植物篱防蚀措施对三峡库区坡耕地微地形的影响

三峡库区是我国重要的水蚀区之一，过度农业利用引发水土流失和生态退化。采用保护性管理对坡耕地水土和营养盐流失的影响已经开展了很多研究，而基于长期试验的保护性管理措施对坡面微地形的影响，鲜有涉及。本文对位于三峡库区域地区陡坡地四种管理模式长期试验径流小区坡面地形相关参数进行了观测、分析。结果显示，与对照小麦—花生种植模式相比，采用套种紫花苜蓿植物篱、香椿植物篱能够极显著降低水土流失，坡面地形沿篱基梯级化显著。而黑麦草-籽粒苋替代模式对水土流失控制效果不稳定，且坡面地形与对照无差异。小麦-花生套种紫花苜蓿、香椿植物篱处理的坡面均形成基于篱带部的篱坎，篱坎下部侵蚀较强，篱带上淤下蚀现象明显。其中小麦-花生套种香椿植物篱小区坡面形成2级植物篱淤积坎，坎宽幅平均达到420.8 cm，淤积坎相对高差为40.4 cm，平均坡度下降1.4度。小麦-花生套种紫花苜蓿植物篱坡面形成4级篱坎平均坎宽幅为210.3 cm，平均相对高度为110.6 cm，平均坡长为238.1 cm，平均坡度下降0.3度。说明坡耕地采用植物篱技术能够减蚀截淤，显著改变微地形。针对微地形的变化，套作植物篱的坡耕地在后期宜实行坡改梯或梯级坡地配套完善灌排设施，利用已优选的植物品种设计木本与草本套种的复合植物篱，有望进一步改善土体根系分布，从而稳固篱坎，控制水土流失。该研究为植物篱技术后续管理措施优化提供了参考依据。     

香根草植物篱对三峡库区坡耕地侵蚀分布的影响

为探究植物篱对坡耕地侵蚀分布的影响,设置1个坡度(15°)、3个降雨强度(60,90,120 mm/h)和3种坡面条件(裸坡对照CK、植物篱P和仅有植物篱根系R),采用稀土元素氧化物将坡面分成5段(自上而下),开展室内人工模拟降雨试验。结果表明:随着降雨强度的增加,各坡面条件示踪坡段的侵蚀速率和侵蚀量均有所增加,整体上均表现为CK>R>P的趋势,植物篱可以显著降低坡面各部位的侵蚀速率及其侵蚀量,且使得侵蚀产沙主要集中在坡中部的Ce、La和Yb 3个示踪区。与CK坡面条件相比,R与P坡面条件下Sm和Ce示踪坡段对总侵蚀量的平均贡献率分别减少77.15%,90.38%和30.01%,28.35%,而Yb、La和Eu示踪坡段对总侵蚀量的平均贡献率分别增加54.34%,35.39%和12.39%,40.58%以及101.45%,91.31%。研究结果表明,植物篱造成坡面下部侵蚀贡献减小而中上部侵蚀贡献增加,坡面侵蚀部位整体上移,对坡地侵蚀的空间分布有显著影响。     

三峡库区坡耕地植物篱对土壤特性的影响研究

植物篱在减少坡耕地径流、控制土壤侵蚀和降低非点源污染方面具有重要的作用。采用中国科学院万州典型区生态环境监测重点站监测的三峡库区坡耕地皇竹草植物篱小区和对照小区连续6年的监测资料,研究了坡耕地皇竹草植物篱对土壤特性的影响,结果表明植物篱能有效地改善坡耕地土壤结构、提高土壤养分含量。植物篱的实施有利于三峡库区坡耕地的可持续利用。     

植物篱对坡耕地农作物生长的影响

植物篱是防治水土流失的重要措施之一,但湖北很多农民认为植物篱对农作物的生长会产生负面影响,为此我们在秭归县境内开展了植物篱对农作物生长的影响等试验研究。结果表明:通过平茬修剪,植物篱生长高度可控制在60~80 cm、冠幅可控制在50 cm×60 cm之内,根系在40 cm土层只有几根主根,不会与农作物生长争光、争水、争肥,而且还能增加土壤水分、养分含量,促进作物的正常生长。     

