金沙江干热河谷冲沟区优先流影响下的土壤力学特性

为探究金沙江干热河谷冲沟区优先流与土壤力学的相关机理,揭示优先流影响下土壤抗剪强度特征规律,丰富干热河谷冲沟发育区沟侵蚀机理,为该地区进一步开展沟蚀治理提供理论依据。在典型冲沟发育区选择完整冲沟为研究对象,基于染色示踪、土壤理化、原状土直剪试验,利用RDA等统计方法分析优先流与土壤力学指标间的相关性,明晰优先流和抗剪强度的关系。结果表明：(1)由于冲沟发育使冲沟内由集水区到沟底优先流发育程度逐渐降低。土壤含水率、容重、总孔隙度、有机质含量均呈优先流区大于基质流区,机械组成分形维数整体上基质流区(2.680～2.874)大于优先流区(2.746～2.893)。(2)冲沟区优先流通过影响土壤黏聚力和内摩擦角进而对抗剪强度产生影响,一定程度上会降低土体抗剪强度。集水区、沟头抗剪强度大于沟床和沟底。优先流区黏聚力(1.24～2.65 kPa)小于基质流区黏聚力(1.91～4.27 kPa),优先流区内摩擦角(19.52°～22.47°)略大于基质流区内摩擦角(17.68°～22.35°),优先流区抗剪强度(36.66～43.68 kPa)整体小于基质流区抗剪强度(38.74～47.32 kPa...     

金沙江干热河谷人工林土壤水分研究

以金沙江干热河谷6种人工林为例,采用TRIME-PICO-IPH TDR测定雨季(6-10月)土壤水分,每个样地设3个重复,分析不同人工林内的土壤水分变化特征。罗望子纯林土壤含水量稳定,变异系数小,且含水量较其他人工林高。随着深度的增加,不同人工林之间的土壤含水量差异逐渐变小。根据土壤对降雨的蓄积、利用情况,将0-100cm的土壤剖面分为水分剧烈变化层、弱利用层,草本植物水分利用层、土壤水分微调节层。     

金沙江干热河谷不同类型植被改良土壤效应研究

选择云南省金沙江于热河谷典型地段，以土壤理化特性和土壤入渗特征为指标，对不同类型植被蓝桉乔木林和扭黄毛草被的改良土壤效应进行了研究。结果表明：(1)乔木林和草被都有良好的改善土壤物理性能、化学特性和土壤入渗能力的效应，且对上层土壤的改良效果好于下层。(2)对土壤物理性能的改良乔木林优于草被，0-50cm土层乔木林地和草地上壤容重分别比荒地低15．5％和10．9％，总孔隙度高15．4％和15．3％。(3)草被对土壤化学特性的改良优于乔木林，0—50cm土层乔木林地和草地的有机质含量分别比荒地高24．8％和32．3％，全N含量高23．2％和42．9％。不同植被覆盖对P素和K素的调节作用不明显。(4)改善土壤入渗性能的作用草被优于乔木林，乔木林地和草地的稳渗率分别比荒地高27．4％和88．4％，120min的入渗总量分别高5．7％和30．1％。研究结果还显示，霍顿下渗方程较好地反映了云南元谋干热河谷不同地类的土壤入渗过程及其变化。     

浅谈金沙江干热河谷景观生态林建设模式

在金沙江干热河谷生态恢复治理中,以元谋景观生态林为例,从树种选择方面对景观生态林的营造模式进行说明,指出利用＂羊蹄甲＋凤凰木＋攀枝花＋本地植物＂的配置方式能够促进干热河谷区的生态恢复,并能产生良好的生态效益和景观效益。     

金沙江干热河谷区退化土壤结构的分形特征研究

分形理论是近年来兴起的一种新的研究工具。分析结果表明 :土壤粒径分布的分形维数能客观地反映退化土壤的结构状况和退化程度 ,可作为退化土壤结构评价的一项综合性定量指标。退化土壤的分形维数与土壤颗粒组成和微团聚体组成之间存在着明显的相关性。土壤中 <0 .0 0 1mm粘粒含量越高 ,>0 .2 5 mm团粒含量越低 ,则分形维数越高 ,结构性越差。对于同一土壤退化系列 ,分形维数越高 ,土壤退化越严重。     

金沙江干热河谷区水土流失成因及防治对策

金沙江干热河谷区水土流失严重,生态环境日趋恶化,严重影响人们的生产和生活,是长江流域有名的水土流失重灾区,防治水土流失刻不容缓。综述了金沙江干热河谷区的水土流失成因和危害,提出了工程措施、农业技术措施、植物措施、科技与资金投入、监督管理和加强宣传教育等方面的防治对策。     

