江苏省水土保持功能的重要性评价

[目的]对江苏省水土保持功能重要性进行评价,为水土保持功能区划和水土保持治理措施布局提供重要依据。[方法]根据江苏省自然环境、社会经济、土地利用和水土流失特征,选取土壤保持、农田防护、水质维护和人居环境维护4项水土保持功能进行重要性及其空间分布特征的评价,并进行综合评价。[结果]江苏省水土保持功能重要性程度较高,极重要区和中等重要区分别占全省总面积的42.10%和46.44%;苏北地区主要水土保持功能是土壤保持和农田防护,苏中地区主要水土保持功能是农田防护和水质维护,苏南地区主要水土保持功能是水质维护和人居环境维护。[结论]评价结果揭示了江苏省水土保持功能重要性等级及其空间分布特征。     

松辽流域利用无人机技术开展水土保持监测的实践与思考

自2013年开始,松辽流域率先利用无人机遥测技术在水土保持工作中开展了大量实践与探索。结合水土保持监测与信息化工作面临的新形势和新要求,总结了无人机遥测技术在生产建设项目水土保持监督性监测与天地一体化监管、水土流失治理工程图斑化管理、典型小流域水土保持信息化和水土流失突发事件监测等工作中的应用情况,并提出了充实数据库指标内容、开展实时动态监测与建立快速评价系统,以及继续深入探索无人机遥测技术等方面的建议。     

基于GIS的中国潜在水土流失评价指标研究

综合分析了影响水土流失的各主要因子 ,如地表形态 (地貌 )、地面物质 (土壤及其母质 )、动力条件(降雨、径流、风力和冻融作用 )、人为活动影响 ;结合现有的水土保持数据和研究成果 ,确定以土壤抗冲性、降雨侵蚀力、地形起伏度等作为基于GIS的中国潜在水土流失评价的指标 ,用以进行全国水土流失宏观分析评价。     

水土保持效益评价中的问题讨论

至今,全国的水土保持工作已取得了明显的成效,但还停留在定性描述和理论探索阶段,关于治理效益评价的深层次问题还未涉及,如水土流失治理模式与治理效益的关系问题,水土保持效益评价的原则与指标问题,水土保持措施和治理效益与治理目标关系问题,治理效益点与面的关系问题等.进一步研究这些问题,将会极大地推进水土流失治理效益评价理论体系的形成,从而加强治理效益评价的适用性和科学性.     

基于遥感技术的县级水土流失动态监测分析——以千阳县为例

以位于子午岭-六盘山国家级水土流失重点预防区的陕西省宝鸡市千阳县为研究区,收集其遥感影像、降水量、土壤、基础地理和水土保持重点工程等资料,采用遥感监测技术解译获取土地利用、水土保持措施、植被覆盖等信息,应用中国土壤流失方程CSLE计算土壤侵蚀模数,进行土壤侵蚀强度评价和水土流失面积统计,得到2018年千阳县水土流失程度、面积与分布,并与第一次全国水利普查水土保持情况普查结果进行对比,分析水土流失消长情况。结果表明,2018年千阳县水土流失面积为328.71 km~2,比2011年减少了88.58 km~2,水土流失治理成效较为明显。     

重庆市江津区水土保持区划研究

在市级水土保持区划的基础上,根据江津区各镇街自然地理条件、土地利用现状等分析水土流失现状与分布特点,进一步对江津区进行五级分区划分。采用图层叠加分析法,将全区划分为北部城区人居环境维护区、中部浅丘土壤保持区、南部低山生态维护区等3个不同的水土保持分区,并根据各分区的特点因地制宜地提出相应的生产发展方向、水土流失治理要求或防治措施,以期指导各分区科学开展水土保持工作。     

