率和75 min渗透总量在4种处理样地均表现为对照样地＞人工种植样地＞自然恢复样地＞地表裸露样地。土壤入渗性能与非毛管孔隙度、总孔隙度呈极显著或显著正相关,与土壤容重极显著或显著负相关,与毛管孔隙度的关系不显著。运用综合判断值（F）评价震后不同恢复类型样地的土壤入渗性能优劣,表现为对照样地（1.2569）＞人工种植样地（-0.2252）＞自然恢复样地（-0.4578）＞地表裸露样地（-0.5738）;回归分析表明：通用经验模型和Horton模型的拟合效果较好,比较适合于地震区域土壤入渗特征的模型,Kostiakov模型次之,Philip模型最差。【结论】新生水土流失对土壤水分入渗存在影响,汶川震区对照样地的土壤容重1 g•cm-3左右,土壤总孔隙度50%左右,非毛管孔隙度20%-40%,土壤入渗性能最好。通过自然恢复和人工种植植被等措施可以调控土壤容重和土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力,提高土壤水分入渗性能,从而有效地减少地表径流和防止水土流失。     

贵州省云台山喀斯特森林土壤性状特征研究

以贵州省云台山森林土壤为研究对象,在保证采样点具有典型性和代表性的基础上,采集混合样和土壤剖面(0～60 cm)样品,并对样品土壤性状特征及颗粒态有机碳和黑碳分布特征进行研究.结果表明,次生林地和草地土壤具有较高的水源涵养和水土保持功能;自然林地土壤的平均非毛管孔隙度最大;土壤毛管持水量变化为自然林地＞草地＞次生林地＞耕地.土壤有机质表现为自然林地＞耕地＞草地＞次生林地;不同林下土壤平均碱解氮含量表现为耕地＞自然林地＞草地＞次生林地;速效磷的含量表现为耕地＞草地＞次生林地＞自然林地.土壤中颗粒态有机碳含量及其占总有机碳的比值随剖面深度的增加而下降,其中颗粒态有机碳占总有机碳的比例耕地土壤明显低于林地土壤.     

林地地上部分的持水性能及其对林地水文学性质的影响

通过对新安江水库库岸区不同林地乔木叶、灌木叶、草本和地被物生物量和持水率的测定,计算出林地地上部各层次的持水量和总持水量,并根据研究区的降水和迳流小区水土流失的测定结果,评价了不同林地的水文学特性。结果表明,影响林地持水量的主要因素是叶、地被物生物量,持水率的影响较小。生物量大,持水量则大。林木,特别是阔叶林,由于地上部分的持水作用大,显著地减小了地表适流量和土壤流失量,并能改善林区小气候。无林地的持水量很小,水土流失严重。     

澜沧县土地利用变化和土壤侵蚀特征分析

为了研究云南省澜沧县的土地利用和土壤侵蚀的变化特征,以"通用土壤流失方程"为模型,运用ENVI遥感影像解译软件和Arc GIS软件,综合分析了澜沧县2000、2010、2014年3个时期的土地利用变化和土壤侵蚀的特征。结果表明:1)2000—2010年10 a间,土地利用类型表现为草地向林地、桉树林转化,耕地向草地、林地、桉树林转化,林地向桉树林转化,园地向林地转化。2010—2014年,水域、桉树林面积增加明显,草地、耕地、林地面积小幅下降;2)15 a间澜沧县土壤侵蚀总面积变化不大,土壤侵蚀状况呈现先趋向好转之后又趋向严重的变化趋势;3)草地和耕地的侵蚀面积减少,土壤侵蚀量下降;2000—2010年,草地和耕地大量转变为林地和桉树人工林,植被覆盖恢复,土壤侵蚀减缓;2014年由于桉树人工林的轮伐、大型水电站和公路的兴修以及人口增长和城市化进程的加快等方面的原因,多数地区植被覆盖度下降,直接导致了林地、桉树林地的土壤侵蚀加重。     

