不同坡长条件扰动地表下土壤入渗与贮水特征

通过径流小区试验,研究了不同坡长条件下人为扰动地表后不同坡位的土壤贮水与入渗特征。结果表明,同一坡位扰动地表条件下,土壤最大吸持贮水量、饱和贮水量随坡长的增加而增加,不同坡长的最大滞留贮水量在上坡位和中坡位的规律是40m20m60m坡长条件。不同坡长及坡位下土壤最大吸持贮水量、饱和贮水量及最大滞留贮水量差异性显著(P0.05)。同一坡长条件下,20m和40m坡长扰动地表后的初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率均大于自然状态下的坡面,60m坡长扰动地表后的土壤入渗特征小于自然状态下的坡面,可以说明60m坡长扰动地表后土壤的入渗性能下降。在自然状态下的较长坡长下,坡位偏低的土壤入渗性能较好。通用经验公式模型对径流小区土壤入渗拟合精度较高,考斯加柯夫(Kostiakov)模型和霍顿(Horton)模型拟合的效果次之,菲利浦(Philip)模型拟合效果较差。通过相关性分析,土壤容重与土壤入渗性能呈极显著相关,说明土壤容重是影响土壤入渗的主要因子。     

不同水土保持林草措施对三峡库区土壤理化性质的影响

为了研究林草措施对于三峡库区内水土流失的改善效果,提高三峡库区内土壤性能,本研究采用灰色关联系数法对三峡库区内不同林草措施下土壤理化性质进行综合分析,结果显示,以裸地作为对照,其它林草措施对土壤理化性质起到了一定的改善作用,但是改善效果及程度不同。栾树(Koelreuteria bipinnata)+黄花槐(Sophora xanthantha)措施土壤总孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、土壤C/N为最大值。不同林草措施下改善土壤理化性质效果表现为栾树+黄花槐植物篱封山育林自然恢复经济林传统农作裸地。结果表明,栾树+黄花槐这一林草措施对于改善研究区内水土流失现象的效果最好,因此,该研究对三峡库区生态文明的建设与水土流失的治理有着重要意义。     

不同坡长扰动土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征

为研究径流小区紫色土在不同坡长下人为扰动地表后土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征,通过野外采样与室内分析相结合的方法,研究了在20、40和60m坡长下扰动地表与自然坡长下土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤颗粒组成中的优势粒级是0.250~0.050 mm,含量在33.21%~22.55%。土壤微团聚体中的优势粒级是0.250~0.050mm,次级优势粒级是0.050~0.010mm。扰动地表下的土壤分形维数小于自然坡长下的分形维数,坡长越长分形维数越高。坡长越长土壤养分含量越高,即:604020m,3种坡长扰动地表处理下的土壤养分均小于自然坡长下的土壤养分。土壤分形维数同土壤容重呈极显著正相关(P0.01),同土壤全量养分呈极显著相关(P0.01),扰动地表下的土壤分形维数同土壤孔隙度呈显著或极显著相关(P0.01或P0.05)。土壤微团聚体机及颗粒组成的分形维数能较好地反映紫色土区土壤的理化性状,更加直观的体现人为扰动地表后土壤理化性质及土壤性状的变化,为紫色土区土壤质量评价和农业评价提供科学依据。     

扰动地表下不同长度坡面土壤物理性质及水分入渗特征

【目的】研究扰动地表下不同长度坡面土壤物理性质及水分入渗特征,为合理开发利用土地资源提供科学依据。【方法】通过野外调查与室内分析相结合的方法,于2013年选择具有代表性的坡度为15°的地块,设置6个处理:长度20m人工扰动地表坡面、长度20m自然坡面、长度40m人工扰动地表坡面、长度40m自然坡面、长度60m人工扰动地表坡面、长度60m长自然坡面,测定不同处理土壤的物理性质及水分入渗过程,采用常用的4种入渗模型(Kostiakov模型、Horton模型、Philip模型、通用经验公式模型)对土壤入渗过程进行拟合,并分析土壤水分入渗特征指标(初始入渗速率、平均入渗速率、稳定入渗速率、90min累计入渗速率)与理化性质的相关性。【结果】相同措施处理下,坡长越长,土壤体积质量越小。在扰动地表和自然坡面下,总孔隙度和非毛管孔隙度的差异不显著,扰动地表坡面土壤初始含水率表现为60m坡长40m坡长20m坡长。采用常用入渗模型进行拟合时,Kostiakov模型的拟合精度在0.646~0.963,平均值为0.886;Horton模型的拟合精度在0.878~0.981,平均值为0.953,Philip模型的拟合精度在0.317~0.709,平均值0.592,通用经验公式模型的拟合精度在0.765~0.970,平均值为0.920,可知Horton模型拟合精度最大。不同坡长下,自然坡面的土壤入渗特征指标大于扰动地表坡面。相关性分析结果显示,土壤水分入渗特征指标与土壤体积质量呈显著或极显著负相关,与非毛管孔隙度呈正相关,与土壤通气度呈极显著正相关;而毛管孔隙度、总孔隙度、自然含水率、有机质与土壤水分入渗特征指标相关性不显著。【结论】20m坡长下,扰动地表不利于改善土壤渗透性,扰动地表处理措施下的土壤水分入渗能力弱于自然坡面;60m坡长下,土壤通气性和透水性较好,土壤水分入渗能力强。Horton模型是分析和预测扰动地表下不同坡长土壤水分入渗的最优模型。