干热河谷冲沟侵蚀劣地不同坡位草被生长和土壤水分关系研究

金沙江干热河谷区冲沟侵蚀极为发育,形成大量侵蚀劣地,对该区域侵蚀劣地不同坡位草被生长特征和土壤水分状况进行了调查分析。结果表明,1)侵蚀劣地不同坡位草被生长差异较大,草被盖度和地上生物量大小均表现为:坡上部坡中部坡下部,且坡下部与坡上部和坡中部之间草被生长状况存在极显著差异(P0.01);2)同等降雨状况下,不同坡位土壤水分含量随时间延长均呈现指数递减趋势,但其衰减速率不同,导致土壤水分含量存在差异,衰减速率表现为:坡上部坡中部坡下部,土壤水分含量表现为相反顺序;3)监测时段内土壤水分(土壤平均含水量和末次土壤含水量)与草被覆盖度和生物量之间均呈现极显著正相关关系(P0.01),说明侵蚀劣地不同坡位下土壤水分差异是决定草被生长差异的关键因素。     

干热河谷冲沟侵蚀劣地坡积区土体性质与裂缝形态发育特征

采用实地调查和室内分析等方法,并结合数字图像处理技术,研究了干热河谷冲沟侵蚀劣地坡脚堆积区(PJ)、坡底沉积区(PD)和平地漫流区(PM)土体性质和裂缝形态发育特征,并探讨了土体性质对裂缝形态特征的影响。结果表明,(1)侵蚀劣地坡积区不同部位土体性质差异显著,其中土壤体积质量及黏粒质量分数均表现为PDPJPM,毛管孔隙度为PMPDPJ,有机质为PMPJPD;不同部位土体性质极值比:黏粒质量分数最大(1.94),有机质(0.65)次之,再次是毛管孔隙度(0.27),土壤体积质量(0.09)最小;PJ、PD土体性质变化主要受物源特性和沉积方式的影响,而PM土体性质主要与植被分布以及漫流有关。(2)干热河谷侵蚀劣地不同部位土体裂缝形态特征差异也十分显著,其中裂缝长度密度(Lc)及连通性指数(K)均表现为PDPJ≤PM,面积率(Rc)、面积周长比(APc)及加权平均分形维数(AWMFRAC)则整体上表现为PD≥PJPM(Ⅲ号坡积区的Rc除外);表明裂缝发育强度(Rc)及复杂程度(APc、AWMFRAC)PD最高,其次为PJ,再次是PM。(3)相关分析表明,长度密度与土壤体积质量(p=-0.782)、黏粒质量分数(p=-0.626)均呈显著负相关,连通性指数与黏粒质量分数呈显著负相关(p=-0.618),这表明土壤体积质量及黏粒质量分数对裂缝发育产生了重要影响。     

坡度与坡位对工程创面土壤养分状况的影响研究

为探明四川二郎山西坡318国道沿线工程创面生态和土壤修复状况,了解工程创面坡度与坡位对土壤养分状况的影响,用现场调查和工程创面土壤采样、分析测定pH值、有机质等9个指标的方法,进行了相关研究。结果表明,修复15年以上的工程创面土壤养分含量水平总体上还不及自然坡面,养分水平偏低;坡度对创面土壤养分影响较大,35°～40°坡面土壤养有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效钾含量均大于40°～45°坡面,35°～40°坡面土壤全钾、有效磷含量则小于40°～45°坡面;坡位对工程创面土壤养分影响则较小。     

二郎山亚高山公路边坡土壤氮素与细菌群落组成的相关性研究

本文测定不同生长季节(3月、6月、10月)二郎山亚高山公路边坡的土壤氮素含量、微生物群落组成,探讨了两者间的相关性,旨在为该区域受损公路边坡植被恢复提供理论依据。结果表明:(1)与3月相比,4个样点土壤全氮含量呈现6月增加、10月减少;其中:铵态氮含量6月减少、10月增加的变化趋势;(2)3月、6月、10月各样点土壤细菌群落物种丰度指数的变化幅度分别为3530～3745、5018～6030、4121～5504,其中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)为该区域公路边坡土壤中门分类水平下的优势菌群;马赛菌属(Massilia)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)是该区域属分类水平下的优势菌群;(3)相关性分析结果表明,绿弯菌门(Chloroflexi)细菌丰富度与土壤总氮含量显著(P<0.05)正相关,与铵态氮含量极显著(P<0.01)负相关,厚壁菌门(Firmicutes)细菌丰富度与铵态氮含量极显著(P<0.01)正相关。     

137Cs和210Pbex双核素示踪"三北"防护林区退耕前后坡地土壤侵蚀变化

为查明"三北"防护林建设前后农耕地和退耕地土壤保持效益变化，利用137Cs和210Pbex双核素示踪技术，选择了防护林建设较为成功的张家口坝上地区（风力侵蚀区）作为典型区，研究了农耕地以及退耕地土壤137Cs和210Pbex的剖面变化规律及其示踪的土壤侵蚀变化。结果表明：1）由于耕作的混匀作用，农耕地土壤剖面中137Cs和210Pbex均呈均匀态分布；退耕地土壤剖面中137Cs和210Pbex则表现为表层（0～5cm）浓度最高、下层（5～25cm）浓度均相对较低且分布相对均匀的形态，这表明退耕后坡地土壤137Cs和210Pbex剖面形态均会发生一定变化，退耕驱动土壤137Cs和210Pbex剖面变化导致运用土壤核素估算侵蚀模型在该区域难以适用；2）基于土壤137Cs和210Pbex剖面变化规律，利用210Pbex质量平衡方程，提出了退耕地土壤210Pbex土壤侵蚀估算模型；3）利用137Cs比例模型估算退耕地土壤侵蚀速率为27.94±11.92 (t/hm2·a)，农耕地侵蚀速率为29.11±14.42 (t/hm2·a)，而利用修正后的210Pbex转换模型估算得到"三北"防护林区退耕地造林前平均侵蚀速率为82.16±14.36 (t/hm2·a)，造林后平均侵蚀速率为-41.28±33.91 (t/hm2·a)；农耕地造林前平均侵蚀速率为68.55±22.11 (t/hm2·a)，造林后平均侵蚀速率-8.52±47.32 (t/hm2·a)。这表明137Cs示踪技术主要表征了1963年以来该区坡地土壤侵蚀和沉积的平均结果，而210Pbex示踪技术则可以较好地示踪防护林建成前后的土壤侵蚀变化。此外，研究结果也表明，相比于"三北"防护林建成之前，建成之后该区农耕地和退耕地的土壤侵蚀速率均呈显著下降趋势，且均由前期的风沙侵蚀转变成了风沙沉积。     

