作物生长期三种棉花耕作法对水土流失的影响

在亚巴拉马州田纳西流域,对棉花生长期的三种耕作法,在天然降雨条件下引起的地表径流和土壤流失进行了小区试验研究.传统耕作法产生的土壤流失量最大,其次是少耕法无覆盖和少耕法有覆盖(冬小麦覆盖作物).依据传统耕作的最晚栽培时间,将作物生长季节划分为两个时期,在第1个时期里所有耕作处理小区的土壤流失量,占总土壤流失量85%以上.在播种阶段,传统耕作小区产生径流最大,而在其它所有生长阶段,少耕无覆盖小区产生的径流最大.在高强度降雨条件下,两种少耕法比传统耕作产生更大的径流量.少耕有覆盖、少耕无覆盖及传统耕作试验小区,3年平均籽棉产量分别为2223,2123,2076kg/ha.由于耕作方法不同,籽棉产量也不同.在干旱年景,水土保持耕作法的经济效益明显超过传统耕作法.1987年在作物种植前和临界生长期,因为连续两次干旱,使少耕有覆盖小区出现了严重减产现象.     

耕作措施对土壤潜在侵蚀和土壤质量的影响

在美国密西西比州北部实施水土保持研究计划（CRP）的流域中，为了确定耕作措施对土壤潜在侵蚀和土壤质量的影响，采用人工模拟降雨试验进行测试。统计证明，未被干扰破坏的CRP流域土壤流失量是最小的，而已耕作了9个月的CRP流域土壤流失量与耕作了几年的CRP流域土壤流失量几乎是相等的。耕作和冬季的休闲，会引起生物营养物质的分解而导致土壤质量的退化。因此，CRP流域一经被耕作和作物非生长季节的休闲，则CRP的水土保持效益和土壤质量就会很快降低。     

覆盖作物栽培对土壤质量的影响

研究选择3块地块,2002年以来一直在玉米或大豆轮作期间种植覆盖作物。自2012年初到2015年末持续取样,研究覆盖作物对土壤质量的影响。结果表明,覆盖作物有改变土壤化学特性的潜力,但多局限于土壤表层,可增加土壤表层的有机质含量。覆盖作物生长期间吸收土壤中的磷和硝态氮,防止流失,其残留物经过冬季分解,又为下一茬经济作物提供了氮和磷。种植覆盖作物可以作为一种土壤保护策略进行推广应用。     

用水土保持耕作法控制大暴雨侵蚀

南部山区发生的少数几次特大暴雨,致使典型薄层湿润风化土的土壤水蚀已经超过土壤流失允许值(T).一套I9年的流域资料是用来确定双季作物水保耕作对11次特大暴雨的抗蚀作用的.1972年6月～1991年6月间发生的那些大暴雨,其降雨量都超过100mm或侵蚀指数为1000MJmm/hm~2.h.加强水土保持耕作管理,能改善土壤的碳元素、水稳性团聚体及土壤保水性.早在20年前(1940年～1959年)就收集径流小区的资料,发展了通用土壤流失方程式,并验证了特大暴雨的发生次数和传统耕作措施对加速土壤侵蚀的作用.实践证明,水土保持耕作法成功地控制了南部山区由特大暴雨引起的土壤侵蚀.     

控制坡地水力侵蚀危害的管理措施

根据坡面水力侵蚀由降雨击溅力和径流侵蚀力作用于坡面土壤,从而引起土壤颗粒的剪切破坏分离,被径流携带引起流失的作用机理,从植被覆盖、人工覆盖、消减径流量、减小径流流速、增强土壤抗分散、抗剪切能力等方面入手,采用适宜的生物、工程、耕作及化工产品综合措施,达到防止或减轻坡面侵蚀,保护土地生产力之目的。     

英国对土壤性质、侵蚀及作物生产空间变化的研究

英国学者T .A .Quine等考察了耕作侵蚀和水蚀对土壤性质和作物生产变化的作用。调查的数据信息包括 :耕作土中全N、全C、全P和无机P的含量 ;土壤质地 ;作物产量和地上部生物量 ;由数字地形模型 (DTM)测出的地形属性 ;1 37　Cs测出的净土壤再分布 ;模拟测出的耕作侵蚀 ;由田间和模拟制图测出的细沟侵蚀。研究表明 ,耕作侵蚀和水蚀对土壤性质的影响与坡面曲率相关。耕作侵蚀是土壤再分布的主要过程 ,以耕作侵蚀分布和净土壤再分布之间的显著相关性为基础。耕作侵蚀也与土壤性质显著相关 ,表明耕作引起的土壤再分布是造成土壤性质空间变化的主要因素。作物生产与土壤性质及侵蚀率之间的关系复杂。发生侵蚀和养分流失地区的作物产量很低 ,但是一些高沉积地区的作物产量也很低。长达 4 0多年的耕作侵蚀模拟说明土壤性质的空间变化会更剧烈 ,并可能对作物生产造成负面影响。     