坡耕地植物篱技术研究进展

在全球生态环境恶化、水土流失日益严重的背景下,植物篱技术作为一项可持续发展的水土保持措施受到了各国学者的重视,并得到研究和推广。从植物篱的概念、种植模式、水土保持作用等方面,概述了国内外植物篱的研究进展,并总结了目前植物篱研究中存在的问题,以期对植物篱的研究与推广起到一定的指导作用。     

三峡库区坡耕地植物篱模式效益评价研究

植物篱具有保持水土、增加土壤肥力、改善土壤物理性质等功能, 且能增加农民收入、扩大就业, 是一项具有生态、经济和社会效益的复合农林技术。以位于三峡库区的重庆市江津区常见6 种植物篱模式(柑橘、沙梨、花椒、黄荆、桑树、紫背天葵)为对象, 遵循层次分析法原理, 从生态、经济和社会效益3 方面建立了三峡库区坡耕地植物篱模式效益评价指标体系。应用熵值法与专家评分法相结合计算指标权重, 利用熵权决策法对6 种常见植物篱模式进行效益评价。结果表明: 生态效益以黄荆类植物篱最好, 紫背天葵类植物篱最差;经济效益以花椒类植物篱最高, 黄荆类植物篱最低; 社会效益以桑树类植物篱最好, 紫背天葵类植物篱最差。综合效益以花椒类植物篱最高, 其次是桑树、柑橘、沙梨、黄荆植物篱, 紫背天葵类植物篱最差。     

植物篱对坡耕地侵蚀沟发育的影响研究

侵蚀沟严重影响黑土区坡耕地的质量和数量,植物篱为无间断式或接近连续的狭窄带状植物群,具有分散地表径流、降低流速、增加入渗和拦截泥沙等多种功能。是坡耕地治理的优良水土保持措施。通过试验表明,植物篱在保持水土的同时,增加了土壤有机质,改善土壤结构和理化性质,提高了土壤抗冲抗蚀性能,蓄水能力的增强,减少了地表径流,减轻了坡耕地较大侵蚀沟发生的可能性。     

植物篱在坡耕地水土保持中的应用

本文就植物篱在坡耕地水土保持中的应用作了总结,分析了如何选择植物篱模式,植物篱对恢复土壤肥力、减少水土流失的影响,并在此基础上提出了植物篱技术的应用前景。     

等高固氮植物篱技术在坡耕地可持续耕作中的应用

等高固氮植物篱技术是利用固氮植物能够固氮、生长快和具多用途的特点，在坡耕地上建立高密度植物篱。通过枝叶还田及腐根和枯枝落叶，有改善土壤肥力、团粒结构及水分渗透率，加上植物篱的机械阻档，联系人针表径流50％－70％，减少土壤侵蚀97％－99％，土壤全氮含量增加65％－103％，有机质含量增加达25％－35％，农作物增产达 30％－60％。该技术具有投入低、操作简便、实用性强、效果显著、效益多样的特点。该技术综合地解决了山区坡耕地水土保持和土壤培肥的问题和用地、养地的矛盾，可实现坡耕地的可持续耕作利用，值得在我国山区大力推广。     

固氮植物篱防治坡耕地土壤侵蚀效果研究

土壤侵蚀是坡耕地土壤退化的主要影响因子之一。在金沙江干热河谷区坡耕地的实验表明,沿坡耕地等高线种植高密度高固氮植物篱并合理经营,可有效防治土壤侵蚀。１９９７年植物篱处理的土壤侵蚀量减少到对照的１４．５％～２３．９％,１９９８年侵蚀量权为对照的１％～３％。坡耕地土壤侵蚀集中发生在雨季中期。土壤侵蚀过程也是土壤养分加速流失的过程,分析表明流失土壤中全氮和有机质在侵蚀土壤中含量分别是表土平均含量的２．３     

