皖西大别山区不同土地利用类型的土壤抗侵蚀性——以安徽省岳西县为例

[目的]对皖西大别山区不同土地利用类型土壤抗侵蚀性进行研究,为防治区域水土流失提供理论支持。[方法]测试并分析研究区不同土地利用类型下土壤崩解速率和土壤抗冲性指标。[结果]土壤崩解速率V和抗冲性H在数值上随着坡位下降而增大,表明土壤抗侵蚀能力降低。不同土地利用类型土壤抵抗流水冲刷和水体分散能力的强弱关系均表现为:马尾松林地茶园荒地;表现在崩解速率V值方面,马尾松林地不同坡位分别为-0.16,-0.11和0.03g/min,茶园分别为0.20,0.24和0.52g/min,荒地分别为0.12,0.60和0.82g/min。[结论]不同土地利用类型下土壤崩解速率与抗冲性之间存在着良好的直线递增关系,其中,荒地土壤崩解性能随抗冲性变化速率最快,马尾松林地与茶园二者直线斜率差异不大。     

干湿交替对黄土崩解速度的影响

耕作土壤在降雨、灌溉之后,其由翻耕后的疏松状态逐渐变得较为紧实,土粒之间会重新结合,土壤结构得到重组。土壤抗侵蚀能力发生了一定变化。通过土盒模拟土壤干湿交替过程,研究耕作土壤干湿交替过程中土壤容重和静水崩解变化。采用Richards模型对土壤崩解过程进行了模拟,分析干湿交替对土壤崩解速度的影响.结果表明:随土壤干湿交替次数的增加,土壤容重增长缓慢,土壤的固结从快变慢。随干湿交替次数的增加,土壤崩解速度逐渐降低。其崩解过程可划分为缓慢崩解阶段、指数崩解阶段和崩解完成阶段。随干湿交替次数的增加,缓慢崩解阶段延长,指数崩解阶段推迟出现。经3次干湿交替后,土壤崩解速度显著降低,土壤抗蚀性增强。     

干湿交替对黄土崩解速度的影响

耕作土壤在降雨、灌水之后,其由翻耕后的疏松状态逐渐变得较为紧实,土粒之间会重新结合,土壤结构得到重组。土壤抵抗侵蚀能力发生了一定变化。通过土盒模拟土壤干湿交替过程,研究耕作土壤干湿交替过程中土壤容重和静水崩解变化。采用Richards模型对土壤崩解过程进行了模拟,分析干湿交替对土壤崩解速度的影响,结果表明：随土壤干湿交替次数的增加,土壤容重增长缓慢,土壤的固结从快变慢。随干湿交替次数的增加,土壤的崩解速度逐渐降低。其崩解过程可划分为缓慢崩解阶段、指数崩解阶段和崩解完成阶段。随干湿交替次数的增加,缓慢崩解阶段延长,指数崩解阶段推迟出现。经3次干湿交替后,土壤崩解速度显著降低,土壤抗蚀性增强。     

土壤抗蚀性的研究动态

在综述土壤抗蚀性研究成果及抗蚀性研究方法的基础上 ,介绍了土壤抗蚀性研究的进展 ,并指出目前土壤抗蚀性研究方法存在的问题 ,提出土壤抗蚀性研究应建立在侵蚀动力和土壤抗侵蚀力作用过程的基础上 ,从土壤侵蚀过程中各种因素的作用机理出发 ,使土壤抗蚀性的研究标准化、定量化 ,为土壤流失预报及水土流失调控措施的设计提供科学依据     

黄土丘陵沟壑区林草植被恢复的减沙效益研究

对黄土丘陵沟壑区安塞县不同土地利用类型的土壤抗冲性和崩解速率特征进行了测试.结果表明,抗冲性指标和崩解速率在数值上均随着土层深度的增加而增大,表明其抵抗侵蚀能力减弱.不同利用类型0-10 cm表层土壤抗冲性和崩解速率强弱关系均为:灌木林＞草地＞乔木林＞果园＞农地,而在20-30 cm土层及40-50 cm土层有所变化.不同土地利用类型下,土壤崩解速率和土壤抗冲性之间存在着明显的直线递增关系,灌木林地土壤崩解性能随抗冲性变化速率较快,直线斜率达到0.352,而农地的崩解性能随抗冲性变化起伏最小,直线斜率为0.014 5,草地、乔木林地和果园位于两者之间.其中,乔木林地与草地二者直线斜率差异不大,在相同取样深度上具有相同的变化特征.     

