岩溶区不同土地利用方式土壤抗蚀性分析

采用土壤微团聚体类、水稳性团聚体类及有机质含量作为指标,通过主成分分析方法,对重庆市中梁山不同土地利用方式表层土壤抗蚀性进行了研究。结果表明：〉0.25mm水稳性团聚体含量及破坏率、〉0.5mm水稳性团聚体含量及破坏率、平均重量直径和有机质含量是评价土壤抗蚀性的最佳4指标;土壤抗蚀性强弱顺序为：灌丛地〉草地〉竹林地〉坡耕地,退耕还林、还草有利于提高土壤抗蚀性;运用微团聚体类指标和水稳性团聚体类及有机质指标分别进行土壤抗蚀性评价时,得到相反的结论;土壤水稳性团聚体类指标评价结果与主成分分析结果一致,这与研究区特殊的成土过程和脆弱的生态环境有关;耕作侵蚀使坡耕地土壤主要性质产生坡面分异,进而产生土壤抗蚀性的坡面分异。坡耕地不同部位土壤抗蚀性强弱为：上部〉下部〉底部〉顶部,这与土壤水稳性团聚体含量坡面分异一致,证明水稳性团聚体类指标可以较好地反映土壤抗蚀性特性。     

北京八达岭地区典型林分林地土壤抗蚀性分析

为研究八达岭地区不同森林植被对土壤抗蚀性的影响,揭示不同林分林地土壤抗蚀性特征,以该地区典型植被类型(油松林、针阔混交林、阔叶林和灌木林)为研究对象,运用主成分分析及相关分析方法,研究该区域内,不同林分类型土壤的抗蚀性.结果表明:八达岭地区林分林地土壤干筛时,团聚体主要集中于5～2 mm粒径范围内,在0.5-0.25 mm粒径范围内质量分数最少;湿筛后,＜0.25 mm小粒径范围内质量分数最大,在10～5 mm大粒径范围内质量分数最少.为比较各典型林分林地土壤抗蚀性,选取土壤理化性质、土壤团聚特征等12种指标,以主成分分析方法为基础,确定评价北京八达岭地区土壤抗蚀性的最佳指标体系,同时,经相关分析选定干筛时,土壤几何平均直径(GMD)为八达岭地区各典型林分林地最佳土壤抗蚀指标.经分析,八达岭地区各典型林分土壤表层(0～10 cm)抗蚀性由强到弱依次为阔叶林＞灌木林＞针阔混交林＞油松林;对于主要发生土壤侵蚀的0～20 cm土壤表层抗蚀性由强到弱为灌木林＞油松林＞阔叶林＞针阔混交林;在各土层平均值综合情况下,评价结果选取抗蚀性综合指数表示,得出各林地土壤抗蚀性由强到弱依次为灌木林＞油松林＞针阔混交林＞阔叶林.     

滇中尖山河流域不同土地利用类型土壤抗蚀性

为揭示滇中尖山河小流域不同土地利用类型的侵蚀特性,以滇中尖山河小流域4种不同土地利用类型(坡耕地、裸地、林地、园地)不同土层(0—10,10—20,20—30 cm)土壤为研究对象,通过对土壤抗蚀性15个指标的测定与分析,研究了不同土地利用类型对土壤抗蚀性的影响。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地、裸地5 mm土壤水稳性团聚体显著低于林地、园地,5 mm水稳性团聚体含量表现为裸地(12.72%)大于坡耕地(8.93%),且坡耕地0.25 mm团聚体随土层深度的增加而降低;土壤团聚体结构破坏率表现为裸地坡耕地林地园地,土壤有机碳含量与0.25 mm水稳性团聚体含量均达到极显著正相关。不同土地利用类型下园地和林地土壤的抗蚀指数、结构系数、团聚度、土壤结构和稳定性、抗分散强度和保水保肥能力最高,水稳性指数较大,分散系数最小,土壤抗蚀性能最强。不同土地利用类型综合抗蚀指数大小顺序为园地(0.823 6)林地(0.520 4)坡耕地(-0.382 2)裸地(-0.961 8)。综上,实行人工造林能够显著提高原土结构稳定性,园地和林地在增加土壤抗蚀性方面有明显优势,加强人工林建设可作为研究区土壤改良的有效措施。     