不同耕作措施对黑土坡耕地土壤侵蚀的影响

针对黑龙江省西部半干旱区土壤流失情况,在坡耕地径流小区通过野外人工模拟降雨试验,研究不同降雨强度、不同耕作措施下降雨产沙产流特征和过程。试验结果表明:降雨强度越大,对地表径流量和侵蚀量的影响越大,即雨强与径流量和泥沙量呈正相关,各种耕作措施的土壤流失顺序是顺坡垄裸地>横坡垄裸地>等高种植地>深松地>秸杆覆盖地>垄向区田地,植被覆盖地能有效控制水土流失,垄向区田地是这几种耕作措施中减少坡耕地水土流失的有效措施。     

耕作对坡耕地水土流失和冬小麦产量的影响

在模拟降雨和自然降雨条件下研究长期（6年）定位耕作措施对豫西早区坡耕地水分保持、土壤流失以及冬小麦产量的影响。耕作措施包括少耕、免耕覆盖、深松覆盖和常规耕作。田间模拟降雨试验用来测定不同耕作措施对径流和土壤流失的影响，自然降雨小区主要用来验证模拟试验结果，同时测定不同耕作措施对冬小麦产量的影响。模拟试验结果表明：不同耕作措施下的土壤饱和导水率没有明显差异，雨前土壤含水量和降雨强度均显著影响地表径流。在试验条件下，免耕覆盖处理未产生径流和土壤流失，水土保持效果最好。与常规耕作比较，深松覆盖处理分别减少径流和土壤流失50％和90％。尽管少耕可以有效降低土壤流失，但其产生的径流量和常规耕作相近。在自然降雨条件下，免耕覆盖和深松覆盖的水土保持效果从第3年开始显著。深松覆盖在任何年型均能够显著提高冬小麦的产量。相比较常规耕作，深松覆盖平均增产9．4％。免耕覆盖除丰水年也能显著提高冬小麦产量．但增产效果不如深松覆盖显著。少耕无明显增产效果。由于产量对农民来说是评判一个耕作措施效果的重要依据，同时考虑到深松覆盖显著的水土保持效果，我们认为深松覆盖是适合当地早作农业的一个有效耕作措施。     

自然降雨条件下秸秆还田对巢湖流域旱地氮磷流失的影响

本文通过野外径流小区观测试验,开展了自然降雨条件下秸秆覆盖对巢湖流域旱地地表径流、泥沙和氮磷流失影响的研究。试验结果表明,秸秆覆盖能有效减少地表径流量、侵蚀产沙量以及因地表径流引起的土壤氮磷流失。在整个玉米生长期间,秸秆覆盖小区的总产流量与产沙量比传统耕作小区分别减少30.47%和22.88%,表现出显著的水土保持作用。与传统耕作小区相比,秸秆覆盖小区随地表径流迁移的氮、磷流失总量分别降低27.42%和32.29%,但秸秆覆盖对径流中氮磷浓度的影响却不明显。溶解态氮是氮素流失的主要形态,颗粒态磷是磷素流失的主要形态。秸秆覆盖可以作为源头控制农业面源污染的较好措施之一加以推广。     

侵蚀条件下黄绵土氮素流失规律的研究

在黄土丘陵区坡耕地黄绵土上进行径流小区试验,研究侵蚀条件下土壤氮素流失规律,并采用硝化力培养方法研究黄绵土的供氮能力。研究结果表明,侵蚀土壤供氮能力远低于非侵蚀土壤,施肥处理的径流氮浓度显著提高,从而加大了氮流失,泥沙氮富集率为1.05～1.58.土壤氮流失主要由土壤冲刷所引起,在一年内,土壤氮的流失主要发生在几场暴雨中。种植中耕作物加剧了土壤氮的流失。建议:采取施肥耕作措施以提高黄绵土的供氮能力,加强土壤保持工作,防止土壤冲刷引起的土壤氮素流失,特别是防止几场降雨强度大的暴雨引起土壤氮的大量流失。种植中耕作物一定要采用水土保持耕作法。     

