土壤抗冲性研究方法及影响因素综述

土壤抗冲性是最能体现区域水土流失过程和规律的指示指标之一,对抗冲性的研究成果已有大量的研究论文报道。通过总结前人的研究成果,从土壤抗冲性指标确定、研究方法及影响因素等方面,介绍土壤抗冲性的研究进展。同时对未来土壤抗冲性研究进行了展望,在今后的研究中可以形成统一的评价指标对土壤抗冲性进行评价;另外也可加强各影响因素对土壤抗冲性的影响程度研究,并建立土壤抗冲性与其影响因素间相关模型,为今后水土保持工作提供更方便快捷、更准确有用的帮助。     

排土场边坡土壤抗冲性空间变异性特征

为了深入研究排土场坡面侵蚀过程机理,加快矿山废弃地土地复垦进程,采用传统统计学和地统计学相结合的方法,以海州露天矿排土场边坡为研究对象,利用改进的原状土水槽冲刷法,研究了排土场土石混合边坡土壤抗冲性的空间变异性特征及砾石对其影响.结果表明:砾石含量沿排土场坡面在6.55％～38.55％之间,不同坡位间差异不显著,砾石含量与土壤抗冲性之间存在一定程度的负相关关系;土壤抗冲性指数的变异系数为25.63％,属于中等变异性;土壤抗冲指数的理论模型为高斯模型,块金系数Co/(Co+C)为34.2％,在变程为16.85 m内具有中等强度的空间相关性;土壤抗冲指数的空间分布表现为沿坡长方向,从坡顶到坡底脚,呈现先减小后增大的趋势,最大值位于坡顶处,最小值以“岛状”位于坡面中部.     

黄土区不同植被条件下的土壤抗冲性

该文以晋西黄土区刺槐林地、油松林地、农地、草地、道路边坡为研究对象,用野外实地放水冲刷的方法,以地表径流含沙量为指标,研究了不同植被条件下土壤的抗冲性,并就坡度、地被物、植物根系对土壤抗冲性的影响,以及流量和土壤抗冲性的相关性进行了探讨.研究得出不同植被条件下土壤的抗冲性为油松林地>刺槐林地>草地>道路边坡>农地.林草措施的抗冲效果与坡度密切相关,且随坡度的增大林草措施的防冲效果变小;地被物对土壤抗冲性有显著影响,没有地被物的土壤抗冲性明显小于有地被物的土壤;植物根系对土壤抗冲性的影响与冲刷水流的流量密切相关,冲刷水流的流量较小时根系对土壤抗冲性的改善效果更为突出.黄土区水土保持的关键是分散地表径流.     

不同植物根系对土壤抗冲性的影响

[目的]研究不同植物根系对土壤抗冲性的影响。[方法]采用改进的原状土冲刷水槽法,探讨了不同雨量、不同坡度下,4种植物的土壤抗冲性与根系生物量的关系。[结果]在小雨冲刷下,不同植物上层土壤的抗冲性和根系生物量随着坡度的增大而增强,而下层土壤表现出相反趋势;中雨冲刷下,丁香对上层土壤抗冲性的影响较大,而丁香、红瑞木下层土壤的抗冲性和根系生物量随着坡度的增加而减小;大雨冲刷下,不同植物上层土壤的抗冲性基本上随着坡度的增大逐渐增强,而根系生物量呈相反趋势,在下层土壤中其表现规律不一致。另外,土壤抗冲性与根系生物量密切相关,中雨、大雨冲刷下土壤抗冲指数与根系生物量的相关性明显高于小雨冲刷下。[结论]不同植物根系对土壤抗冲性有明显影响,可为水土流失区的植被修复提供科学依据。     

黔中喀斯特地区不同岩性土壤的抗蚀抗冲性研究

对贵州省中部喀斯特地区4种典型成土母岩(灰质白云岩,石灰岩,长石石英砂岩,白云岩)发育的土壤的抗蚀抗冲性进行研究。结果表明:可将衡量土壤抗蚀性的12个指标压缩为3个最佳指标。抗蚀性指标主成分分析综合指数表明,4种岩性土壤抗蚀性为:灰质白云岩(43.42)>石灰岩(5.49)>白云岩(2.72)>长石石英砂岩(-34.49);15°、20°、30°3个坡度下的抗冲性显著不同,随着坡度的增加,4种岩性土壤抗冲性显著差异也逐渐增加;4种岩性土壤抗冲性变化规律与抗蚀性吻合,土壤抗冲性强弱与抗蚀性强弱趋于一致。土壤的抗蚀性与抗冲性与成土母岩的性质关系密切。     

黄土丘陵水蚀区生物结皮土壤抗冲性试验研究

以典型黄土丘陵沟壑区不同发育年限的生物结皮为研究对象,探索了不同发育年限生物结皮对土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、粘结力、容重等与土壤抗冲性有关的理化性质的影响,并与流水冲刷试验结果相结合,揭示水蚀条件下生物结皮的形成对土壤抗冲性的影响,明确生物结皮在研究区退耕还林(草)生态恢复中的地位及作用.结果表明:结皮形成对土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、粘结力、容重均产生了影响.土壤抗冲性与结皮有机质含量、粘结力、水稳性团聚体合量呈负相关,与容重呈正相关.有机质含量对结皮土壤抗冲性影响最大,其次为粘结力、水稳性团聚体含量及土壤容重,其中有机质含量对土壤抗冲性的影响达到极显著水平,粘结力对土壤抗冲性的影响达显著水平.     