金沙江干热河谷区生态经济林复合种植模式的生态经济效益研究

通过对金沙江干热河谷生态经济林的3种典型复合种植模式的观测分析，结果表明，3种复合种植模式的经济产投比、土地生产率的关系为：龙眼＋台湾青枣模式〉龙眼＋香叶天竺葵模式〉龙眼单作模式。其中龙眼＋台湾青枣模式最高，2项指标为龙眼单作模式的1．6和3．3倍。龙眼＋香叶天竺葵模式的生物量及其相关指标高于其它2种模式。各模式对局地小气候都有一定的调节作用，其中龙眼＋台湾青枣模式〉龙眼＋香叶天竺葵模式〉龙眼单作模式。从对土壤改良效应来看，龙眼＋香叶天竺葵模式明显优于其它2种模式。综合3种模式的生态经济效益分析，龙眼＋香叶天竺葵模式和龙眼＋台湾青枣模式优于龙眼单作模式。     

金沙江干热河谷典型区土壤退化机理研究——土壤侵蚀对土壤退化的作用

云南省金沙江干热河谷典型区土壤侵蚀普遍而严重 ,对土壤退化有关键性影响。通过对该区不同退化土壤的侵蚀状况 ,从土壤侵蚀对土壤退化的空间分布格局 ,土壤侵蚀对土壤退化类型的发生和作用机制 ,探讨了土壤侵蚀对土壤退化的作用和影响。结果表明 :(1)侵蚀和水土流失是造成土壤退化的要因 ,不同侵蚀类型及其强度控制了土壤退化的空间分布 ;(2 )土壤侵蚀对土壤退化的作用机制主要是 :不同土壤侵蚀强度 ,决定了土壤退化发生类型的数量和程度 ;通过对该区几类主要土壤退化类型发生机制进行分析 ,看出土壤侵蚀是以冲刷剥蚀、搬运扩散和沉积掩埋等作用为主 ,造成和加速了土壤退化的发生和发展。     

金沙江干热河谷坡改梯及生物地埂对土壤可蚀性的影响

以金沙江干热河谷试验区不同土壤类型、修建年限及生物地埂类型的梯田为研究对象,系统分析梯田和地埂土壤基本物理性质、团聚体分布特征及其抗冲、抗蚀性指标,研究了坡改梯和生物地埂对土壤可蚀性的影响。结果表明:(1)与坡耕地相比,新修梯田土壤物理性质和抗冲性及抗蚀性无显著变化,甚至有所退化,可能与土壤结构破坏、原表土搬离和坡改梯初期土壤侵蚀加剧等有关,随修建时间延长,老梯田土壤容重和孔隙度分别显著减小和增大,粒径0.25 mm水稳性大团聚体、水稳性团聚体几何平均直径(GMD)和有机质含量较坡耕地分别呈显著或极显著增加;(2)新修红壤和黄红壤梯田生物地埂土壤容重、孔隙度和抗蚀性与裸土地埂基本无显著差异,而红壤老梯田生物埂土壤紧实度和粒径2mm水稳性大团聚体显著增加,抗冲性和抗蚀性整体上较裸土地埂显著改善,说明生物地埂的长期利用可以有效增强土壤抗冲和抗蚀能力,加强地埂稳定性,有利于梯田水土保持效应的持续性;(3)地埂长期生物利用的老梯田水土保持功能最强。     

金沙江干热河谷区退耕地生态经济林种植模式效益研究

为提高金沙江干热河谷退耕还林后经济生态效益,在相同立地条件下构建3种生态经济林种植模式,小枣+葡萄混交模式、台湾青枣+芒果混交模式、小枣单作模式,对经济生态效益进行比较分析。结果表明:3种种植模式都有较高的经济收益,其中:小枣＋葡萄混交模式在单位面积中获得产值、纯收入和经济产投比、以及土地生产率都高于其它两种模式。各模式对局部小气候都有一定的调节作用,其中,台湾青枣+芒果模式林内温度比林外下降幅度最大为11.8℃,分别是两种模式的1.62倍和1.21倍,而小枣+葡萄模式在林内5 cm的地表温度下降幅度最为明显;从土壤改良效应来看,小枣+葡萄模式明显优于其它两种模式。综合对比结果表明:小枣+葡萄模式 > 台湾青枣+芒果模式 > 小枣单作模式。     

红河干热河谷林草地红壤中优先流的形态分布特征

[目的]在红河干热河谷地区开展优先流形态分布特征及与红壤特性关系的研究,为区域水资源管理和防治水土流失等工作提供理论依据.[方法]以干热河谷地区典型植被林地和荒草地为研究对象,采用野外染色示踪法并结合图像处理技术研究优先流的形态分布特征及对红壤特性响应.[结果]①林草地上层剖面平均染色面积分别为87.20％和91.97...     

