稻草覆盖和草篱对红壤缓坡旱地水土流失及作物产量的影响

以红壤缓坡旱地为对象,研究稻草覆盖和香根草篱对水土流失及花生产量的影响。2011—2012两年的研究结果表明,不同处理产生的径流量大小排序为:对照稻草覆盖、草篱草篱+稻草覆盖。水土保持效果最好的是草篱+稻草覆盖处理,与对照相比,径流量显著减少了47.1%~79.8%(P0.05),土壤侵蚀量显著减少了79.2%~99.5%(P0.05)。2011—2012年作物产量最高的分别是稻草覆盖和草篱+稻草覆盖处理,与对照相比,这两种处理可分别增产26.6%~50.9%、15.5%~37.7%(P0.05)。因此稻草覆盖、草篱+稻草覆盖结合是红壤缓坡旱地水土保持的有效措施。     

水土保持措施对红壤缓坡地土壤活性有机碳及酶活性的影响

基于植物篱和稻草覆盖控制红壤坡耕地水土流失的长期定位试验,以花生常规等高种植为对照(CK),研究红壤缓坡地香根草篱(H)、稻草覆盖(M)、稻草覆盖+香根草篱(HM)3种水保措施下旱、雨季土壤活性有机碳含量及土壤酶活性变化特征,探讨不同水保措施对土壤活性有机碳含量及土壤酶活性的影响。结果表明∶(1)稻草覆盖、香根草篱处理均能显著提高土壤微生物生物量碳含量(p0.05),其中稻草覆盖和香根草篱相结合效果最佳,且在旱季提升效果优于雨季;而稻草覆盖是提高土壤可溶性有机碳含量的主要影响因素;(2)稻草覆盖和稻草覆盖+香根草篱2种水土保持措施均能显著提高雨季土壤酶活性(p0.05),其中稻草覆盖起决定作用;各水土保持措施对旱季土壤酶活性的影响较小。(3)相关性分析表明,土壤β-葡(萄)糖苷酶和纤维素酶活性与土壤活性有机碳含量呈现良好的相关性(p0.05),对于评价红壤缓坡地水土保持措施土壤环境质量功能、指导实际生产等方面具有重要意义。     

稻草覆盖和香根草篱措施下坡耕地红壤细菌群落结构特征及其影响因素

为了揭示长期稻草覆盖和香根草篱措施下坡耕地红壤细菌群落结构特征,分析影响红壤细菌群落变化的主控环境因子,试验依托红壤坡地稻草覆盖和香根草篱等措施的水保效果长期定位试验,采用高通量测序技术,研究花生常规等高种植(CK)条件下,配合香根草篱(H)、稻草覆盖(M)和稻草覆盖+香根草篱(HM)措施对土壤细菌群落结构的影响,并分...     

香根草篱和稻草覆盖对红壤坡耕地土壤肥力的影响

香根草(Vetiveria zizanioides L.)篱和稻草覆盖是重要的水土保持措施。为揭示香根草篱和稻草覆盖对红壤缓坡旱地土壤肥力的影响,本研究于2011年设置了CK、香根草篱、稻草覆盖、香根草篱+稻草覆盖4个处理,并分析了2011年和2012年的花生产量、土壤有机质和氮磷钾养分变化,结果表明:各处理花生产量呈现出覆盖草篱+覆盖草篱、对照。与CK处理相比,覆盖和草篱+覆盖处理在2011年分别增产31.74%、15.23%,2012年增产59.39%、41.65%。香根草篱和稻草覆盖可以显著提高红壤坡耕地的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,但土壤全氮、全磷和全钾含量不存在显著增加。与2011年相比,虽然2012年草篱和覆盖措施的土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量的增幅呈下降趋势,但在所有处理中均表现出草篱+覆盖处理的速效养分最高,这说明,虽然红壤坡耕地花生种植后土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量明显下降,但草篱+覆盖可以在增加养分投入的同时有效维持和保蓄土壤速效养分。     