水土保持分析与评价在建设项目实施中的作用

水土保持方案是建设单位根据水土保持法的规定,在项目前期阶段组织编制的预防和治理项目建设及其运行过程中产生水土流失的重要技术文本,是生产建设单位落实水土保持法律义务的重要途径。水土保持方案不仅可以为生产建设单位明确水土流失防治责任范围、确定水土流失防治目标、拟定水土流失防治主要措施、估算所需水土保持投资,还可以通过水土保持分析与评价,使主体工程在选址选线和工程建设方案等方面得到优化与改进,达到减少地表扰动和破坏,减少动用土石方量,保护生态环境,甚至节约工程投资的目的。对《开发建设项目水土保持技术规范》增加"主体工程水土保持分析与评价"内容的目的进行了分析,以实例论述了水土保持分析与评价对主体工程的优化与改进作用,并就如何进一步发挥水土保持分析与评价的作用提出了建议。     

修水县水土保持区划及其防治布局研究

在《江西省水土保持区划及防治布局研究》确立的原则与方法基础上,根据全国、全省和九江市水土保持区划,分析修水县各乡镇水土流失特点、水土流失防治以及经济社会发展等的区域差异,将全县划分为低山丘陵土壤保持区、中低山地生态维护区、城镇人居环境维护区等3个五级区,同时基于水土保持功能提出了3个五级区的防治布局,为修水县水土保持规划与宏观决策,加快推进修水县以及其它区域的水土保持生态文明建设提供了重要借鉴与指导。     

耒阳市水土保持区划及防治措施布局研究

水土保持区划是水土保持规划的前提和基础，是区域开展水土保持宏观管理及水土保持生态文明建设的重要依据。基于湖南省第三次土壤侵蚀遥感调查成果，在湖南省省级水土保持区划的基础上，将耒阳市划分为耒阳西南部山地丘陵土壤保持区、耒阳西北部丘陵岗地土壤保持区、耒阳中部丘陵岗地人居环境维护区、耒阳东南部山地丘陵土壤保持区、耒阳东北部山地丘陵农田防护区5个水土保持功能区，并基于各分区水土流失特点提出分区防治措施布局，为耒阳市水土保持规划成功编制奠定了基础，是今后一段时期耒阳市开展水土保持工作的重要依据。     

水土保持目标责任考核初探

水土保持法和中央关于生态文明责任制度都明确了地方人民政府及其领导干部保护水土资源、保护生态环境的目标责任.水土保持目标责任考核应采用一个统一的水土流失影响综合指数作为综合集成指标,将水土流失预防、综合治理、水土流失状况等量 化因子作为客观性评价指标,将水土保持目标责任落实、水土保持基础设施及监控能力建设、人为活动引发水土流失危害事件等作为主观性评价指标,经监测、复核、综合分析计算,得出县级水土流失影响综合指数,用以评价县级政府及其主要领导的年度水土保持目标责任及成效.同时,建立与之相应的考核、奖惩机制,争取将水土流失影响综合指数纳入国家经济社会发展综合评价体系, 将水土保持目标责任考核成果纳入地方人民政府年度考评体系及主要领导干部任期生态文明建设责 任考核体系.     

土壤侵蚀与土壤肥力

对土壤侵蚀与土壤肥力概念进行了阐述,分析了两者之间的关系,指出土壤侵蚀与土壤肥力之间的作用是相互的,侵蚀造成土壤肥力的丧失,而土壤肥力的丧失反过来又加剧侵蚀作用的加强.在此基础上,提出了治理土壤侵蚀和培育土壤肥力时应注意的问题与治理方法.     

土壤动物与土壤健康

土壤动物与土壤健康息息相关,土壤动物多样性和功能能够灵敏反映人类活动和气候变化引起的土壤扰动。同时,土壤动物还通过与生物和非生物组分间的相互作用对地上生态系统产生反馈作用。当前土壤动物在土壤健康评价体系中的应用相对较少,主要集中在土壤线虫、节肢动物和蚯蚓等类群,仍缺乏基于土壤动物的系统性评价指标。因此,本文围绕土壤动物在指示土壤健康方面的潜力,系统总结了现有基于土壤动物的土壤健康评价指标,强调未来应建立和完善土壤动物基因组信息数据库,挖掘土壤动物的功能性状,加强土壤食物网结构和生态功能的研究,建立集成土壤动物物种多样性、功能性状和土壤食物网的指标体系,从而促进土壤健康和生态系统的可持续发展。     

