梅县崩岗侵蚀与防治工程

<正> 一、崩岗侵蚀 梅县地处亚热带北缘,年均气温21.2℃,7月最高气温达34.2℃,多年平均年降雨量为1472.9mm。这里在高温多湿的气候条件下,风化作用剧烈,花岗岩风化层深达数十米。花岗岩特别是伟晶花岗岩和沙砾岩风化层,土体沙砾含量高,结构疏松,裂隙多,故易于在水力、重力作用下造成滑塌和崩塌。 梅县水土流失面积277.03km~2,占全县山地面积的13％,其中崩岗侵蚀面积28.14km~2,     

崩岗侵蚀研究进展

崩岗是我国南方地区水土流失的一种特殊现象，其侵蚀灾害十分严重，直接威胁着当地和下游工农业生产和群众生命财产安全，已引起人们的广泛关注。从崩岗分类、发展过程、形成机理和综合治理等方面分析了崩岗侵蚀研究的现状与进展，总结了崩岗综合治理和生态恢复的模型，提出了未来崩岗侵蚀进一步研究工作的展望。     

南方红壤区崩岗侵蚀治理研究进展

崩岗是我国南方水力与重力交互作用形成的复合土壤侵蚀类型。作者从崩岗侵蚀的定义、产生原因、治理策略和治理模式等方面对国内已有研究成果进行总结,在此基础上分析目前南方崩岗治理中存在的问题,提出今后崩岗治理的方向,为南方红壤区崩岗的进一步治理提供科学依据。     

华南花岗岩风化壳岩土特性与崩岗侵蚀关系

在野外调查和室内分析的基础上,探讨了华南花岗岩风化壳岩土特性与崩岗侵蚀的关系。花岗岩风化壳土体粗粒含量较多。结构疏松,裂隙发育,力学性质受水的影响显著。典型的花岗岩风化壳可划分为５个基本层次,各风化层在粒度,成份和结构等方面存在明显差异,表明出相应的物理力学特性,并对崩岗侵蚀的形成和 育产生重要影响。     

华南水土流失区崩岗侵蚀地貌系统分析

崩岗侵蚀是华南水土流失区最严重后种水土流失类型。崩岗由崩壁、崩积和冲（洪）积扇３部分,组成三者在发生上具有相关性,并且通过物质的输送和能量和转化共同组成一个完整的侵蚀地貌系统。崩岗侵蚀地貌系统的发育规模通常首先表现出一个Ｌｏｇｉｓｔｉｃ增长过程,随后系统的演化可分持续发展、波动、稳定平衡、消亡４种趋势。     

南方崩岗侵蚀区崩壁龛穴发育特征与稳定性初探

南方花岗岩崩岗侵蚀区崩壁常见形似内凹洞的特殊地貌(龛穴),该地貌的发育可引起崩壁失稳并扩大崩岗侵蚀范围。通过刻画龛穴形态演变过程,研究龛穴发生的物质条件与驱动因素,并结合力矩分析方法构建力学模型评价崩壁及龛穴稳定性。研究表明:龛穴形态演变经历雏形—发育—形成3个过程,剖面土层异质性是龛穴发育的基础条件,水力与重力作为外部因素共同作用驱动龛穴发育。龛穴稳定性随其高度增加、角度减小而降低。龛穴的发育可能是崩岗溯源侵蚀启动的标志,遏制龛穴形成有利于提高崩壁稳定性,研究结果为崩岗侵蚀治理提供理论依据。     

红壤侵蚀区崩岗土壤养分化学计量特征分异规律

以福建省西南部长汀县濯田镇黄泥坑崩岗群内植被盖度分别为2%,20%和95%的3处相邻崩岗为研究对象,对各崩岗内集水坡面、崩壁(顶部、中部及底部)、崩积体(上部和下部)和沟道出口7个典型部位0—10,10—20,20—30cm土壤基本理化性质进行测定,分析了各植被盖度崩岗不同深度及部位土壤化学计量比的空间分异规律。结果表明:随着植被盖度的升高,土壤养分含量及化学计量比显著增加(除全磷含量和P/K以外);随着土壤深度的增加,有机碳、全氮和全钾含量以及C/N、C/P、C/K和N/P总体上呈减少趋势,全磷含量以及N/K和P/K基本维持稳定;沿集水坡面→崩壁→崩积体→沟道出口,有机碳、全氮和全钾含量以及C/N、C/P、C/K、N/P和N/K基本表现为先减少再增加最后亦降低的变化趋势,全磷含量和N/P无明显差异;土壤化学计量特征与土壤养分含量、粉粒含量、容重、含水量和pH具有较强的相关关系。崩岗系统土壤物理结构较差,养分含量普遍较低,其中有机碳、全氮和全磷含量存在不同程度的限制。     

