红壤坡面产流产沙与养分流失特征研究

在自然降雨条件下，研究了有、无植被覆盖径流小区红壤坡面周年内产流、产沙及养分流失特征。结果表明：径流小区产流、产沙量的高峰期与降雨量的高峰期相一致。降雨侵蚀力与降雨量季节分布的不均匀性是由于不同时期的降雨特征和降雨侵蚀力构成因素决定。坡面流失泥沙悬移质养分浓度均高于推移质中的养分浓度。顺坡种植油菜—花生处理，坡面流失泥沙钾、磷养分浓度高于休闲裸坡处理。红壤坡面养分以泥沙结合态流失为主，但磷、钾以水溶态流失也是一个重要的养分流失途径。流失泥沙悬移质和推移质都有明显的养分富集现象，坡面有、无植被覆盖会使流失泥沙养分富集率发生变化。     

陡坡林地坡面保土作用的机理

在对陡坡坡面侵蚀特点理解的基础上，从物理原理出发，导出了有林地和无林地（裸露地）的侵蚀过程模型；并在人工降雨试验的基础上，对模型的适应性进行了检验。     

红壤坡面产流产沙与养分流失特征研究

在自然降雨条件下,研究了有、无植被覆盖径流小区红壤坡面周年内产流、产沙及养分流失特征.结果表明径流小区产流、产沙量的高峰期与降雨量的高峰期相一致.降雨侵蚀力与降雨量季节分布的不均匀性是由于不同时期的降雨特征和降雨侵蚀力构成因素决定.坡面流失泥沙悬移质养分浓度均高于推移质中的养分浓度.顺坡种植油菜-花生处理,坡面流失泥沙钾、磷养分浓度高于休闲裸坡处理.红壤坡面养分以泥沙结合态流失为主,但磷、钾以水溶态流失也是一个重要的养分流失途径.流失泥沙悬移质和推移质都有明显的养分富集现象,坡面有、无植被覆盖会使流失泥沙养分富集率发生变化.     

侵蚀红壤区不同人工植被恢复下的土壤肥力比较

人工重建植被是土壤侵蚀区植被恢复、提高土壤质量的主要途径之一。选择适宜的人工植被对快速恢复侵蚀土壤质量具有重要参考意义。主要研究了侵蚀红壤人工栽植马尾松林、胡枝子林和樟树林近20年后不同土层养分含量和土壤酶活性，综合评价了这3种不同植被类型对侵蚀红壤肥力重建的效果。结果表明，3种植被恢复的侵蚀红壤养分含量都显著增加，胡枝子林土壤养分含量显著高于马尾松和樟树林土壤；从以养分含量和土壤酶权重计算的土壤肥力综合指标值（IFI）来看，胡枝子和马尾松林土壤IFI值都显著高于樟树林地；在土壤剖面构造上，胡枝子林地表层和亚表层厚度显著大于马尾松和樟树林地。综合来看，对侵蚀红壤肥力重建效果最好的为胡枝子，其次为马尾松，再次为樟树。     

侵蚀修复措施对红壤团聚体组成及养分的影响

以鄂南侵蚀红壤为研究对象,采用花生-小麦轮作模式,在侵蚀小区实施结构改良剂(聚丙烯酰胺,p01yacrylamide,PAM)、稻草覆盖、带状牧草及其组合措施,研究其对红壤水稳性团聚体组成(>4.00、2.00～4.00、1.00～2.00、0.50～1.00、0.25～0.50 mm)、土壤有机质及速效养分的影响,结...     

红壤生物结皮对土壤侵蚀及养分的影响

为了解生物结皮在红壤坡面养分流失过程中的作用,为建立坡面土壤养分流失模型和防治水土流失、保护生态环境提供科学依据,采用人工降雨方法,模拟在无结皮和有结皮不同发育程度下,研究川西红壤生物结皮对土壤侵蚀及养分的影响。结果表明：结皮促使土壤坡面产流提前发生,降低了土壤剖面径流和抑制产沙;生物结皮显著增加了土壤含水量、电导率、全盐和总孔隙度,但并没有影响 pH 和容重;与无结皮相比,生物结皮显著影响土壤有机碳、无机碳、全钾和有效钾含量,未影响土壤磷素和氮素含量,土壤有机碳、全氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾和有效钾含量分别增加12．51％、6．67％、4．04％、2．49％、2．60％、16．10％和16．08％,无机碳和硝态氮分别减少8．32％和8．26％。土壤垂直方向生物结皮处理土壤养分0～5 cm和5～10 cm 土层相近,且明显高于底层土壤,相同土层土壤养分基本表现为生物结皮＞无结皮,局部有波动;15～20 cm 土层无结皮处理土壤养分与有结皮处理土壤养分相近,表明生物结皮具有较好的养分积累效应,但这种富集对0～10 cm 土层的作用较明显,而对深层土壤影响并不大。Pearson 相关分析表明,土壤有机碳与其他养分之间基本呈正相关,而无机碳则相反,表明生物结皮对有机碳和无机碳的影响存在相互补偿作用机制,即生物结皮导致有机碳的增加可能意味着无机碳的减少。     

