黄土高原小流域坝地水分时空分布特征

为有效认识黄土高原淤地坝坝地土壤水分时空分布特征,通过对王茂沟小流域2号坝坝地土壤水分长期监测,分析了坝地土壤水分的统计特征。结果表明:(1)坝地各层土壤水分均表现为中等变异,表层土壤含水量的极差较大,0~2.40m土层土壤平均含水量变化范围为9.92%~23.70%,随深度的增加,土壤平均含水量表现为先减小后增大的趋势;(2)坝地土壤水分具有明显的分层现象,多数监测点的土壤水分在时间上属于中等变异,表层土壤水分变化剧烈,随着深度的增加变异系数开始变小,水分变化程度减弱;根据变异系数的大小,坝地土壤水分可以划分为4个层次:水分剧变层(0~0.20m),水分活跃层(0.20~0.60m),水分次活跃层(0.60~1.40 m),水分相对稳定层(1.40 m以下);(3)坝前各层土壤含水量均明显高于坝中和坝后,在0~0.40 m坝地的含水量明显高于坡地,0.40~1.40 m坡地含水量高于坝地,1.40m以下坝地含水量高于坡地,且坝地各层土壤含水量随时间的变异系数均小于坡地。     

黄土高原沟壑区小流域土壤养分分布特征

研究了黄土高原沟壑区王东沟流域土壤养分布特征，有机质，全氮、全氮、碱解氮、全磷、速效磷在王东沟小流域的分布呈现塬面＞山坡地＞坡台地的趋势，这是由于养分的投入主要分布在塬面，流失的养分在山地富集的结果，流域内土壤K素含量无较大差异，全钾，速效钾，缓效钾含量均比较高，流域内有机质含量不高，钾素较丰富，速效养分含量较低，且分布不均，林，草地有机质和碱解氮含量比农田土壤高，由于没有外源磷素的补充，其全磷，速效磷含量较农田土壤低，且变幅较大，果园土壤全氮，碱解氮，有机质，速效钾含量是所有土地利用方式中最低的。     

黄河三角洲自然保护区植被与土壤C、N、P化学计量特征

为阐明黄河三角洲自然保护区生态系统的元素含量水平和化学计量特征并判断该区域植被生长的限制因子,选择保护区5种典型植物群落翅碱蓬、碱蓬、芦苇、柽柳和白茅为研究对象,测定植物不同器官和土壤剖面中有机碳、全氮、全磷含量,分析保护区植物群落与土壤的C、N、P化学计量特征。结果显示:5种群落中典型植物各器官C和P含量规律大体一致,除白茅和柽柳外,均表现为叶根茎,白茅茎的C和P含量高于根。不同植物器官N含量则表现出一致的变化规律,均为叶茎根。各植被类型叶片N∶P值均小于12,且与根系的N∶P值接近。土壤C、N含量的平均值分别为4.78 g?kg~(-1)、0.32 g?kg~(-1),均低于全国水平。P含量的平均值为0.53 g?kg~(-1),略低于全国水平。不同土层之间土壤元素含量差异不显著。不同群落土壤C∶N∶P值不同,同一群落不同土层的土壤C∶N∶P值变异性较小。植物叶片C、N、P含量以及C∶N、C∶P与0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土层土壤C、N含量之间均存在显著的相关关系(P0.05)。以上结果表明,黄河三角洲自然保护区不同土层土壤C、N、P含量相对稳定,总体低于全国水平,土壤N的匮乏引起了C∶N和C∶P值的变化。植物叶片和根系的C∶P值接近,说明生态系统元素循环相对稳定,同时叶片N∶P值小于12,进一步说明土壤中N的匮乏使其成为植物生长的限制因子。     

红壤小流域不同土地利用方式下土壤N,P流失特征研究

研究了次降雨过程中红壤小流域5种不同土地利用方式土壤N,P养分流失特征。结果表明,在降雨后,花生地、花-橘间作、橘园、板栗园和水田5种利用方式表层土壤N,P养分含量均有不同程度下降,其中花生地N,P含量下降最为明显,水田N,P含量降幅则最小;不同形态养分平均降幅依次为有效氮(5.49%)、有效磷(5.25%)、全氮(1.45%)、全磷(0.59%)。各样地地表径流中水溶态N,P养分含量花生地明显高于其他样地,而泥沙中N,P养分含量则以水田最高;各样地侵蚀泥沙中N,P养分有明显的富集现象,板栗园和橘园N,P养分富集率高于其他样地,水田N,P养分富集率最低。不同形态养分富集率也不同,全氮平均富集率为1.30,有效氮1.18,全磷1.11,有效磷1.38。侵蚀径流中N,P养分与表层土壤相同形态养分之间呈显著正相关。     