崩岗侵蚀对土壤速效养分质量分数及化学计量比的影响

为揭示崩岗侵蚀对土壤速效养分及化学计量比的影响,选取福建省长汀县黄泥坑崩岗群微度、中度和强度崩岗3处为研究对象,测定和分析了0 ～ 30 cm土层集水坡面、崩壁、崩积体以及沟道部位的土壤基本物理性质、速效养分及化学计量特征.结果表明:1)随着侵蚀强度的增加,硝态氮和速效磷质量分数表现为强度＞中度＞微度,中度侵蚀崩岗铵态氮质量分数最低,速效钾质量分数最高;从水平方向上,各速效养分质量分数表现为速效钾(AK)＞铵态氮＞硝态氮＞速效磷(AP);垂直方向上,各速效养分质量分数大致随着土层深度而降低,但同一侵蚀强度内各质量分数差异较小.2)土壤速效氮为铵态氮与硝态氮的总和(AN),AN/AP比表现为微度＞强度＞中度,微度与中度差异显著(P ＜0.05);AK/AN比为中度＞微度＞强度,中度与强度差异显著(P ＜0.05);AK/AP比为微度＞中度＞强度,微度与中度差异显著(P＜0.05).3)从集水坡面、崩壁、崩积体至沟道,3种类型崩岗的铵态氮和硝态氮平均值都呈降低的趋势,速效磷逐渐升高,速效钾在崩积体处最低,其他3个部位变化不大;土壤AN/AP、AK/AP比呈降低的趋势,AK/AN比在沟道处最高.4)速效养分化学计量比与砂粒、粉粒、pH和有机质皆密切相关,黏粒、容重和含水率对其影响相对较小.     

芒萁侵入红壤退化裸地对土壤理化性质和细菌组成的影响

芒萁是最早侵入红壤退化裸地的先锋植物,其侵入过程对土壤环境的改变在退化裸地生态恢复进程中具有重要意义。以福建省长汀县红壤侵蚀裸地为研究对象,分析测定退化裸地中芒萁侵入区和非侵入区土壤理化性质和细菌组成及多样性。结果表明：芒萁侵入裸地显著提高土壤最大持水量、土壤含水率、全碳、全氮、全钾、有机质和pH,并显著降低土壤容重;芒萁侵入区增加根瘤菌目和慢生根瘤菌属等14种土壤优势细菌,变形菌门和甲型(α)变形杆菌的相对丰度显著提高(p<0.05),而土壤绿弯菌门和AD3菌纲的相对丰度显著降低(p<0.05),这些土壤细菌主要功能为化能异养、好氧化能异养和纤维素分解;芒萁侵入裸地显著提高土壤细菌群落结构多样性(p<0.05);芒萁侵入区和非侵入区土壤细菌群落结构差异显著(p<0.05);土壤细菌群落结构的主要影响因子是土壤含水率、全碳、有机质、土壤容重和pH。这些影响因子与疣微菌门、变形菌门、疣微菌纲和甲型(α)变形杆菌纲正相关。综上所述,芒萁侵入后可显著改善红壤侵蚀退化裸地的土壤理化性质,改善土壤细菌群落组成,增加土壤细菌群落多样性和优势菌群,对土壤细菌群落有积极效应。     

芒萁根系对崩岗红土层土壤抗剪强度的影响

为探究植物根系对崩岗红土层土壤抗剪强度的作用机制,采取室内直剪试验,研究不同含水率条件下芒萁（Dicranopteris dichotoma）根系对红土层抗剪强度的影响。结果表明：（1）不同根重密度土体的抗剪强度总体随含水率增加而下降,含根土体的抗剪强度大于素土。（2）黏聚力随着含水率的增加均呈先增大后减小的趋势,而随根重密度的增加呈增大的趋势,且增量逐渐减小。（3）内摩擦角与土壤含水率之间呈线性负相关,但与根重密度之间无明显关系。（4）含水率对抗剪强度的影响大于根重密度,可用含水率和根重密度模拟根土复合体的抗剪强度（NSE=0.84）。综上,根系的作用可增加崩壁红土层土壤的抗剪强度,但高含水率条件下根系的增强效应降低,可通过减少水分注入以增加崩壁根土复合体的稳定性。     