安康市降水对土壤侵蚀的影响调查研究

利用日降雨数据估算降雨侵蚀力,以此来反映降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。通过分析安康市及周边4个气象站点1960—2009年的逐日降雨数据,基于降雨侵蚀力的简易算法,计算分析了降雨侵蚀力的空间分布特征和时间变化。结果表明,安康市降雨侵蚀力在空间分布上呈现西高东低的特征,分布特征与降水量的空间分布特征基本一致;降雨侵蚀力在年际变化上与降水量呈现一致的特点,年际变化特征与降雨量和降雨强度相关性较大,降雨侵蚀力的趋势系数结果表明降水对土壤侵蚀的能力基本呈现出增加的趋势;降雨侵蚀力在年内的变化特点是主要集中在4—10月,占全年的97.2%,最大月份为7月,占全年的23.8%。研究结果为安康市水土流失防治和水土保持区划工作提供了参考依据。     

土壤侵蚀与降雨关系研究

通过2年玉米试验地降雨观测，分析了雨量、雨强、降雨历时与土壤侵蚀的关系，研究结果表明．大雨、暴雨、大暴雨容易引起水土流失，采用等高种植和秸秆或薄膜覆盖技术可减缓侵蚀程度。     

油松,侧柏人工幼林质量与林地土壤肥力的研究

根据生长势将油松、侧柏的幼树划分成5种类型,以幼林中健壮幼树的百分比来评价林分的质量。测定林分生长量、土壤水分—物理性质和氮、磷、有机质含量。结果表明:侧柏幼林的质量和生长量均大于油松幼林,苗龄及育苗方式对幼林质量的影响不大。侧柏林地土壤的水分—物理性质优于油松林地。油松、侧柏的生长速度强烈地影响着林地土壤肥力状况,土壤肥力的高低与林木的生长速率呈反比。     

不同栽培方式对烟田土壤及养分流失的影响

为了解不同的栽培方式对山坡地烟叶种植中水土流失和烟田养分流失的影响,在贵州省毕节市黔西县石灰土类型的山坡地,设计了2个不同坡度的田间径流小区试验。结果表明：与地膜覆盖处理相比秸杆覆盖能有效的减少烟田土壤流失量,从而减少养分流失;坡度对土壤流失和养分流失的影响较为显著,较高的种植坡度水土流失量和养分流失量也较大;养分流失与田间土壤流失有相似的规律,磷流失量在不同坡度间的差异较大,钾流失量在不同起垄方式之产差异更明显;横向起垄能有效减小地表径流、田间土壤流失和养分流失,在较低坡度和较高坡度,均起到了良好的保持水土作用。     

黑土区坡耕地与坡林地表土团聚体有机碳库差异

以东北黑土区典型坡耕地(玉米)和坡林地(退耕还落叶松林和樟子松林)表层土壤为研究对象,分别在坡上、坡中上、坡中、坡中下、坡下5个坡位设置取样点采集非原状土,风干后将土壤筛分为2~5 mm、1~2 mm、0.5~1 cm、0.25~0.5 mm、0.25 mm 5个粒级团聚体,分别计算每个粒级土壤风干团聚体所占比例,测定各粒级土壤风干团聚体有机碳含量,并以此为基础计算土壤团聚体有机碳贮量。通过对比不同坡位、各粒级风干团聚体组成及其有机碳含量与贮量变化规律,探明黑土区不同土地利用方式下坡地土壤团聚体有机碳库对不同侵蚀类型的响应特征。结果表明:坡耕地土壤团聚体迁移、沉积过程不同于坡林地,耕地土壤2 mm团聚体的组成比例显著高于2种林地,并在坡下达到最高值(70.30%);有机碳含量均随团聚体粒级减小逐渐增加,樟子松林地内各粒级有机碳含量(25.57~142.60 g/kg)显著高于耕地(22.58~30.06 g/kg)和退耕还落叶松林地(21.58~66.53 g/kg);坡林地土壤团聚体有机碳贮量由坡上至坡下逐渐增加,相同坡位处土壤团聚体有机碳贮量均为樟子松林地退耕还落叶松林地耕地。研究结果证实了黑土区耕作侵蚀的存在及其对土壤团聚体、团聚体有机碳库分布的影响,同时印证了退耕还林是减缓坡地黑土耕作侵蚀、提升有机碳库的长效途径。      

造林方式对红壤养分流失和肥力质量的影响

比较了炼山全垦、全垦和直接挖穴造林等3种造林方式对红壤养分状况和土壤流失量变化的影响.结果表明,炼山和全垦造林将明显增强土壤和养分的流失,导致土壤有机质、氮、磷、钾等养分的减少和土壤肥力质量的下降.     