降雨特征与泥石流总量的关系分析

利用云南东川国家泥石流野外观测站对蒋家沟30场泥石流的观测资料，通过对降雨观测数据和泥石流资料的分析，研究了降雨与泥石流总量的关系。将降雨指标分为间接前期雨量 、直接前期雨量、1 h雨量和过程雨量，并通过主成分分析、相关分析和数据拟合分析等数理统计方法，探讨不同雨量与泥石流总量的关系。结果发现:过程雨量和间接前期雨量对泥石流总量的贡献较大，其次是1 h雨量。过程雨量、降雨综合得分与泥石流总量的关系最为密切，相关系数分别为0.854和0.828；其次是间接前期雨量和1 h雨量，相关系数分别为0.414和0.360；直接前期雨量与泥石流总量的关系最差，相关系数仅为-0.013。同时，随着过程雨量和降雨综合得分的增大，泥石流总量也随之增加，但是在过程雨量小于15 mm及降雨综合得分小于0.1的情况下，泥石流总量随二者的增加而增加的幅度减缓，当过程雨量大于15 mm及降雨综合得分大于0.1时，泥石流总量随二者增加而增加的幅度加大，泥石流总量与二者之间具有指数关系。据此，该文提出在进行泥石流总量计算时，应考虑降雨特征因子，为建立合理的泥石流总量计算模型提供参考。      

泥石流对岩性的敏感性研究现状及展望

论述了泥石流对岩性的敏感性研究现状,分析了当前该研究中存在的不足,并指出了今后泥石流对岩性敏感性研究的主要发展方向。     

黄绵土土壤活性有机碳的侵蚀和沉积效应

活性有机碳作为土壤有机碳中活性最强的部分,它比土壤有机碳更敏感于环境的变化。通过野外径流小区观测和室内分析,研究了侵蚀对土壤活性有机碳的影响。结果表明,土壤和泥沙中活性有机碳含量分别在0.15～0.34g/kg和0.28～2.92g/kg之间;坡度≤20°时,活性有机碳的流失量随着坡度的增加而增加;其富集比介于3.25～8.47,且随着侵蚀强度和坡度的增大均减小。泥沙中活性有机碳含量随着侵蚀强度的增加呈对数递减趋势,而活性有机碳流失程度则相反。     

汶川地震后肖家沟泥石流活动特征与灾害防治

肖家沟是汶川地震震中映秀镇近邻的一条典型泥石流沟,位于渔子溪河左侧,沟域面积7.19 km²,沟床平均纵比降为485‰。"5·12"地震后该沟多次暴发泥石流。2010年8月14日,肖家沟暴发特大规模泥石流,一次冲出物方量约6.50×10⁵ m,堵塞渔子溪,堰塞湖溃决后造成洪水灾害。肖家沟泥石流物源条件非常丰富,地区降水充沛,危险性巨大,一旦发生泥石流,直接威胁S₃₀₃映秀段公路,造成交通中断;若发生大规模泥石流堵塞渔子溪形成堰塞体,堰塞体溃决之后,大量泥沙被洪水带至下游,抬高河床,将对下游映秀镇产生严重的洪水灾害。目前肖家沟沟域内共有松散固体物源量5.22×10⁶ m³,可参与泥石流活动的动储量为2.01×10⁶ m³。以肖家沟泥石流形成条件为基础,分析震后连续发生的泥石流类型与活动特征,并以此为依据探讨了肖家沟泥石流治理的简要思路。     

藏北高寒草地土壤有机质化学组成对土壤CO2排放的影响

土壤有机质(Soil organic matter, SOM)是草地生态系统的重要碳库,但由于SOM形成的复杂性,长期以来对SOM化学组成特征的研究存在一定挑战性。本研究基于热裂解气相色谱–质谱联用(Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, Py-GC/MS)的方法,从SOM化学组成的角度分析了其对藏北高寒草甸和高寒草原两种高寒草地土壤CO_2排放的影响。研究结果显示:1)含氮化合物是两种高寒草地SOM化学组成中重要成分,分别占总SOM的38.0%和52.5%;2)多糖类和萜烯类在两种高寒草地SOM中差异性达到显著水平(P 0.05);3)通过分析两种草地SOM化学组成与土壤CO_2排放量之间的相关关系,发现多糖直接影响着土壤CO_2累积排放量,拟合方程为Y=86.76X+344.87(R~2=0.63, P0.05),式中Y为CO_2累积排放量,X为多糖类的相对含量;4)SOM化学组成中多糖类、含氮化合物和芳香烃物质与土壤中细菌、真菌、放线菌、革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌之间显著相关(P 0.05)。综上可知,高寒草地SOM化学组成直接关系着土壤微生物的数量和CO_2的排放过程,SOM的化学成分和化学组成可以在一定程度上直接用于预测土壤CO_2的排放特征。