区划土壤保护带晃控制侵蚀和稳定生产力的有效措施

为了制订有效的水土保持规划和实施土壤保持项目，以稳定土地生产力，依据地力分级图上的土壤特性（土层厚度、质地、坡度和可蚀性），将鳊全国划分为１７个土壤保护带，每一土壤 面积的最终确定依据于国家流域规划图，保证土壤保护带的界定同最近的自然流域、支流域、流域、盆地或水源带相一致，同时，依据占主导地位的土地利用、生产潜力、植物蒸发蒸腾量、水资源开发潜力、一般侵蚀速度以及与该区域土壤保护相关的人口支持能力和技术创新等问题，进一步将土壤保护带区划为作为基本管理单元的土壤保护区和被称为小流域的土壤保护单元。在１：５００００比例尺图上，每一土壤保护单元面积约为１５００～２０００ｈｍ＾２，土壤保护单元水平的规划将能为全国范围的土壤保护规划和稳定并扩大生产提供途径。     

基于GIS/RS和USLE鄱阳湖流域土壤侵蚀变化

将空间信息技术（RS和GIS）和通用土壤流失方程（USLE）相结合对鄱阳湖流域土壤侵蚀量进行计算。分别利用1990年和2000年TM/ETM+影像分类得到两期土地利用/覆盖类型图,结合鄱阳湖流域数字高程模型（DEM）、土壤类型分布图和流域降雨资料分别获取USLE模型中各因子值的空间分布,最后计算流域2个年份的土壤侵蚀空间分布图。研究表明：鄱阳湖流域土壤侵蚀区域主要分布在赣江上游,信江上游,抚河上中游和修水上游地区;鄱阳湖流域1990年和2000年大范围土地经受着Ⅰ级微度与Ⅱ级轻度侵蚀,其侵蚀面积之和分别占流域面积的97.38%和97.30%;而流域产沙主要来源于Ⅱ级轻度侵蚀和Ⅲ级中度侵蚀,所占土壤侵蚀总量分别为58.16%和51.20%,其中中度以上等级的侵蚀对产沙量的贡献是不可忽视的;从1990年到2000年土壤侵蚀等级变化呈现了由中等级侵蚀（Ⅱ级轻度侵蚀和Ⅲ级中度侵蚀）向低等级（Ⅰ级微度侵蚀）和高等级侵蚀（Ⅴ级极强度和Ⅵ级剧烈侵蚀）的2个极端演化的趋势。鄱阳湖流域土壤侵蚀量从1990年到2000年增长幅度达6.3%;土壤平均侵蚀模数都约为1 100 t/(km2·a),属于Ⅱ级轻度侵蚀。分析2个年份的土地利用/覆盖变化,发现鄱阳湖流域湿地和农田面积减少,建筑用地增加均是造成土壤侵蚀量增加的因素,而降雨侵蚀力因子空间格局也对土壤侵蚀空间分布具有重要影响,最后提出了鄱阳湖流域水土保持规划措施。     

不同土地利用方式土壤团聚体组成及几种团聚体稳定性指标的比较

为分析比较不同土地利用方式以及种植年限土壤团聚体质量,获得较灵敏的团聚体状况指标与研究方法,揭示人为活动对土壤质量的作用与影响,以关中地区不同种植年限的菜园土壤和果园土壤为研究对象,经干筛法测定团聚体的组成状况后分别用平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GMD）、分形维数D以及矩法参数为指标,分析菜园土壤和果园土壤在系列时间的振动筛分过程中团聚体组成变异特征,结果表明：用MWD和GMD作为团聚状况指标,只有在适宜的振动筛分时间范围内才能基本反映各种性状土壤的团聚水平差异;用分形维数作为指标,表征各类土壤的团聚水平的可信性值得商榷;用矩法的理论和其中的偏倚系数Cs能够较为灵敏地表征各类土壤的团聚水平。同时,研究发现菜园土壤和果园土壤的团聚化水平均有随着种植年限的增加有先提高后降低的趋势。研究得出了矩法的偏倚系数能够更清楚地区分各土壤之间的团聚水平,为评价土壤团聚水平提供更为灵敏的指标。     

