坡面侵蚀土壤化学性质对磁化率影响机理的研究

研究了不同侵蚀强度下土壤磁化率及其与土壤化学性质的关系,结果表明:土壤pH、有机质含量和各形态氧化铁含量均与磁化率呈正相关,且氧化铁含量与磁化率呈极显著正相关,表明土壤不同形态氧化铁含量的多少是影响坡面土壤磁化率变化的关键因素。土壤侵蚀导致坡面物质的再分布,从而使土壤pH、有机质、氧化铁含量等土壤化学性质随之发生变化,这些因素随着侵蚀的强弱而发生变化,是影响坡面侵蚀土壤磁性变化的根源。     

坡面侵蚀土壤磁化率及磁性示踪试验研究

通过在小流域坡面上进行的实地磁测、室内组分分离、组分磁测及坡面土壤侵蚀磁性示踪试验,对坡面不同空间部位土壤的磁化率特征和降雨后土壤磁化率变化的机理,以及利用磁性示踪法来研究坡面土壤侵蚀的可行性进行了探讨,结果表明,坡面土壤磁化率以上坡磁化率最低、中坡最高、下坡居中;土壤不同粒径组分磁化率与粒径大小存在密切联系,土壤不同粒径组分中以粒径在0.1～0.25mm的组分对土壤磁化率影响最大;在降雨后不同坡位土壤磁化率均发生变化,其机理是由于土壤遭到侵蚀后粒级组成发生变化,从而造成磁性矿物的含量发生变化,进而引起了土壤磁化率的改变;利用磁性示踪法来研究坡面土壤侵蚀是一个行之有效的方法。     

汶川地震区土壤物理性质与渗透性的坡面分布特征

以汶川县草坡河流域为研究区域,探讨震后4种恢复类型的土壤物理性质和渗透性的坡面分布特征.结果表明,(1)由于地震造成的生态破坏,土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度等物理性质在坡面分布表现出显著差异.(2)坡面不同部位对自然植物恢复坡面的最大持水量有显著的影响,表现为坡上>坡中(坡下);对有植物长期演替的对照坡面的非毛管持水量有显著的影响,其表现为坡上>坡中>坡下.(3)不同恢复类型土壤入渗率在空间格局上表现不一致,但在时间格局上表现出相同的3区段变化趋势,土壤渗透速率与入渗时间呈非线性关系,经拟合表现出对照地块的土壤渗透数学模型的拟合度最高,且随坡面部位下移拟合度越高.(4)同一坡位的渗透性能在不同恢复类型坡面上表现出明显的差异:对照地块>人工种植>自然恢复>完全裸露,坡位对同一恢复类型土壤渗透率在坡面水平分布上的影响表现为坡上高于坡中和坡下.     

鲁中山区小流域坡面侵蚀土壤养分空间分异特征研究

采用野外采样、室内分析的方法,以鲁中山区九仙山小流域3个自然坡面（阳坡、东坡和西坡）为研究对象,探讨了小流域坡面侵蚀条件下土壤养分的空间分布特征。结果表明,3个坡面有机质含量呈现出顺坡距离小于20 m时,有机质含量按照东坡＞西坡＞阳坡的顺序递减,顺坡距离大于30 m时,有机质含量按照西坡＞阳坡＞东坡的顺序递减;沿顺坡方向,3个坡面不同坡位土壤有机质、碱解N、速效P、速效K含量存在差异,总体趋势是坡面中上部土壤有机质和速效养分含量偏低,在坡底部养分相对富集;东坡和西坡剖面不同层次土壤有机质、碱解N、速效P、速效K含量随着土壤深度的增加而降低,其中有机质在0 ~ 20 cm平均含量约为8 g/kg,在80 ~ 100 cm处约为2 g/kg,碱解N在0 ~ 20 cm平均含量为50 mg/kg,在 80 ~ 100 cm 处为20 mg/kg。     