川中丘陵紫色土区农业型小流域土地利用结构与土壤流失关系

以农作型小流域为研究对象,建立小流域土壤侵蚀模数、轻度以上侵蚀土地占地率与平耕地、坡耕地、有林地、其它林地、荒草地、其它用地占地率无截距模型,以及小流域土壤侵蚀模数与不同侵蚀强度土地占地率无截距多元回归模型.分析不同类型土地的侵蚀模数、土壤流失率、土壤流失比、土壤流失面积比.不同侵蚀强度土地侵蚀模数、土壤流失比.结果表明:①无明显侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度及其以上侵蚀土地土壤侵蚀模数分别为:-397.78t/km2a、1639.95t/km2·a、5000.00t/km2·a、9119.12t/km2·a,土壤流失比分别为:-7%、6%、34%、67%,在不同小流域变幅为:-3%--23%、0%-21%、8%-100%、11%-98%,有80%的小流域强度侵蚀土地是土壤流失的主要源地,有20%的小流域土壤流失主要发生在中度侵蚀土地;②平耕地、坡耕地、有林地、其它林地、荒草地、土壤侵蚀模数分别为:458.27t/km2·a、6410.8t/km2·a、-2083.89t/km2·a、2668.43t/kin2·a、6639.33 t/km2·a、-759.6 t/km2·a;土壤流失比分别为:-6%、89%、-4%、11%、12%、-3%,流失面积比为1%、72%、0%、18%、9%、0%,水土流失的首要用地类型是坡耕地,平耕地、有林地、其他用地对土壤流失起到抑制作用.     

三峡库区典型林分土壤抗侵蚀性能及评价

以三峡工程库区典型植被类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林、灌木林、农地对照)为研究对象,从抗蚀性、抗冲性和抗剪性3个角度进行林地土壤抗侵蚀性能研究,并采用判断矩阵获得指标权重,用综合评分法进行评价。结果表明:土壤团聚度为三峡库区林地土壤最佳抗蚀指标;土壤团聚度平均值表现为灌木林(37.2%)和农地(42.4%)最优,楠竹林(10.6%)最差,针阔混交林(26.2%)优于常绿阔叶林(19.4%)。在最易被径流冲刷的土壤A层,抗冲刷系数为:常绿阔叶林(6.933L·min/g)灌木林(4.205L·min/g)针阔混交林(3.783L·min/g)农地(3.046L·min/g)楠竹林(0.789L·min/g)。林地土壤抗剪强度指标内摩擦角以楠竹林最大(25.60°),土壤黏聚力值以灌木林最大(16.51kPa);最易发生剪切破坏的土壤层分别出现在针阔混交林的土壤AB层和B层,常绿阔叶林的土壤B层,楠竹林的土壤C层,灌木林的土壤AB层,农地土壤的B层和C层。综合评价结果为:灌木林土壤抗侵蚀作用最强(得分1.50),其次为常绿阔叶林(1.43),楠竹林最差(0.69)。     

喀斯特小流域不同土地利用方式土壤物理性状分析

以广西都安澄江喀斯特小流域为研究单元,分析了流域不同土地利用方式下土壤主要物理性质的变化。结果表明:随着自然林地向灌丛地、灌草丛地、草地、人工林地、梯化旱地、旱地、坡耕地转变,土壤容重、pH呈增加趋势,而土壤含水量、土壤总孔隙度、电导率逐渐降低。土壤电导率对不同土地利用方式的响应程度最强烈,土壤容重、含水量和总孔隙度的响应程度居中,pH最小。在不同土地利用方式下,土壤总孔隙度、含水量、电导率及pH的变化均与土壤容重的变化有关。随着土壤容重的增加,总孔隙度和含水量均减少,电导率降低,而pH升高。综合分析土壤物理性质各项主要指标,发现自然林地土壤物理性质最优,灌丛地、灌草丛地、草地、人工林地、退耕地的土壤物理性质次之,梯化旱地、旱地、坡耕地最差。     

毕节市水土流失状况及生态环境建设途径探讨

毕节市岩溶地貌发育强烈、石漠化严重、植被覆盖率低、降雨集中、坡耕地多、坡度大、毁林开荒严重、人口压力大、耕地资源不足、经济发展水平低是造成其水土流失严重的主要原因.为此,笔者针对毕节市水土流失状况和治理中存在的问题,从扩展融资渠道、建立生态补偿机制、促进草业发展、开发非木材林产品、大力发展经果林、坡耕地分区综合治理等方面探讨了毕节市水土流失的治理方法及生态环境的建设途径.     

