不同植被措施对露天煤矿排土场边坡径流产沙影响

以内蒙古准格尔旗永利露天煤矿排土场边坡为研究对象,采用野外放水冲刷的试验方法,研究不同放水流量下（5,10,15,20 L·min^-1）沙打旺（Astragalus adsurgens Pall）条播、沙柳（Salix cheilophila）方格+沙打旺撒播、沙打旺撒播、草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb）撒播和紫花苜蓿（Medicago sativa）撒播等植被措施对边坡径流产沙的影响。结果表明：植被措施坡面入渗率较裸地增大7.55%~192.19%,沙打旺条播和沙柳+沙打旺撒播的入渗率随放水流量的增加而增大,而裸地、沙打旺撒播、草木樨撒播、紫花苜蓿撒播入渗率随着放水流量的增加先增大后减小再增大。植被措施坡面的径流量较裸地减少0.97%~90.49%。放水流量为5~15 L·min^-1时,沙打旺减水效果最好,流量为20 L·min^-1时,撒播紫花苜蓿减水效益最高。各植被措施的径流量与放水流量均呈显著的幂函数关系。植被措施坡面的产沙量较裸地减小63.45%~93.27%,撒播紫花苜蓿的减沙效果最佳,条播沙打旺次之。各植被措施的产沙量与放水流量均呈显著幂函数关系。结果可为风蚀水蚀交错区露天煤矿排土场边坡植被防护措施的优化配置提供科学指导。     

黄土高塬沟壑区植物对土质路蓄水减沙及水力参数的影响

采用野外放水冲刷试验,分析黄土高塬沟壑区种植冰草对道路蓄水减沙及水动力参数的影响。研究结果将为黄土高塬沟壑区沟坡防治与区域生态环境治理提供科学依据与途径。结果表明：当坡度为3°,6°和9°时,植物路平均蓄水量较土质路分别增加13.01%,22.45%和24.60%,而输沙量分别减少45.52%,68.34%和74.22%,道路的入渗率随放水历时呈双曲线型变化;输沙模数与放水流量呈显著线性相关,与流速呈二次函数关系;植物路通过降低流速、提高阻力系数达到减沙目的。     

黄土丘陵沟壑区不同植被类型次降雨产流产沙特征

在甘肃省定西市安家沟小流域以径流小区为研究对象,利用径流场在自然降雨条件下监测所得径流泥沙资料,对不同植被类型的次降雨入渗、产流产沙特征进行了对比研究。结果表明：不同植被类型土壤入渗率均随着雨强的增大线性增大,入渗速率与降雨历时呈幂函数关系。油松林的径流系数（15.97%~19.88%）最大,小麦地（10.91%~17.32%）和沙棘林（9.51%~17.47%）次之,冰草地（4.62%~8.30%）和苜蓿地（6.82%~10.66%）的径流系数最小。径流系数（1%~28%）与降雨量之间符合幂函数关系（P<0.05）。径流含沙量平均值排序依次为小麦地（16.49~22.71 g·L^-1）>苜蓿地（12.66~16.91 g·L^-1）>沙棘林（7.04~11.8 g·L^-1）>油松林（6.95~7.78 g·L^-1）>冰草地（5.53~7.71 g·L^-1）。径流含沙量和土壤侵蚀率均与降雨侵蚀力呈正相关关系（P<0.01）,可分别采用线性函数和二次函数进行定量描述。研究成果可为黄土丘陵沟壑区水土保持优化配置提供参考。     

嵩草草甸剥蚀地与秃斑斑块土壤及植被比较研究

为了进一步了解退化高寒草甸,试验对高山嵩草草甸上的剥蚀地和秃斑斑块的植物群落特征以及土壤的理化特性与原生植被进行了比较分析。结果表明:剥蚀地和秃斑斑块是高山嵩草草甸退化的一种重要过程;相较于原生植被,剥蚀地草丛高度和地上生物量较高而植被覆盖度较低;剥蚀地的地下生物量低于秃斑斑块和原生植被;原生植被的建群种高山嵩草在剥蚀地重要值明显降低;剥蚀地土壤有机质、氮、磷和速效钾表层含量最高,随土层加深逐渐降低;土壤pH值和全钾含量在原生植被和秃斑斑块随土层深度增加而增大;原生植被和秃斑斑块的土壤有机质和氮含量高于剥蚀地。     