滇中水源区典型林地土壤结构分形特征及其对土壤抗蚀、抗冲性的影响

为探讨土壤结构分形特征与土壤抗蚀、抗冲性的关系,采用分形原理、弹性及边际分析法对滇中重要水源区迤者小流域内3种典型林地(以坡耕地对照)土壤孔隙组成、颗粒组成和微团聚体组成分形维数及其对土壤抗蚀、抗冲性的影响进行分析。结果表明,各林分类型下土壤孔隙组成分形维数分布于2.687 9~2.741 3之间,土壤颗粒组成分形维数为2.759 6~2.856 9,微团聚体组成分形维数为2.701 3~2.731 1之间,林地土壤结构分形特征均优于坡耕地,混交林对改良土壤结构作用优于纯林。林地土壤抗蚀、抗冲性优于坡耕地,且随着坡度的增大,混交林对提升土壤抗蚀、抗冲性效果更佳。不同林地土壤的抗蚀指数以针阔混交林地最大(39.0%),桉树林地次之(37.0%),云南松林地最小(24.0%),均优于坡耕地(20.1%);不同林地同一土层抗蚀指数差异极显著,且随土层深度的增加,土壤抗蚀指数逐渐减小;林地土壤抗蚀、抗冲性优于坡耕地,混交林对提升土壤抗蚀、抗冲性效果更佳。区域土壤的孔隙组成、颗粒组成和微团聚体组成分形维数与表征土壤抗侵蚀性质的抗蚀指数与抗冲系数存在显著的相关关系,关系模型分别为:γ=(4.27×10-21)D7.867tD-56.048jD1.514k和γ=(1.67×10-14)D-50.063tD-0.813jD19.468k,相关系数分别为0.819和0.841。通过弹性和边际效应分析可知,土壤抗蚀、抗冲性受土壤结构分形特征的影响较明显,土壤孔隙组成分形特征对土壤抗蚀、抗冲性的影响大于颗粒组成和微团聚体组成分形特征的影响,且土壤结构分形特征对土壤抗蚀性的影响较抗冲性更显著。     

湘中红壤丘陵区不同土地利用类型对土壤特性的影响

以湖南省衡阳县武水流域为例,对湘中红壤丘陵区5种土地利用类型的土壤物理性质和抗蚀性能进行了研究,结果表明,土地利用类型对土壤物理性质有显著影响,花岗岩红壤的结构随植被演退和人为耕作的干扰而退化。与林地相比,旱地和坡耕地等耕作土壤砂粒含量增加,黏粒含量相对减少,表土呈现砂化;与林地和疏林地相比,耕作土壤的大粒径水稳性团聚体减少,水稳性团聚体平均重量直径减小,结构稳定性下降;不同土地利用类型按土壤毛管孔隙度和持水性能大小排序为林地>疏林地>荒地>旱地>坡耕地。研究结果说明良好的植被条件与合理的土地利用能通过降低土壤容重、增加有机质以及细颗粒含量来改善土壤的团聚能力,并增加土壤蓄水量,从而提高土壤的抗蚀能力。     

退化喀斯特植被恢复过程中的土壤抗蚀性变化

运用时空互代法,以喀斯特山区不同植被恢复阶段为研究对象,坡耕地与人工林为对照,通过室内分析,采用主成分分析方法,探讨了其土壤抗蚀性。结果表明:土壤中有机质、0.25 mm水稳性团聚体含量、0.05 mm粉黏粒含量、0.001 mm黏粒含量和结构性颗粒指数可以作为评价土壤抗蚀性的最佳指标。各样地土壤抗蚀性综合指数大小排序为灌草丛乔灌过渡林灌木林乔木疏林人工林草坡坡耕地。喀斯特山区,坡耕地土壤抗蚀性能最差;植被恢复过程中,土壤的抗蚀性能先逐渐变好,后逐渐变差,转折点在灌草阶段。以灌草搭配的植被恢复模式可能比较适合喀斯特地区。     