植被覆盖坡面土壤侵蚀的水动力学机理

[目的]研究植被覆盖坡面土壤侵蚀发生的动力学机制,为揭示华北土石山区植被覆盖坡面侵蚀机理提供理论支撑。[方法]从坡面径流水动力学特性出发,基于人工模拟降雨的方法,定量研究油松、侧柏、栓皮栎和酸枣覆盖坡面径流水动力学过程和侵蚀过程的相互关系。[结果]侧柏覆盖坡面的产流量最大,平均总产流量为56.85 L。而产沙量最高的则是栓皮栎覆盖坡面,平均总产沙量高达1 189.15 g。各植被覆盖坡面径流流速范围为0.803±0.213～4.276±0.430 m/min。栓皮栎覆盖坡面径流流速最快,平均流速为2.930 m/min。4种植被覆盖坡面径流雷诺数和弗劳德数范围分别为7.271～62.630和0.177～0.900,径流雷诺数与弗劳德数均随着降雨强度的增大而增大。[结论]坡面植被覆被具有良好的减流减沙效果。植被覆盖坡面径流水动力学要素与产沙率密切相关,是预测土壤侵蚀过程的重要因子。     

陡坡坡面雨水径流的机理

作为由森林覆盖的陡坡坡面构成的小流域的实际雨水径流机理,以往的可变产流源面积概念只重视地表径流的发生。本文提出了取代上述方法的叫作可变产流源体积概念的雨水径流概念模型。这一概念模型重视在“水文学的基础”上发生的饱和侧向径流的作用,同时认为发生区降雨的扩大、缩小控制着径流量。在新第3纪丘陵山地山坡坡面小流域,布设多个水位观测井,测定了降雨中该饱和带的体积,分析了与对应的流域径流量的关系,结果证明该概念模型是有效的。     

树木根系的坡面稳定机理

<正> 树木的地下部分,特别是根系与森林的抑制崩塌机能有着极为密切的关系。为了弄清楚这种关系的机理,必须从工程学上来评价根系。这些方法论在定量化评价森林的保护机能的过程中是不可忽视的研究课题。为此,本文将过去国内外采用的根系工程学评价方法及其坡面稳定机理归纳介绍如下。     

罗玉沟流域坡面土壤侵蚀量的测算

确定土壤侵蚀量,传统的方法有水文法、径流小区观测法、浸蚀因子多元回归法等。这些方法,均需要较长系列的观测资料。本文应用通用土壤流失方程式,通过确定方程式中各因子值,对罗玉沟流域坡面土壤侵蚀量进行了推算,并以定点观测调查的结果进行了验证。     

黑土坡面土壤团聚体组成特征研究

通过对径流小区坡面土壤团聚体含量的分析,探讨了不同坡度条件下,黑土坡耕地土壤团聚体的组成及分布规律。在3°～18°的坡面上,土壤大团粒和中团粒含量与坡度呈显著负相关关系,并且随坡度的增加,土壤团聚体的几何平均直径(GMD)与平均重量直径(MWD)均显著减小,土壤抗蚀性下降,潜在侵蚀危险程度增大。与免耕平作相比,在3°～6°缓坡上,横坡垄作方式的土壤团聚体D50值大;而9°坡面上部,横坡垄作的D50值大,坡下部免耕平作的D50值大。表明黑土区缓坡耕地采用横坡垄作方式有利于土壤团聚体的保持;9°以上坡耕地,免耕平作方式坡下部土壤抗蚀性较强。     

植被恢复过程中侵蚀红壤有机质变化研究

基于2001年与2011年两期土壤样品数据,对江西省兴国县植被恢复过程中侵蚀红壤有机质的变化进行了研究。结果表明：10年间,纯林、林草及林灌草结构下表层(0 ~ 10 cm)土壤有机质变化值分别为?-5.8、-0.1及8.0 g/kg,千枚岩、红砂岩及花岗岩成土母质发育的红壤表层土壤有机质变化值分别为8.7、-0.5及 -3.1 g/kg。植被垂直结构对表层土壤有机质的变化影响显著,主要是由于植被覆盖度及生物量的不同引起的凋落物量的差异所导致;土壤颗粒组成是表层土壤有机质变化的重要影响因素之一,研究区表层土壤有机质的变化与黏粒含量的变化呈显著正相关(P < 0.05);此外,林下土壤侵蚀也影响着表层土壤有机质的变化。     