放牧强度对荒漠草原土壤物理性质及其侵蚀产沙的影响

针对荒漠草原退化已经由植被退化演变到土壤退化的特征,采用野外调查取样和人工模拟降雨相结合的研究方法,探讨不同放牧强度下荒漠草原的土壤紧实度、容重、总孔隙度、水分及其侵蚀量的变化情况,研究结果表明:(1)不同放牧强度下0~10cm土层土壤紧实度受放牧的影响差异显著,且随放牧强度加重而呈明显的增加趋势,对深层土壤的影响有限;(2)0~10cm土层土壤容重差异性显著,且随放牧强度的增加而不断增大,与对照未放牧草地相比,不同放牧强度草地土壤容重增加幅度为5.1%~11.7%;(3)放牧强度对0~20cm深度的土壤含水量影响显著,放牧强度越大,土壤含水量越小,与对照未放牧草地相比,不同放牧强度草地土壤含水量降低12.5%~35.4%;(4)雨强一定时,坡度与放牧强度越大,其土壤侵蚀量明显增加,雨强、坡度条件相同情况下,重度放牧的土壤侵蚀量可达到对照样地4.9~13.6倍;(5)土壤容重与土壤紧实度、土壤总孔隙度之间存在显著正相关,土壤紧实度与不同坡度、降雨、放牧强度的土壤侵蚀量均存在显著正相关,且均为幂函数关系。     

坡地打结垄沟集雨种植对泥沙、养分流失和紫花苜蓿草产量的影响

为寻求控制水土流失适宜坡耕地利用方式,开展如下试验:1) 采用完全随机设计,研究不同坡度(0°、5°和10°)集雨垄的径流效率和临界产流降水量;2) 采用裂区设计,坡度(5°和10°)为主区,耕作模式(传统平作、开敞垄和打结垄)为副区,研究坡地打结垄沟集雨种植对土壤水分、径流、泥沙损失、养分损失、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率的影响。结果表明:0°、5°和10°集雨垄的临界产流降水量分别为1.55、1.33和1.00 mm,径流效率分别为88.2%、91.1%和92.7%;与传统平作相比,开敞垄和打结垄的小区径流量分别减少62.3%~67.9%和76.4%~79.9%,小区径流效率分别减少51.0%~54.5%和67.8%~68.2%;泥沙流失量分别减少95.6%~96.4%和98.4%,全氮流失量分别减少95.3%~96.2%和98.1%~98.2%,全磷流失量分别减少95.3%~96.1%和98.2%,有机质流失量分别减少94.1%~95.6%和97.8%~97.9%;开敞垄和打结垄明显增加浅层(0~60 cm)土壤剖面含水量;开敞垄和打结垄紫花苜蓿全年干草产量分别提高40.3%~50.4%和16.0%~18.7%,水分利用效率分别提高4.4~11.5 kg·hm^-2·mm^-1和2.0~5.3 kg·hm^-2·mm^-1。坡度10°的径流量、径流效率、小区泥沙流失量、全氮流失量、全磷流失量和有机质流失量分别是坡度5°的1.44、1.40、2.34、2.24、2.39和1.97倍;坡度5°的紫花苜蓿全生育期根系层(0~200 cm)土壤贮水量、紫花苜蓿全年干草产量和水分利用效率分别是坡度10°的1.05、1.28和1.41倍。开敞垄增加紫花苜蓿干草产量和水分利用效率效果最为明显,打结垄减少径流、泥沙流失和养分损失效果最为明显。     

