草地雀麦刈割对坡地水土流失的影响

在自然降雨条件下,选择25°坡地种植草地雀麦,建立径流试验小区,并在抽穗期进行刈割处理,研究刈割后草地雀麦生物学特性变化及其对坡地水土流失的影响。结果表明:坡地种植草地雀麦,水土流失防治效果显著,可使25°坡地地表年径流量与土壤侵蚀模数达到6 781.7 m3/km2和36.4 t/km2.a,保水、固土能力为93.0%和99.9%。草地雀麦抽穗期刈割,对其固土能力影响不大,仍可保持93.8%,但对其保水能力影响显著,一定程度上可以增加坡面径流流失,使保水能力降低到53.9%。草地雀麦覆盖对坡地土壤侵蚀影响显著,抽穗期刈割草地雀麦,短期内可使坡面覆盖度下降,土壤侵蚀增加,但随着草地雀麦不断再生,覆盖度快速增加,达到76.7%以后,刈割与无刈割坡地的土壤侵蚀量差异不显著。草地雀麦覆盖度与土壤入渗率对坡地地表径流流失均有一定影响,抽穗期刈割,可使草地雀麦覆盖度减小,0~30 cm土层地下生物量与无刈割坡地相比,减少33.4%,土壤入渗率相应降低,地表径流有所增加。     

清耕对赤红壤果园坡面土壤侵蚀特征的影响

为探究降雨和管理措施对南方赤红壤果园坡面土壤侵蚀特征的影响,基于野外原位径流小区观测试验,探讨清耕和刈割处理下赤红壤果园坡面土壤侵蚀特征。结果表明:2018年研究区降雨主要集中在5—9月,2019年主要集中在3—8月,2018—2019年研究区80%以上降雨是侵蚀性降雨。2018年、2019年果园坡面年径流量和侵蚀量及次降雨下坡面径流量、侵蚀量均表现为清耕处理>刈割处理,且与径流量相比,二者的侵蚀量差异更为明显。次降雨下,2018年不同处理下果园坡面径流泥沙量在3—4月变化平稳且差异小,5—9月出现了不同程度的波动,且与刈割处理相比,清耕处理波动幅度更大; 2019年不同处理下坡面径流量在2—3月,7—9月波动较大,4—7月变化平缓,但侵蚀量在年内整体波动较大。与清耕处理相比,刈割处理可以减少暴雨和大暴雨降雨等级下果园坡面径流量; 同时刈割处理下中雨、大雨和暴雨降雨等级下果园坡面侵蚀量显著降低,且暴雨降雨等级下的降低作用尤为明显。刈割和清耕处理下坡面径流量与降雨历时呈显著相关关系,与降雨量呈极显著相关关系。研究结果可为南方红壤丘陵区果园坡面水土流失的防治提供理论依据和参考。     

黄土坡面不同土地利用方式对土壤有机碳流失的影响

坡面土地利用方式与产流、产沙及土壤有机碳的流失具有密切关系。对延安燕沟流域的坡耕地、草地、刈割草地、灌木地、刈割灌木以及刺槐林地径流小区的径流、泥沙及有机碳流失量进行了分析。结果表明：在不同土地利用方式下,产流、产沙量与植被覆盖度呈负相关关系;随径流流失的可溶性有机碳量表现为：坡耕地〉刈割草地〉草地〉刈割灌木地〉灌木地〉刺槐林地小区,随泥沙流失的有机碳量表现为：坡耕地〉草地〉灌木〉刺槐林地。随泥沙流失的土壤有机碳占总流失量的主要部分,而随径流流失的有机碳只占很少的比例。因此,增加黄土坡面植被覆盖度是控制产流、产沙量和有机碳流失的重要途径。     

黄土丘陵区不同土地利用方式土壤入渗规律研究

在延安燕沟试验区建立不同下垫面(草地、刈割草地、翻耕草地、灌木地、刈割灌木地、翻耕灌木地)小区,分析了30场人工模拟降雨试验的入渗资料,结果表明,植被覆盖地平均入渗率是刈割地的1.2倍,是翻耕地的2.0倍;在地表坡度7°,草灌地土壤容重分别为1.27和0.99 g/cm3条件下,坡面平均入渗率与降雨强度具有极显著的抛物线函数关系.草地、刈割草地、灌木地、刈割灌木地雨强分别达到1.62,2.21,2.49和1.71 mm/mim时,平均入渗率具有最大值,分别为1. 17,0.97,1.67和1.51 mm/min;但翻耕草地、翻耕灌木地与此相反,雨强分别达到1.36和1.68 mm/min时,平均入渗率具有最小值,分别为0.379和0.382 mm/min;Horton入渗公式能较好地模拟不同土地利用方式下降雨的入渗过程.     