光伏电站内不同植被下土壤C、N、P 化学计量特征

西部地区光伏电站的建设和运营会对土壤和植被产生一定破坏,造成局地风沙危害。以光伏电站内樟子松、苜蓿和黄芪样地为研究对象,对不同植被下土壤养分及其化学计量进行研究,为光伏电站内植被恢复模式选择提供数据支撑。结果表明,不同植被下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量的大小顺序为SOCTNTP。相同植被间,黄芪地表层土壤的SOC含量显著高于底层,苜蓿地则是下层显著高于表层;不同植被间,只有黄芪地表层土壤SOC含量显著高于苜蓿地,下层土壤SOC则是苜蓿地显著高于黄芪地,其余样地间土壤SOC、TN和TP差异均不显著。整个研究区C、N、P化学计量比的大小顺序为C∶PC∶NN∶P。0～20 cm表层土壤均是黄芪地C∶N、C∶P和N∶P大于樟子松地和苜蓿地(差异不显著),而20～40 cm土层则是苜蓿地C∶N、C∶P和N∶P最大(只有苜蓿地和黄芪地间的C∶P差异显著);不同土层间只有黄芪地的表层土C∶N显著高于底层土。土壤SOC、TN、TP、C∶N和N∶P含量均为弱变异,只有C∶P为中等变异。土壤SOC与C∶N和C∶P,C∶N与C∶P,N∶P与TN均呈极显著正相关。研究区土壤的C∶P为12.79,远低于中国陆地土壤C∶P平均值,表明光伏电站土壤N素缺乏,C偏低,N为养分限制因子。     

黄土高原小流域坝系水土保持监测技术探讨

为了全面、系统地监控和及时掌握坝系工程建设和运行的基本情况,积累基础资料,为坝系工程建设综合效益评价提供技术支撑,为宏观决策提供科学依据,必须开展坝系水土保持监测工作。以《黄河流域水土保持小流域坝系监测导则》等规范为依据,结合编制黄土高原小流域示范坝系监测设计的工作实践,提出了黄土高原小流域坝系水土保持监测的内容、方法及有关问题。     

黄土高原小流域坝系监测指标初探

淤地坝是小流域综合治理的最后一道防线，其拦泥减沙效益居各项水保措施之首，在水土流失综合防治中起着重要作用。小流域坝系工程的监测分为两个时段，即建设期和运行期。主要监测内容包括项目区水土流失状况、淤地坝工程基本情况、淤地坝工程建设情况、淤地坝的安全稳定性、淤地坝工程防治效果等。主要监测指标有水土流失背景值、水土流失强度和面积、水土流失量、水土流失危害、主体工程基本情况、设计审批基本情况、建设管理基本情况、工程数量和质量、坝系安全性和稳定性、基础效益、生态效益、经济效益和社会效益等。     

黄土高原坝地层状土壤剖面孔隙分布特征

以明确自然界中广泛存在的层状结构土壤孔隙分布特征为目的。选黄土高原典型坝地土壤剖面为研究对象,利用CT扫描技术分析耕作层、犁底层、心土层土壤三维结构,探讨层状土孔隙参数随土层结构变化及界面层孔隙特征。结果表明：(1)瘦长型孔隙(孔隙形状系数≤0.2)是各土层土壤孔隙的主要形态。各土层的孔隙参数具有明显差异。耕作层的总孔隙度最高,大孔隙(≥1 mm)分布较多;犁底层孔隙总数量最高,含有较多孤立的小孔隙(≥0.1～0.5 mm)和微小孔隙(≥0.06～0.1 mm),但连通性最差;心土层孔隙参数多数介于耕作层与犁底层之间。(2)坝地剖面层状土壤具有一定厚度的界面层,各孔隙参数均在土层界面位置存在突变点,具有明显分界现象。孔隙特征参数均呈过渡位置渐变、界面位置突变的规律。在界面层,犁底层土壤总孔隙度和连通性与耕作层相比,分别显著下降41.6%,69.8%;心土层在界面层的土壤总孔隙度和连通性与犁底层相比,分别显著增高30.4%,52.3%。(3)孔隙孔径大小与孔隙形态密切相关,大孔隙形态多呈瘦长型,而微小孔隙形状则多呈规则型。(4)土层越深,连通性与总孔隙度、孔隙总数量、孔径分布及孔隙形状的...     