黔中地区不同岩性区土壤抗冲性研究

为掌握黔中地区土壤侵蚀空间的变异规律,开展区域土壤侵蚀评价及趋势预测,为科学合理开发利用土地资源提供理论依据.通过野外调查、室内分析和模拟试验,研究黔中地区不同岩性发育土壤的理化性质和土壤抗冲性.结果表明:不同岩性发育土壤的理化性质与紧实度在0.01水平下差异显著,土壤抗冲性在0.1水平下差异显著;碳酸盐岩组土壤容重显...     

晋西黄土区水土保持林地抗冲性研究

该文采用野外试验方法,以单位水量在单位面积上冲刷的土壤量为指标,对晋西黄土区水土保持林地抗冲性进行了研究,得出不同地类土壤抗冲性差异显著．研究结果表明：油松×刺槐混交林的抗冲性最好,其次是油松林地＞刺槐林地＞虎榛子林地＞沙棘林地＞荒草地＞玉米茬地＞土质马路＞新开垦地;坡度对土壤冲刷量的影响十分明显;随冲刷过程的进行,土壤冲刷量不断减少,减少至一定值则不再减少,此时的值称为基值．同时对糙率、冲刷过程进行了分析．     

紫色丘陵区农林混作模式的土壤抗冲性影响因素

 【目的】研究土壤抗冲性的影响因素。【方法】采用原状土冲刷试验及室内土壤理化性质分析的方法,对紫色丘陵区农林混作模式的土壤抗冲性影响因素进行研究。【结果】（1）容重与土壤抗冲指数呈正相关,总孔隙度与土壤抗冲指数呈负相关。在短历时高强度的冲刷条件下,紫色土的土壤容重越大,孔隙度越小,土壤越紧实,其抗冲性能越强;（2）土壤抗冲指数与细砂粒（0.25～0.05 mm）含量呈显著正相关且表现为指数函数关系,说明较粗颗粒的存在有助于提高土壤抵抗径流冲刷的能力;（3）＞5 mm水稳性团聚体与土壤抗冲指数呈极显著正相关,＞0.25 mm水稳性团聚体与土壤抗冲指数呈显著正相关,大粒径水稳性团聚体含量越高,土壤结构越好,土粒越不易被径流冲散,土壤抗冲性能越强;（4）土壤抗冲指数随稳渗率、初渗率呈线性变化,分别呈极显著正相关和显著正相关;（5）不同径级根系生物量均与土壤抗冲指数呈极显著正相关,根密度与土壤抗冲指数呈显著正相关,＜3 mm根系长度与土壤抗冲指数也呈显著正相关;根系的存在有效地提高了土壤抗冲性。【结论】土壤容重、细砂粒含量、＞5 mm水稳性团聚体含量、稳渗率、＜1 mm根系生物量可用于该地区土壤抗冲性的预测和评价。     