黄土丘陵区不同土地利用方式降雨产流试验研究

在延安燕沟试验区建立草地、刈割草地、翻耕草地、灌木地、刈割灌木地、翻耕灌木地径流小区,通过对30场人工模拟降雨产流试验中产流历时、径流强度、径流深、入渗率数据的分析,得出草灌地产流历时远大于翻耕地和刈割地。翻耕灌木地径流强度及波动幅度最大,为翻耕草地的1.5倍、草地的3.4倍、灌木地的15.7倍。在各次降雨过程中,草地平均径流深、入渗率分别为17.1 mm和75%,刈割草地为25.3 mm和62%,翻耕草地为38.4 mm和35.6%,灌木地为3.2 mm和97%,刈割灌木地为5.6 mm和92%,翻耕灌木地为46 mm和35%。研究结果表明,植被能有效地拦蓄径流,而对草灌地的破坏可引发黄土丘陵区严重的水土流失。     

放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落的影响

为了解放牧和刈割对草甸草原中小型土壤动物群落结构的影响,于2019~2020年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔针茅草甸草原采用自由放牧、刈割和围封3种不同草地利用方式下,研究了内蒙古草甸草原中小型土壤动物群落结构特征。调查研究在草地返青期、生长期和枯黄期3个时期进行,共捕获中小型土壤动物284只,隶属于12目34个类群。结果表明:放牧导致中小型土壤动物数量、类群数和多样性指数降低,而刈割影响相对较轻;返青期、生长期、枯黄期对应的春、夏、秋三季中小型土壤动物群落结构存在明显差异,土壤动物个体数、类群数和多样性指数均在草地枯黄期最多。放牧和刈割利用方式下改变了草甸草原中小型土壤动物在草地生长期Shannon-Weiner指数、Margalef指数、Pielou指数的变化趋势。中小型土壤动物群落表聚性在刈割利用方式中表现最为典型,放牧利用方式下0~10 cm土层中小型土壤动物有向10~20 cm 土层移动趋势;土壤pH和速效钾含量与中小型土壤动物类群有密切关系。     

刈割和药剂喷施对植被恢复初期杂草控制及灌木生长的影响

人工植被恢复初期草灌竞争是影响植被恢复效果的重要因素之一。依托实际工程,研究了植被恢复第一年杂草控制措施对灌木的影响,以期为裸露坡面植被恢复工程提供科学参考。研究结果表明:①3个刈割时间处理对灌木生长影响显著,刈割时间越晚对灌木生长的不利影响越大,刈割应在杂草出苗半个月内及时完成;②刈割留茬高度对灌木生长影响显著,以群落内灌木高度为留茬高度参考值;③用精喹禾灵和禾草净喷施处理后,杂草在一周内出现死亡,对灌木生长高度和密度促进作用显著;④精喹禾灵3个时间处理的效果为6月份处理7月份处理8月份处理,7月份和8月份处理效果不明显。     

刈割条件下松嫩平原碱化羊草草地土壤螨类群落变化特征的研究

应用类群属数、个体密度、多样性指数和MI指数等多个群落参数,研究刈割活动对松嫩平原碱化羊草草地土壤螨类群落特征的影响。本研究共捕获土壤螨类1 515只,分别隶属于3亚目61属。研究结果表明,刈割活动影响土壤螨类群落组成,其中主要是减少了隐气门亚目的个体数量;与围栏封育相比,刈割活动样地土壤螨类个体密度、群落多样性H′指数和丰富度SR指数显著下降,刈割活动明显降低土壤螨类群落结构的复杂程度和稳定性;土壤中气门亚目螨类群落结构样地间相比,刈割活动样地MI指数也显著减少,刈割活动限制了土壤捕食性螨类k选择类群比例的增长;此外,土壤甲螨群落MGP分析表明,两类处理样地间甲螨结构同样存在差异,其中刈割活动明显影响大孔低等甲螨的存在。     

氮沉降增加和人类干扰对半干旱草地土壤呼吸的影响

土壤呼吸是全球碳循环的主要流通途径,但半干旱草地土壤呼吸对全球变化和人类干扰的响应机制尚不清楚。该研究以科尔沁沙质草地为研究对象,研究氮沉降增加、人类干扰(火烧、刈割)及其交互作用对沙质草地整个植物生长季(2017年5-9月)土壤呼吸的影响。结果表明,土壤呼吸呈明显的季节动态变化,在7月最高。氮沉降增加使根呼吸显著提高42%,土壤呼吸显著增加17%(P0.001),但对微生物呼吸无显著影响。火烧使根呼吸显著提高25%(P0.01),但使微生物呼吸降低13%(P0.001),从而导致土壤呼吸未显著增加(P0.05)。刈割显著降低了土壤温度,诱导微生物呼吸和根呼吸分别降低13%(P0.001)和20%(P0.05),从而显著抑制土壤呼吸(P0.001)。氮沉降增强了火烧对土壤呼吸的促进作用,但未显著影响刈割对土壤呼吸的抑制作用。氮沉降、火烧和刈割对土壤呼吸的不同影响可对全球变化背景下沙质草地土壤碳循环的预测和天然草地的科学管理提供参考。     