粗质地土壤坡度和前期含水量对土壤侵蚀的影响

利用野外模拟降雨试验,研究了粗质地土壤裸地和苜蓿地在不同坡度(5°,15°,25°)、不同前期含水量(低、中、高)条件下坡面降雨产流、产沙的过程及其特征,以此探究该区退耕还草效益。结果表明:3种坡度条件下裸地和苜蓿地的产流过程在不同前期含水量下均为先增大后趋于稳定,不同坡度之间的径流量差异不显著,但泥沙流失量随着坡度的增大而显著增加,在降雨过程中先增大达到峰值趋于稳定波动,裸地的波动幅度大于苜蓿地。2种处理的前期含水量对径流量以及平均入渗率的影响均达显著水平,裸地在相同的坡度下,前期含水量由低水平增加到中水平、低水平增加到高水平,径流量分别增加38.2%~52.8%,39.7%~42.8%,苜蓿地径流量分别增加27.3%~77.8%,45.5%~91.1%。坡度对泥沙流失量及含沙率影响显著,在相同的前期含水量下,裸地由5°增加到15°,15°增加到25°的泥沙流失量分别增加96.3%~268.7%,6.9%~40.3%,苜蓿地的泥沙流失量分别增加81.1%~384.2%,61.7%~169.9%。在相同坡度和前期含水量下,苜蓿地的径流量和泥沙流失量均显著低于裸地。研究结果表明粗质地土壤前期含水量和坡度显著影响坡地土壤侵蚀过程和总量,植被不但因为冠层拦截而减少径流,而且因为耗水量增加,降低了土壤前期含水量而减水减沙。     

不同地表条件下黑土区坡耕地侵蚀过程中土壤团聚体迁移

土壤侵蚀过程中,土壤团聚体的迁移反映了团聚体的破碎程度及径流的搬运能力,直接影响着侵蚀强度.以东北典型薄层黑土区耕层土壤为研究对象,采用模拟降雨试验方法,研究裸露休闲、纱网覆盖与秸秆覆盖3种地表条件下不同粒级(>5 mm,2～5 mm,1～2 mm,0.5～1 mm,0.25～0.5 mm和<0.25mm)土壤团聚体的迁移特征.结果表明:(1)纱网覆盖与秸秆覆盖具有削减径流和抑制侵蚀的作用,其中抑制产沙作用更明显,减沙率分别为75%和99%以上;(2)3种地表条件下,<0.25 mm团聚体是主要的流失粒级,其占到团聚体流失总量的50%以上;各粒级流失量均表现为:裸露休闲>纱网覆盖>秸秆覆盖;(3)纱网覆盖和秸秆覆盖下的团聚体粒级分布与裸露休闲的相比,差异较为明显的均是<0.25 mm粒级,该粒级流失量较裸露休闲的分别减少74.62%和99%;秸秆覆盖与纱网覆盖之间差异明显的是<0.25 mm与1～5 mm粒级,流失量较纱网疆盖的分别减少97.81%和86.03%;(4)秸秆覆盖下团聚体平均重量直径表现为最大;分形维数和平均重量比表面积均表现为:裸露休闲>纱网覆盖>秸秆覆盖.     

苏打盐碱化土壤pH与团聚体中球囊霉素相关土壤蛋白含量的关系

球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)在土壤团聚体形成中起重要作用,与土壤团聚体稳定性正相关。土壤盐碱化破坏土壤结构,降低土壤中GRSP含量,但影响多大尺寸团聚体GRSP含量并不清楚。本文采集45个松嫩盐碱化草地土壤样品,通过干筛法分离出直径0.25、0.25~1和1~2 mm 3种不同粒级团聚体,采用Bradford法测定土壤中GRSP含量,并测定土壤盐碱化指标,经Pearson相关分析和前向选择变量多元线性回归分析,结果显示:土壤pH显著影响各粒级团聚体总球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量和难提取球囊霉素相关土壤蛋白(DE-GRSP)含量,二者存在显著负相关关系,特别是0.25~1 mm粒级团聚体DE-GRSP含量与土壤pH存在极显著负相关关系,可解释22.3%的DE-GRSP含量变化。土壤pH、电导率、碱解氮和有效磷对各粒级团聚体易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)影响不显著。结果表明土壤苏打盐碱化影响0.25~1 mm团粒结构中较稳定的DE-GRSP含量,可能对土壤团聚体胶联和土壤碳存储产生负影响。     