荔枝果园治理措施对侵蚀退化赤红壤理化性质的影响

通过对稻草覆盖和客土措施(Ⅰ和Ⅱ)建立荔枝果园14年后严重侵蚀赤红壤理化性质进行研究。结果表明:①建立荔枝园后,采取措施的果园土壤的物理性质有明显改善,表层土壤容重和结构体破坏率呈措施Ⅰ<措施Ⅱ<对照的变化趋势。措施Ⅰ和措施Ⅱ表层土壤最大持水量分别是对照的1.75倍和1.65倍,措施Ⅰ和Ⅱ>0.25 mm水稳性团聚体含量分别比对照增加51.88%和42.52%。②措施Ⅰ和措施Ⅱ表层土壤有机质、全N、全P、全K和土壤速效性养分含量明显提高,其中土壤速效K含量增加幅度最大。③利用灰色关联法对土壤肥力进行综合评价,果园不同治理措施土壤物理、化学性质排列顺序为:措施I(1.000)>措施II(0.782)>对照I(0.333),措施I(0.923)>措施II(0.801)>对照I(0.333),表明果园覆草措施是改良侵蚀退化赤红壤的有效途径之一。     

植被恢复对红壤侵蚀区土壤氮组分的影响

为了解植被恢复过程中土壤不同氮组分变化规律,以福建省长汀县典型红壤侵蚀区为研究对象,利用时空互代法,选取5个典型植被恢复阶段样地(裸地、恢复10、20、30年马尾松人工林和天然林)。土壤样品采集后,测定不同土壤氮组分,并探讨了其与土壤养分的关系。结果表明:(1)土壤全氮和有机氮组分(微生物量氮、溶解性有机氮、颗粒有机氮和粘粒有机氮)均为天然林>马尾松恢复20年人工林>裸地。天然林土壤铵态氮含量显著高于其他恢复阶段样地,植被恢复10年后硝态氮含量显著升高;(2)天然林土壤微生物量氮和粘粒有机氮与全氮的比例分别是裸地的5.37倍和2.81倍,并且其两种矿质氮(铵态氮和硝态氮)与全氮的比例也分别是裸地的3.23倍和5.67倍。(3)土壤全氮、有机氮组分和矿质氮与土壤其他养分(全碳、全磷、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾)呈显著正相关,说明植被恢复过程中,土壤肥力也逐渐改善。     

夏尔希里地区土壤磁化率、重金属特征及相关性分析

现今环境学研究的热点问题之一是探讨土壤地磁特征与重金属的耦合关系。为了探明夏尔希里地区土壤磁化率与重金属的特征,以及它们之间的相关性,本文选取夏尔希里地区的67个土壤剖面进行磁化率、重金属含量的测定,通过统计分析,研究表明:1低频磁化率的特征为:除了绿洲的土壤低频磁化率与土壤深度关系不明确外;山地和荒漠都是随土层深度的增加,低频磁化率值递减。此外,新疆土壤的频率磁化率值都较低。2山地土壤类型重金属元素含量排序为MnZnPbCrCuAsNiCoHg;绿洲土壤类型重金属元素含量排序为MnZnAsCrPbCuNiCoHg;荒漠土壤类型重金属元素含量排序为MnZnCrAsPbCuNiCoHg。3通过对夏尔希里地区土壤磁化率、重金属特征及相关性分析得出:研究区土壤类型不同土层中,山地低频磁化率与土壤深度的相关性显著,重金属之间相关性显著。上述分析可以对区域环境的治理及保护提供科学参考。     