花岗岩风化壳抗侵蚀特征研究 Ⅰ花岗岩风化壳物理特征

本研究根据室内外对花岗岩及其风化壳测试的物理和化学特征，利用有关土壤抗冲性和抗侵性指标以及野外实测资料，对花岗岩风化壳的地球化学过程，形成条件及抗侵蚀进行了综合分析与评价，指出垂节理发育的花岗岩体在持续的暖湿气候作用下形成的疏松深厚风化壳是土壤侵蚀特别是切沟和崩岗沟发育的物质基础，中粗晶花岗岩发育土壤表层砂砾作含量高而粘粒少，抗侵蚀性弱，有机质矿质化快，土壤生态系统脆弱，加上风化壳中抗侵蚀性极弱的砂土层存，这是导致花岗岩土壤侵蚀特别严重的内在原因，松耕土壤抗侵蚀能力仅为自然坡地未扰动土壤的1／。10，建议加强坡耕旱地面覆盖，作者指出，土壤的抗侵蚀能力强弱是一个相对概念，其随侵蚀动力类型和强弱不同而显示不同的特征，在侵蚀动力较弱情况下，抗蚀性是影响土壤抗侵蚀性能的主要方面，在较强侵蚀动力下，土壤的抗冲性将上升为影响土壤抗侵蚀性能的主导方面。     

小江流域土壤抗崩性实验研究

针对小江流域内不同的土壤类型和土地利用类型,通过实验对小江流域土壤抗崩性进行研究,结果表明:小江流域的土壤具有较大抗崩性,其中棕壤的平均崩解速率最大,黄红壤的平均崩解速率最小;从土地利用的角度看,林草地的平均崩解速率最小,灌丛其次,裸坡的平均崩解速率最大;小江流域土壤的崩解速率与土壤中＜0.002mm的颗粒含量之间存在明显的负相关关系.     

小江流域土壤抗崩性实验研究

针对小江流域内不同的土壤类型和不同的土地利用类型,通过实验对小江流域土壤抗崩性进行研究,结果表明：小江流域的土壤具有较大抗崩性,其中棕壤的平均崩解速率最大,黄红壤的平均崩解速率最小;从土地利用的角度看,林草地的平均崩解速率最小,灌丛其次,裸坡的平均崩解速率最大;小江流域土壤的崩解速率与土壤中〈0.002 mm的颗粒含量之间存在明显的负相关关系。     

多花木蓝与狗牙根不同种植模式对三峡黄棕壤抗蚀性影响

通过静水崩解试验及对土壤各抗蚀性指标的探索研究,分析了三峡库区黄棕壤在多花木蓝和狗牙根不同种植模式下的抗蚀性。结果表明:(1)静水崩解过程中,土壤崩解速率表现为空白地多花木蓝狗牙根混播;较空白地土壤,有根试样土壤其崩解速率有很大的减缓,其中混播效果最好,且根系各密度指标与抗蚀性增强值均表现为显著线性相关。(2)与空白地相比,不同种植模式下,土壤水稳性团聚体含量、平均重量直径、有机质含量、团聚状况、团聚度、土壤黏粒含量均有明显的提高,而结构破坏率、分散率则明显下降。(3)通过主成分分析表明:以0.25mm湿筛团聚体含量、结构破坏率、团聚状况、分散率、有机质为指标能较好地衡量黄棕壤在植被恢复下土壤抗蚀性能。     