基于GIS的农林复合经营的侵蚀控制模拟研究

根据张家口郭家梁试验场的小区资料，建立了小流域侵蚀产沙模型以及植物篱侵蚀控制模型，并在GIS的支持下，从小流域数字高程模型（DEM）中提取基于地块间水沙汇流网络，生态基于地块的水沙运移网络图，并将地块间的水沙汇流过程引入小流域侵蚀产沙的模拟中，实现了侵蚀产沙模型与地理信息系统（GIS）的深层次耦合，模拟出坡面水沙在小流域的空间运动过程。1995－1999年的青边口河小流域模拟结果表明：坡耕地，荒坡地，低覆盖的天然草地的平均侵蚀模数最大，是侵蚀控制的重点土地利用类型，在坡耕地，荒坡地，低覆盖的天然草地配置面积占流域总面积的18．2％的植物篱一农作系统（10m带间距的二年生紫穗槐植物篱），利用次降雨资料的计算模拟结果表明，对径流的控制效果在８．１％－４６．２％之间，对侵蚀模数的控制净利要在４２．９％－５０．２％之间，养分流失的模拟分析表明，在现有条件下有机质的损失较大，而通过配置植物篱－农作系统可以有效地减少养分的流失。     

贵州乌江流域喀斯特生态系统土壤物理性质研究

分析研究了贵州乌江流域不同喀斯特生态系统的石灰土（岩性均腐土）土壤物理性质。结果表明：喀斯特生态系统（土壤利用方式和土壤侵蚀状况等）是影响土壤物理性质的主要因素。良好生态系统的土壤剖面发育良好，层次分异较明显，土层较深厚；土壤有机质含量较高；以粘壤土和粘土为主；土壤容重适宜，土壤孔隙性和结构性良好，土壤的抗蚀性和抗冲性强。退化生态系统（裸地）的土壤各种物理性状恶化，土壤的抗蚀性和抗冲性减弱。提出评价不同喀斯特生态系统的土壤抗蚀性的主要指标，并得出不同喀斯特生态系统的土壤抗蚀能力依次为：灌丛＋弱度侵蚀、森林＋轻微侵蚀〉荒草＋泥沙淤积、旱地＋中度侵蚀〉裸地＋强度侵蚀。     

用编程的WEPP软件预测水蚀

以土壤侵蚀预测技术为基础开发的预测水蚀软件WEPP于1997年底出台，Windows图表使用界面，并经过了检验修订。1998年出台的该软件，不仅用于水蚀预测，还可广泛的应用于陆地、农田、森林、草原、建筑场所和城市等的侵蚀量和沉积量预测。通过（1）万维网（WorldWideWeb）；（2）文件传送文本（ftp）得到；（3）可购买只读存储器（CD－ROM）；（4）发送电子函件（E－mail）获得该软件。总之，该软件将在预测土壤侵蚀和沉积物输送技术方面完成它的引导作用。     

土壤侵蚀预警和决策支持系统的设计与应用

土壤侵蚀严重地影响了东北黑土区的土壤质量和粮食产量。利用GIS平台结合土壤侵蚀模型,以遥感数据、田间采样数据和农户调查数据为数据源,建立了侵蚀决策方案管理数字化地块图,实现了GIS支持下的土壤侵蚀预警和侵蚀防治信息化决策,可以根据不同地块的侵蚀程度,提供不同的治理措施决策建议,实现了田块尺度水土流失预警及水土保持决策的数字化管理,建立了侵蚀黑土农区水土流失综合治理信息化管理样板。     

不同PAM施用方法对土壤入渗和侵蚀的影响

施用土壤调理剂PAM可增加入渗率和减少土壤侵蚀,为了研究不同PAM形态与施用方法对施用PAM效果的影响,该文对3种形态的PAM（溶胶态、溶液与干粉状）以及干粉PAM与石膏混合的2种施用方法进行了试验。结果表明,3种不同形态PAM均能够显著增加土壤入渗、减少侵蚀量。与对照相比,喷洒溶胶和溶液PAM可分别提高土壤稳定入渗率1.0～2.5、1.7～2.8倍,直接施用干粉PAM可提高0.25～1.8倍。综合比较干粉PAM的两种施用方法,地表直接撒施干粉比与土壤混合效果略好一些,与石膏联合施用可明显提高干粉PAM增加入渗效果,并且增加幅度随着石膏混合量增加而增加。地表直接撒施干粉PAM,与对照相比减少土壤侵蚀量最大约80%,可达到施用溶胶态与溶液PAM减少侵蚀相同的效果。干粉PAM与表层土壤混合施用将降低PAM减少侵蚀的效果。增加石膏掺入量可以加强干粉PAM增加土壤入渗、减少径流的效果,但会降低减少土壤侵蚀的作用。综合比较3种形态PAM及干粉PAM施用方法对入渗与侵蚀的影响,直接使用干粉PAM不仅具有较好效果,且施用方法简单易行,适合在旱作农业区推广使用。     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想。研究从大宝山污染土壤中筛选出的Pb2＋、Cd2＋、Cu2＋、Zn2＋耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属（Bacillussp.DBM）,菌株DBM具有产吲哚乙酸（IAA）和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力。盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn（600mg.kg-1）胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8%和77.2%。另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力。相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1%和19.9%。但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2%和48.6%。     