紫色丘陵区坡耕地生物埂的土壤抗蚀性综合评价

本文以紫色丘陵区坡耕地生物埂为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法对紫色丘陵区坡耕地桑树埂、花椒埂、紫花苜蓿埂、自然生草(狗尾草为主)埂模式下的土壤抗蚀性进行综合评价。结果表明:1)生物埂能有效增加土壤含水率和土壤有机质含量,改良土壤结构,且木本埂(桑树埂和花椒埂)改良效果更好。2)在评价生物埂土壤抗蚀性的四大类指标当中,变异程度最大的是水稳性团粒类指标,变异范围为46.84%~22.81%,平均变异达31.10%;其次为微团聚体类指标,变异范围为41.08%~20.55%,平均变异达30.97%;变异程度最小的为有机质,平均变异17.11%。3)通过主成分分析,13个用于表征研究区土壤抗蚀性的指标可优化为0.5 mm水稳性团聚体含量、团聚体分散率、水稳性指数和0.001 mm的黏粒含量4个指标。4)4种坡耕地生物埂模式下土壤抗蚀性综合指数大小依次为花椒埂桑树埂紫花苜蓿埂自然生草埂,抗蚀性强弱表现为花椒埂桑树埂紫花苜蓿埂自然生草埂。研究结果可为完善不同保护性耕作模式下土壤抗蚀性评价指标体系和区域性土壤抗蚀性评价及坡耕地水土保持措施的选择提供依据。     

南方花岗岩红壤区不同土地利用类型坡地产流与侵蚀产沙研究

基于自然坡面径流小区,分析了南方花岗岩红壤区5种典型土地利用下坡面地表径流与侵蚀产沙规律.结果表明,不同地类地表径流与侵蚀产沙分异规律明显.裸露荒地、坡耕地、早地和疏林地的地表径流分别是典型林分林地的1 354.9%,1 099.9%,712.3%和285.4%;不同地类土壤侵蚀强度排序为裸露荒地＞坡耕地＞旱地＞疏林地＞典型林分林地,说明植被能较好地调蓄地表径流和减少侵蚀产沙.在不同降雨强度和雨型条件下,不同土地利用的坡面产流与侵蚀产沙也表现出显著的差异.裸露荒地、坡耕地、旱地、疏林地是研究区主要的侵蚀产沙地类.基于径流小区次降雨条件下径流和侵蚀产沙观测资料,建立了不同地类坡面径流与侵蚀产沙的回归方程.     

黄土丘陵沟壑区退耕地植物群落土壤抗蚀性研究

 国家退耕还林(草)科技示范点陕西省吴旗县的退耕地植物群落的抗蚀性试验研究结果表明:通过对衡量土壤抗蚀性的12项指标主成分分析,反映特征值大部分信息(88.671%)的主成分包括无机黏粒类、团聚类、无机胶粒类和水稳性团粒类4大类。对4个主成分进行聚类,将吴旗县内的植物群落分为3大类,其中以退耕时间长的人工林地和还草地为主的植物群落抗蚀性最好,其次是退耕时间长的蒿类群落为主,以新退耕还林(草)地和坡耕农用地为主的植物群落抗蚀性较差。从土壤抗蚀性这一重要指标来看,随着退耕时间的延伸,退耕地人工林地抗蚀性较坡耕农用地不断提高,逐渐接近于天然林地,而退耕时间较晚的还林(草)地和坡耕农用地相对较差。     

南京紫金山灵谷寺不同林地土壤抗蚀性研究

为研究南京紫金山灵谷寺不同林分林下土壤的抗蚀性,对该区域内的4种植被（麻栎、枫香、白栎、桂花）林下土壤抗蚀性特征及其影响因素进行了研究。结果表明:不同林分土壤抗蚀性能存在明显差异,土壤抗蚀指数表现为桂花 > 枫香 > 麻栎 > 白栎。土层土壤抗蚀指数随深度增加而减小,有一定的规律性。发现本地区土壤抗蚀指数随浸水时间而减小,呈二次多项式函数关系,其通式为S=at²+bt+c。土壤中（> 0.25 mm）水稳性团聚体与土壤抗蚀指数在0.01水平上呈极显著正相关。对16个指标的主成分分析结果表明,总孔隙度、水稳性指数、团聚度、（> 0.25 mm）水稳性团聚体含量、有机质、全氮对土壤抗蚀性影响较强。计算各林地土壤的抗蚀性综合指数,得出各林地土壤抗蚀性由强到弱依次为:桂花（0.24）,枫香（0.08）,麻栎（-0.13）,白栎（-0.18）。     

溪洛渡库区典型坡面水土流失试验研究

选择水土流失严重的金沙江下游青冈坪地区,通过在典型工程区布设标准径流小区,研究了溪洛渡库区典型坡面水土流失与影响因子之间的关系。结果表明:在同样降雨条件下,荒草地产流最大,4次降雨平均产流10 244 cm3,其余地类按产流大小排序依次为坡耕地>疏林地>裸地;坡耕地产沙量最大,产沙均值为14.85 g,其余地类按产沙量大小排序依次为荒草地>裸地>疏林地;各地类产流产沙按含沙量大小排序依次为坡耕地>荒草地>裸地>疏林地。梯田具有很好的保持水土的效果,在观测期内其径流小区未产流产沙;坡耕地是坡面侵蚀产沙最为严重的地类,是研究区内水土流失治理的重点对象。     

