科尔沁地区不同类型沙地土壤饱和导水率特征分析

土壤饱和导水率反映了土壤的入渗性质,是研究水分在土壤中运动规律的重要水力参数。利用Guelph入渗仪测量了科尔沁地区樟子松林、灌木林和草地0-20cm、20-40cm和40-60cm三个不同土层深度的土壤饱和导水率,分析了这三种类型沙地土壤饱和导水率的差异及其随土层深度的变化特征。结果表明:1)平均土壤饱和导水率樟子松林较大,草地次之,而灌木林较小,它们的平均取值在0.63～12.50mm/min范围内;随土层深度增加,樟子松林土壤饱和导水率逐渐增大,而草地的逐渐减少,灌木林的随土层深度变化不大;2)樟子松林和灌木林土壤饱和导水率与容重显著负相关;灌木林和草地土壤饱和导水率与细沙百分含量显著负相关,而与中沙百分含量显著正相关;樟子松林和草地土壤饱和导水率与粗沙百分含量显著正相关。     

呼伦贝尔沙质草地植被的沙漠化演变规律及其机制

为了了解呼伦贝尔沙地植被的沙漠化演变规律及其机制,于2009年在呼伦贝尔沙地陈巴尔虎旗设置样地,调查不同类型沙地植被差异和变化特征,分析植被变化与土壤理化特性的关系,得到如下结果：①随着沙漠化的发展,草地的植被盖度、高度、地上地下生物量和凋落物量急剧下降,物种丰富度、多样性指数、均匀度指数和植物密度呈波动式下降;②沙漠...     

内蒙古半干旱地区沙质过牧草地的沙漠化过程

为了掌握我国北方半干旱地区沙质放牧草地的沙漠化过程，在内蒙古东部的科尔沁沙地进行了为期5年的放牧试验。结果表明，在牧草利用率为70％的过牧条件下，草地植被盖度、高度、个体大小和根量急剧降低，第5年分别只有10.1％、1.0cm、2.5cm^3／株和18.7g/m^2（0－30cm土层内），是禁牧区的12.0％．3.02％．0.86％和22.1％。同时，家畜觅食活动增加，对草地践踏作用增强，如第5年其单位面积的蹄印6数和每只羊单位面积的蹄印数达到36.4n/m^2和8.5n/m^2，分别是轻牧区的9.6倍和8.25倍，土壤紧实度是禁牧区的3.75倍。植被盖度、高度、根量和植物个体普遍降低，家畜喜食植物首先从草地中退出后，草地开始出现小块裸斑，随着过牧的继续，这种裸斑迅速增加和扩大，使之相互连接成为大片裸地，如试验当年过牧区裸斑数仅为19个，而且73.7％≤2.5m的裸斑，到第3年裸斑数迅速增至358个，＞2.5m的裸斑比例从26.3％增加到31.3％，裸地率由1.8％增加到35.8％，第5年裸斑平均长度由2.4m增加到4.1m，＞2.6m的裸斑比例增至45.7％，裸地率达到了51.6％。当地面出现裸斑后，即使冬季不进行放牧，在风力的作用下草地中的裸地面积也会自然扩大，如第5年秋季过牧区的裸地率为51.6％，到第6年春季自然扩展到71.6％。裸地出现以后，冬春季在风力作用下地面迅速出现风蚀，过牧区第3年70％的测点发生风蚀，平均风蚀深度8.5cm，第5年90％的测点发生风蚀，平均风蚀深度25cm，最大风蚀深度90cm，地面呈现出凹凸不平的风沙地貌。研究结果表明，试验期间夏季放牧啃食对地表裸露的贡献率为41.3％，而冬春季节土壤风蚀对地表裸露的贡献率高达58.7％，这说明在内蒙古半干旱风沙区地表一旦裸露，马上就会因风蚀而迅速扩大。     