三峡库区植物篱对土壤理化性质及抗蚀性的影响

三峡库区坡耕地水土流失严重,已经威胁到库区生态环境及库区安全。利用长期定位小区试验,通过对2种植物篱及对照处理的对比分析,研究不同植物篱对坡耕地土壤理化性质及土壤侵蚀的影响。结果表明：黄荆和紫背天葵2种植物篱处理在不同程度上均改良了土壤物理性质,不同位置土壤养分指标表现为带内最高,带间最低,带上和带下介于两者之间。对照处理土壤养分指标均表现为从坡顶向坡脚逐渐富积的特点。不同植物篱带内土壤抗蚀性的强弱分别为：黄荆（79.2%）〉紫背天葵（15.3%）〉CK（8.7%）,除了砂粒、粉粒和粘粒含量外,植物篱带内土壤抗蚀指数与其他土壤理化性质间均具有显著或极显著的相关性。植物篱带内土壤抗蚀指数随着土粒浸水时间的增加而减小,两者呈三次多项式函数关系。2种植物篱处理中黄荆改良土壤理化性质、减轻土壤侵蚀的效果优于紫背天葵。     

三峡库区紫色土坡耕地不同利用方式的水土流失特征

紫色土坡耕地水土流失已成为三峡库区生态环境和农业可持续性发展所面临的一个重大问题。研究通过15°、25°坡耕地不同利用方式的定位试验,探讨了三峡库区紫色土坡耕地的水土流失状况、侵蚀泥沙的颗粒组成及养分特征。结果表明紫色土坡耕地流失的泥沙中<0.02mm的颗粒大量富集,是养分流失的主要载体。不同土地利用方式中以果—植物篱复合、粮经果复合垄作模式的水土保持效果理想。     

三峡库区坡耕地粮经果复合垄作技术效益评价

坡耕地水土流失对三峡库区生态环境和农业可持续性发展构成双重压力。以聚土垄作与农林复合为基础,组装坡耕地粮经果复合垄作技术。结果表明:该技术不仅培肥土壤,增加土壤水有效性,减少水土流失,而且显著提高土地生产力,发挥了较好的立体农业生态经济效益,为三峡库区坡耕地的利用与保护提供了技术支撑。     

三峡库区坡耕地土壤养分流失的实验研究

采用室内模拟降雨装置研究了三峡库区坡耕地土壤养分流失规律。无论是紫色土还是黄色石灰土,坡耕地表层土壤养分含量在人工降雨后发生衰减,并表现出随雨强增大,雨后表土各养分含量衰减幅度加大的趋势,但径流和流失泥沙的养分含量与雨强无关;径流中养分含量虽低于泥沙养分含量,但养分含量的差异主要体现在全量养分含量上,而速效养分含量的差异则相对较小。对三峡库区坡耕地土壤养分流失而言,紫色土坡耕地土壤养分流失主要以流失泥沙为载体,而黄色石灰土坡耕地土壤养分流失则由流失泥沙和径流共同携带。     

表土剥离再利用工程绩效评价--以重庆市三峡库区移土培肥工程为例

以重庆市三峡库区移土培肥工程为例,通过对该工程特点的分析构建绩效评价指标体系。根据科学性、可操作性等原则将评价指标体系分为绩效指标体系和成效指标体系。采用层次分析法确定指标权重。通过模糊综合评价法进行项目绩效评价分析。分析结果显示,三峡库区移土培肥工程成效指标体系综合评价向量为0.875 1,绩效评价体系综合评价向量为0.617 0。按最大隶属度原则,该工程无论是成效评价还是绩效评价均属于优质工程。     