浙江安吉主要植被类型土壤抗蚀性研究

经因子分析,10个用于表征土壤抗蚀性的指标,可以简化为水稳性团粒因子、无机黏粒类因子两个相互独立的公因子。根据土壤抗蚀能力可以将8个样地分为3类。落阔林、灌木林、毛竹林为第一类,土壤抗蚀能力强。茶园、草地、常阔林、松林划为第二类,抗蚀性较强。而裸露地抗蚀性差,单独作为第三类。≤1 mm细根能有效提高土壤抗蚀性能。在表征根系的参数中,根体积更能映根系提高土壤抗蚀性能的效应。     

不同巨桉林下紫色土壤抗蚀性与土壤因子的耦合关系分析

为揭示耕地退耕成巨桉林后对土壤抗蚀性的影响,在野外调查和室内分析的基础上,以紫色土上栽培的6a生巨桉纯林、巨桉+果树、巨桉+粮食作物及农耕地土壤作为研究对象,利用主成分方法分析了影响巨桉林土壤抗蚀性的主要理化指标,同时结合灰色关联度构建了抗蚀性指数—土壤理化性质指标的耦合模型,对不同巨桉林的抗蚀性进行综合判定。结果表明:影响土壤抗蚀性的主要因子有0.25mm团聚体含量、容重、有机质、平均重量直径、水稳性指数、有效钾、碱解氮,其中0.25mm团聚体含量是决定土壤抗蚀性水平的最关键因素;平均重量直径和水稳性指数与土壤理化性质指标分别属于中等和较强关联,土壤理化性质对土壤抗蚀性的影响依次为0.25mm团聚体含量碱解氮有效磷有机质有效钾容重;土壤抗蚀性与土壤理化性质系统的整体耦合水平属于弱协调,系统耦合协调程度为巨桉纯林(中度协调)耕地(弱协调)林粮(轻度不协调)林果(轻度不协调)。研究结论可为耕地退耕成巨桉林地的土壤抗蚀性评价提供一定的理论依据。     

桐庐生态公益林主要林分类型土壤抗蚀性研究

以浙江省桐庐县生态公益林定位监测站为依托,以土壤水稳性指数、团聚体特征、有机质含量为指标,研究了该区域不同林分类型土壤层的抗蚀性。结果表明:对比无林地,各生态公益林土壤均有较好的抗蚀性能,其中青冈林在表征抗蚀性的各指标上表现最好;土壤水稳性指数和有机质含量随土层厚度的增加而下降;土粒静水崩解率(S)随浸水时间(t)的变化过程呈三次多项式S=at+bt2+ct3+d函数关系;选取土壤水稳性指数、团聚度、分散率、0.25mm水稳性团聚体含量、有机质含量为评价指标,以灰色关联分析为基础,构建了土壤抗蚀性等级评价体系,对研究区各样地土壤抗蚀性进行定性评价,结果显示青冈林土壤抗蚀性等级为较强,香樟林、杉木林、马尾松林、毛竹林、板栗林土壤抗蚀性等级为中等,无林地抗蚀性等级为较弱。     

三峡库区消落带土壤抗蚀性研究

2009年三峡大坝蓄水消落带形成后,其原始的生态环境本底状况不复存在,一些重要的生态环境参数,数据可能无法获得。通过对2008年7月在三峡库区消落带不同地段、不同高程（145～175 m）取的28个土样进行土壤理化性质分析。从选取的15个土壤抗蚀性指标中经过主成分分析变换后,提取4个主成分因子,能够反映特征根大部分信息（89.39%）,分别为土壤水稳性团聚体类、土壤无机胶粒类、团聚类、有机质及水稳性指数4类因子。通过各主成分贡献率作为权重系数得到了三峡库区消落带土壤抗蚀性综合指数计算方程,从而求出土壤抗蚀性综合指数。根据几大类因子和抗蚀性综合指数进行相关分析,发现三峡库区的土壤有机质含量较低（平均15.88 g/kg）,其胶结物质主要是无机黏粒<0.001 mm,与抗蚀性综合指数相关系数为0.629。这说明消落带无机黏粒<0.001 mm的含量对土壤抗蚀性能影响较大。     

