弃耕地植被恢复过程中土壤酶活性与理化特性演变趋势研究

【目的】研究黄土丘陵沟壑区不同弃耕年限草地土壤酶活性的特征与演变趋势,为正确评价土壤质量提供科学依据。【方法】在陕西安塞县纸坊沟流域,采集不同年限(1,2,3,4,5,6,7,8,9,13,15,20,25,30年)弃耕地0~20,20~40和40~60 cm土层土样,测定土壤理化性质及脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性。【结果】随着弃耕时间的延长,土壤容重、pH值、有机质、CEC、全N、有效N等理化特性得到不同程度的改善,土壤脲酶、蔗糖酶与碱性磷酸酶活性均逐渐增强,土壤脲酶活性随土层深度的增加而大幅度递减;相关性分析表明,以上3种酶活性与土壤有机质、CEC、全N等理化性质显著正相关,与土壤pH等呈显著负相关,而3种酶之间的相关性也达极显著水平。【结论】在植被恢复过程中,脲酶、蔗糖酶与碱性磷酸酶活性逐步增强,土壤酶活性与植被的恢复是一个互动过程。     

陕北黄土高原降雨侵蚀力简易计算模型的比较研究

以位于陕北黄土高原的延安、榆林和横山3个气象站的月雨量数据和年雨量数据对Wischmeier、Renard、刘秉正等研究的7种降雨侵蚀力简易计算模型进行验证,将计算结果与陕北黄土高原降雨侵蚀力基准值进行对比,发现刘秉正提出的渭北地区R计算模型较其他模型与基准值比较接近。但是,由于该模型的相对偏差仍然较大,所以,对于陕北...     

渭北旱塬不同程度土壤侵蚀及生产力恢复试验

土壤侵蚀会降低生产力,影响作物产量,因此,恢复土壤生产力是人们普遍关注的问题。采用人工模拟土壤侵蚀方法,对侵蚀状况下的土壤进行生产力研究,并配以施肥探索土壤生产力的恢复情况。结果显示：I）施肥可以改善土壤的物理性状,侵蚀土壤的含水量降低,密度增加,孔隙度减小;2）在无肥下,土壤中有机质及其他养分质量分数均随侵蚀程度的加深而减少,施肥可以增加土壤中有机质及各养分的质量分数,但施肥后各养分的质量分数整体上仍呈现出随侵蚀深而降低的趋势;3）土壤侵蚀会减少玉米的生物量,平均每侵蚀1am土层,玉米生物量下降0．38％,施肥可以在一定程度上弥补侵蚀所造成的损失;4）同生物量的变化情况,玉米产量也呈现出随侵蚀程度加深而逐渐下降的趋势,每流失1cm土层,玉米产量平均下降2．49％,施肥能够提高一定的玉米产量,在剥离地表20cm、剥离地表10cm、原状未扰动土和覆盖10cm表土4种不同的地表处理下,常规施肥下的玉米产量比无肥分别提高2．44％、2．13％、1．50％和1．23％,过量施肥比无肥分别提高2．99％、2．56％、1．98％、1．14％。     

土壤结皮与降雨溅蚀的关系研究

在单雨滴和次降雨溅蚀实验的基础上 ,讨论了结皮土壤的溅蚀规律。通过与无结皮土壤的对比分析得知 ,两者的变化特征完全相同 ,但溅蚀量差异明显 ,即有结皮土壤的溅蚀量总是小于无结皮土壤 ,且两者溅蚀量的大小与坡度、前期含水率、雨滴直径、结皮厚度和降雨强度的因素有关 ,可用式 W =1.6915 S0 .1 777θ0 .4 6 6 7D0 .76 32 H- 0 .4 92 5和 W =0 .4 5 2 3 ( PI) 0 .7538S0 .1 450进行估算。     

土壤结皮对降雨入渗和产流产沙的影响

 依据250场次人工降雨和相应的径流、泥沙资料,采用对比法,分析结皮与无结皮土壤对降雨入渗和产流产沙的影响。结果表明,非结皮土壤的平均入渗率是结皮土壤的1.25倍,平均产沙总量为1.28倍,而结皮土壤的平均产流总量是非结皮土壤的1.15倍。因此,土壤结皮具有减缓降雨入渗、增大地表径流和抑制产沙的作用,且雨强愈小影响作用愈大,雨强愈大,影响作用愈小。     

水土保持耕作措施强化入渗速率模型的探讨

采用人工模拟降雨的方法，测定并分析了黄土区(淳化)坡耕地水土保持耕作措施的入渗过程，得出：不同耕作措施，随着入渗时间的增加，强化入渗速率以指数函数递减；对于同一种耕作措施，随着雨强的增加，强化降雨入渗速率也减小；在不同降雨条件下，对该区的三种不同耕作措施进行了分析，得出了该区不同水土保持耕作措施强化降雨入渗速率的模型。     

土壤干化的水文生态效应

应用土壤-植被-大气传输模型(SVAT-model)——CoupModel,对黄土丘陵沟壑区农地(马铃薯)、林地(刺槐林)、采伐迹地(刺槐被砍伐)和荒草地(天然灌草)的土壤水分变化进行了模拟。分析了不同植被覆盖条件下土壤干化程度、气候干旱和植被耗水对土壤干化的贡献率以及土壤干化的水文生态效应。研究结果表明:农地不存在土壤干化现象,刺槐林地、采伐迹地和荒草地均存在明显的土壤干层,以刺槐林地最为严重;气候干旱和植被过度耗水对土壤干化的贡献率分别为70.74%和29.26%,气候干旱是导致土壤干化的主要原因;土壤干化可以导致土壤剖面水分交换深度变浅,土壤剖面水分的移动性变差,使土壤水库丧失77.58%~93.55%的调节能力,形成土壤水分循环的隔离层,增加植被生长对年度降水的依赖性。总之,土壤干化恶化了陆地土壤水文循环环境,影响植被的正常生长,不利于黄土丘陵沟壑区的生态环境建设。     

耕作措施对产流作用的研究

本文在室内人工模拟降雨条件下,通过不同耕作措施人为造成不同地表的方法,从地表糙度方面定量化地研究了耕作措施对侵蚀产流的影响。结果表明:增加地表糙度,可减小径流量,进而减小侵蚀,并建立了相应的数学表达式。这为进一步完善侵蚀测报模型奠定了一定的基础,同时也为黄土高原坡耕地水土流失的治理和退耕还林(草)的实施,提供了一定的理论依据。     

天然油菜素内酯对黄土丘陵区苹果生长发育和产量的影响

在黄土丘陵区坡地台田水肥亏缺的条件下,用4种不同浓度的天然油菜素内酯(NBR)在展叶期喷施于富士苹果叶面。试验结果表明,天然油菜素内酯处理增加了叶片相对含水量和临界饱和亏,降低了自然饱和亏、需水程度、蒸腾强度、细胞膜透性和伤害率。在不同浓度的处理中,0.30mg/L的处理效果最好,与对照相比,天然油菜素内酯处理使苹果叶片相对含水量和临界饱和亏提高了11.8%和59.7%,自然饱和亏和需水程度分别降低了42.6%和52%,蒸腾强度(12:00～14:00)降低了30%左右,细胞膜透性和伤害率各降低了9.4%和37.5%。天然油菜素内酯处理减少了叶片的水分损失,提高了苹果的抗旱性。生长末期调查发现,天然油菜素内酯处理增加了苹果叶片的长度、宽度和厚度,抑制了秋梢的萌生和生长,座果率从43.4%提高到63.3%,单株产量比对照增加了8.1%～16.8%,其中0.3mg/L的处理增产效果最为明显。