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。      

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。     

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。     

沙沟小流域不同土地利用方式土壤抗冲性研究

用原状土冲刷方法对沙沟小流域4种代表性土地利用方式下土壤抗冲性进行研究。结果表明,土壤抗冲性与土壤水稳性团聚体质量百分含量、根系表面积存在显著相关关系;土壤入渗率较大时,将地表径流转化为土壤水的能力较强,可以减少对土壤的冲刷;不同土地利用方式土壤表层(0~10 cm)抗冲性最强,随土层深度加大,土壤抗冲性减弱;土地利用方式对土壤抗冲性有较为明显的影响,4种土地利用方式下土壤抗冲性由大到小依次为草地果园撂荒地坡耕地。     

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。     

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．     

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.     

百喜草不同种植模式的水土保持效应初探

为探讨百喜草在喀斯特山区水土流失理治中的效果，1999—2002年在牟尼河小流域进行了百喜草不同种植模式的水土保持效应的初步研究。结果表明，种植百喜草能有效增加地表覆盖，降低径流量与泥沙冲刷量。在同样的坡度下，种植百喜草比裸地可降低径流量、减少泥沙冲刷量，种植当年百喜草区及梯田果树牧草的径流量与土壤流失量分别是坡地作物区的84．3％、47．9％和22．6％、7．1％，次年土壤流失量降低为7．3％和7．7％；还可有效改善土壤理化性质，维持和培肥土壤地力。百喜草区与裸地及坡地玉米区相比，土壤容重分别降低17．6％和11．5％，总孔隙度分别增加30．1％和23．4％，渗透速率分别提高47．8％和6．3％，有机质分别增加34．8％和22．8％，碱解氮分别增加61．5％和34．7％，有效磷分别增加27．2％。     

百喜草对丘陵红壤改土保肥的研究

通过对丘陵红壤种植百喜草,并结合某些乡土草种、引进草种的试验比较,探讨了百喜草的种植对土壤的理化因子（土壤容重、孔隙度、土壤中各营养元素、ｐＨ）的影响。结果表明：在丘陵红壤上种植百喜草具有百喜草具有明显改良红壤理化因子的作用,弥补了红壤理化因子的许多不足。     

几个草种的水土保持效应研究

依据前期研究成果,在红壤坡地果园内全园覆盖百喜草(Paspalum notatum Fliigge)可以取得良好的水土保持效果。本研究通过标准径流小区翔实的观测数据,通过对百喜草、狗牙根(Cynodon dactylon)、宽叶雀稗草(Paspalum wettsteinii Hackel)3个草种进行全园覆盖与带状覆盖下的水土保持效应试验,得知3个草种均能有效地遏制水土流失,特别是百喜草水土保持保效应最优。     

侵蚀劣地果园套种绿肥对土壤肥力的影响

侵蚀劣地果园套种绿肥，能提高土壤有机质、全Ｎ和全Ｐ含量，活化土壤养分，提高土壤速效养分含量．同时爬地兰、无刺含羞草、宽叶雀稗和百喜草套种区土壤中大于０．２５ｍｍ的水稳性团聚体含量显著高于裸露的对照区．研究结果表明，侵蚀劣地果园套种爬地兰、无刺含羞草、日本草、宽叶雀稗和百喜草对培肥土壤、恢复侵蚀劣地生产力有良好的效果     

百喜草在水土保持坡地农业应用前景初探

百喜草是一种名的多用型水土保持植物,１９８９年引种到大陆后,经多点试种观察和示范推广,证明百喜草通适应广大亚热带地区的气候,土地条件,具有较明显的生态效益,经济和社会效益。     

有机物料对闽南侵蚀劣地土壤有机质的影响

采用砂滤管法研究了有机物料对土壤有机质的影响．结果表明，爬地兰、无刺含羞草、日本草、百喜草和宽叶雀稗地上和地下部物料的腐殖化系数分别为０．３２－０．３８和０．３４－０．４３．各物料均能显著提高土壤有机碳含量，增加的土壤有机碳地上部物料平均７７．５％、地下部物料平均６８．１％以有机无机复合状态存在．加入有机物料还能增加松、紧结合态腐殖质量，提高松紧比和增加松结态的胡敏酸和富里酸量．     

百喜草对土壤渗透率的影响

本实验测定了百喜草区、假俭草区及对照区的土壤渗透率。百喜草的初渗率、稳渗率最高,假俭草次之,对照区最小。并根据何登式渗透公式,建立了土壤渗透率推估式。     

晋西黄土区坡面糙率的研究

坡面糙率是研究地表径流最为重要的参数之一,对坡面水文过程和土壤侵蚀过程模拟具有重要意义.该文采用野外实地冲刷水槽法,在测定不同地类地表糙率的基础上,研究了地表鲜草量、枯枝落叶量和地表硬度对地表糙率的影响,并探讨了地表糙率与地表径流泥沙含量的关系. 研究结果表明,不同地类地表糙率差异显著;地表糙率与鲜草量成线性关系;枯枝落叶对地表糙率的影响存在极值;地表糙率随土壤硬度的增加而减小,且成幂函数关系;地表径流的泥沙含量随地表糙率的增加而减小,二者成对数关系.      