金沙江干热河谷植被恢复研究进展

植被恢复是金沙江干热河谷区生态恢复的有效途径。分析了金沙江干热河谷特殊的自然条件和恶劣的生态环境现状，回顾了金沙江干热河谷自1950年代以来的植被恢复历程，综述了金沙江干热河谷植被恢复中的理论研究、品种选择、技术突破、效益评价等的研究进展，指出了目前本区植被恢复中研究手段、方法和内容等方面的不足，强调今后研究应注重加强高新技术的应用，重视植被恢复的科学性、现实性和可操作性，及加大乡土种的筛选与应用研究等方面的内容。     

干湿交替对干热河谷冲沟发育区不同土壤崩解性的影响

通过选取干热河谷区典型发育的3种原位土壤(燥红土、变性土和新积土)剖面平台,采用"浇水—曝晒"循环的方法模拟研究区干湿交替的气候条件,设置0,1,3,5次干湿交替频度,以探明不同干湿交替处理对干热河谷冲沟发育区3种典型土壤的崩解性差异及其影响因素。结果表明:(1)3种土壤的崩解过程有所差异,燥红土崩解速度较慢,崩解持续时间短,崩解残留土较多;变性土崩解速度极慢,崩解持续时间长,崩解残留土量最多;新积土崩解过程迅速,土壤崩解速度极快,几乎无残留土量。(2)3种土壤的崩解性差异明显,最大崩解指数从大到小依次为新积土(97.56%)变性土(38.67%)燥红土(12.92%);平均崩解速率表现出相似结果。(3)干湿交替对3种土壤崩解性均有一定增强作用,对燥红土和变性土崩解性增强作用主要表现为提高其最大崩解指数和增大其崩解速率2个方面,而对新积土崩解性的影响则主要表现为缩短其崩解完成所需时间。研究结果从干湿交替的角度为冲沟土壤的崩解性研究提供一定的理论参考,为认知该区水土作用过程及开展水土保持工作奠定理论基础。     

元谋干热河谷平沟建园土地治理工程效益及生态风险

元谋干热河谷冲沟侵蚀发育,水土流失严重,人地矛盾突出。自2010年以来,该区开展了一种集“水土流失治理、土地开发和果蔬园建设”为一体的新型土地治理工程——平沟建园。该工程在增加耕地面积和增加土地收益等方面发挥了重要作用,但随着工程的推进,其对生态环境的影响也不容忽视。该文采用遥感解译结合实地调研方法,分析了元谋干热河谷平沟建园土地治理工程现状及产出效益,并对工程中存在的潜在生态风险进行了探讨。结果表明,平沟建园土地治理工程以民营企业和个体户为投资主体,截至2018年,已完成造地总面积超过6700 hm^2,显著提高了该区土地资源利用效率。该工程造地投入为3.3~18万元/hm^2,平均10.65万元/hm^2,新造地主要种植葡萄、番茄等果蔬,年总产出最大可达造地平均投入的12.7倍,经济效益显著。但在工程实施中,存在局部新造地边坡沟蚀发育、水资源利用及其土壤水分平衡变化,以及农药化肥大量施用威胁水体安全等潜在生态风险。平沟建园工程是一项非官方组织的民间致富土地治理工程,未来需加强对工程具体生态效益及潜在生态风险问题开展科学监测与试验研究,以期为元谋平沟建园工程的科学实施以及经济、生态与社会效益的持续发挥提供理论依据。     

喀斯特洼地退耕和耕作土壤优先流特征

应用亮蓝染色示踪技术,研究了喀斯特洼地退耕封育区土壤和耕作土壤的优先流类型及其特征,分析2种土地利用方式下的土壤优先流路径分布特征以及影响因素,并结合去除耕作层的对比试验,阐述了耕作层对优先流发生及其优先流路径发育的重要影响。结果表明,喀斯特洼地优先流类型为大孔隙流、裂隙流;耕地与自然封育区的优先流程度差异显著(P0.01),虽然其剖面染色总面积并无明显差异,但耕地染色区域主要集中在表层土壤,0—20cm范围内染色面积占染色总面积的91%,而自然封育区染色面积比仅为60%;耕地的水分入渗深度小于自然封育区,耕作层阻碍了水分入渗及优先流的产生并加强了孔隙中水分与基质的交换;耕作层以下土壤优先流程度与自然封育区差异不明显,但其优先流路径分布特征具有明显差异,自然封育区的孔隙、裂隙发育程度高于耕地,但是最大入渗深度大于退耕封育区,表明封育区更能有效的蓄持水分;植被覆盖及其根系生长通过影响土壤理化性质及其优先流路径分布导致优先流特征差异,而同时耕作层的存在对于耕作层以下部分优先流路径的发育起到关键作用。     

