道路和居民点对锡林郭勒草地风蚀参数的影响

土壤风蚀是锡林郭勒草地主要的生态环境问题之一,区域内道路和居民点对草地风蚀有重要影响而尚未受到足够的关注与研究。将遥感影像目视解译提取的道路和居民点信息,与表征土壤性质、地表植被覆盖等方面的8个风蚀参数进行空间叠加,采用掩膜处理等GIS方法分析各参数的空间变化特征,以探究道路和居民点对风蚀地表参数的影响。结果表明:距道路和居民点越近,植被覆盖率、高度均减小,表层土壤砂粒含量增加,土壤容重变大;居民点对风蚀参数影响的最大距离为2 000 m,道路为400 m;在影响距离内,植被覆盖各参数变化幅度大于土壤性质各参数,居民点对风蚀参数的影响大于道路;道路和居民点明显增加了周边区域的风蚀危险性,因此进行风蚀评价与估算时,应在相关指标体系与模型中考虑道路和居民点这两个影响因子。该研究可以为草原风蚀机理研究、风蚀治理提供科学参考。     

出生缺陷高发区土壤微量元素含量特征的空间信息分析

    从土壤元素含量分布与出生缺陷发生率高低的相关性入手,探讨出生缺陷高发区土壤元素含量的异常特征,为筛选诱发出生缺陷的敏感因子提供科学依据和新的途径.选取出生缺陷高发的山西省中阳和交口两县为研究区,根据流行病调查路线和村镇,逐村采集土壤样品,分析测定土壤样品中Al、As、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mo、Na、Ni、Pb、Se、Sn、Sr、V、Zn等16种元素含量.运用ArcGIS 9.0软件,绘制研究区内96个采样点的出生缺陷发生率和土壤中16种元素含量分布的专题图,并进行Kriging插值和叠加分析.结果显示,出生缺陷发生率高低的空间变异趋势与土壤元素含量分布趋势具有一定的相似性.其中元素V、Se、Mo、As、Mg、Na含量与出生缺陷发生率变化的空间相关性较大.土壤中V、Se的低含量和Mo、As的高含量可能是造成出生缺陷高发的原因.说明土壤元素含量异常与出生缺陷发生率之间存在相关关系.     

人工林植被细根防蚀拦沙作用的有效性

选择我国西南山地典型人工林为对象,调查全山坡人工林的植被盖度及根系密度,利用137Cs示踪技术确定人工林坡地土壤侵蚀速率,探讨人工林坡地植被盖度及其细根与土壤侵蚀的关系.结果表明:整个人工林坡地表现为严重土壤侵蚀,侵蚀速率达25.25 t/(hm2·a).不同类型植被覆盖下土壤侵蚀再分布速率为裸地(-36.32 t/(hm2·a))＜乔木(-0.57 t/(hm2·a))＜灌木(0.53 t/(hm2·a))＜草(0.60t/(hm2·a)).回归分析表明,人工林坡地土壤侵蚀速率与植被盖度无显著相关性,土壤侵蚀速率随＜1mm的植被细根密度的增加而降低,二者之间呈显著负相关关系(P＜0.01),但与＞10 mm径级的植被粗根密度没有显著相关性.人工林地植被细根控制土壤侵蚀的有效性可以用植被细根密度与土壤再分布速率的关系方程来定量评价.当植被细根密度为60～100 g/m2时,可以看作人工林植被防蚀拦沙的有效根密度.结果表明,植被细根在控制坡地土壤侵蚀比植被盖度更为重要.因此,禁牧保护植被细根是控制人工林地土壤侵蚀与土地退化的有效措施.     

激光粒度仪与吸管法测定土壤机械组成的比较研究——以不同退化程度栗钙土为例

激光粒度仪法作为测量土壤机械组成的新型方法,具有操作简单、速度快的优势,但其适用性与可靠性尚未达成广泛共识。为探究激光粒度仪测定土壤机械组成的准确性与适用性,采集7种退化程度共21份栗钙土土样,使用激光粒度仪与吸管法测定土样机械组成并对比分析。结果显示:激光法测定结果黏粒偏小,而砂粒、粉粒偏大,且随粒径减小误差增大。将两种测定结果进行回归分析,发现砂粒与粉粒转换模型拟合效果理想,黏粒拟合效果差。建立质地三角图发现两种方法得到的质地差异较大,采用转换后数据分析质地,发现质地接近、正确率高,转换效果好。通过扫描电镜对土粒形态观察,发现标准流程不同分散方法下土粒形状与数量均有差异,推测分散方法会影响土壤机械组成的测定结果。激光粒度仪的适用性据测定对象的不同而有差异,对黏粒精度要求高的情况下不宜使用该法,而其他情况下需要对测定结果进行数据转换。     