侵蚀红壤植被恢复过程中土壤呼吸与土壤性质的关系

土壤性质是影响土壤呼吸的重要因素。研究了植被恢复对红壤侵蚀裸地土壤呼吸的影响,并探讨了土壤呼吸速率与土壤性质的关系。红壤侵蚀裸地土壤呼吸年平均速率仅0.43μmo.lm-.2s-1,恢复为百喜草地、板栗园和马尾松林后土壤呼吸速率增加了3.3-6.1倍,但仍显著低于次生林的土壤呼吸速率。土壤呼吸速率与土壤表层0-20 cm内有机C、全N、有效性N、C/N均有显著的正相关关系,但除C/N外,其相关性均随取样深度增加而下降。而土壤呼吸速率与土壤全P、有效P、全K、速效K没有显著相关关系,与土壤容重和土壤表层团聚体破坏率则呈显著负相关。因此,在红壤严重侵蚀地恢复过程中,土壤性质的恢复尤其是C、N和表层土壤结构是决定土壤呼吸速率大小的重要因素。     

红壤丘陵区不同类型生态系统的小气候效应

对浙江省金衢盆地红壤丘陵区雷竹Phyllostachys praecox,杉木Cunninghamia lanceolata,湿地松Pinus elliottii,湿地松 百喜草Paspalum notatum,杉木-湿地松,胡柚Citrus grandis 'Changshanhuyou',6种不同类型生态系统的小气候进行对比分析及灰色关联度分析.对比分析表明,杉木-湿地松林对土壤湿度和空气相对湿度的调节效果最佳,雷竹林对气温的调节能力最强;6种类型生态系统的关联度分别为0.781 6,0.738 4,0.823 4,0.759 5,0.712 2,0.741 8.对所选定的土壤湿度、空气相对湿度和气温3个因子而言,杉木-湿地松林的调节功能最好.图3表1参11     

桉树人工林水土流失及养分损耗研究

[目的]研究广西国有七坡林场内桉树人工林水土流失及养分损耗情况。[方法]利用径流小区进行定点连续监测研究,分析了间种牧草对桉树林水土流失及其养分损耗的影响。[结果]不同植被类型年平均地表径流量为桉树纯林(2 919.50 m3/hm2)>桉树林+桂牧1号象草(2 219.42 m3/hm2),地表径流量季节变化为夏季>春季>秋季>冬季,与该地区同期降雨量的季节分配基本一致。土壤侵蚀量为桉树林+桂牧1号象草(4.125 t/hm2.a)>桉树纯林(3.835 t/hm2.a),桉树间种牧草流失的泥土比例高,而桉树纯林流失的径流比例大。水土养分流失量为桉树林+桂牧1号象草(4.388 5 kg/hm2.a)>桉树纯林(4.303 1 kg/hm2.a),与土壤侵蚀量大小规律相一致,并得出养分流失大小为有机质>Ca>K>N>P>Mg>Zn>B>Cu。[结论]该地区不同植被型桉树林的地表径流量差异明显,土壤侵蚀量和养分流失量差异不显著。     

几种保护措施对红壤坡地水文过程及干旱的影响

【目的】中国亚热带红壤坡地的农业生产受水蚀与季节性干旱双重影响,水蚀与季节性干旱之间的水文联系仍然不明确。本研究探索农田常用保护措施如何影响红壤坡地的雨旱季水文过程和土壤-作物水分胁迫,为更有针对性地选择农田管理措施提供依据。【方法】 2008-2010年在湖北咸宁第四纪红色粘土母质发育的红壤8°坡地上开展大田试验,设置无保护措施或对照（CK）、牧草带（GS）、地表施用聚丙烯酰胺（PAM）、地表覆盖稻草（SM）4种处理,第一年和后两年分别以花生（白沙1018）和玉米（登海3632）为供试作物,研究不同处理的地表产流和产沙、土壤储水、土壤-作物干旱、作物产量。【结果】当降雨量相近时,降雨强度越大产流、产沙量一般也越大;总体上,产流、产沙量均为CK＞PAM＞GS＞SM,4种处理的水蚀程度依次降低;与CK比较,3种保护措施平均减少产流量36.6%,减少产沙量52.7%,减少产沙量的作用更明显。0-45 cm土壤储水量动态变化在雨旱季的特征明显不同。总体上,土壤储水量在雨季呈升高趋势,在旱季呈下降趋势;处理间差异随降雨持续而减小,随无雨期延长而增大。雨旱季土壤储水量最高的和波动变化最小的均为SM处理,其次是PAM处理,GS和CK处理的土壤储水量最接近。旱季持续干旱阶段,0-15 cm土壤干旱程度D值随土壤干旱的持续逐渐增大;两年D值均为CK＞GS＞PAM＞SM,4种处理的土壤干旱程度依次减小。受气候、作物生长期及保护措施的共同影响,作物胁迫积温SDD值的增加过程及处理间差异的变化都表现出明显的阶段性,整个旱季的SDD值均为CK＞GS＞SM和PAM,4种处理的作物水分胁迫依次减小。作物产量是SM和PAM＞GS和CK。与CK比较,GS、PAM、SM 3种处理分别使2008年的花生增产19.3%、33.0%、27.3%;对于2009年的玉米产量,GS处理减产0.5%,PAM、SM处理分别增产17.1%和36.3%。不同保护措施对干旱的影响不同,GS因自身耗水而不能明显缓解土壤-作物干旱;PAM主要通过减少蒸散发来减轻土壤-作物干旱;SM明显增加土壤雨季储水和减少旱季土壤水分耗失,因此有效缓解土壤-作物干旱。【结论】GS、PAM、SM 3种农田保护措施在红壤坡地上都能够阻控水蚀和缓解季节性干旱,但作用途径、特点、程度不同,雨季减少产流量和增加土壤储水量的作用有限,增加雨季土壤储水的作用小于其减轻旱季土壤-作物水分胁迫的作用。