耕作侵蚀对坡耕地土壤水稳定性团聚体和水分特征的影响

通过模拟顺坡耕作(短期连续耕作45次)的方法研究模拟长期耕作对不同景观位置水稳定性团聚体和水分特征曲线分布等特征的影响。研究结果表明:与对照地相比(等高耕作1次),模拟顺坡耕作样地(试验地)通过连续耕作45次后导致上坡和下坡土壤剖面深度发生显著变化(P0.05),在上坡减小55.16%,然而下坡土壤剖面深度增加了40.62%;在中坡部位没有发生显著变化(P0.05)。与对照地相比,试验地平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)在上坡部位分别减少29.61%和35.63%,在下坡,MWD和GMD值分别显著增加78.23%和93.48%,然而在中坡,试验地MWD和GMD值仅分别增加13.51%和12.28%。试验地土壤水贮量在上坡部位比对照地降低了49.38%。对照地与试验地水分特征曲线分布显著变化主要发生在上坡和下坡部位。比较对照地,试验地在上坡的低吸力段(0~330kPa)土壤持水能力明显降低,而下坡的高吸力段(330~15 000kPa)土壤持水能力显著增大。这些变化主要是由于耕作侵蚀导致不同景观位置土壤再分布而产生的土壤空间变异性。     

基于GIS与信息量模型的地层因素对三峡库区滑坡发育的影响关系

三峡库区的滑坡发育与多个因子相关,在它的内部因子中,除了斜坡本身的高差、坡度和坡向等重要因素外,地层因素是一个非常重要的条件.为了研究地层因素与滑坡发育的关系,该文借助于GIS技术,利用信息量模型,重点研究了三峡库区云阳-巫山段地层因素对滑坡发育的影响,定量地给出了二者的相关关系.通过对研究区内205个已有滑坡样本点的细致分析,结果表明,侏罗系遂宁组的J3s和蓬莱镇组的J3p,以及第三系巴东组的T2b地层对滑坡的产生最为有利.所得研究结果与实际情况较吻合,为库区以后的规划和土地利用建设提供了参考依据.      

耕作侵蚀对紫色土坡耕地土壤水分分布的影响

通过短期连续耕作45次,模拟长期耕作对土壤水分分布的影响,利用TDR法按冬小麦5个生长期测定对照区与试验区(实施45次强烈耕作)土壤耕层(0-16.5cm)水分。结果表明,试验区土壤含水量比对照区低8.74%～25.49%,而土壤含水量变异性却比对照区高11.9%～399.8%,表明强烈耕作增大了土壤耕层含水量在坡面的变异性。对照区与试验区土壤含水量分布的差异主要表现在坡顶和肩坡,这种差异可能主要是由耕作侵蚀引起的。耕作侵蚀使上坡土壤发生流失,使土壤贮水性下降,导致试验区上坡土壤耕层含水量显著减小;耕作沉积使下坡土壤发生累积,但对试验区下坡土壤耕层含水量无显著影响。     

川西北高寒区冻融交替作用后土壤水热运移模拟研究

川西北高寒区在黄河和长江上游的水源涵养与补给、生态平衡中发挥着重要作用,该区土壤长期受到昼夜及季节性冻融作用影响,但土壤水分和热量在受到冻融交替作用后的变化规律,及其在草地退化及沙化过程中的作用还不明确。通过野外采集土样进行室内土柱模拟水热运移实验,利用有限元软件HYDRUS建立了一维土柱模型,开展基于冻融循环作用后的非饱和沙化草地和天然草地土壤水热迁移过程的数值计算研究,揭示不同冻融界面条件下沙化草地和天然草地土壤的水热分布特征、空间运移特性。结果表明：HYDRUS软件模拟沙化草地和天然草地土壤体积含水率的模拟结果R²>0.98,其平均值分别为0.997,0.996,模拟效果较理想;在土壤温度特性方面,模拟结果R²>0.98,平均值0.999,HYDRUS软件较好地模拟了川西北高寒区冻融交替作用后天然草地和沙化草地土壤温度和体积含水量的变化特征。通过模拟预测发现,反复冻融作用后,天然草地和沙化草地土壤体积含水率随时间变化均呈现上下波动的趋势,天然草地各土层体积含水率总体均高于沙化草地含水率;土壤温度模拟值呈现先波动上升后波动下降...     

垂直超深旋耕对紫色土植烟土壤持水性能的影响

紫色土普遍存在土层薄、耐旱性差的生产性问题,改善其土壤水分条件的潜力不仅在于土壤,更在于母岩。选择薄层紫色土植烟坡地,采用垂直超深旋耕对其松土的同时破碎下覆母岩(简称为土壤母岩一体化耕作),设置土壤母岩一体化耕作的耕深为50 cm(T1)和35 cm(T2)以及常规耕作12 cm(T3)3个处理,研究土壤母岩一体化耕作产生的土层增厚对植烟土壤持水性能的影响。土壤母岩一体化耕作将沉积松散的泥页岩破碎,增大了土层深度,T1和T2处理上坡土层深度分别相对于T3处理增加了147.9%和67.9%,而下坡分别增加了65.7%和9.0%;土壤母岩一体化耕作与常规耕作相比土壤容重和土壤紧实度显著减小(P<0.01),而土壤含水量显著增大,特别是耕层以下;不同耕作处理土壤贮水量由大到小排序为T1>T2>T3,T1和T2上坡分别比T3上坡高125.69%和66.02%,T1和T2下坡分别比T3下坡高34.99%和6.58%。结果表明,土壤母岩一体化耕作破碎母岩增加蓄水基质是拓展容水空间和增强贮水能力快捷而有效的途径,可打破紫色土植烟坡地土层浅薄、水分容量小、保水抗旱能力差对烤烟生产的制约。     