容重与含水率对砂质黏壤土静水崩解速率影响研究

崩解在土工试验中叫做湿化,是指土壤在静水中发生破裂解体、塌落或强度减弱的现象[1].土壤的崩解机制与土壤侵蚀的发生过程密切相关,是土壤侵蚀发生的必要条件之一.国内外对于土壤崩解的研究相对较少,而对于容重或含水对崩解性的影响的研究更少,国内仅有的研究目前大多限于黄土和南方的一些典型土壤,如燥红壤、红壤、褐红壤等.在降雨和地表灌溉作用下产生的土壤侵蚀过程中,崩解是侵蚀发生的一个前提条件.     

利用137Cs示踪技术研究滇池流域土壤侵蚀

核素示踪技术研究作为一种新的土壤侵蚀研究方法,已经在土壤侵蚀研究中获得了极大应用,并在土壤侵蚀的沉积、侵蚀、运移研究上取得许多成果。采用放射性核素作为土壤示踪剂,可以很好地进行流域尺度的范围研究,且可靠性比较高,省时省力。云贵高原在处于我国的西南地区,是我国南方水土流失严重的地区之一。本文应用137Cs示踪技术,研究了云南省滇池流域土壤侵蚀的强度分异规律:坡地不同地貌部位的土壤侵蚀速率是坡中部>坡下部>坡上部;不同土地利用类型和方式下的土壤平均侵蚀速率是耕地>非耕地。研究表明,整个流域平均土壤侵蚀速率为1 280 t km-2a-1,属于轻度侵蚀,地貌部位、坡度以及土地利用方式是影响土壤侵蚀的主要因素。     

不同生长期大豆坡耕地土壤抗侵蚀能力特征

土壤抗侵蚀能力特征是土壤侵蚀预测预报的重要依据之一,为了分析黄土区不同生长期大豆坡耕地土壤抗侵蚀能力特征,采用原状土冲刷槽和静水崩解法,分别在大豆不同生长期测定坡耕地不同土层土壤抗冲性和抗蚀性,并对大豆根系特征与土壤抗侵蚀能力的关系进行分析。结果表明:随着大豆生育期的推进呈现出先增强后减弱的趋势,始粒期土壤抗侵蚀能力最强,苗期最弱;在大豆苗期与分枝期,土壤抗侵蚀能力随土层深度的增加而减弱;大豆开花期以后10~20 cm土层土壤抗侵蚀能力最强,其次为0~5 cm土层;土壤根重密度、根系表面积、根系体积及根系长度对土壤抗侵蚀能力影响均达到极显著水平(p0.01),且根径在0~0.5 mm之间根系的增多会更加有效地提高土壤的抗侵蚀能力。这表明在大豆生长初期加强对坡面的有效防护,避免地表长期裸露,培育根系发达的大豆品种将有助于对坡耕地土壤侵蚀的防控。     

土壤崩解速率的一种修正方法

为了获得更为准确的土壤崩解速率测定及计算方法,以便客观评价土壤侵蚀程度,借助子洲县坡耕地原状土壤样品,通过土块在水中受力分析,对比了拉力计方法和修正拉力计方法计算的土壤崩解速率结果。结果表明,拉力计方法测定土壤崩解速率中土壤自身含水量对崩解过程有重要的影响。修正拉力计算法所得的土壤崩解速率与已有报道更为吻合,其变异性较未修正前有所减小。因此,建议在土壤崩解速率测定和计算应按以下步骤:（1）利用方形环刀在野外取原状土样并用塑料薄膜密封;（2）将土样带回实验室称重,垫上滤纸,用浅层水盘自下而上浸润土壤,直至土壤饱和;（3）将饱和的土样放置在一铁架台上去除重力水后再次称重;（4）轻轻移开方形环刀,将土样放置在拉力计的吊盘网板上测定;（5）计算需乘以校正系数k。     