农业流域中保土柔量的侵蚀泥沙和经济影响

本文研究了实现保土柔量(conservation compliance)在爱达荷州Tom Beall(简称TB)流域的侵蚀、泥沙和经济影响,确立了可使土地、劳力和经营的年净收益最大,且流域中所有地块的侵蚀率均限定在保土柔量所决定的标准——11.2和16.8(t/ha.a)(即T和1.5T)以内的资源管理系统.其中包括三种耕作制度,三种土地管理措施及九种作物的轮作.用通用土壤流失方程(USLE)估计年侵蚀率,采用农业非点源污染模型(AGNPS)计算了四次暴雨事件中流域出口的泥沙输移变化.利用临近气象站的日降雨资料,将各单场暴雨的泥沙输移累加为全年的泥沙输移量.优化资源管理系统由分坡级种植、小麦和豌豆或小麦——豌豆——小麦——豌豆——草田轮作的少耕耕作制组成.它与传统的等高耕作制(记为CTCF)相比,流域总侵蚀量减少了67%～71%;与少耕等高耕作制(RTCF)相比,减少了25%～39%.每年泥沙输移和侵蚀造成的损失,与CTCF比减少了70%,与RTCF比,减少了23%.CTCF的泥沙损失是RTCF的2.5倍.总净收益相对于CTCF增加了11%～16%,相对于RTCF减少了1%～4%.1.5T标准比T标准有更高的社会效益,前者较后者也更易于实现.     

基于GIS和RS的巢湖流域水土流失评估

基于地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS),提取了巢湖流域地表覆盖、水土保持措施、坡度坡长、土壤可蚀性、降雨侵蚀力5个主要影响水土流失的因子,并运用修正的通用土壤侵蚀模型(revised univer-sal soil loss equation,RUSLE)估算土壤侵蚀量,生成水土流失等级分布图,从而完成对巢湖流域水土流失现状和空间分布特征的评估分析.结果表明,巢湖流域水土流失主要为微度侵蚀和轻度侵蚀,分别占流域总面积的93.87％和6.04％.此外,坡度和植被覆盖是影响流域土壤侵蚀的主要因素.研究结果可为巢湖流域水土流失治理及决策提供科学参考.     

水保耕作技术在大暴雨侵蚀中的减灾作用

几场特大暴雨，使美国南部山麓典型薄层湿淋溶土的水蚀超过了土壤允许流失量。从流域的１９年系列资料中可以查到有１１场特大暴雨在复种作物采取水保耕作制度下阻止了侵蚀的发生，其原因是集约水保耕作管理增加了土壤碳及水稳性团聚体和降雨截留。而在传统耕作制度下特大暴雨却会产生强度侵蚀。研究表明，采取水保耕作技术对防治南部山麓因特大暴雨造成的土壤侵蚀有一定的积极作用。     

墨西哥中部流域农地生产力恢复的研究

墨西哥 6 0 %以上的水土资源处于严重退化状态 ,为探求墨西哥中部陡坡上的农用土地的最佳管理措施 ,进行农地生产力恢复的研究。在坡度为 8%的坡地上实行作物残茬覆盖和采用免耕与传统耕作方式相比 ,可减少土壤流失 80 % ,径流 76 %。降雨模拟试验表明 ,采用免耕水分入渗能力几乎增加了 30 % ,水分入渗能力和深水渗透的增强表明当地湖泊水文特征和耕作区土壤湿度有明显改善。利用水文基本模拟和卫星图像以及地理信息系统 ,将试验点数据向全流域推广应用。这项工程为发展墨西哥的土壤保护计划和制定一个全国性的保护耕作规划提供了决策依据     

基于RUSLE模型的紫色丘陵区坡耕地水土保持研究

坡耕地是紫色丘陵区水土流失最为严重的土地利用类型,本文基于RUSLE模型对四川盆地紫色土坡耕地水土流失影响因素进行分类和评价,提出紫色丘陵区坡耕地水土保持的RUSLE工程,可为坡耕地水土流失防治提供理论框架。研究认为:(1)降雨侵蚀力因子(R)、土壤可蚀性因子(K)存在明显的空间变化、季节变化和年际变化特点,R因子变化主要由当地降雨条件的时空变化引起的;坡耕地耕作土壤的土壤可蚀性K因子空间变化从本质上是由于土壤类型空间分布所决定的,时间变化从本质上是由于各种自然因素或人为因素引起的土壤理化性质变化所造成的;作物覆盖因子(C)存在明显的时间变化特点,不同的坡耕地利用模式其覆盖度的年内变化差异很大,由降雨侵蚀力和作物覆盖因子在时间上的配合组合情况决定了当地坡耕地的实际水土流失量;紫色土丘陵区坡耕地表现为"短坡长、陡坡地"特点,坡耕地水土保持措施应以不同频率水文年条件下当地常规种植模式的持续稳定生产力获得为最终目标。(2)紫色丘陵区坡耕地水土保持RUSLE工程为以自然年降雨条件(分配)与作物年地表覆盖度的配合状况为依据,通过农业种植模式选择以增大地表覆盖度主动避让年内降雨侵蚀力最大的5,6,7月;以降低土壤可蚀性为目标改良土壤理化性质和耕作性质,保持一定厚度的耕作土层以降低土壤侵蚀危险性;以"保土排水"为目标实施可改善坡耕地微观地形的聚土免耕、植物篱技术,减少坡面土壤流失量并降低坡耕地季节性干旱危险性,保持稳定的土地生产力。     