黄土高原小流域土壤阳离子交换量分布特征及影响因子

通过对黄土高原陕北地区3个小流域(朱家沟、纸坊沟和泥河沟)27个采样点的54个土壤样品分析,应用统计方法讨论土壤阳离子交换量的分布特征和影响因子。结果表明:(1)在3个所选定的典型小流域中,土壤CEC呈现明显的地带性,从北到南,CEC值显著升高。(2)在同一流域,CEC垂直地带变化基本表现为随高度降低而增大;而在同一剖面中,表层土壤CEC值总是高于下层。通过相关性分析和逐步回归检验,得出在粘土矿物类型基本相同的前提条件下,影响CEC值变化的主要因素有pH值、土壤黏粒含量和有机质含量,粉粒含量的影响较小,而砂粒含量则与CEC表现出显著负相关。     

黄土高原小流域坝系建设有关问题探讨

针对过去淤地坝建设中存在的诸如部分坝系工程总体规划滞后、工程布局不合理、工程设计无开拓性、投资效益低下等问题,对坝系建设目标、建坝时序安排、创新工程设计、建立长效投资机制等方面进行了探讨。     

黄土高原小流域坝系规划评价方法研究

根据坝系规划评价的原则和层次分析法,选取了3个层次、9个指标的坝系规划评价指标体系。通过分析研究得出坝系规划评价指标体系各指标的计算方法,并确定了各指标的权重值,最终计算出小流域坝系规划综合指数。计算结果显示,小流域坝系规划综合指数越大,经济、社会、生态3大效益也越大,因此在小流域坝系多方案规划中选择综合指数最大的作为优化方案。该方法值得推广使用。     

祁连山东段青海云杉林C∶N∶P化学计量特征

生态化学计量特征对于揭示植物对营养元素的需要和当地土壤的养分供给能力,以及植物对环境的适应与反馈能力具有十分重要的意义。以祁连山东段青海云杉林为研究对象,测定了植物和土壤中的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,分析了植物和土壤的C∶N、C∶P、N∶P等化学计量特征。结果显示,祁连山东段青海云杉林叶片的C、N、P含量分别为(4.626±0.977)、(4.433±1.861)、(0.911±0.089)g/kg,变异系数分别为21.12%、41.98%、9.77%;C∶N、C∶P和N∶P分别为1.185±0.427、5.140±1.267和4.904±2.145,变异系数分别为36.03%、24.65%和43.74%。土壤的C、N、P含量分别为(86.01±7.10)、(5.39±1.71)、(0.48±0.10)g/kg,土壤的C、N含量随土层深度的增加变化明显,并且C、N之间存在显著的相关关系。研究结果表明,祁连山东段哈溪林场2 700~3 000 m的青海云杉生长主要受N元素的限制。     

树儿梁小流域坝地土壤颗粒的分形特征

土壤颗粒的分形维数是重要的土壤物理特性,为研究坝地土壤颗粒分形维数的内涵和利用土壤颗粒的分形维数来描述与土壤性质的关系,本研究计算了树儿梁小流域坝地土壤颗粒的分形维数,并分析了分形维数与各粒级组成及其土壤养分的关系.结果表明:树儿梁坝地土壤颗粒的分形维数随土壤黏粒的增加而增大,坝前、坝中、坝尾土壤颗粒的分形维数分别为2...     

黄土高原小流域坝系示范工程监测成果浅析

2007年水利部公益性行业科研专项中的"小流域坝系监测评价技术研究"项目选择黄土高原地区12条小流域坝系作为研究对象,监测坝系降雨量、淤积量、输沙量以及小流域坡面治理的动态情况。通过对小流域坝系把口站、典型淤地坝的长期及定点观测,采取典型调查、普查和抽样调查等方法,获取了小流域坝系工程建设动态和拦沙蓄水、坝地利用及增产效益等信息。对上述监测成果进行初步分析,并针对监测项目中存在的技术力量薄弱、数据归纳分析不够等问题提出了建议。     

黄土高原某些耕作土壤中土壤微生物生物量C、N与矿化N的关系

The chloroform fumigation-incubation method was used to measure the soil microbial biomass C (SMBC) and N (SMBN) in 16 loessial soils sampled from Ansai, Yongshou and Yangling in Shaanxi Province. The SMBC contents in the soils ranged from 75.9 to 301.0 μg C g^-1 with an average of 206.1 μg C g^-1, accounting for 1.36%~6.24% of the total soil organic C with an average of 3.07%, and the SMBN contents from 0.51 to 68.40 μg N g^-1 with an average of 29.4 μg N g^-1, accounting for 0.20%~5.65% of the total N in the soils with an average of 3.36%. A close relationship was found between SMBC and SMBN, and they both were positively correlated with total organic C, total N, NaOH hydrolizable N and mineralizable N. These results confirmed that soil microbial biomass had a comparative role in nutrient cycles of soils.     