陕西省丹汉江流域土壤侵蚀经济损失分析

【目的】分析陕西省丹汉江流域土壤侵蚀的经济损失,为水土流失状况评价提供参考。【方法】利用环境经济学的原理,采用市场价值法、机会成本法和影子工程法等,结合最新调查数据,对陕西省丹汉江流域土壤侵蚀造成的经济损失进行估算。【结果】陕西省丹汉江流域每年土壤侵蚀经济损失为112.884亿元。土壤养分流失损失、土壤水分流失损失、土地废弃损失和泥沙滞留、淤积损失分别占96.028%,0.589%,1.528%和1.855%。单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失为42.97万元/km2。各市单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失大小依次为安康市>商洛市>汉中市>宝鸡市>西安市。强度损失的县(区)主要集中在2个区域,即汉江源头的宁强县、略阳县和汉江中游的安康市大部及丹江上游的镇安县、山阳县。【结论】单位水土流失面积的土壤侵蚀经济损失与土壤侵蚀模数之间具有显著相关性,可以作为评价水土流失状况的一个直观、重要的指标。     

赣南地区侵蚀地形因子研究

【目的】研究南方红壤区水土流失非常严重地区的土壤侵蚀地形因子,旨在为水土流失治理提供参考。【方法】以赣南地区为典型样区,将该地区1∶10万图幅及其周边的16个1∶5万图幅拼接,然后用1∶10万图幅向外扩展5km后重新切割的范围作为数据处理的单元,基于Hc-DEM提取地形因子,用50m×50m的邻域窗口对坡度进行均值滤波,将赣南地区划分为平原(包括盆地及周边缓坡丘陵)、典型丘陵、山地3种地貌类型区,对这3种地貌类型区的坡度、坡长、坡度-坡长因子(Length-Slope factor,LS)的宏观和微观格局进行分析,研究地形因子与土壤侵蚀的关系。【结果】在宏观尺度上,平原的坡度和LS因子均最小,典型丘陵次之,山地最大;平原和典型丘陵区坡长较小,而在山地较大。在微观格局上,坡度表现出与地形连续变化相适应的特性;坡长在典型丘陵和山地反映出与提取算法有关的、类似流域单元的图式;LS受坡度和坡长的共同影响,整体上与坡度的分布一致。地形因子与土壤侵蚀的关系表现为,随着侵蚀强度的增加,坡度、坡长和LS因子均呈增加趋势。【结论】在南方红壤区水土流失非常严重地区,地形属性(坡度、坡长)和LS对土壤侵蚀影响明显。     

不同水土保持措施对红壤坡耕地土壤物理性质的影响

【目的】针对红壤坡耕地土壤结构差、水土流失严重等问题,研究不同水土保持措施对土壤容重、孔隙度等土壤物理性质的影响,为实现红壤坡耕地的持续、高效利用提供参考。【方法】以等高花生常规耕作为对照(CK),探析表施聚丙烯酰胺(PAM)、香根草篱和PAM+香根草篱等3种水土保持措施对土壤容重、孔隙度、持水量的影响,综合评价不同措施对土壤物理性质的改良效果。【结果】不同水土保持措施处理下0~20 cm土层土壤容重差异显著(P<0.05),3种水土保持措施主要对红壤坡耕地0~20 cm土壤容重改善效果明显;不同处理下0~40 cm土层土壤孔隙度和持水量差异不显著(P>0.05),不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤孔隙度和持水量的提升效果较好。土壤容重与其他土壤物理指标呈负相关,且作为主成分评价不同水土保持措施对土壤物理性质的改良效果的贡献率较高(76.517%)。【结论】土壤容重是评价不同水土保持措施对土壤物理性质改良效果的重要因子,影响着土壤孔隙度和持水量等物理性质;不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤物理性质的综合改良效果较好,且以表施PAM+香根草篱效果最佳,是值得推广应用的红壤坡耕地水土保持措施。     