兰州市中心城区道路绿地土壤pH和养分特征

为掌握兰州中心城区道路绿地土壤pH和养分状况,找出主要限制因子并提出解决办法,以行道树周边土壤为研究对象,分0?30和30?60 cm两个土层,根据土壤有无植被覆盖,分裸露和植被覆盖两组采样,运用分组回归方法分析土壤pH与土壤肥力间相关性,研究不同pH组道路绿地土壤养分的基本状况。结果表明:1)土壤pH在7.91~9.39,均值8.49,土壤pH整体较高,其中33.42%和0.47%的道路绿地分别为强碱性和极强碱性;土壤有机质含量在5.30~47.80 g·kg^?1,平均值18.29 g·kg^?1,其中37.64%和21.77%道路绿地的土壤有机质含量分别为较缺乏和严重缺乏;土壤碱解氮含量在5.24~167.55 mg·kg^?1,平均值48.54 mg·kg^?1,其中35.68%和5.95%的道路绿地分别为较缺乏和严重缺乏;土壤有效磷含量在4.68~184.46 mg·kg^?1,平均值45.66 mg·kg^?1,其中19.58%和1.67%的道路绿地分别为较缺乏和严重缺乏;土壤有效钾含量在72.35~449.64 mg·kg^?1,平均值177.60 mg·kg^?1,有效钾含量不缺乏。2)裸露土壤0?30 cm土层有机质、碱解氮、有效磷和有效钾均显著高于30?60 cm土层(P<0.05);植被覆盖土壤0?30 cm土层中碱解氮和有效钾均显著高于30?60 cm土层(P<0.05)。3)土壤pH分组研究表明,土壤pH与有机质、碱解氮、有效磷存在显著的负相关关系(P<0.05),高pH是限制兰州市道路绿地土壤养分发挥的重要因子。4)植被覆盖显著降低土壤pH(P<0.05),显著提高有机质、碱解氮和有效磷含量(P<0.05)。因此,对裸露地表进行植被覆盖可有效改善道路绿地土壤存在的主要问题。     

高速公路岩石边坡客土喷播施工技术——以宁常高速公路南京段客土喷播为例

随着高速公路的快速发展,公路建设中山地开挖形成大量裸露的边坡,既破坏公路景观,又造成水土流失。客土喷播能在普通条件下无法绿化或绿化效果较差的岩石边坡上实现草灌结合,立体绿化,恢复自然植被。宁常高速公路南京标段岩石边坡坡度60°70°,平均高度20 m,板状石质,质地坚硬。结合该标段施工实例,论述了岩石边坡客土喷播所需材料和设备、施工流程和技术要点、验收要点和标准。实践证明,客土喷播绿化速度快、植被覆盖率高,是高速公路岩石边坡绿化的一种新方法。     

多年生黑麦草草地矿质氮淋溶与径流流失的关系

以人工放水模拟冲刷试验,研究多年生黑麦草草地土壤矿质氮素淋溶和径流流失的关系。当硝态和铵态氮肥用量分别达到5000kgN/km²,冲刷强度为1mm/min,冲刷时间为50min时,观测氮素径流流失,于48h后检测土壤矿质氮动态。结果表明,坡度为25°、20°、15°、10°和5°土壤,铵态氮径流流失量分别为97.3、87.9、79.0、57.1和50.4kg/km²,分别占施氮量的1.9%、1.8%、1.%、1.1%和1.0%。铵态氮淋溶深度仅达到60cm,其淋溶量占施氮量的55.3%～8.1%,且随着坡度的增大淋溶量逐渐减少。硝态氮随着径流的流失量分别为575.4、330.3、282.6、140.1和91.0kg/km2,分别占施氮量的11.5%、6.6%、5.7%、2.8%和1.8%。硝态氮淋溶与土壤水分入渗同步,随着坡度的降低淋溶深度则逐渐增加,硝态氮主要在0～0cm土层累积,其累积量介于209～3433kg/km2之间,占施肥量的41.9%～8.7%,而在0～105cm土层累积量则介于723～2521kg/km²之间,占施氮量的14.5%～50.3%。     