我国北方农牧交错带的草地植被类型、特征及其生态问题

我国北方农牧交错带地处湿润气候与干旱气候、农业区与牧业区的过渡地带,草地植被类型和生态景观极具特殊性。其总面积65.46万km2,其中天然草地面积3165.1万hm2,占土地总面积的48.35%。其天然草地植被主要包括疏林草地、灌丛草地和草本植被草地三大类,面积分别为100.29万hm2、721.11万hm2和2343.7万hm2,各占该区天然草地植被总面积的3.17%、22.78%和74.05%。由于长期受到人为强烈干扰,植被退化、沙化严重,生产力急剧下降,成为我国北方生态问题最严重的地区之一。其草地植被的恢复重建应重点注意植被类型的选择、合理的种植密度与适宜的封育期限和放牧利用强度,同时加强对传统畜牧业的改造,大力发展季节畜牧业和减轻草地放牧压力,消除草地退化沙化的根源。     

科尔沁沙地沙质农田的土壤环境与生产力形成过程

采取野外调查和室内分析相结合的方法 ,研究了科尔沁沙地不同类型农田土壤环境的特征和生产力形成过程 ,结果表明 :(1 )在科尔沁沙地 ,5种主要类型农田生长季平均土壤含水量是沙壤土水浇地 (A) (1 2 .4% ) >壤性风沙土水浇地 (E) (9.5 % ) >沙壤土旱坡地 (B) (8.87% ) >沙壤土旱平地 (C)(6.5 5 % ) >风沙土旱平地 (D) (5 .70 % )。 0～ 60cm土壤温度是D(2 2 .0 4℃ ) >C(2 1 .73℃ ) >B(2 1 .40℃ ) >E(2 1 .0 8℃ ) >A(2 1 .0 5℃ )。土壤养分综合指数高低的顺序是A(93 .9) >C(84.3 ) >E(84.2 ) >B(65 .3 ) >D(4 8.4) ;(2 ) 5种类型农田玉米植株高 (cm)和生物量 (kgm- 2 )都是E(2 70 ,2 .96) >A(2 45 ,2 .70 ) >B(2 2 5 ,2 .1 2 ) >C(2 2 0 ,1 .86) >D(1 81 ,1 .3 2 ) ;(3 )玉米地上生物量与土壤速效N、P、K的相关系数为 0 .860 ,与土壤水分的相关系数为 0 .83 7,与土壤有机质含量的相关系数为 0 .75 3 ,而与地温的相关系数为 -0 .976。     

科尔沁沙地旱作农田土壤退化的过程和特征

在一个较小的时空尺度上对科尔沁沙地典型旱作农田土壤物理和化学特性在风蚀沙化过程中的演变特征及其退化过程进行了的探讨。结果表明 :旱作农田由于周边沙质草地的开垦而发生风蚀沙化 ,3～ 5年的时间就会使 5 %～ 15 %的细粒物质吹蚀 ,表土粗化 ,向风沙沉积特征发展 ,土体结构破坏 ,容重增加 0 .0 5～ 0 .15 g/ cm3,总孔隙度降低 3%～ 5 % ,持水性能变劣 ,养分也随之丧失 ;<0 .0 5 mm的粘粉粒吹蚀 1% ,土壤有机质和全氮含量下降 0 .2 5 9g/ kg和 0 .0 16 4 g/ kg;土壤退化的演变 ,既有系统本身的自然属性决定的内在原因 ,更重要的是人为的外部干扰体系的驱动 ;退化的过程既有渐变型 ,又有跃变型     

挟沙风对土壤风蚀的影响研究

风沙流的危害是多方面的,不仅破坏地表结构,削弱土壤的抗风蚀性,而且影响到植物的生长,损坏工农业设施。通过在便携式风洞内模拟挟沙气流,研究了风沙流对土壤风蚀的影响。结果表明,风沙流可不同程度地降低土壤地表结构的临界起沙风速,使土壤变得更易风蚀。风沙流因子对于土壤风蚀的影响,在不同的风速段具有不同的特征。在较低风速段,风蚀量随风速增加缓慢,当风速进一步加大,风蚀量则急剧增加,其差异最多可达4倍之多;而当风速增大到10m/s以上时,风蚀量反而有所减小,说明随着风速的加大,更多的沙粒具有了更大的动能,其运行高度增加,对土壤表面的影响作用减小,但风蚀量仍大于净风时的风蚀量。由于风沙流的磨蚀和撞击作用,削弱了土壤的抗风蚀性,使土壤变得更易风蚀。因此,采取综合措施对风沙源进行彻底治理,是控制沙漠化发展,改善生态环境的关键。     