黄土丘陵区林草恢复进程中土壤入渗特征研究

植被恢复可以改善土壤的入渗能力,植被恢复方式不同及恢复进程中其土壤性质的改善对土壤水文特征的影响程度也将影响到植被恢复的格局。为确定林地、草地植被恢复年限对土壤水分入渗特征的影响,以黄土丘陵区西部官山林场退耕后栽植的刺槐林地、撂荒草地为对象,选取退耕年限为9年、15年、25年的林地、草地。于2014年5月对各样地的原状土土柱进行定水头入渗,比较不同退耕年限林地、草地的入渗性能和湿润锋穿透60 cm土柱的时间,并分析影响入渗特性的因素。结果表明:退耕年限为25年林地的土壤稳定入渗率、平均入渗率、前120 min累积入渗量、湿润锋到达60 cm土柱的时间分别为1.86,2.60 mm/min,387.82 mm,23.00 min;退耕年限为15年林地分别为1.38,1.90 mm/min,288.88 mm,35.33 min;退耕年限为9年林地分别为0.35,1.03 mm/min,194.50 mm,40.00 min;退耕年限为25年草地分别为3.17,3.17 mm/min,386.43 mm,24.00 min;退耕年限为15年草地分别为1.86,2.60 mm/min,387.82 mm,34.33 min;退耕年限为9年草地分别为1.86,2.60 mm/min,387.82 mm,38.33 min。6种样地的土壤入渗过程均能用通用模型进行高精度拟合。各样地土壤入渗速率与土壤有机质、>0.25 mm水稳性团聚体含量呈正相关关系,与土壤密度呈负相关关系。土壤入渗能力随退耕年限增加而增强,退耕还草比退耕还林更有利于土壤入渗能力增强。因此建议在水资源有限的黄土区以退耕还草为主以促进更多的降雨就地入渗。      

高山寒漠带3种垫状植物对土壤养分的影响

在青藏高原北缘海拔4 000 m以上高山寒漠带选择典型的垫状植被设置研究样地,在样地中分别选取直径大于40 cm的囊种草(Thylacospermum caespitosum (Camb.) Schischk.)、垫状点地梅(Androsace tapete Maxim.)、钻叶风毛菊(Saussurea subula...     

聚丙烯酰胺与苔藓对幼龄锥栗园土壤侵蚀的影响

采用聚丙烯酰胺(PAM)和苔藓为材料,利用径流小区试验,观测其对幼林锥栗园土壤侵蚀的影响,分析其在3种雨型下径流量与入渗量、含沙量与产沙量以及侵蚀泥沙机械组成的变化结果表明,3种雨型顺坡和梯田的径流量关系为对照＞ PAM与苔藓混合处理＞PAM处理＞苔藓处理,入渗量为苔藓处理的小区最大;PAM处理的产沙量最少,顺坡长历时降雨条件下苔藓处理降低含沙量的效果更加明显;梅雨产沙主要以粘粒和粉粒为主,雷阵雨和台风雨产沙沙粒比例明显增加,PAM与苔藓混合处理阻止园大颗粒土壤的流失最为有效     

旱区有机培肥对土壤肥力及酶活性的影响

【目的】研究不同用量、不同种类有机肥对土壤养分含量和酶活性的影响。【方法】在渭北旱塬进行连续2年(2007-2009年)的有机培肥定位试验,以单施化肥处理为对照,研究施用不同量秸秆(9 000,6 000 kg/hm2)和厩肥(22 500,11 250 kg/hm2)后,不同土层(0~20,20~40 cm)土壤养分含量和土壤酶活性的变化。【结果】2008年,20~40 cm土层,各有机培肥处理土壤有机质含量较对照增幅为26.87%~33.49%,且差异显著;各有机培肥处理2年的碱解氮和速效磷含量分别在0~40和0~20 cm土层与对照间差异达显著水平;2009年,各有机培肥处理0~20,20~40 cm土层速效钾含量与对照差异均达显著水平,增幅分别为16.86%~35.85%和11.34%~22.61%。有机培肥处理2年,0~40 cm土层的土壤脲酶活性与对照差异均不显著;2009年0~20 cm土层秸秆(9 000,6 000kg/hm2)和厩肥(22 500 kg/hm2)处理的蔗糖酶活性较对照分别提高了0.19,0.18,0.13 mg/(g.h),且差异显著;2008年,各有机培肥处理0~20 cm土层磷酸酶活性与对照的差异均达到显著水平。相关分析表明,磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性与有机质、全氮及速效养分均呈极显著正相关。【结论】有机培肥可以显著提高土壤有机质和速效养分的含量,且对土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性有一定的改善作用。