黄土区不同土地利用方式坡面土壤含水率的空间变异性研究

为掌握不同土地利用方式下坡面土壤含水率的空间分布特征及其变异规律，利用经典统计学方法对黄土高原水蚀风蚀交错带草地和农地坡面土壤含水率的空间变异性进行了对比研究。结果表明：草地和农地的土壤含水率均值在同一土层深度下差异极显著，但二者在垂直方向、坡长方向的变异程度均为中等变异程度；草地和农地坡面土壤含水率的垂直变化特征不同，前者为降低型，后者在100 cm以上为波动型，以下为稳定型；草地和农地坡面土壤含水率均随坡长的增加呈波浪式变化规律，整体上有增加趋势；将坡面划分为5个坡长或将土层划分为4层以后，草地和农地坡面土壤含水率沿垂直方向、坡长方向的总体变化趋势均没有改变，但由于尺度的扩展获得了一些较大尺度上的水分信息。     

草地坡面水动力学特性及其阻延地表径流机制研究

利用野外实地放水试验,分析草地减流减沙效益,研究草地与裸地坡面的产流产沙过程与坡面流水动力学特性.试验结果表明,草地与裸地坡面土壤入渗过程均符合Horton入渗公式,且裸地坡面土壤入渗率约为草地的45%;草地坡面含沙率平均值较裸地减少70%左右、输沙率减少80%左右、径流系数减少30%左右;裸地与草地坡面流雷诺数Re均属于层流范畴,当坡面径流量较小时,裸地和草地坡面流的雷诺数和弗劳德数属于层流中的缓流范畴,当坡面径流量进一步增大,裸地坡面径流属于过渡流急流流态;草地和裸地坡面径流深没有明显差异,草地坡面径     

不同利用方式对龙里草地有机碳含量的影响

以贵州龙里草原为试验地,通过对龙里灯芯草群落的植被有机碳和土壤有机碳进行检测,探究围栏、刈割、放牧三种利用方式对草地有机碳含量的影响。结果表明:不同利用方式的草地有机碳含量差异显著,表明不同利用方式对草地有机碳含量的影响较大;根系有机碳含量随着土层深度加大而降低;根系有机碳含量最高的是围封,放牧其次,刈割最低。要有效增加草原生态系统有机碳的输入,增强草地的固碳能力,适当的围栏封育和降低人类活动是有必要的。     

草地坡面径流调控放水试验研究

通过坡面放水模拟径流冲刷试验，研究了不同放水流量下草地减水减沙效应，并从起流历时、径流流速、径流深度等方面分析了草地调控水沙的机理。结果表明：（1）草地具有显著的减水减沙效应，平均径流系数较对照减少28．3％，输沙率较对照减少78．4％。（2）裸地与草地坡面产流规律一致，裸地土壤坡面的输沙率呈先增后减再增的变化趋势，而草地坡面的输沙率呈先增后减然后逐渐趋于稳定。（3）草地能将坡面径流起流历时推迟3倍以上，可将径流流速减小40％，从而使草地坡面的径流入渗率明显增加，使径流的冲刷能力和输沙能力迅速下降。（4）草地对径流深度的影响不明显，径流深度的变化难以反映草地对径流的调控作用，径流流速可能会更好地反映水土保持措施的径流调控效果和能力。     

封育刈割放牧对草地植被的影响

通过年定位试验研究,比较全面地总结了在封育,刈割,放牧等不同条件的影响下,草地植牟群落结构和生物量的一系列变化,以及草地植被动态变化过程。     

江河堤防植物护坡技术研究成果推广应用

为有效防治土质堤防坡面的水土流失 ,保护堤防安全 ,节约护坡资金 ,研究出了以牛毛草、早熟禾、翦股颖等 8种草本植物为护坡植物 ,河柳等灌木为迎水坡脚防浪林的植物护坡技术。该成果利用植物地上部分形成堤防迎水坡面软覆盖 ,减少坡面的裸露面积和外营力与坡面土壤的直接接触面积 ,起消能护坡作用 ;利用植物根系与坡面土壤的结合 ,改善土壤结构 ,增加坡面表层土壤团粒体 ,提高坡面表层的抗剪强度 ,有效地提高了迎水坡面的抗蚀性 ,大大减少了坡面土壤损失 ,不仅其护坡效果显著 ,且投资仅为工程护坡的 10 9%～ 2 2 .1%。     

类芦绿化对边坡土壤肥力的影响

通过研究边坡位置、恢复年限和刈割对类芦(Neyraudia reynaudiana)绿化边坡土壤肥力的影响,结果表明:①边坡坡面、坡底种植槽和坡顶自然山地的土壤肥力有明显差异,坡底种植槽和坡顶自然山地土壤养分含量高,坡面养分含量较低;②随着恢复年限的增加,边坡土壤肥力改善明显,有机质含量显著增加,基本上达到了园林绿化种...     