Variations in the disintegration rate of physical crusts induced by artificial rainfall in different alcohol concentrations

Disintegration is closely correlated with geological disasters and soil erosion. However, quantitative studies on the disintegration processes of physical crust controlling the soil surface erosion are limited. Therefore, we disintegration process in structural and sedimentary crusts induced by artificial rainfall on a typical cropland soil from the Loess Plateau, China. The physical crusts were immersed for 200 s at different alcohol concentrations applied for delaying disintegration process to obtain disintegration rate (DR). The content of organic matter and the sand percentage in the structural and sedimentary crusts decreased with increasing rainfall duration, while the bulk density, silt and clay percentages increased. The initial DR values ranged from ?0.01 to 1.82 in structural crusts and from ?0.01 to 1.47 in sedimentary crusts under different alcohol concentrations. DR decreased by [86.5%, 91.3%] in structural crusts and by [86.3%, 88.2%] in sedimentary crusts during the whole disintegration period. For both structural and sedimentary crust, the DR was the lowest when the rainfall lasted for 30 min, and finally stabilized at 0.19 and 0.18, respectively, at the disintegration time of 80 s. Notably, the 50% alcohol concentration slowed the disintegration process most efficiently. The structural crust had a lower erosion resistance than the sedimentary crust due to the lower DR. These results provide a theoretical method for evaluating disintegration process and timely information revealing the erosion resistance mechanism of physical crusts.     

干湿交替对土壤性质影响的研究

开展干湿交替对土壤理化性质影响的研究,对于认识土壤侵蚀机理、缓解土壤侵蚀的发生具有重要意义。通过干湿交替的研究进展、干湿交替对土壤物理性质、土壤化学性质和土壤微生物特性的影响四个方面分析了干湿交替发展历程及其对土壤性质影响的过程和机理,相关研究表明:干湿交替的相关研究在各个时段有所侧重,干湿交替对土壤物理性质的影响与土壤容重、抗冲性、崩解速率和膨胀收缩率有关,对土壤化学性质的影响与土壤有机质分解、氮素矿化磷素吸附与释放等因素关系密切;干湿交替通过影响土壤呼吸和微生物生物量,使得土壤微生物特性发生改变。根据现有研究中存在的干湿处理量化指标不相一致、干湿处理方式局限于室内模拟及忽略干湿处理过程土壤相关性质动态变化过程等问题,提出定量化干湿处理指标、开展原位小区干湿处理试验、关注干湿交替过程中土壤形态发育情况和化学元素迁移差异及其微生物活性动态变化等研究展望,拟对土壤侵蚀和水土保持研究提供一定理论指导。     

干密度初始含水率坡度对紫色土崩解特性的影响

为研究干密度、初始含水率和坡度对紫色土崩解特征的影响,通过采用自制仪器对27种不同干密度、不同初始含水率和不同坡度的紫色土进行崩解试验,为三峡库区消落带静水侵蚀导致的水土流失现象提供理论依据,分别得到试样的崩解速率与干密度、初始含水率和坡度的曲线关系.结果表明:在相同初始含水率和坡度下,随着干密度的增加,崩解速率随着浸泡时间增加呈现先增加后减小;在相同干密度和坡度下,随着初始含水率的增加,崩解速率是随着浸泡时间的增加呈现先增加后减小;相同含水率且干密度一定下,随着坡度的增加,崩解速率随着浸泡时间的增加呈现先增加而后减小.研究发现试样崩解均是从底部开始崩解,且崩解区域随浸泡时间的增长由底部逐渐延伸到顶部.     