汾河流域下游不同土地利用方式下优先流区与基质流区土壤团聚体稳定性分析

优先流是水分和溶质在土壤中非均质性运移的普遍现象,但对其形成的优先流区和基质流区土壤团聚体稳定性的研究还较少。为了阐明土壤团聚体破碎机制的差异,研究以汾河流域下游农田、撂荒地和果园3种土地利用方式为对象,采用野外染色示踪法与Le Bissonnais(LB)法分析了土壤染色区分下优先流区与基质流区土壤团聚体稳定性特征。结果表明:土壤染色率主要分布在0—30 cm土层,在10—30 cm土层果园显著高于撂荒地。LB处理的>0.25 mm团聚体含量和平均重量直径(MWD)在不同土地利用方式下表现为果园>农田>撂荒地,相对消散指数(RSI)和相对机械破碎指数(RMI)则有相反的趋势。优先流区在10—20 cm土层比基质流区具有更强的团聚体稳定性以及抵抗消散作用和机械破坏能力。土壤染色率与快速湿润的MWD呈显著负相关,与RSI呈显著正相关。研究表明果园比农田和撂荒地具有更好的优先流特征和团聚体稳定性,并且优先流区抗团聚破碎能力比基质流区更强,这将有利于维持优先流途径稳定性。     

长江三峡花岗岩区林地优先流影响因子分析

为了研究三峡地区花岗岩林地优先流影响因子，在长江三峡地区曲溪小流域内选定的实验坡面下部，垂直开挖了一个长度为2．9m、深度为2．60m的土壤剖面。在降雨过程中观察优先流过程，分析降雨对优先流的影响。同时对该地区的土壤物理性质和土壤渗透特性进行了测定，分析其对优先流的影响。分析结果表明，影响长江三峡花岗岩区优先流产流的降雨量在26mm（24h降雨量）以上。长江三峡库区的降雨可分为递减降雨型、均匀降雨型、突发降雨型及峰值降雨型4种类型，不同降雨类型对应的优先流过程都表现出相应的降雨过程特征。不同降雨类型的优先流出现时间也各有差异，峰值降雨型降雨产生的优先流出现时间最早，其次是突发降雨型、递减降雨型、均匀降雨型。当一场降雨中的最大降雨强度〉0．075mm／min时，就有可能产生优先流。非毛管孔隙比例较大的土壤中容易形成优先流。研究区林下土壤中粗颗粒含量呈现出由上层至下层逐渐增多的趋势。对于较深层次土壤来说，它们含有的较粗颗粒有利于优先流的形成。优先流的存在使距地表83～110cm土层中土壤稳渗速率较其他土层得以大幅度提高，土层内快速运动的水流又加速了优先流的形成与发展。     

不同生态脆弱区土壤侵蚀对土地生产力影响对比研究

通过外业调查、实验测试、大田模拟试验等方法,在土壤侵蚀特征分析基础上,对黄土丘陵和金沙江干热河谷2个生态脆弱区由于土壤侵蚀导致的坡耕地土地生产力衰退进行了对比研究。结果显示,不同生态脆弱区无任何水土保持措施的坡耕地土壤侵蚀,在导致可耕作土层变薄的同时,都造成了不同程度的土壤物理性能和人渗能力下降,土壤养分流失以及土地生物生产能力的衰退。相同强度土壤侵蚀对坡耕地土地生产力的影响,干热河谷区大于黄土丘陵区,是黄土丘陵区的2．1～2．9倍。     

元谋干热河谷冲沟发育区植被恢复对土壤碳氮的影响

冲沟侵蚀是一种剧烈的土壤侵蚀过程,导致冲沟发育区地表形态处于显著变化的非稳定状态.通过封禁使植被自然恢复是元谋干热河谷冲沟治理的主要模式之一,但在沟道植被持续恢复与冲沟显著发育的综合作用下,沟道土壤碳氮含量的变化趋势仍有待明晰.选择元谋干热河谷1条典型冲沟,在沟内随机布设81个1 m×1 m的样方,分别在2012年和2...