灌草镶嵌坡面土壤紧实度变异及水文连通度的影响

在半干旱区,灌草镶嵌的植被分布通过改变水文连通度和使牲畜移动路径更为集中,从而可能改变土壤紧实度的坡面格局。为探究灌草镶嵌坡面土壤紧实度的空间变异及水文连通度的影响,在芦河流域选择典型坡面开展调查。沿坡面布设93个样点测定土壤紧实度,探究灌丛—草地镶嵌的坡面土壤紧实度沿坡面的变化。同时以水文连通度为灌草镶嵌格局的表征,阐释土壤紧实度与水文连通度的关系。结果表明:灌丛下和灌丛间草地土壤紧实度沿坡顶至坡底方向均呈现先增加后减小的趋势,即坡中部位置土壤紧实度最高;同一坡位,灌丛下土壤紧实度低于灌丛间草地土壤紧实度;灌丛土壤紧实度随累积汇流面积的增加而减小,而草地土壤紧实度随累积汇流面积的增加而增加。灌丛、草地斑块拦截上坡来沙能力的差别和牲畜移动路径在灌丛间草地更集中是导致这种空间分异的重要原因。     

不同刈割方式对苜蓿草粉营养价值的影响研究

研究表明压扁刈割的苜蓿显著提高其粗蛋白质和胡萝卜素含量 ,降低酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量 ,与未压扁刈割相比压扁刈割明显缩短干燥时间 ,减少叶片损失和牧草呼吸作用、光化学作用和酶活动损失 ,提高苜蓿草粉质量。压扁刈割显著优于未压扁刈割苜蓿 ,而与人工刈割苜蓿青草相比则差异不显著     

刈割对草甸草原土壤微生物化学计量特征的影响

以内蒙古呼伦贝尔草甸草原作为研究对象,探讨土壤微生物化学计量特征在不同刈割频次处理下的变化规律,以期为草原资源的可持续利用提供理论依据。试验设有6个处理,对照区(CK)、1年1割(M1)、2年1割(M2)、3年1割(M3)、6年1割(M6)和12年1割(M12),每个刈割处理设置3个重复。2018年8月中旬在样地内随机设置3个样方,在样方内随机设置3个取样点,分别按0～10、10～20、20～30 cm土层进行均一采样,将土样按层次充分混合并带回实验室,采用氯仿熏蒸法对样品进行处理后,进行土壤微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)、磷(MBP)含量的测定。研究结果表明:刈割没有显著影响MBC、MBN、MBP含量及其化学计量比,表明刈割处理下微生物系统具有相对的稳定性。从6个处理的平均值整体来看,MBC、MBN、MBP含量以及微生物生物量C∶N、C∶P(MBC∶N、MBC∶P)随刈割间隔延长呈现先升高后下降的趋势,并在M2和M3处最高;本研究区各处理梯度MBC∶P平均值大于30,比值较高,微生物生物量N∶P(MBN∶P)低于全球平均水平(6.9或5.6)。由于刈割一般在生长季后期进行,对草原生态系的影响比传统刈割要小得多,因此对MBC、MBN、MBP含量及其化学计量比的影响不明显,但适当的刈割不仅利于微生物的繁殖和根系的生长,而且对草原生态系统生产力以及植被群落产生积极影响,进而影响草地生态系统的结构和功能,因此应进行适宜的刈割。     

长江经济带坡面土壤保持服务功能时空格局及其变化特征

[目的]分析长江经济带2010—2015年坡面土壤保持服务功能的时空格局及其变化特征。[方法]采用修正的通用水土流失方程(RUSLE)分析长江经济带剖面土壤保持服务功能变化。[结果]2010—2015年,长江经济带年均剖面土壤保持量为1.88×1010 t/a,单位面积土壤保持量为91.54t/(hm2·a)。森林、草地、农田生态系统的单位面积坡面土壤保持量依次为129.09,111.47,40.38t/(hm2·a)。5a间,长江经济带坡面土壤保持服务功能总体呈现上升态势。国家级优化开发区、重点开发区、农产品主产区和重点生态功能区的坡面土壤保持服务功能依次增强。[结论]森林、草地、农田生态系统的坡面土壤保持能力依次降低。主体功能区战略的实施对于提升长江经济带生态安全保障能力具有重要意义。