干旱矿区不同干扰强度下土壤种子库特征

土壤种子库是矿区植被恢复的重要因素,其特征在一定程度上反映了区域的植被恢复潜力。本研究通过样地调查和室内萌发法对乌海新星煤矿区3种不同干扰条件下的土壤种子库及与其地表植被之间的关系进行分析。结果表明:1)新星矿区土壤种子库共有18种植物,隶属于7科16属,物种生活型以多年生草本植物为主;2)新星矿区土壤种子库平均储量较小(226.51~739.17粒·m^?2),并且随着土层深度增加而呈递减趋势,其90%以上的种子储藏在0?10 cm的表层土壤;3)研究区土壤种子库植物与地上植被的共有物种数少,土壤种子库与地上植被的植物群落相似性较低;4)随着干扰强度的增大,种子库的植被恢复潜力呈现先增大后减少的趋势:道路周边受到中度干扰的自然植被区朝着有利的方向发展,而采矿周边受重度干扰的自然植被区会受到较大负面影响,其多样性以及与其他分区植物群落的相似性较小,种子密度显著降低(P<0.05)。     

滇东北山区不同类型植被对水土流失的影响

针对滇东北山区植被破坏、水土流失严重的问题,于2005年5-10月,在云南省会泽县海拔2380 m、22°的坡地上设置水土流失试验样方,观测裸地、马铃薯地、燕麦地、改良草地和天然草地水土流失控制效果。结果表明:坡度一致时,不同植被的地表径流量和土壤流失量均随降雨量的升高而增大;降雨量一致时,各观测样方的地表径流量和土壤流失量均为裸地>马铃薯地>燕麦地>改良草地>天然草地。监测期内裸地累计地表径流量和土壤流失量分别为369.5 t/hm²、26.5 t/hm²,显著高于其他植被类型(P<0.05)。天然草地累计地表径流量和土壤流失量均为0 t/hm²,其中每hm²累计地表径流量分别比裸地、马铃薯地、燕麦地、改良草地减少了369.5 t、92.0 t、62.2t、50.0 t;累计土壤流失量分别比裸地、马铃薯地、燕麦地、改良草地减少了26.5 t、9.4 t、0.63 t、0.5 t。     

高寒草甸次生裸地的植物群落特征及土壤水分的季节变化

为恢复和改造高寒地区严重退化的草地,基于对黄河首曲玛曲县“水蚀型”次生裸地植被和土壤水分的调查,研究了其植物群落特征及土壤水分的季节变化规律。结果表明,“水蚀型”次生裸地植物群落以杂草类为主,结构简单,种类单一,盖度低,分布稀疏,群落的垂直结构分层不明显,地面芽植物占优势;“水蚀型”次生裸地土壤水分随着降水变化而呈现季节性变化,5―11月0~20和20~40 cm土层土壤水分均呈先升高后降低的变化趋势,最大值出现在7―8月,最小值出现在5月和11月。“水蚀型”次生裸地由于土壤松散、植被覆盖低,其土壤保水效果远不及轻度退化草地。     

植被覆盖度对流域有机质和氮素径流流失的影响

以8.27km²纸坊沟流域1:400模型为对象,在人工控制的条件下,模拟天然降雨(降雨强度2mm/min,历时30min),研究不同植被覆盖度对小流域土壤氮素随径流流失的规律。结果表明,当覆盖度为60%、40%、20%和0%时,土壤铵态氮流失量为87.08、44.31、25.16和13.71kg/km²,硝态氮流失量为85.50、74.05、63.95和56.23kg/km²,有机质流失量为15.67、24.02、44.68和164.87t/km²,全氮流失量为0.81、1.18、1.98和7.5t/km²。泥沙氮素含量随着产流时间的延长呈下降趋势,而流失累积量测呈逐渐增大趋势。植被覆盖虽能有效地减少土壤侵蚀和全氮的流失,却能增加土壤矿质氮的流失。     

土壤侵蚀对植被发育演替的干扰与植物的抗侵蚀特性研究进展

植被与土壤侵蚀之间的关系因其重要的科学意义和实际应用价值而备受关注。大多研究集中在植被的防蚀机理与功效方面,有关土壤侵蚀对植被生长发育与恢复演替的影响及植物抵抗土壤侵蚀的特性与能力的研究国内外都较少且不系统。笔者就国内外有关土壤侵蚀对种子生产、种子流失与再分布、幼苗存活与建植、植物群落组成结构与功能、植被空间分布格局及植被恢复过程、速率与方向等方面的干扰与胁迫,以及植物在各方面所表现的抵抗土壤侵蚀特性的研究进行了总结与分析,认为只有明确了一个区域土壤侵蚀对植被恢复过程的干扰程度及不同植物抵抗土壤侵蚀所表现出的特性与能力大小,才能提出有效防治土壤侵蚀的对策。     