土壤侵蚀对生态系统的影响

每年在世界陆地生态系统中大约有750亿t的土壤被侵蚀掉。农用地土壤流失速率在13~40 t/(hm2.a)之间,因为土壤形成非常缓慢,这就意味着土壤流失速率是更新速率的13~40倍。降雨和风力是耕地或裸地的两个主要侵蚀营力,当土壤缺乏植被覆盖保护时侵蚀就发生了。土壤侵蚀造成水分、养分、土壤有机质、生物区系、土壤厚度等的流失或减少因而使土地生产力降低。土壤侵蚀加剧了由于人口的快速增长而带来的食物短缺问题的威胁。于是人们便开垦森林以弥补荒废的侵蚀农用地的损失。     

植大豆对坡耕地径流侵蚀产沙的影响

作物是坡耕地最重要的地被物,为了解作物覆盖下坡面土壤侵蚀的发生发展,以大豆(Glycine max)作物为对象,采用人工模拟降雨方法,对大豆不同生育期坡面的产流产沙进行研究。结果表明,与裸地相比,大豆在其全生育期内平均可减少径流量31.43%,减少土壤流失量54.84%。大豆覆盖下坡面产流产沙量随大豆生长逐渐降低,其产流产沙过程的波动性逐渐降低并趋于稳定。大豆植株的存在可使坡面稳定入渗速率较裸地平均提高了约109%,有效增强了坡面土壤的入渗能力。通过对坡面土壤流失比率的计算,表明种植大豆条件下的土壤流失比率由幼苗期的0.79降低至始粒期的0.24,其与大豆叶面积指数呈指数函数关系。大豆对坡面土壤侵蚀具有较强的抑制作用,且对泥沙的拦截作用强于对径流的拦蓄作用。     

一种用在特定土地利用规划中所采用的水保持措施评估的计算机程序

土壤剥蚀模型SODEMOD是为“牙买加自然土地评价系统”设计出的一个子项目.SODEMOD是一套用以计算潜在土壤流失的计算机软件,这种计算运用了经过修正的通用土壤流失方程,他把潜在土壤流失与允许土壤流失相比较,通过引用适当的作物因子和土壤保持因子,以求达到一种充分地保护土地使之免受降雨侵蚀的土地利用的组合形式.在经济分析过程中,SODEMOD也可以计算对所提出并将付诸实施的土壤保持措施的建设和年维持费用.     

三峡库区紫色土坡地作物覆盖与管理因子C值估算

种植和管理因子C值作为地表覆盖和耕作管理的关键参数,对我国土壤侵蚀预报模型的基础研究具有重大意义。通过分析三峡库区紫色土坡地玉米、花生等主要农作物的农作期、种植模式、降雨侵蚀力的年内分布以及不同农作期的土壤流失比率,计算得到了22种种植模式下的作物覆盖管理因子C值。结果表明:C值变化范围为0.16～0.65,不同种植模式的C值差别较大,其大小排序为:间/轮作轮作单作。在同种种植模式下,生长期和降雨侵蚀力的分布是导致差异的主要原因,而不同种植模式下,间/轮作、轮作可调整作物生长期和降雨侵蚀力分布的组合,使土壤流失率与农作期EI的乘积较小,其中间/轮作情况下土壤侵蚀可能性最小。将计算所得的大部分结果与观测结果和其他经验公式的计算结果进行了比较,基本相符。因此可以利用通用流失方程(USLE)结合降雨侵蚀力分布及作物生长周期和覆盖度变化计算所得的C值定量评价不同种植模式与清耕休闲情况的土壤侵蚀的对比。该研究为三峡库区紫色土坡地土壤侵蚀评价提供了依据。     

泰国山地森林树冠覆盖的百分率与水土流失的关系

水土保持工作者长期工作已认识活植被和枯枝落叶能减少径流和侵蚀。他们对这种作用在温带已经研究数十年了。但是湿润热带地区的材料很少。这个研究是在泰国北部上游集水区的山区进行的,植被要加强保护,该地区轮垦粗放;坡度很陡;土壤结构不好,花岗岩母质。降雨季节水土流失尤其严重。许多的调查都指出需要有更多的植被覆盖和减少对土壤的破坏。但研究未表明防止过多径流和侵蚀需要多大程度的覆盖。 这个研究是为找出不同树冠覆盖密度对径流和侵蚀的影响而设计的。目的在于1)确定使水土流失减少到最小程度所要求的特定树冠覆盖程度。2)确定在不改变流域保护效果的前提下树冠覆盖密度允许变动的界限。