土壤坡面侵蚀模型在水土流失监测中的应用研究

土壤坡面侵蚀模型是当前水土流失监测预报的重要工具,明确其应用存在的问题有助于指导生产实践并提升水土流失监测与水土保持评价的科学性。采用同一数据源,对比研究三因子模型、USLE模型及CSLE模型的坡面侵蚀监测结果,揭示了3种模型侵蚀强度分级的差异性。三因子模型与USLE模型的侵蚀等级划分结果相近,而CSLE模型划分的侵蚀等级偏高。CSLE模型划分的中度及以下等级侵蚀分布在3.0°以下坡耕地,5.0°以上坡耕地以强烈及以上侵蚀等级为主且极强烈和剧烈侵蚀面积占总侵蚀面积的80%以上,3.0°～5.0°的坡耕地各侵蚀强度等级所占比例相当,5.0°可以确定为东北地区坡耕地侵蚀强度由轻变重的临界坡度。     

垄沟秸秆覆盖还田对耕层土壤结构性及含水量的影响

垄沟秸秆覆盖是防治坡耕地水土流失的耕作措施之一,具有显著的蓄水拦沙作用.在垄沟秸秆覆盖轮耕还田后,耕层土壤的团聚体含量显著增加,粒径集中于1～7 mm组分内;同时,土壤容重有效降低,自然含水量平均提高了 21％,相对含水量显著提高,田间持水量与全蓄水量均有所增加.表明土壤的保水能力显著提升,可快速吸纳降水,从而减小地表径流量,提高土壤的抗水蚀能力.     

黑土区坡耕地田间道路的水力侵蚀特征

选取土质平坦路面、土质车辙路面、砂石平坦路面3种黑土区常见农用道路类型,采用人工模拟降雨试验方法,对黑土区不同农用道路侵蚀特征进行分析。结果表明:3种常见农用道路径流系数为0. 87～0. 90,产流过程相似,可分为迅速增长与相对稳定2个阶段。3种路面产沙过程有明显区别,侵蚀量表现为土质车辙路面土质平坦路面砂石平坦路面。3种路面细沟发育情况均不相同,土质车辙路面细沟发育较快,土质平坦路面产生细沟多于土质车辙路面且细沟发育结束较早,砂石平坦路面产生细沟较少且发育缓慢。可见,砂石平坦路面抗侵蚀效果较好,适合在东北黑土区农用道路建设中推广应用。     

垄沟秸秆覆盖对土壤团聚体含量及特征的影响

为了揭示不同坡度垄沟秸秆覆盖对团聚体形成和稳定性的影响,以吉林省伊通河青沟小流域农耕区为研究对象,通过设计3°,6°,9°3个坡面,沿着坡面进行顺坡耕作(无覆盖)与顺坡垄沟秸秆覆盖处理2种对比试验,分析了不同处理对土壤团聚体的数量、形态、平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)、破坏率(PAD)、水稳系数(K)和分形维数(D)等指标的影响。结果表明:垄沟秸秆覆盖与未覆盖相比,0.25 mm的机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的含量有所增加,变化趋势为9°6°3°。不同坡度处理的土壤团聚体的MWD和GMD值从大到小依次排序均为9°覆盖3°覆盖6°覆盖9°无覆盖6°无覆盖3°无覆盖。分形维数均小于未覆盖,9°秸秆覆盖的分形维数最小,与9°未覆盖处理相比,降低了10.11%。9°覆盖处理的水稳系数最高。各坡度下土壤团聚体的结构破环率的排列顺序为3°无覆盖3°覆盖6°无覆盖9°无覆盖6°覆盖9°覆盖。扫描电镜观察垄沟秸秆覆盖与未覆盖相比,各处理团聚体形态优劣均为9°6°3°,9°秸秆覆盖大多呈圆润多孔状,对团聚体改善效果最好。     

自然降雨条件下不同水土保持措施对坡耕地土壤侵蚀的影响

吉林省是坡耕地较多的省份之一,坡耕地土壤侵蚀是东北主要面临的持续性自然灾害,是人们关注的生态环境问题。在自然降雨条件下,采用收集径流的方式得到产沙量与径流量,探讨不同水土保持措施对坡耕地土壤侵蚀的防治效应。结果表明：地埂植物带、土坎水平梯田与顺坡垄作的土壤侵蚀量表现为顺坡垄作>地埂植物带>土坎水平梯田;在5°和10°坡度下采用地埂植物带措施对土壤侵蚀治理效果明显;坡度为10°的土坎水平梯田的年径流量为7.83 mm,保土率为98.09%;2种措施与顺坡垄作相比,地埂植物带与土坎水平梯田的产沙量和降雨侵蚀力均达到极显著相关。可见,说明地埂植物带与土坎水平梯田措施有良好的保土、保水效应。地埂植物带和土坎水平梯田措施可显著降低土壤侵蚀量,有效地拦截地表径流,减慢径流流速和拦蓄水流,因而减少径流量。