秦岭火地塘林区3种土地利用类型的土壤潜在水源涵养功能评价

为了研究秦岭火地塘林区松栎混交林土壤的潜在水源涵养功能,以荒草地和农用地2种土地利用类型作为对照,于2011年5月在3种土地利用类型的样地上挖掘土壤剖面,并对其土壤物理性质和蓄水、入渗能力进行了分析,最后运用坐标综合评定法首次对该地区3种土地利用类型的土壤潜在水源涵养能力进行定量评价。结果表明:3种土地利用类型的土壤密度由大到小为荒草地(1.25 g/cm3)＞农用地(1.22 g/cm3)＞松栎混交林地(0.82 g/cm3),土壤总孔隙度由大到小为松栎混交林地(87.40%)＞荒草地(45.87%)＞农用地(38.95%);松栎混交林地土壤的蓄水性能和渗透性能最好,农用地最差。运用坐标综合评定法对3种土地利用类型进行评价,结果表明:松栎混交林地土壤的潜在水源涵养功能最佳(0.00),农用地土壤的潜在水源涵养功能最差(1.10),建议在该地区继续实施退耕还林以提高土壤的水源涵养能力。本研究为认识和综合评价火地塘林区松栎混交林的生态服务功能积累了基础资料,从而为南水北调中线工程的水源保障措施提供了一定的理论基础。      

间伐和林分类型对森林凋落物储量和土壤持水性能的影响

  目的  探讨间伐和林分类型对森林凋落物储量及土壤持水效能的影响,为提高不同林分类型水源涵养功能提供科学依据。  方法  以浙江省建德市3个小流域的间伐与未间伐杉木Cunninghamia lanceolata林和阔叶林为对象,野外采集凋落物与土壤(0~10、10~30、30~60 cm)样品,测定凋落物的储量、持水率和持水量以及土壤的容重、孔隙度和持水量。  结果  杉木林间伐较未间伐的凋落物储量降低了25.2%(P＜0.05),而凋落物最大持水率和有效拦蓄率分别增加了24.4%和47.1%(P＜0.05);间伐对阔叶林凋落物储量无显著影响,但凋落物最大持水量和有效拦蓄量分别比未间伐的增加了42.5%和42.2%(P＜0.05);凋落物持水性能总体表现为间伐林分高于未间伐林分。间伐显著提高了杉木林10~60 cm土壤非毛管孔隙度和非毛管持水量(P＜0.05);间伐显著增加了阔叶林30~60 cm土层土壤非毛管孔隙度(P＜0.05)及0~10、30~60 cm土层土壤非毛管持水量(P＜0.05);间伐杉木林各土层土壤最大持水量均显著高于间伐阔叶林(P＜0.05),并且间伐杉木林0~60 cm土层土壤最大持水量(3 775.19 t·hm?2)高于其他林分。  结论  间伐显著提高了森林凋落物的持水能力和土壤的持水性能,其中间伐杉木林凋落物及土壤整体的水源涵养功能最强。图3表5参考24     

黄土高原沟壑区梁坡地土壤有机碳质量分数与土地利用方式的响应

通过对比分析陕西省王东沟流域梁坡地上农地、果园、人工林地、草地和苜蓿Medicago sativa地土壤有机碳质量分数及其在土壤剖面上分布差异,研究土地利用方式对土壤有机碳的影响.结果表明:果园土壤有机碳质量分数比农地低2.2%,人工林地、草地和苜蓿地分别比农地高25.3%,17.1%和11.6%;土壤有机碳质量分数在土壤剖面上随着土层的加深而降低,不同土地利用方式下土壤有机碳在剖面上的分布特征不同.不同土地利用方式下,土壤全氮与土壤有机碳存在极显著相关关系.图1表3参16     

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。