紫色土区植物篱模式对坡耕地土壤抗剪强度与抗冲性的影响

【目的】土壤抗剪强度和抗冲性是反映土壤综合对抗水力侵蚀性能和评价复合农林业模式生态效益的指标。研究植物篱模式对土壤抗剪强度、抗冲性及其坡面分布的影响,为探讨植物篱模式控制水土流失及农业非点源污染机理研究提供参考。【方法】利用植物篱控制水土流失的长期定位试验,采用原位监测法测定土壤抗剪强度,原状土冲刷法测定土壤抗冲性,剖面挖掘法测定根系参数,简易比重计法、湿筛法、吸管法、环刀法等测定土壤颗粒组成、水稳性团聚体组成、微团聚体组成、容重等主要土壤理化性质,数理统计方法研究紫色土区植物篱模式对坡耕地土壤抗剪强度、抗冲性及其坡面分布的影响。【结果】与横坡农作模式相比,0-10 cm和10-20 cm土层土壤在20°坡地紫穗槐模式下的平均抗剪强度（SS）分别增加70.3%和89.3%,平均抗冲指数（ASI）分别增加84.1%和35.2%;香根草模式下,平均SS分别增加49.6%和133%,平均ASI分别增加48.0%和26.1%;13°坡地紫花苜蓿模式下,平均SS分别增加62.2%和51.9%,平均ASI分别增加188%和57.3%;蓑草模式下,平均SS分别增加89.7%和50.6%,平均ASI分别增加175%和26.9%。20°坡地植物篱模式提高土壤SS与ASI的平均效应分别为85.5%和48.4%,13°坡地的分别为63.6%和112%。土壤ASI随冲刷时间增长呈幂函数型增大,植物篱模式土壤抗冲性的增幅远大于横坡农作模式。坡面自下而上,横坡农作模式土壤抗剪强度与抗冲性呈近直线式减小或自下、中坡位急剧减小;植物篱模式的呈波浪式减小,篱带增加,作物带减小。【结论】植物篱模式明显或显著提高了土壤抗剪强度与抗冲性。就表层（0-10 cm土层）土壤而言,20°坡地紫穗槐模式提高土壤抗剪强度与抗冲性的效应大于香根草模式;13°坡地紫花苜蓿模式提高土壤抗剪强度的效应小于蓑草模式,提高土壤抗冲性效应大于蓑草模式。20°坡地植物篱模式提高土壤抗剪强度效应大于13°坡地,提高土壤抗冲性效应则小于13°坡地。植物篱模式改善了坡地土壤抗剪强度与抗冲性的过大坡面异质性。     

陕北黄土区生物土壤结皮抗冲性研究

生物土壤结皮对提高黄土区土壤抗冲刷与抗侵蚀能力起着重要作用,充分认识和了解其作用机理对治理该区土壤侵蚀具有重要意义。该文采用原状土冲刷槽的实验方法,于2008年9月对陕北黄土区不同类型生物土壤结皮冲刷过程中的径流含沙量、冲刷总量及抗冲指数进行了研究,结果表明:①苔藓比例是衡量生物土壤结皮抗冲能力的重要指标,土壤冲刷总量与苔藓比例呈负相关,生物土壤结皮崩解时间与其呈正相关。②生物土壤结皮冲刷过程中,径流含沙量随冲刷时间逐渐增加,在生物土壤结皮完全崩解后,径流含沙量开始减少。③土壤抗冲指数（冲走1 g土所需时间）与时间呈显著二次多项式的关系,即随着时间增加,生物土壤结皮逐渐崩解,土壤抗冲指数随之降低。④生物土壤结皮的盖度与土壤冲刷侵蚀量呈负相关,即盖度越高,侵蚀量越低;在坡度与冲刷强度相同条件下,无结皮土壤径流含沙量是全覆盖结皮土壤的35倍。⑤坡度与生物土壤结皮径流含沙量呈正相关,且在陡坡条件下,生物土壤结皮抗冲刷和抗侵蚀能力更为明显,因此,提高生物土壤结皮盖度、增加生物土壤结皮苔藓含量是提高黄土区土壤抗冲刷能力的有效方法之一。      

计划烧除对云南松林土壤抗蚀和抗冲性的影响

【目的】计划烧除是森林预防火灾的重要措施之一。探究计划烧除对云南松Pinus yunnanensis林地土壤抗蚀性和抗冲性的影响,为森林的可持续经营以及优化林区计划烧除作业提供可靠的科学依据。【方法】以滇中高原云南松林计划烧除样地为研究对象,通过野外调查取样与室内实验分析相结合的方法,系统研究了计划烧除对云南松林土壤抗蚀性和抗冲性的影响。【结果】(1)周期性计划烧除后,土壤0～40 cm土层中粒径>2.00 mm的机械稳定性团聚体含量增加,粒径>2.00 mm的水稳性团聚体含量减少,水稳性团聚体平均质量直径和平均几何直径减小,土壤团聚体结构破坏率增大,抗蚀指数减小,40～60 cm土层中土壤抗蚀性指标无明显变化。(2)计划烧除后地表凋落物蓄积量减小,凋落物持水性能与拦蓄能力减弱,植物根系被烧毁。周期性计划烧除后凋落物和根系减少是林地内土壤抗冲系数减小的主要原因。【结论】计划烧除使土壤表层抗水蚀能力下降。随着土层深度增加,计划烧除对土壤抗蚀性的影响逐渐减小,火烧后地表凋落物和植被根系减少,抗冲性能减弱。图1表6参37     

小蓬竹水土保持效应的研究

[目的]探究小蓬竹的水土保持特性。[方法]利用典型的喀斯特草地和灌木群落为对照,测定小蓬竹的林冠层、枯落物层、腐殖质层的持水量和土壤物理、化学性质。[结果]小蓬竹群落林冠层、枯枝落叶层和腐殖质层能够截留更多的降水;能够有效的降低林地土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤自然含水量、毛管持水量和饱和含水量,增强其蓄水保水能力;明显增强土壤的抗蚀性和抗冲性;明显加快土壤的熟化程度,增加土壤肥力。[结论]小蓬竹对增强土壤的固土、保水、保肥能力效果显著。     