三峡库区消落带植物治理措施

根据三峡库区消落带的水土流失程度及库区水位变化规律,将145～152 m、152～170 m、170～177 m的消落带分别划为消落带下端、消落带中端与消落带上端,并以三峡库区185 m观景平台的上游消落带生态治理试点为例,采取植物与工程相结合的治理模式,通过选取植被覆盖率、物种种类、物种多样性、植物生长基质流失量4类指标,对试验区的生态修复效果状况进行监测分析.结果表明:试验区的植被覆盖率沿消落带梯度方向从上至下在观测期内逐年降低;物种种类因受库水长时间的淹没有所减少,均匀性随高程的不同也呈现较大差异,α多样性指数在监测期内随时间的增长逐年降低;库岸受库水的长期浸泡以及浪涌的高频繁冲刷是消落带植物生长基质流失的关键因素,造成消落带上下两端植物生长基质流失比中端严重的主要原因为行船所产生的涌浪,且其随时间的增长日趋严重.     

三峡库区紫色土坡耕地土壤侵蚀的137Cs示踪研究

坡耕地是三峡库区的重点水土流失区和河流泥沙的主要来源地.采用~(137)Cs示踪技术对三峡库区紫色土坡耕地的土壤侵蚀速率进行了定量研究.结果表明,新政小流域的~(137)Cs本底值为1 420.9 Bq/m~2;平均坡度为11.4°的缓坡耕地的~(137)Cs面积活度介于398.5～1 649.6 Bq/m~2之间,坡长加权平均值为816.0Bq/m~2;采用改进的简化质量平衡模型计算了坡耕地的土壤侵蚀速率,结果得出该坡地的土壤侵蚀模数介于-3 358.8～4 937.4 t/(km~2·a),其加权平均值为1 294.6 t/(km~2·a).受犁耕作用的影响,坡耕地两个坡段的土壤侵蚀速率随坡长增加大致都呈下降趋势,并在坡段下方出现了堆积.坡耕地土壤侵蚀速率不高的原因,一方面是由于所研究坡耕地属于缓坡,坡度较小,另一方面则是由于当地农民总结出了一套有效防止水土流失的耕作方式,使得土壤侵蚀强度大大降低.     

针对水土流失的三峡重庆库区土地质量评价

以三峡重庆库区为研究对象,基于PSR(压力-状态-响应)框架,针对水土流失建立土地质量指标体系.压力指标包括降雨压力、可蚀性压力、地形压力、土地压力、人口压力、收入压力等指标;状态指标包括侵蚀状态、肥力状态、格局状态等指标;响应指标包括利用响应和政策响应.采用专家打分、分级赋值、综合评价的方法,对三峡重庆库区土地质量进行了初步评价.结果表明,三峡重庆库区的土地质量综合得分为2.76分,土地质量偏低评定为3等.压力指标得分最低为2.14分,状态指标得分为3.13分,响应得分为3分.人为干扰是引起区域土地质量低下的最主要原因,紫色土广布和地形坡度大等自然地理状况是土地质量低下的第二大原因.本研究可为同类地区土地质量评价和退化土地的生态恢复提供一定的借鉴意义.     

重庆市三峡库区土壤侵蚀分级分类标准的探讨

根据三峡库区自然环境和水土流失的特点,在实地调查的基础上对三峡库区土壤侵蚀分级分类标准进行了探讨,指出原来全国通用技术规程中的分级分类指标在三峡库区遥感普查应用中存在一定的偏差,指出了偏差发生的原因,提出了适合三峡库区的分类定级标准。     

三峡库区传统耕作措施水土保持机理研究

通过大量野外勘查、测量数据,说明了传统耕作措施的规律性及其坡长与坡度特征参数,同时将物理过程侵蚀模型(WEPP)模拟结果与实测数据进行对比分析,主要从坡长因子的角度阐明了传统耕作措施的水土保持作用机理。研究结果表明,实测的5°~10°、10°~15°、15°~20°、20°~25°、25°~30°坡面对应的坡长分别为7~10 m、5~7 m、4~6m、3~5 m、3~4 m,与同一坡度条件下WEPP模拟的坡面侵蚀发生的突增拐点值比较接近;传统耕作措施通过缩短坡长来分散坡面径流,阻止细股流的形成,从而有效防止了坡耕地中主要的侵蚀类型——细沟侵蚀。