黄土塬区土地利用方式对土壤主要理化性质的影响

通过对陕西长武4种典型土地利用方式下0~500 cm土层土壤主要理化性质分析,以明确土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：农田、果园土壤有机质、全氮含量显著高于荒地和刺槐林地,土壤粘粒含量与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤饱和导水率呈显著正相关关系;农田0~100 cm土层土壤容重达1.44 g·cm^-3,显著高于同深度荒地（1.27 g·cm^-3）、果园（1.38 g·cm^-3）、刺槐林地（1.32 g·cm^-3）土层;400~500 cm土层土壤含水量为刺槐林地（86 g·kg^-1）<果园（113 g·kg^-1）<荒地（152 g·kg^-1）<农田（165 g·kg^-1）;果园和刺槐林地0~500 cm土层土壤平均饱和导水率分别为0.37、0.36 mm·min^-1,显著高于农田（0.25 mm·min^-1）和荒地（0.23 mm·min^-1）。退耕还林（草）导致土壤容重降低、饱和导水率增加,有助于降水入渗,但退耕后深层土壤有干燥化的倾向。     

黄土高原南部坡地土地生产力衰退过程和恢复途径研究

使用PI模型对黄土高原坡地生产力的自然衰退过程,以及在水土保持和施肥管理措施下土地生产力的变化趋势进行了模拟,结果显示:在自然侵蚀环境中,土地生产力的衰退速度很快,平均每年以0.25%到0.5%的速度衰减,若采取水土保持措施则其衰退速度较自然侵蚀下年均减缓0.07%(水平梯田)、0.15%(坡式梯田)和0.21%(等高带状种植),而采用水土保持措施并结合施肥管理措施则可使土地生产力得到明显恢复;水土保持措施可以减缓土地生产力衰退的速度,但不能使其生产力得到有效恢复,只有采用水土保持措施并结合合理的施肥管理措施才能使土地生产力水平得到恢复和提高.     

Vertical root distribution and root cohesion of typical tree species on the Loess Plateau,China

Black locust(Robinia pseudoacacia L.) and Chinese pine(Pinus tabulaeformis Carr.) are two woody plants that are widely planted on the Loess Plateau for controlling soil erosion and land desertification. In this study, we conducted an excavation experiment in 2008 to investigate the overall vertical root distribution characteristics of black locust and Chinese pine. We also performed triaxial compression tests to evaluate the root cohesion(additional soil cohesion increased by roots) of black locust. Two types of root distribution, namely, vertical root(VR) and horizontal root(HR), were used as samples and tested under four soil water content(SWC) conditions(12.7%, 15.0%, 18.0% and 20.0%, respectively). Results showed that the root lengths of the two species were mainly concentrated in the root diameter of 5–20 mm. A comparison of root distribution between the two species indicated that the root length of black locust was significantly greater than that of Chinese pine in nearly all root diameters, although the black locust used in the comparison was 10 years younger than the Chinese pine. Root biomass was also significantly greater in black locust than in Chinese pine, particularly in the root diameters of 3–5 and 5–10 mm. These two species were both found to be deep-rooted. The triaxial compression tests showed that root cohesion was greater in the VR samples than in the HR samples. SWC was negatively related to both soil shear strength and root cohesion. These results could provide useful information on the architectural characteristics of woody root system and expand the knowledge on shallow slope stabilization and soil erosion control by plant roots on the Loess Plateau.     

黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用的土壤养分特征

以黄土高原丘陵沟壑区第3副区典型流域为研究区,采用实地调查、土壤采样分析和数理统计相结合的方法,基于33个样点的土壤养分数据,研究了林地、草地、果园、梯田、坡耕地5种土地利用的土壤养分特征。结果表明：土地利用方式对黄土高原丘陵沟壑区典型流域土壤有机质、全N和速效P含量的影响达到显著水平,对其他养分指标影响不明显。土壤有机质和全N含量从高到低依次为：林地＞坡耕地≈梯田＞果园＞草地,林地明显高于其他土地利用类型,而草地土壤养分最差。速效P含量从高到低依次为：果园、坡耕地、梯田、林地和草地,农业耕作植被下的速效P含量明显高于自然生态植被。研究表明：梯田作为传统的水土保持措施,在研究区具有良好的土壤保肥作用,而分布于陡坡的草地,养分保持效果在5种土地利用中最差。     

土地利用变化对土壤水补给来源影响研究

为探究不同植被类型深剖面土壤水补给来源,以黄土区长武塬为研究区,采集两种土地利用方式(农地、18 a苹果园、26 a苹果园)下20 m深土壤剖面,测定土壤水及其稳定性和放射性同位素含量,基于同位素方法对不同土地利用类型下不同深度土壤水来源进行溯源分析。研究表明：(1)苹果园土壤水含量明显低于农地,说明果园耗水强度更大,对深层土壤水影响更为显著。(2)农地、18 a和26 a苹果园下降水偏移量分别为-22‰、-20‰和-6‰,说明降水补给土壤水后受到蒸发作用影响,且农地土壤水比果园受到的蒸发效应更强。(3)该区土壤水补给主要以活塞流为主;对于补给不同深度土壤的可能水源,6 m以下补给水的同位素组成(δ²H=-83.8‰,δ¹⁸O=-12.1‰)较0～6 m (δ²H=-68.8‰,δ¹⁸O=-10.1‰)更为贫化,且6 m以下补给水的氢氧稳定同位素组成与日降水量≥50 mm·d^-1的降水更相似。与农地(δ²H=-70.6‰,δ¹⁸O=-...     

黄土区深剖面苹果树根系与土壤水分特征及其相互作用

为实现黄土区深层土壤水的合理开发利用,需探明土地利用变化下深剖面根系和土壤水分特征及其相互作用。以农地(F)为对照,分析5、8、11、15、18、22、26 a共7个种植年限(分别以A5、A8、A11、A15、A18、A22、A26表示)下苹果树地10 m深剖面根系和土壤水分特征。结果表明：农地、<10 a和>10 a苹果树0～10 m深剖面细根根长密度(FRLD)累积分数(Y)为0.50和0.95的分布深度(D₅₀和D₉₅)分别为20 cm和160 cm、80 cm和610 cm、512 cm和884 cm;根系分布消光系数(β)均值分别为0.962、0.995和0.998。农地转为苹果树地后,0～10 m深剖面土壤含水量(SWC)和土壤储水量(SWS)均随种植年限增加而逐渐降低,而土壤水分亏缺程度(SWCD)和果树耗水深度则逐渐增加。D₅₀和SWC/SWS在0～10 m土层呈负相关关系(R²=0.6),和SWCD呈正相关关系(R²=0.3)。FRLD和Y分别适用...     

植被结构及其防止土壤侵蚀作用分析

本文综合引用水土保持林草植被的有关资料,对植被结构的研究意义及其与土壤侵蚀的关系进行了分析。现有资料表明：黄土区林草植被保持水土的临界盖度约为４０％－６０％,风蚀区植物固沙的临界盖度约为２０％－５０％;黄土区流域控制土壤侵蚀效果最佳的林草覆被率约为４８％。本文最后还对有关问题进行了讨论。