科尔沁沙地黄柳灌丛降雨截留与再分配特征

2012年5-9月,通过对科尔沁沙地典型沙生灌木——黄柳灌丛对降雨再分配过程的野外观测,确定了穿透雨量(TF)、树干茎流量(SF)和冠层截留量(I)在降雨过程中的分配比例,并分析了降雨量(P)和降雨强度(RI)对冠层截留过程和降雨再分配的影响。试验期间,完整观测到穿透雨和树干茎流的降雨共20次,降雨量共为135.32 mm,其中TF、SF和I分别为(112.01±5.77) mm,(2.96±0.03) mm和(20.35±5.74) mm,占总降雨量的百分比分别为82.78%,2.19%和15.03%。回归分析表明,分别用二次函数、幂函数和“S”型曲线拟合TF、SF和I与P的关系较好(P<0.001),TF、SF和I均随降雨量的增加而增加,但I存在1个上限(1.40 mm),I随降雨量的增加无限趋近于1.40 mm;TF%、SF%和I%与P的关系分别可以用对数函数、幂函数和指数函数拟合(P<0.001),TF%和SF%随降雨量的增加而增加,I%反之;I%随RI的增大呈逐渐减小的趋势,SF%随RI的增大呈先增大后减小的趋势;5-9月灌丛截留率呈先增大后减小趋势,连续性降雨减小冠层的截留率,更利于树干茎流的形成。     

小叶锦鸡儿灌丛不同部位穿透雨特征

2012年7-9月中旬,以科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌从为对象,研究了其不同部位的穿透雨特征。结果表明:试验期间的总降雨量为105.99mm,其中,12.5%的降雨事件2mm,50%的降雨事件5mm。穿透雨量占同期降雨量的76.80%。小于1 mm的降雨对于灌丛下土壤不能产生补给,全部降水都被灌丛截留进而蒸发,对灌丛下土壤属于无效降水。穿透率最大值、最小值分别为85.67%、56.87%。穿透雨量与降水量之间的关系可用线性公式较好的表达(P0.01,R2=0.73)。穿透率随降雨量、降雨强度的增大而增加,两者呈显著的对数关系(P0.01)。在灌丛不同部位,穿透雨量大小表现为"冠幅边缘1/2冠幅灌丛基部"的特征,穿透雨量随降雨量增加而增大的趋势显现出冠幅边缘处快于1/2冠幅和灌丛基部处,1/2冠幅处快于灌丛基部。     

呼伦贝尔沙质草地土壤理化特性的沙漠化演变规律及机制

为了了解呼伦贝尔沙质草地沙漠化过程中土壤理化特性的变化规律,于2009年在呼伦贝尔沙地的陈巴尔虎旗设置样地,调查分析了不同类型沙漠化草地土壤理化特性的差异和变化特征,探讨了土壤理化特性沙漠化演变规律和机制,得到如下结果, 1) 随着沙漠化的发展,草地土壤细颗粒(黏粉粒)含量明显下降,沙粒含量明显增加,土壤质地发生粗化,其中以中度和严重沙漠化阶段土壤粘粉粒损失最为严重;2)沙漠化过程中,土壤容重和土壤温度变化不显著,土壤紧实度显著下降,土壤含水量略有增加;3)土壤有机碳和土壤氮、磷含量明显下降,同时土壤C/N大幅度下降,表层土壤pH明显下降;4)土壤有机碳和养分含量的变化与土壤黏粉粒含量,土壤硬度的变化与土壤黏粉粒和有机质含量均呈显著正相关,土壤容重、土壤温度和土壤含水量的变化与土壤机械组成的相关性均未达到显著水平;5)沙漠化过程中,土壤黏粉粒的损失是导致土壤粗化,致使土壤紧实度、土壤有机碳和养分含量下降的主要原因,而土壤容重、土壤水分和温度状况的变化受沙漠化影响较小。