汶川震区滑坡堆积体土石混合坡面土壤侵蚀率与水力学参数关系室内模拟

将采自汶川震区滑坡堆积体的土石混合物分别过2mm,7mm筛网,留取粒径2mm的土壤和2~7mm的碎石,按质量重新配成全土,石土比1∶3,1∶2,1∶1的土石混合体,在不同坡度、不同流量条件下进行室内冲刷试验,由此探究土壤侵蚀率与水力学参数的关系。结果表明:全土条件下,坡面土壤侵蚀率随流速增加而减小,而含碎石条件下的总体趋势则表现为土壤侵蚀率随流速增加而增大;冲刷试验水流雷诺数均远大于500;除石土比1∶2条件下的冲刷外,全土,1∶3,1∶1条件下坡面土壤侵蚀率均与水深、雷诺数呈正相关;全土及石土比1∶1条件下的坡面土壤侵蚀率随弗汝德数的增大而减小,其他条件下的冲刷结果反之;土壤侵蚀率与阻力系数、曼宁系数的拟合性,除了全土条件下的拟合性较好外,其他条件下的冲刷拟合性稍差,其中规律性不强。本研究旨在运用室内冲刷试验,在不同流量、不同坡度、不同石土比条件下,建立土壤侵蚀率与水力学参数的关系,为今后对汶川震区滑坡堆积体的深入研究提供参考依据。     

增头寨聚落生境功能区划与林分可视化研究

山区聚落与宜林地的优化配置研究,是揭示山区聚落人地关系的科学方法,能够为划分退耕还林和人工植被类型的空间范围提供科学依据,可直接服务于当前山区聚落新农村建设与规划。本文选取杂谷脑河流域典型山体聚落———增头寨为研究对象,运用GIS空间分析技术,结合实地调研,提取聚落土地利用、覆被信息,以此对增头寨进行生态功能区划及聚落宜林地优化配置。同时,基于增头寨植被生长数据,利用SVS林分可视化技术,以花椒林为例,进行林分三维可视化研究,并详细分析、讨论了样地树高分布、径阶分布、冠幅比分布、森林覆盖率等林分信息,揭示林分结构与功能的内在规律。     

模拟复合系统对富营养化水体的治理效果

为富营养化水体的治理提供技术支撑,以底泥为营养源并搭配湿地植物,构建土培-水培复合系统,研究模拟复合系统对富营养水体中总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。结果表明:经过复合系统49d的净化运行,富营养水体中TN和TP浓度大幅度下降,第49天时,从初始的8.098mg/L和0.319mg/L降至1.248mg/L和0.051mg/L,扣除对照相同时间对TN和TP的去除率,复合系统对TN和TP的实际去除率分别为59.66%和73.66%,水体达到地表水环境质量标准(GB3838—2002)Ⅳ类水标准;系统中植物及其共生体对TN和对TP的吸收量占复合系统总量的43.68%和42.95%。土培-水培复合系统对富营养水体中的氮磷具有较好的去除效果。     

3种盐胁迫对玉米幼苗生长及叶片抗氧化酶和离子累积的影响

选取2个玉米品种(金玉819和金单999),探讨了3种盐胁迫(NaCl、Na_2SO_4和NaNO_3)对玉米幼苗生长、抗氧化酶活性以及叶片中K~+、Na~+、Ca~(2+)累积的影响。结果表明:3种不同类型的盐胁迫均会导致玉米幼苗鲜重下降,地上部鲜重金玉819下降超过28.6%,金单999下降超过18%;盐胁迫下金玉819叶片SOD酶活上升2.1倍以上, POD酶活性最高上升4.5倍,APX最高上升2.1倍,CAT最高上升2.2倍;金单999叶片SOD酶活最高上升2.1倍,APX最高上升1.6倍,CAT最高上升1.9倍。2个基因型玉米胁迫下叶片内Na~+含量上升4.5～6.3倍;NaCl和NaNO_3处理下,K~+/Na~+比对照降低90%～93%,而Na_2SO_4处理下K~+/Na~+下降78%～82%,金玉819和金单999的Ca~(2+)/Na~+比对照分别降低了85%～90%和92%～94%。综合分析表明NO~-_3引起的次生盐害对玉米生产危害较大。与金单999相比,金玉819对盐胁迫更加敏感,相同Na~+浓度处理下,金玉819的鲜重和SOD酶活性下降显著且拥有较低的K~+/Na~+和Ca~(2+)/Na~+值。     

官司河流域农业自然生产潜力研究

选取四川省绵阳市官司河流域为研究对象,采用农业自然生产潜力阶乘修正模型,综合分析光照、热量、降水、土壤等主导环境因素,对研究区水稻、小麦、玉米3类主要粮食作物的农业自然生产潜力进行估算。结果表明,就订正系数而言,温度对光合生产潜力的影响较小,光温生产潜力接近光合生产潜力;降水对光温生产潜力的平均订正系数为74%,土壤因子对气候生产潜力的订正系数为63%。就3类粮食作物的农业自然生产潜力而言,水稻为10785.22kg/hm2,小麦为6653.01kg/hm2,玉米为9586.26kg/hm2。官司河流域不同作物间增产潜力存在明显差异,由大到小依次为玉米小麦水稻,表明该区域可挖掘的农业自然生产潜力空间较大,据此提出了提高农业自然生产潜力的有效措施和增产途径。