山地黄壤区玉米不同生育期土壤抗蚀性特征

山地黄壤区不仅是四川省重要的农产区之一,也是水土流失较为严重的区域,为阐明四川山地黄壤区土壤抗蚀性特征。该研究以山地黄壤区坡耕地为研究对象,采用野外径流小区定位试验和室内分析相结合的方法,研究了玉米不同生育期土壤抗蚀性的变化特征。结果表明：1）随玉米生育期的推进,土壤水稳性团聚体和微团聚体均表现出由小粒级团聚体逐渐形成大粒级团聚体的趋势,提高了>0.25 mm水稳性团聚体质量分数（Water-Stable Aggregate, WSAwet）、平均重量直径（Mean Weight Diameter, MWD）、团聚度（Aggregation Degree, AD）和土壤有机质质量分数（Content of Soil Organic matter, SOM）,降低了结构体破坏率（Percentage of Aggregate Disruption, PAD）、平均重量比表面积（Mean Weight Specific Surface Area, MWSSA）、分形维数（Fractal dimension, FD）和分散系数（Dispersion coefficient, DC）;2）结合主成分分析和抗蚀指数（Soil Anti-erodibility Index, SAI）,玉米不同生育期土壤抗蚀性由高到低为：成熟期、抽雄期、拔节期、苗期,且随土层深度增加而逐渐降低;3）土壤抗蚀性与玉米叶面积指数（Leaf Area Index, LAI）和根系密度（Root Mass Density, RMD）均呈极显著正相关（P<0.01）,玉米生长可显著影响土壤抗蚀性。山地黄壤区坡耕地,种植玉米有利于增强土壤抗蚀性,有助于研究区坡耕地水土流失的有效防控。     

上舍流域两种林地土壤结构与抗蚀性

[目的]为了解土壤侵蚀的机理,探究土壤抗蚀性与土地利用类型、土壤结构的关系。[方法]以安徽省岳西县毛尖山乡上舍村典型小流域马尾松林(Pinus massoniana Lamb)和桑树林(Morus alba L)为研究对象,在0—40cm土壤深度范围内,按照10cm间隔分层取样,室内测定土壤孔径、比表面积、崩解指数、不同径别(0.5,0.5~1.0,1.0~2.0和2.0~2.5mm)根系长度特征。[结果]土壤抗蚀性强弱表现为马尾松林大于桑树林。表层0—10cm范围内,桑树林地土壤根系小于马尾松土壤根系,土壤的抗蚀性随着土层深度的增加而减小;桑树林和马尾松林土壤根系主要分布在0—30cm层次内,而且1mm的根系长度由表层向深层递减,土壤平均孔径随着深度的增加而减小,而比表面积随着深度的增加而增大;在0—40cm深度马尾松各层次孔径分布呈分层现象,而桑树林各层次土壤孔径分布差异不大。土壤孔隙度和土壤孔径越大,土壤抗蚀性越强,而土壤颗粒比表面积越大土壤抗蚀性越小;通过SPSS分析得到桑树林地土壤抗蚀性与土壤根系质量在0.01水平上显著相关,马尾松土壤平均孔径与土壤根系质量在0.05水平上显著相关。[结论]降雨时,由于马尾松林地地表覆盖均匀,坡面产生壤中流下渗,土壤20cm以下分化明显,不易透水,导致下坡壤中流蓄满流出地表带出土壤颗粒。而桑树林地原为耕地无地表覆盖,人为翻种活动频繁,导致土壤层次性质相似,表层土壤颗粒流失严重。     

种植苎麻对南方坡耕地土壤抗蚀性的影响

基于时空互换法,采用野外典型区域调查和室内分析相结合的方法,分析了南方4省(江西、湖南、四川、湖北)不同苎麻种植年限坡耕地土壤抗蚀性的变化特征。结果表明:(1)0.25mm水稳性团聚体含量,结构体破坏率,0.5mm水稳性团聚体含量可以作为评价南方种植苎麻坡耕地土壤抗蚀性能的指标;(2)种植苎麻增加了土壤中2mm和0.25mm水稳性团聚体的含量,降低了土壤中2mm和0.25mm团聚体的破坏率,且其效果随着苎麻种植年限的增加而增强。种植苎麻对增加2mm团聚体的含量及降低其破坏率的作用尤为突出;(3)所选择的4个研究区中,以四川省达州地区种植苎麻提高坡耕地土壤抗蚀性的效果最为突出,其次是湖北省咸宁市。