不同尺度下冻融作用对东北黑土区产流产沙的影响

通过对东北黑土区坡面8年和小流域7年的降雨产流产沙过程观测,对比每年受冻融作用影响的降雨和其余不受冻融作用影响的降雨产流产沙的特征,研究冻融作用在坡面和小流域尺度上对东北黑土区产流产沙的影响,为东北黑土区在冻融作用下多尺度土壤侵蚀定量评价及其转换模型的建立提供科学依据。结果表明:冻融作用减小了坡面和小流域的产流,径流系数分别减小0.07和0.03,坡面产流延迟71.7%,而小流域无明显延迟。坡面和小流域土壤流失量、土壤可蚀性K值及含沙量均显著增加,更易在较小降雨侵蚀力下产生较大流失量;与不受冻融的降雨事件相比,受冻融影响的降雨事件因径流减弱,在相同降雨量下的侵蚀量低,而在相同径流深下的侵蚀量高。冻融作用在径流较小时对坡面细沟的发育及产沙影响明显,在径流较大时对小流域切沟中松散堆积物的搬运及产沙影响明显。     

基于原位测定的坝上地区河流地貌耕地土壤盐分的空间变异分析

土壤盐分的空间变异一定程度上反映了耕作层土壤盐渍化的程度和状态。运用原位测定法,更准确高效地研究河流地貌耕地不同深度土壤盐分的空间分布特征。结果表明：河漫滩各土层盐分具有中等变异强度和较强的空间自相关性,而河流阶地各土层土壤盐分具有弱变异性,深层土壤盐分的自相关效应显著。Kriging 插值图中,研究区土壤盐分的空间分布表现为条带状、同心圆状和均匀分布。河流阶地表层土壤盐度与测定点坡度呈现弱负相关关系。地形、水文及土壤质地是影响研究区土壤盐分空间变异的主要因素。研究区尚未发生盐渍化,但河漫滩耕地具有更高的盐渍化风险,需加以重视和防范。     

河北坝上地区不同坡向植物根系分布特征研究

植物的根系分布特征具有重要的生态意义,能够反映植物适应和改变环境的能力,且根系的固持水土作用明显。采用根钻法研究了河北坝上地区不同坡向植物的根系分布特征。结果表明,河北坝上地区植物的根系分布特征在不同坡向表现出明显差异。各个坡向根系生物量与土层深度的回归关系式的系数各不相同。北坡的根系生物量明显大于南坡、西坡和东坡,北坡的草原植物较之其他坡向具有更大的生长潜势,水土保持的作用也更为明显。     

基于EC-Probe仪器的土壤盐分原位测定及其在河北坝上地区的应用研究

目前中国测定土壤含盐量主要使用土壤浸提液法,而这种传统的方法操作繁琐,原位测定法相对更为便捷,但应用较少。使用EC-Probe仪器原位测定河北坝上部分地区土壤电导率,部分土样采用实验室土壤浸提液电导率法建立土壤盐分与土壤电导率之间的转换模型,通过该模型对坝上地区不同土地利用类型同一深度的土壤盐度进行测量,并分析了不同深度土壤盐度分布的主要规律。结果发现沼泽、耕地、森林、河漫滩和草地的土壤含盐量依次下降,研究发现该研究区域目前各种土地利用类型的土壤盐度均未达到盐碱化标准,但沼泽地和耕地的盐碱化风险较高,需加强生态保护。     

免耕与传统耕作的投入产出比较分析

针对沙尘天气和土地荒漠化,北京及其周边地区开展了免耕治沙行动。在试验基地调研及农户访问等基础上,系统地对免耕与传统耕作的投入产出进行了比较分析,评价分析了北京全面实施免耕后的经济效益。结果表明:与传统耕作相比,北京市玉米实施免耕投入可减少1 016元/hm2,小麦实施免耕投入可减少921元/hm2;可以增加玉米产量846 kg/hm2,增加小麦产量209 kg/hm2;玉米免耕可提高效益2 030元/hm2,小麦免耕可提高效益1 215元/hm2;免耕实施的投入产出效益还具有一定的区域差异,在一年一熟的春玉米区的比较效益最好。该研究可为北京及其周边地区免耕实施的推广以及农业经济相关研究提供理论参考。     

河北坝上地区坡面尺度根系生物量空间变异

坝上草原的水土保持对于京津的生态环境有着重要的作用,而根系生物量随水平、海拔、深度等方向的空间变异对于水土保持有重要影响。采用根钻法实地采样,通过ArcGIS空间插值方法,构建完整坡面根系生物量各深层分布图,探究随不同凹凸坡形及其过渡带根系生物量分布特征的变化。通过SPSS指数回归分析,探究根系生物量随深度的变化。结果表明,水平方向上,根系生物量的极值多分布于区域的边缘,其中凸坡和凹坡极大值出现最多,中下坡根系生物量相对较多。深度方向上,根系生物量密度随深度呈指数函数变化的特征,其中含有钙积层的偏凸坡位置根系生物量随深度减少较快、含有沟壑的偏凹坡位置根系生物量减少较慢。因此,微地形是在坡面尺度上影响根系生物量空间分布的主导因素。