国外土壤侵蚀模型发展研究

以国外土壤侵蚀模型的发展情况为研究对象,将国外土壤侵蚀模型的发展按照研究重点的不同分为3个阶段,分别为土壤侵蚀量与单因子间关系的研究阶段、土壤侵蚀物理过程模型研究阶段和3S技术与土壤侵蚀模型相结合的研究阶段。并从3个发展阶段对国外土壤侵蚀模型的发展进行了阐述。     

碳汇林土壤盐分分布特征(英文)

[目的]对新疆地区进行土壤盐分特征分析,开展该区土壤盐渍化特征研究,为干旱地区盐渍化研究提供参考依据。[方法]以克拉玛依碳汇林中不同土地类型的土壤垂直剖面为研究对象,对其土壤盐分、可溶性离子进行测定,运用统计特征值、趋势面等方法进行分析,探讨该区域土壤盐分分布特征。[结果]碳汇林研究区土壤中盐类主要为硫酸盐-氯化物型及氯化物型,其中阳离子主要是Na+、K+和Ca2+,阴离子主要有CO32-,Cl-和SO42-;CO32-变异系数高达292.91,Cl-的变异系数为265.56。土壤可溶性总盐在0~100cm土层中变化趋势不显著,土层中的含量较稳定。[结论]该研究为加快对土壤盐渍化的动态监测,寻找盐渍化有效地控制途径奠定基础。     

陕西渭南市卤阳湖土壤生产潜力分析

为探讨卤阳湖项目区土壤的生产潜力,在对该区土壤理化性状分析的基础上,结合当地实际和已有的试验结果,采用潜力递减法研究和分析项目区内4种主要农作物和几种典型土壤的生产潜力及影响其发挥的限制因素,同时将盐分对土壤的影响纳入土壤修正系数中,并对其涉及到的温度、水分及土壤修正系数进行估算。结果表明,温度不是该地区作物和土壤生产潜力的主要限制因素,而盐分和水分是该区主要农作物土壤生产潜力发挥的主要限制因素。各类型土壤通过改良,生产潜力都有一定的上升空间,其中无盐化土壤仍然有一定的增产幅度,为3 659 kg/hm;重盐化土壤增产幅度最大,为9 057 kg/hm;其次为中盐化土壤,增产幅度为6 650 kg/hm;轻盐化土壤的增产幅度为5 199 kg/hm。土壤修正系数的获得和相关改良措施的提出为卤阳湖盐碱土的评价和合理开发提供科学依据。     

碳汇林土壤盐分分布特征

[目的]对新疆地区进行土壤盐分特征分析,开展该区土壤盐渍化特征研究,为干旱地区盐渍化研究提供参考依据。[方法]以克拉玛依碳汇林中不同土地类型的土壤垂直剖面为研究对象,对其土壤盐分、可溶性离子进行测定,运用统计特征值、趋势面等方法进行分析,探讨该区域土壤盐分分布特征。[结果]碳汇林研究区土壤中盐类主要为硫酸盐-氯化物型及氯化物型,其中阳离子主要是Na+、K+和Ca2+,阴离子主要有CO32-,Cl-和SO42-;CO32-变异系数高达292.91,Cl-的变异系数为265.56。土壤可溶性总盐在0～100 cm土层中变化趋势不显著,土层中的含量较稳定。[结论]该研究为加快对土壤盐渍化的动态监测,寻找盐渍化有效地控制途径奠定基础。     

基于CiteSpace的土壤生态系统服务研究热点与趋势

在全球土壤退化问题日益严重的背景下,厘清相关生态系统服务演变趋势,对土壤可持续管理具有重要意义。本研究以土壤生态系统服务研究领域1 617篇文献为研究对象,基于Web of Science核心数据库提供的相关文献引文信息,应用CiteSpace软件,采取关键词共现分析和突发分析,结合文献共被引分析,揭示土壤相关生态系统服务研究历程和发展现状,分析其研究前沿与趋势。结果表明:1)土壤生态系统服务研究历经了起步(1997—2008年)、概念及研究体系初步形成(2009—2013年)、稳定发展(2014—2015年)和深入探索(2016—2020年)等4个阶段;2)研究热点起初以对土壤功能的探索和实用性研究为主,而后关注土壤微生物、农业土壤生态系统服务,再逐步转向碳固存等调节服务的研究,现正朝着可持续管理路径探索的方向发展;3)土壤生态系统服务从早期借助生态系统服务常规范式,通过结合自身特色,已经逐步找到了相对独立的研究路径。在土壤生态系统服务评估方法已有研究的基础上,通过多学科交叉融合发展将土壤生态系统服务纳入管理决策是目前研究的前沿议题。