宁夏引黄灌区水肥耦合对苜蓿地土壤分形特征和养分的影响

为了探究不同水肥处理下苜蓿（Medicago sativa L.）地土壤颗粒分形特征和养分变化规律,以连续4年进行4个灌水梯度（W₁,W₂,W₃,W₄）和5个施肥梯度（F₁,F₂,F₃,F₄,F₅）的苜蓿地为研究对象,测定不同水肥处理下土壤颗粒组成和养分指标,运用分形理论计算分形维数,结果表明：灌水和施肥量对土壤分形特征和养分含量均影响显著,且水肥交互作用显著。在0~60 cm土层,黏、粉粒含量和分形维数随灌水量的增加呈先增后减的趋势,砂粒含量呈先减后增的趋势;黏、粉粒含量和分形维数随施肥量的增加呈先减后增的趋势,砂粒含量反之;不同灌水和施肥量对土壤养分含量影响不同。当灌溉量为6 000 m³·hm^-2,施肥量为585 kg·hm^-2时,土壤结构较为稳定。土壤颗粒分形维数与黏粒、粉粒和碱解氮含量呈显著正相关,而与砂粒含量呈显著负相关。     

微生物菌肥对退化高寒草甸地上生物量和土壤理化性质的影响

本研究以青海省贵南县退化高寒草甸为对象,评估了富含乳酸菌和醋酸杆菌的微生物菌肥在不同的添加梯度（150 mL·m^-2,200 mL·m^-2和250 mL·m^-2）下对高寒退化草甸地上植被生物量和土壤理化性质的影响。研究发现：地上植被的生物量随着微生物菌肥施用量和施用时间的增加整体上呈增加趋势,最大值均出现在施用量为200 mL·m^-2的处理,分别为192.32 g·m^-2（2017年）,191.76 g·m^-2（2018年）和202.68 g·m^-2（2019年）,菌肥施用处理第三年的地上植被生物量比对照高184.24%;土壤有机碳（Total organic carbon,TOC）和全氮（Total nitrogen,TN）含量在0~10 cm土壤表层中均在施用量为200 mL·m^-2处理达到最大,在10~20 cm土层中,TOC和TN在菌肥施用量为250 mL·m^-2时增加至37.49 g·kg^-1和3.32 g·kg^-1;土壤铵态氮含量在微生物菌肥施用前两年显著增加而后下降,而硝态氮含量在施用第三年显著增加。土壤有效磷含量随施用量和施用时间的增加整体上呈增加趋势。结果表明富含乳酸菌和醋酸杆菌的微生物菌肥在退化高寒草地修复中具有改善土壤理化性质的潜力。     

水蚀风蚀交错区复合植被与单一植被土壤水分特征及其地上生物量差异

采用野外调查的方法,于2013年8月选取位于黄土高原水蚀风蚀交错区的陕西省榆林市神木县六道沟流域典型植被类型样地,研究复合植被与单一植被的土壤水分特征、生物量差异及其影响因素。结果显示:深根型植物与浅根型植物复合后其冠层高度、地表植被盖度、叶面积指数和地上生物量都有显著提高;土壤表层含水量显著增加;物种丰富度也呈增加趋势。影响复合植被和单一植被地上生物量差异的主要因素是其根系对水分吸收利用的差异,以及深根型灌木和浅根型草本植物对不同深度土壤水分的利用差异。草本植被地上生物量随100 cm内土壤含水量的增加而增加,而与容重和导水率相关性不显著。因此在植被恢复建设过程中,深根型植物宜与浅根型植物搭配种植,可以合理有效利用有限水资源,提高植被地上生物量、冠层高度和地表植被盖度,从而可以有效控制水蚀风蚀交错区的土壤侵蚀。