黄土高原刺槐林不同组分生态化学计量关系研究

碳、氮、磷生态化学计量比是生态系统过程和功能的重要特征。刺槐具有生长快、适应性强、耐干旱贫瘠等特点,是黄土高原区水土保持造林的主要树种,以黄土高原刺槐林为研究对象,研究其不同坡向叶片-枯落物-土壤间的碳氮磷生态化学计量学特征,并对其相关性进行分析。结果表明,在阴坡和阳坡,C∶N表现为叶片枯落物土壤,C∶P,N∶P表现为枯落物叶片土壤;叶片、枯落物、土壤C∶N、C∶P、N∶P在阴阳坡均无显著性差异(p0.05),但叶片、枯落物、土壤在两两之间均有显著性差异(p0.05)。土壤的C∶N、C∶P、N∶P均表现为0~10cm10~20cm层,但差异性不显著。不论在阴坡或阳坡,叶片与枯落物的C∶N均为正相关(p0.05);在阳坡,叶片与枯落物的N∶P相关性显著;在阴坡,枯落物与0~10cm土壤的C∶N为显著正相关(p0.05)。     

祁连山青海云杉林叶片—枯落物—土壤的碳氮磷生态化学计量特征

以祁连山排露沟流域青海云杉(Picea crassifolia)林为研究对象,研究其不同海拔梯度叶片—枯落物—土壤间的碳、氮、磷生态化学计量学特征,并对其相关性进行分析。结果表明,在不同海拔梯度上,叶片、枯落物和土壤C∶N比的变化范围分别为22.95~36.72、21.41~41.61、12.41~20.70,均值大小依次为枯落物叶片土壤,C∶P和N∶P比的变化范围分别为510.2~739.8、398.6~698.1、134.1~219.7和18.13~26.86、6.71~26.28、7.96~16.56,均值大小依次均为叶片枯落物土壤。随海拔梯度的增加,除土壤C∶N比差异性不显著外(p0.05),叶片和枯落物的碳、氮、磷化学计量比在不同海拔间的差异显著性各不相同。叶片、枯落物和土壤C∶N比两两均具有显著正相关(p0.05),叶片与枯落物及土壤与枯落物C∶P比均具有显著负相关(p0.05),叶片与土壤C∶P比及不同组分N∶P比之间相关性均不显著(p0.05)。该研究结果有助于进一步了解青海云杉林碳、氮、磷在不同组分间的相互作用规律与机制。     

试论福建省桉树人工林的生态问题及其对策

针对近几年福建省桉树人工林迅猛发展的趋势,论述了福建省桉树人工林存在的生态问题,并结合笔者多年对桉树人工林的定位调查和研究成果,认为桉树人工林生态问题产生的根本原因不在桉树本身的生物学特性,而是目前生产经营者采取的不尽合理的栽培制度及经营管理措施.因此,亟需制定一套能够提高桉树人工林生态稳定性的科学合理栽培制度,包括:选择合适树种,优化林分结构和树种结构;推广不炼山的林地清理方式,降低整地强度;保留采伐剩余物,科学施肥;选择科学合理的经营密度和轮伐期.     

黄土高原不同纬度下刺槐林土壤生态化学计量学特征研究

为了阐明黄土高原不同纬度地区刺槐林土壤的生态化学计量学特征,对黄土高原由南向北13个县区刺槐林下的土壤碳、氮、磷化学计量学特征进行了测定与分析.结果表明:(1)阳坡0 ～ 10 cm土壤C∶N比、C∶P比、N∶P比的变化范围分别为9.48～15.33、8.93～ 59.79、0.77～5.11,10 ～ 20 cm土壤分别为9.13 ～13.57、7.85～ 37.69、0.44 ～ 3.19;阴坡0～ 10 cm土壤C∶N比、C∶P比、N∶P比分别为8.58 ～13.75、9.46 ～ 47.71、0.76～ 3.63,10～20 cm土壤分别为7.60～13.41、5.99 ～31.28、0.54～2.65.(2)土壤全氮的空间分布与有机碳具有一致性,均随纬度的升高呈指数减小的趋势,表层大于表下层,且随着纬度的升高该差异逐渐减小;全磷的空间变异性低于有机碳和全氮,研究区内土壤全磷含量随纬度的升高呈先增加后减小的趋势.(3)土壤C∶N比随纬度的升高无明显的变化趋势,而C∶P比和N∶P比随纬度的升高显著减小;土壤C∶N∶P比均随着土层增加而减小,但差异不显著.     