科尔沁沙地半固定沙丘不同坡位土壤C,N特征

[目的]研究沙丘不同坡位土壤碳氮的分布特征,旨在探索沙丘不同坡位植被演替机制。[方法]选取高于5m的半固定沙丘,沿主要风向于坡底、坡中、坡顶和背风坡设置样点,对土壤容重、土壤总有机碳含量和土壤总氮含量进行测定,并计算碳氮比、碳氮密度和碳氮储量。[结果](1)不同坡位土壤碳含量均随深度增加显著降低,主要变异层发生在0—40cm层。不同坡位土壤碳含量在30—40cm层和60—100cm层存在差异。(2)氮含量与容重在不同坡位和不同深度均不存在显著差异性,碳氮比在坡底和坡顶存在显著的垂直差异性,背风坡60—100cm层土壤碳氮比显著高于其它坡位。(3)各坡位土壤碳密度随深度增加显著下降。30—40cm层土壤碳密度存在显著的坡位差异,而土壤氮密度的垂直差异和坡位间差异均不显著。(4)半固定沙丘土壤碳氮储量分别为716.89和94.14kg/m2,不同坡位差异性不显著;碳储量的构成在4种坡位差异较大,而各坡位不同深度土壤氮储量对总储量的贡献差异较小。[结论]科尔沁沙地半固定沙丘土壤碳氮含量与密度不同坡位的差异较小,同时各坡位的碳氮均存在显著的垂直差异性,尤其在30—40cm层,变异程度较大,这可能与该层植物根系分布有关。     

黄土高原小流域坝系建设存在的问题及建议

从小流域淤地坝建设中土壤侵蚀模数的应用、淤地坝对沟道侵蚀的系统影响、淤地坝的可持续利用、土壤侵蚀控制等方面分析了现行淤地坝规划、设计和施工中存在的问题和不足,并提出了加强对小流域土壤侵蚀快速评估方法研究及相关成果的推广应用、加强对淤地坝减蚀作用的机理及其对小流域侵蚀环境系统影响分析研究、研究和改进现行的淤地坝设计施工方案等建议。     

黄土高原小流域植被特征及其季节变化

植被作为影响水土流失的一个重要因子一直受到广泛关注 ,黄土高原的植被特征随季节发生很大的变化 ,从而对土壤侵蚀发生深刻影响。选择陕北安塞县大南沟小流域 ,于 1998年、1999年和 2 0 0 0年的 5～ 10月 ,每 2周1次对其植被盖度、植被高度和叶面积指数 (L AI)及其季节变化进行了测量和分析。在大南沟流域 ,一半以上的土地是农地 ,种植了玉米、糜子、谷子、马铃署、荞麦和大豆 ,其它土地利用方式有荒草地、休闲地、灌丛、林地和果园。对于农地 ,叶面积指数、作物高度和盖度随季节发生很大的变化 ,农地盖度在春天增长缓慢 ,一般在 8月份才达到其最大值 ;非农地的盖度从 4月份开始增长 ,一般 6～ 7月达到其最大值 ,并保持至 9月甚至 10月份。年降雨总量对植被有很大的影响 ,而单场大降雨对植被特征也有很大的影响     

甘肃省黄土高原典型小流域侵蚀沟道特征

[目的]对甘肃省黄土高原典型小流域侵蚀沟道的分级分类进行简要研究,为进一步推动该区水土保持和生态治理工作提供理论基础。[方法]在甘肃省第一次全国水利普查结果的基础上,运用GIS技术,采用地貌几何定量数学模型分级方法,定量化分级沟道,并从地质、地貌、大小以及形状对侵蚀沟道进行分类,由此来推断黄土高原区侵蚀沟道的特征。[结果]甘肃黄土高原典型小流域侵蚀沟道主要以Ⅰ级沟道为主,其中丘陵沟壑区主要以半开析、中度割裂、半主沟型为主;高塬沟壑区主要以半开析、中度割裂、支沟型为主。[结论]丘陵沟壑区第五副区沟壑狭窄陡峭,沟道破碎化程度高,水土流失量高,治理难度大,沟道难以利用。     

黄土高原沟壑区小流域土壤水分空间分布特征

以长武王东沟小流域为研究对象 ,研究了黄土高原沟壑区小流域的土壤水分分布特征。结果表明 :在王东沟小流域内 ,土壤剖面中 0— 2 m的土层经过一个雨季之后 ,土壤水分得到了部分的恢复 ;2 m以下土层 ,由于没有水分补给 ,相对比较干燥。该流域内农地的土壤贮水量高于草地 ,草地高于果园地 ,林地的土壤贮水量最低。而在同一地理位置 ,土壤的水分分布又受坡度、坡向、坡位、植被类型、植被密度和生物量的影响 ,表现出一定的空间变异特性