红壤和紫色土抗侵蚀性指标的计算方法研究

以长江流域主要侵蚀性土壤——红壤和紫色土为研究对象,以土壤可蚀性K值作为土壤抗侵蚀性指标,采用通用土壤流失方程计算得到人工模拟降雨试验下红壤和紫色土的抗侵蚀性指标,分别为0.325 2和0.276 3。应用侵蚀—生产力评价模型（EPIC）,根据上述两种土壤的理化性质计算其土壤抗侵蚀性指标,分别为0.313 8和0.266 8。分析比较这两种方法得到的土壤抗侵蚀性指标,最终得到侵蚀—生产力评价模型（EPIC）的修正系数（1.04）。     

黑土坡耕地土壤侵蚀对土壤性状的影响

黑土作为东北地区主要的耕作土壤,其结构性状对土地生产力影响极大。土壤侵蚀使肥沃的黑土层减薄,土壤理化性状不同程度地受到破坏和影响。根据黑土侵蚀现状,对不同侵蚀程度黑土坡耕地的养分状况、土壤田间持水量和渗透速度、抗蚀抗冲性能指标的测定分析发现,黑土侵蚀程度由轻度到重度,土壤有机质等养分含量越来越低;土壤蓄渗水能力逐渐减小;土壤抗蚀抗冲性能亦逐渐降低。黑土坡耕地土壤侵蚀程度的加剧,使得土壤有机质含量减少,保肥供肥能力降低,土壤黏度加重,结构变劣,保水能力减弱,影响农作物的生长发育,势必对我国东北黑土区商品粮基地的重要地位构成严重威胁。     

旱地红壤与红壤性水稻土水分特性分析

对低丘红壤地区红壤性水稻土(黄筋泥田)和旱地红壤(黄筋泥)及不同利用方式下土壤的持水和供水特征进行了研究.结果表明,与红壤性水稻土相比,旱地红壤持水供水能力弱;红壤性水稻土各样品之间持水和释水能力的差异与有机质的变化相似,在红壤地区,培肥土壤有利于提高土壤抗旱能力,土壤利用方式不同改变了土壤孔隙的分布状况,使旱地红壤在低吸力段土壤的水分特征存在明显差异.     

土壤质量与土壤可持续管理

土壤是农业生存之本,土壤质量是联系土壤管理与可持续农业的桥梁与纽带。介绍了土壤质量的概念及其发展,在客观地分析我国土壤质量现状的基础上,提出土壤管理必须建立在土壤质量的基础上并兼顾土壤的生产性、稳定性、持续性、生存性及社会的可接受性,才能实现农业的可持续发展。     

VNIR Soil Spectroscopy for Field Soil Analysis

The advent of affordable, ground-based, global positioning information (GPS)–enabled sensor technologies provides a new method to rapidly acquire georeferenced soil datasets in situ for high-resolution soil attribute mapping. Our research deployed vehicle-mounted electromagnetic sensor survey equipment to map and quantify soil variability (?50 ha per day) using apparent electrical conductivity as an indirect measure of soil texture and moisture differences. A portable visible–near infrared (VNIR) spectrometer (350–2500 nm) was then used in the field to acquire hyperspectral data from the side of soil cores to a specified depth at optimized sampling locations. The sampling locations were derived by statistical analysis of the electromagnetic survey dataset, to proportionally sample the full range of spatial variability. The VNIR spectra were used to predict soil organic carbon (prediction model using field-moist spectra: R² = 0.39; RPD = 1.28; and air-dry spectra: R² = 0.80; RPD = 2.25). These point values were combined with the electromagnetic survey data to produce a soil organic carbon map, using a random forest data mining approach (validation model: R² = 0.52; RMSE = 3.21 Mg C/ha to 30 cm soil depth; prediction model: R² = 0.92; RMSE = 1.53 Mg C/ha to 30 cm soil depth). This spatial modeling method, using high-resolution sensor data, enables prediction of soil carbon stocks, and their spatial variability, at a resolution previously impractical using a solely laboratory-based approach.