耕作侵蚀研究项目进展

土壤侵蚀是全球性的严重环境问题，而农耕地则是全球土壤侵蚀最严重的地区。农地上存在的水力等侵蚀早已被研究者认识到，并且已进行了大量的研究，但农地上存在的另一种侵蚀，也是从根本上导致农地土壤退化及产生严重水土流失的侵蚀，却在以往的土壤侵蚀研究中被大大地忽视，这就是耕作侵蚀。 　　耕作侵蚀是土壤物质在耕作机具的作用下发生分散、搬运、沉积的过程。在耕作侵蚀过程中，土壤物质主要在农地内发生再分布，在坡地上，这种再分布则主要表现为坡面土壤的从上向下运动。 　　耕作侵蚀作为一种新近认识到的重要侵蚀过程，已引起国际上的广泛关注。耕作侵蚀研究也已在各大洲迅速开展起来。1997年起，欧共体将耕作侵蚀列为大型研究项目，组织了7个国家的科学家协作攻关，研究范围包括到全部欧共体国家；1997年7月在加拿大多伦多（Toronto）举行了第1次耕作侵蚀国际会议；1999年4月在比利时鲁汶（Leuven）举行了第2次耕作侵蚀国际会议；2001年8月将在英国埃克塞特（Exeter）再次举行关于耕作侵蚀影响的重要国际会议。 　　我国是一个幅员辽阔，农业人口众多，耕种历史悠久的农业大国，坡耕地面积大，尤其与西方发达国家相比，坡耕地普遍较短，较陡，较崎岖，且各地的耕作机具与耕作方式差异较大，因此，耕作侵蚀是在我国广泛存在、形式多样的一种重要类型的土壤侵蚀。为了认识我国坡耕地的耕作侵蚀规律，进而发展科学的坡耕地保护性耕作技术，我们从1999年开始，在我国黄土高原开展了耕作侵蚀研究。 　　我们在主持的国家自然科学基金项目“黄土地区耕作侵蚀评价”（1999—2001）、中国科学院水土保持研究所知识创新工程项目课题“耕作侵蚀过程与模拟”（1999—）及陕西省人事厅留学回国人员科技活动择优资助项目“农地耕作侵蚀研究”（2000—2002）的资助下，通过前两年的研究，已获得了黄土地区耕作侵蚀过程中的土壤再分布规律、黄土地区耕作侵蚀模型，黄土地区耕作侵蚀强度及其空间分布特征，以及黄土地区耕作侵蚀在总土壤侵蚀中的重要性及其空间变化规律。目前，我们正在对该地区耕作侵蚀其它方面的内容进行研究，各个项目进展顺利。 (王占礼，中国科学院 水利部 水土保持研究所， 陕西 杨凌 712100)     

红壤和紫色土抗侵蚀性指标的计算方法研究

以长江流域主要侵蚀性土壤——红壤和紫色土为研究对象,以土壤可蚀性K值作为土壤抗侵蚀性指标,采用通用土壤流失方程计算得到人工模拟降雨试验下红壤和紫色土的抗侵蚀性指标,分别为0.325 2和0.276 3。应用侵蚀—生产力评价模型（EPIC）,根据上述两种土壤的理化性质计算其土壤抗侵蚀性指标,分别为0.313 8和0.266 8。分析比较这两种方法得到的土壤抗侵蚀性指标,最终得到侵蚀—生产力评价模型（EPIC）的修正系数（1.04）。     

外源硒（Se(4＋)和Se(6＋））污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒（Se4＋、Se6＋）对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据。结果表明：低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶。外源Se4＋及Se6＋浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关（P〈0.01）,且同浓度两个价态硒差异显著（P〈0.05）,说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度。土壤酶的ED5（0生态剂量）均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小,Se6＋的ED50小于Se4＋,生态毒性大于Se4＋。     