紫色土坡耕地侵蚀耕层土壤养分变化特征

通过设置侵蚀模拟小区,研究紫色土坡耕地耕层质量退化过程中土壤养分的变化特征。以三峡库区紫色土坡耕地侵蚀耕层土壤为研究对象,基于铲土侵蚀模拟法建立5种侵蚀程度(0,5,10,15,20 cm)和2种管理措施[不施肥(CK)、常规耕作(F)]的原位试验,采用田间原位检测、土壤化学性质分析等手段,对常规耕作侵蚀耕层土壤养分的恢复效应和土壤养分的年际变化趋势进行研究。结果表明：(1)耕层土壤养分各项指标均表现为F>CK,表明F较CK改善土壤养分效果较好,且对有机质、全氮和有效磷改善效果明显。(2)紫色土坡耕地耕层土壤养分主要富集在0—20 cm表土层,整体随侵蚀程度加剧,随剖面呈下降的趋势,F下0—30 cm土层土壤养分含量增加明显,对10—20 cm土层有机质含量增幅效果最优。(3)经过连续4年的定位试验,CK下有机质、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量较背景值增长4.33%～15.89%,全氮含量较背景值无明显变化,全磷含量较背景值降低11.78%;F土壤养分含量较背景值增长4.51%～49.46%。研究成果可为坡耕地合理耕层调控途径、提高土地生产力提供基础参数。     

地形对黑土区典型坡面侵蚀—沉积空间分布特征的影响

研究地形对黑土区坡面侵蚀-沉积空间分布特征的影响可以为水土保持措施配置提供科学依据。以典型黑土区——黑龙江省宾县东山沟小流域为研究区域,在流域上游、中游和下游各选取2个典型坡面,坡面种植作物均为玉米。典型坡面坡顶、坡上、坡中、坡下和坡脚的平均坡度分别为3.1°,3.0°,4.0°,2.8°,1.2°。利用137Cs示踪技术,分析了坡度、坡长和坡形对坡面侵蚀—沉积空间分布特征的影响。结果表明:研究流域农耕地坡面以侵蚀为主,平均侵蚀速率为448 t km~(~(-2)) a~(~(-1)) ;坡面不同部位土壤侵蚀—沉积分布特征差异明显,坡顶、坡上、坡中和坡下主要表现为侵蚀,平均侵蚀速率分别为819、376、1 000和634 t km~(~(-2)) a~(~(-1)) ,而坡脚表现为明显的沉积,平均沉积速率为~(~(-1)) 382 t km~(~(-2)) a~(~(-1)) 。不同坡形坡面侵蚀-沉积分布存在差异,凸形坡坡面表现为先侵蚀后沉积的分布特征,而复合坡坡面呈现出侵蚀-沉积交错分布特征;坡面土壤侵蚀速率与坡度和坡长均呈极显著的幂函数关系,而坡度对黑土区坡面侵蚀的影响明显大于坡长,反映了即使在长坡缓地形的黑土区坡度对侵蚀的影响仍然有重要作用。因此,在黑土区配置合理的水土保持措施时,应尽量削弱坡度对坡耕地土壤侵蚀的影响。     

不同耕作方式对坡耕地土壤水分的影响

在半湿润偏旱的豫西丘陵区坡耕地上，进行了夏季休闲期间不同耕作方式的试验研究，观测其对降水的保蓄能力与减少地表径流之效果。结果表明，不同耕作方式之间差异明显：免耕和深松处理比对照（一般耕作）的保蓄能力分别提高5.67和6.11个百分点，径流量减少0.43mm和0.72mm；单纯深翻的处理两种作用均低于对照。而以种植作物的防径流效果最佳，比对照少2.33mm，比免耕、深松也减少1.87mm与1.59mm，比深翻耕作减少4.07mm。     

不同土地利用方式下紫色土坡地水土流失特征-以涪陵为例

通过对涪陵区水土保持监测分站径流小区2006年全年降雨、径流和泥沙流失观测资料进行分析,得出不同土地利用方式下径流泥沙流失规律。结果表明：在种植作物的小区,径流量、泥沙流失量均与降雨量呈正相关,相关系数最高达到了0．9763。6号弃土弃渣小区年径流量（7．99m^3）与泥沙流失量（26．58kg／m^3）均比其他小区大出许多。各小区径流量、泥沙流失量与降雨量或降雨强度间的关系可以用回归方程描述,经检验后均具有显著意义,能较好地表达拟合效果,