“土壤侵蚀原理”研究型教学方法

 基于研究型教学活动的师生关系分析,通过对专业核心课程“土壤侵蚀原理”的研究型教学实践思路和内容进行分析,认为：基于问题情景假设和研究模拟的研究型主题讨论、土壤侵蚀情景模拟和综合性实验是研究型教学开展的重要环节;基于计箅机辅助教学CAI( Computer-Assisted Instruction)的研究型理论教学和基于知识-能力-索质KAQ(knowledge-ability-quality)的综合性研究型实验教学,可培养大学生的主动学习意识和创新思维及能力;情景假设、研讨式等多种研究型教学方法和手段,可提高学生专业知识系统性和解决实际问题的能力。研究型教学方法的实施,可使学生在低年级阶段有效地参与科学研究,从课程学习这个环节提高学生专业学习的主动性,为专业综合素质培养和提高提供坚实基础。     

黄河源高寒草甸高原鼠兔土丘的土壤风力侵蚀规律

为阐明高寒草甸退化区土壤风力侵蚀作用及土壤流失规律,以青海省河南县退化高寒草甸高原鼠兔土丘为研究对象,通过开展野外人工模拟风蚀试验,对不同风速下鼠丘土壤流失量及其养分流失规律进行分析和讨论。结果表明：（1）风蚀作用下土壤流失量均呈先快后慢的变化规律,风速从6.0 m/s逐步增加到12.0 m/s时,土壤流失量增长约6.3倍。（2）风蚀过程中鼠丘高度和直径随风蚀时间的变化较明显,其变化速率与土壤流失速率相对应,且风蚀促进土壤水分的蒸发速率,从而促进鼠丘的土壤可蚀量。（3）鼠丘土壤养分随风速和土壤流失量的增大而增大,即养分流失规律与土壤流失量的变化规律相同,其中土壤有机质、全钾、速效钾和碱解氮的流失量相对较大。研究结果表明风力侵蚀是加剧退化高寒草甸高原鼠兔爆发区土壤流失和养分贫瘠的重要因素之一。     

兰州市北山典型侧柏人工林分叶片与土壤生态化学计量特征

通过野外调查和室内分析相结合的方法,以兰州市北山仁寿山省人大官山林场选取人工灌溉下造林年限相同、立地条件相似的侧柏×榆树(S1)、侧柏×山毛桃(S2)、侧柏×山杏(S3)、侧柏×刺槐(S4)、侧柏纯林(S5)为研究对象,探讨土壤和叶片生态化学计量特征及相互关系.结果表明:(1)不同林分侧柏叶片C、N、P含量均表现为S4...     

Using caesium-137 measurements to investigate soil erosion rates in western Istanbul (NW Turkey)

Buyukcekmece Reservoir, located in the western outskirts of Istanbul, is one of the major water resources of Istanbul, and supplies drinking water to about 4 million people. Erosion in the catchment of the reservoir is an important problem in terms of its longer-term sustainability for water supply. There is an urgent need to obtain reliable quantitative data regarding erosion and deposition rates within the catchment to assess the magnitude of the problem and to plan catchment management strategies. In the absence of existing data, attention has focussed on the potential for using ¹³⁷Cs measurements to provide retrospective estimates of medium-term soil erosion rates within the catchment over the past ca. 40 years. To date, the ¹³⁷Cs approach has not been used to document soil redistribution rates in Turkey and this contribution reports an attempt to confirm the viability of the approach and the results of a preliminary investigation of rates of soil loss from uncultivated areas within the catchment. The soil redistribution rates estimated using the profile distribution conversion model varied from − 16.11 (erosion) to 4.59 (deposition) t/ha/year.