不同土地利用方式下土壤温度与土壤水分对黑土N2O排放的影响

采用静态箱一气象色谱法,对黑土区3种不同土地利用方式（草地、裸地和农田）下土壤氧化亚氮（N：O）的排放特征及其与土壤温度和土壤水分的关系进行研究。结果显示：试验监测期间（2011年5月27日-9月30日）,不同土地利用方式下,土壤N：0累积排放量分别为草地52．08mgN·m^-2裸地64．43mgN·m^-2农田70．16mgN·m^-2,农田土壤N：O累积排放量比草地和裸地分别高出35％和9％,草地、裸地和农田的N2O平均排放通量分别为16．56、20．36、21．44μgN·m^-2·h^-1。草地和裸地中,土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤水分（充水孔隙度,WFPS）相关性均不显著,但在农田中,土壤N20排放通量与土壤温度（5cm和10cm）和土壤水分（5cm）均呈显著正相关（P〈0．05）。另外,土壤N2O累积排放量与土壤硝态氮和矿质氮含量均呈正相关关系。研究表明,黑土草地开垦可促进土壤N2O的排放,且不同土地利用方式下土壤N2O排放的主要影响因子不同。     

东北黑土区降水特征及其对土壤水分的影响

水分是东北黑土区农业生产的主要限制因子,为了探讨东北黑土区可持续的土壤水分管理方式,该研究以中国科学院海伦农田生态系统野外科学观测研究站内为基础,利用SPI（standard precipitation index）值（标准降水指数）研究了该地区1952－2008年的大气降水情况,同时分析了土壤水分对大气降水（1999－2008年）的响应。1952－2008年平均年降水量为540 mm,标准差为121 mm,生长季内平均降水量为473 mm,占年平均降水量的87.60%。利用标准降水指数（SPI）将1952－2008年大气降水划分为7个不同的干/湿状态,分别是极端干旱,严重干旱、中等干旱、平常年份、中等湿润、非常湿润和极端湿润。分析近10 a（1999－2008）大气降水的SPI值发现极端干旱的年份有增加的趋势,同时对生长季末期土壤含水量的影响表现为湿润的年份（2003年,SPI值=1.5）能够显著增加土壤含水量（639.70 mm）,而在极端干旱的年份（2004年,SPI=-2.6）土壤含水量达到了最低值（512.21 mm）。年际间降水量的差异也影响了土壤的供水特征特,同时肥料的施用增加了作物对土壤中水分的消耗。根据降水合理地管理东北黑土区的土壤水分对农业的可持续发展具有重要意义。     

爱德华王子岛马铃薯轮作地的残茬管理

在爱德华王子岛 ,农民每年用于控制土壤侵蚀的费用超过 5 0 0万美元 ,这些费用并不能保证土地的可持续利用。在爱德华王子岛 ,主要土壤的可利用土层深度只有 2 5～ 40cm ,在土层如此浅的土壤上 ,侵蚀的影响是非常显著的 ,必须寻求减轻侵蚀的办法。研究人员调查了谷物—马铃薯 2a轮作地和谷物—饲草—马铃薯 3a轮作地的残茬管理和保留死地被物的效益。经模拟降雨显示 ,在采用 2a轮作制的地块 ,残茬管理可减少 5 0 %的侵蚀量 ,对块茎产量没有任何影响 ;在 3a轮作地块 ,侵蚀量减少近 90 % ,产量提高 7%。利用残茬管理措施后 ,耕作费用减少 6 0～ 16 0美元 /hm2 。残茬管理需采用新的耕作措施 ,耕作者和收割者需改变生产方式 ,以适应日益增多的植物残体。     

苏南地区农田表层土壤中多环芳烃和酞酸酯的污染特征及来源

采用气相色谱质谱（GC-MS）法测定了苏南地区13个农田表层土壤样品中的多环芳烃（PAHs）和酞酸酯（PAEs）污染物,分析比较了不同区域农田表层土壤,尤其是来自钢铁企业周边的表层土壤中PAHs和PAEs的污染特征及其来源。结果表明,苏南地区农田土壤中总PAHs和总PAEs的浓度分别在147～40300μg·kg-1和0.575～762μg·kg-1之间,其中钢铁厂周边的平均浓度分别为6130μg·kg-1和47.4μg·kg-1。土壤样品中苯并（a）芘的浓度与总PAHs的浓度显著相关,高分子量PAHs在钢铁厂周边表土中含量较高,钢铁冶炼焦化和烧结等工序是其污染来源。酞酸正丁酯（DBP）和酞酸乙基己基酯是苏南地区农田土壤中含量最高的两种PAEs类物质,钢铁厂周边有较高的DBP检出可能与炼钢、冷轧和炼铁等工序有关。本研究将为经济高速发展地区农田土壤环境质量评价、农产品安全生产及土壤污染防治对策的制定提供科学依据。     