基于黄土丘陵沟壑区第Ⅰ副区淤地坝淤积调查的土壤侵蚀模数计算

[目的]探索适合黄土丘陵沟壑区不同沟道土壤侵蚀模数计算的新方法,为区域水土流失防治和水保规划提供数据支持。[方法]以黄土丘陵沟壑区不同沟道74个不同坝型的淤地坝为基础,将其看作小流域的沉沙池,同时结合实地调查测量与分析计算,利用淤地坝赋存的泥沙信息获得不同级别沟道的土壤侵蚀量。[结果](1)在地形复杂的黄土丘陵沟壑区,土壤侵蚀模数与不同沟道对应的淤地坝控制面积具有一定的负相关关系;(2)土壤侵蚀模数调查值较设计值显著降低,造成淤地坝空坝率上升,使淤地坝长期保持负效应。[结论]利用闷葫芦坝淤积量推算坝体控制面积土壤侵蚀量,方法简单合理。同时小流域坝系可采用多种方法综合分析,相互印证,可较准确地确定小流域土壤侵蚀模数。     

玉米秸秆汁土壤改良剂对黄绵土抗侵蚀能力的影响

改良土壤物理性质是提高土壤抗侵蚀能力的主要途径之一。通过人工模拟降雨试验、风蚀试验和野外原位观测试验,研究了不同玉米秸秆汁土壤改良剂喷施方式下黄绵土抗侵蚀能力的改良效果,探讨了玉米秸秆汁防治土壤侵蚀的机理。结果表明,玉米秸秆汁能有效防治黄绵土的水蚀和风蚀。在模拟降雨条件下,喷施玉米秸秆汁的试验处理,黄绵土溅蚀量较对照处理降低24.7%~78.3%,黄土坡面的径流量和片蚀量分别降低40.0%~43.3%和20.9%~34.5%;在天然降雨条件下,无论是短历时低强度或长历时低强度的降雨类型,还是短历时高强度的降雨类型,喷施玉米秸秆汁的试验处理,黄土坡面的径流量和片蚀量较对照处理明显减少,二者的减少幅度分别介于26.3%~62.1%和58.3%~72.0%之间;在不同风速下,玉米秸秆汁可使黄绵土的风蚀量降低24.5%~64.6%。此外,喷施玉米秸秆汁后的静置时间及翻耕与否对不同类型的侵蚀也有重要影响。喷施玉米秸秆汁可有效提高黄绵土的抗剪强度、硬度及大团聚体的百分含量,从而降低土壤侵蚀量。施用玉米秸秆汁后,黄绵土静水崩解量降低了97.4%~98.5%、土壤抗剪强度增加了97.9%~140.0%、土壤硬度增加了11.4%~127.5%;0.25 mm团聚体降低了46.9%~51.6%;2 mm团聚体增加了88.1%~129.7%。玉米秸秆汁是一种良好的防治坡面水蚀和风蚀的土壤改良剂,在施用玉米秸秆汁时,应尽量一次喷施完毕并避免人为土壤扰动。     

紫色土崩解特性对容重和含水率的响应特征

以紫色土为研究对象,通过室内重塑土试验,采用多元回归方程和曲面响应等分析方法,研究容重和含水率对紫色土崩解特性的影响。结果表明:(1)在相同容重下,崩解量随着含水率的增加而减小,不同含水率的土样崩解时间有所不同;土样完全崩解时间总体上随着含水率的增加而延长,且崩解量主要集中在崩解阶段前3 min。(2)在相同含水率下,崩解量随着容重的增加而减小,土样完全崩解时间总体上随容重的增大而延长,且崩解量主要集中在前4 min。(3)在相同容重和含水率下,土样崩解速率均随着容重和含水率的增大而减小;较之容重,含水率对崩解速率的影响较大。容重和含水率的交互作用对崩解速率影响显著,即随着容重和含水率的增加,土样崩解速率减小。研究成果为紫色土的侵蚀防治提供了参考。     

花岗岩风化壳崩岗侵蚀整治方案及效益

广东省德庆县花岗岩分布面积占全县总面积的６７．３％,由于人为,自然因素影响,使该县成为广东省崩岗侵蚀最为严重的县之一。对于崩岗的治理,主要是根据崩岗的成因,类型和特点,采取工程和生物措施互补的综合治理方案。