全国土壤普查科研项目成果简介

１９７９年起，执行“六五”重点研项目全国土壤调查制图时，受到中央重视，国务院发专文要求开展全国土壤普查。该项目由基层（乡）做起，逐级汇总成县，地，省级土壤报告与图件。各省分别完成省土壤专著与系列分省图件，全国已汇总成：＜＜中国土壤与土壤资源＞＞专著与六本分大区《中国土种志》及１：１００万全国土壤图与１：４００万土壤系列图。并对全国土壤资源按质与量（面积数）分别论述其合理开发利用。     

土壤侵蚀对坡耕地土壤水分及入渗特性影响

土壤水分对雨养农业坡耕地具有重要的意义,利用铲土侵蚀模拟试验小区,对不同侵蚀程度坡耕地的土壤水分特征曲线、土壤入渗、土壤水库特征及抗旱性能进行了研究。结果表明：（1）土壤侵蚀程度加剧可以使相同吸力下土壤的容积含水量降低,不利于坡耕地土壤的水分贮存,使坡耕地土壤抗旱性能降低。紫色土坡耕地土壤入渗速率随着土壤侵蚀程度加剧,0～10 cm层土壤入渗速率逐渐降低,同时随着土壤侵蚀程度加剧,不同垂直深度上各个土层土壤入渗速率差异逐渐减小。（2）不同侵蚀程度坡耕地土壤水库特征差异显著,紫色土坡耕地土壤总库容随着土壤侵蚀程度加剧先呈现上升趋势,土壤总库容的大小表现为S-10（422.7 t?hm-2）>S-5（413.1 t?hm-2）>S-15（408.2 t?hm-2）>S-0（404.9 t?hm-2）>S-20（403.5 t?hm-2）。随着侵蚀程度加剧紫色土坡耕地土壤水库无效水分有着不同程度的增加,土壤侵蚀可以减小水库持水效率,但侵蚀程度对水库持水效率影响不大。（3）不同侵蚀坡耕地0～40 cm层土壤的各贮水特征之间差异不大,同一土层深度不同侵蚀程度坡耕地最大吸持贮水量占饱和贮水量的75 %左右。随侵蚀程度加剧坡耕地土壤抗旱性变差,相同吸力下,不同侵蚀程度坡耕地耕层土壤累计损失水百分率随侵蚀程度加剧呈现不同程度的增加。研究结果可为地块尺度上紫色土坡耕地土壤水分和抗旱性能调控提供技术参数。     

赣南地区不同植被覆盖下红壤抗冲性动态研究

选取赣南地区不同植被覆盖下的花岗岩、红砂岩、第四纪红黏土发育形成的红壤为研究对象,利用原状土冲刷水槽法研究红壤的抗冲性。试验结果表明:（1）赣南地区不同植被覆盖下土壤在抗冲过程初期抗冲系数缓慢增大,然后随冲刷时间延长呈波浪式变化。从总体趋势分析,在整个冲刷过程中抗冲系数随时间呈逐渐增强的趋势;（2）以裸地来比较不同母质发育的红壤的抗冲系数,从小到大的顺序是花岗岩土壤 < 红砂岩土壤 < 第四纪红色黏土;（3）植被通过根系增强了土壤的抗冲性能,不同植被覆盖的土壤抗冲性一般表现为以下规律:裸地 < 灌草地 < 林草地。探讨赣南红壤抗冲性的动态规律以及母质和植被对土壤抗冲性的影响,为完善土壤抗侵蚀的理论研究提供了基础数据,对于更有效地控制水土流失、保护和改善生态环境具有理论和实践意义。     

在俄亥俄州CRP对野生动物的影响

联邦的农业计划对野生动物的多样性有很大影响。例如,像“保护专用地计划”（CRP）等的实施,能够建立起永久性植被覆盖层,草地鸟类将因此而受益。对现行的保护计划的评价,有助于制定远景目标和确保有益计划的长期可持续进行。在俄亥俄洲实施CRP的土地上,对植被和土壤物理特性进行定量分析、记录产卵期鸟类受到干扰的时间和范围、测定鸟类对这些环境的利用情况、以及与土地特性相关的鸟类对土地利用情况参数,结果发现由于在产卵季节（5～6月）割草,引起一半以上的样地受到干扰。在这些样地中居住了43种鸟,几种依赖于草地的鸟类对CRP地块的利用与由田地提供的草场面积和相邻的草地有关。然而,所有种类的丰富度与永久覆盖植被的年限和田地的大小关系不大。在这类生境中,于繁殖季节消除对植物覆盖的干扰对野生动物是非常有益的。制定增大草地面积或营造类似现存草地的草被层等政策,将有助于草地鸟类的繁衍生息。