自然降雨条件下香根草生物篱对菜地土壤地表径流和氮流失的影响

通过修建径流小区,开展了自然降雨条件下香根草生物篱对种植辣椒土壤地表径流的发生及其引起的水土流失和氮素流失影响的研究.试验结果表明,在菜地土壤种植香根草生物篱能有效地降低地表径流以及减少因地表径流引起的土壤氮素流失.在辣椒种植期间,香根草生物篱种植小区的总产流量比传统辣椒种植小区的降低了41.9%.与传统辣椒种植小区相比,香根草生物篱种植小区的地表径流中NH+4-N和NO-3-N流失量平均分别降低57.9%和59.7%,土壤侵蚀量平均降低64.5%,侵蚀土壤的氮流失量平均降低64.8%,试验结果还显示,降雨强度与地表径流量、地表径流NH+4-N、地表径流NO-3-N、地表径流全N流失量、土壤侵蚀量和侵蚀土壤N流失量之间的相关性均达到极显著水平,这一结果说明降雨强度影响水土流失和土壤氮素流失的主要因素.     

香根草篱对红壤坡耕地坡面土壤酶活性的影响

为研究香根草篱(Vetiveria zizanioides)对红壤坡耕地土壤酶活性的影响,以典型红壤坡耕地花生+草篱种植模式为研究对象,选取花生常规种植为对照,研究了花生关键生育期香根草篱对表层土壤(0 ~ 20 cm)酶活性的空间影响。研究发现：与花生常规种植相比,香根草篱可以明显提高坡面土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶的含量;栽培植物篱后,坡面土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性表现出篱前含量增高,篱下含量降低,形成水平带状分布规律。从花生出苗期-结荚期-成熟期,土壤脲酶、蔗糖酶与过氧化氢酶活性均呈现先增后减的趋势,其中以结荚期较高。采样点与土壤脲酶、蔗糖酶活性呈显著线性相关,3种土壤酶之间的相关性也都达到了显著相关。     

草篱对坡耕地水土流失的影响

在华北地区采用人工模拟降雨的方法研究了狼尾草和野古草两种人工草篱在不同雨强(22,36,63 mm/h)和不同坡度(5%,10%,15%,20%)条件下对坡耕地水土流失的影响。结果表明:野古草草篱可减少7%~37%的地表径流和49%~63%土壤侵蚀,狼尾草草篱可减少30%~72%的地表径流和69%~89%的土壤侵蚀,数据显示两种草篱均能减少坡耕地地表径流和土壤侵蚀,且狼尾草草篱的水土保持作用明显好于野古草草篱;多元回归分析结果表明,地表径流量和土壤侵蚀量与草篱、坡度和降雨强度均呈显著相关,其中草篱带是影响坡耕地水土流失的主要因子。     

红壤坡耕地不同植物篱配置模式减流减沙效益对比

植物篱作为坡耕地一种有效的水土保持生物措施,已有大量的研究。但对植物篱带内降雨产生的径流泥沙过程细化研究较少,有必要从微区尺度研究篱带范围内多种植物篱的减流减沙效益,并进行植物篱品种以及搭配模式的筛选。在模拟降雨条件下,本试验选取3种单一植物模式(黄花菜,香根草,百喜草),每种植物各设置3种篱带宽(1行,2行,3行),以及4种组合植物模式(1行黄花菜+2行百喜草,1行香根草+2行百喜草,1行香根草+2行黄花菜,1行百喜草+1行香根草)、1组对照,进行产流产沙过程比较,试验结果表明,各植物篱模式均不同程度地改善了土壤理化性质,减少了水土流失量;同类植物中,2行植物篱即可达到较好的水保效果;组合植物篱模式的减流减沙效益优于单一植物篱模式。     

窄草篱对径流及土壤流失的影响

采用降雨模拟试验 ,研究了设在小区基部 0 72m宽的牛尾梢草篱在免耕和耕作状态下对径流及土壤流失的作用。供试地块坡度为 8%～ 16 % ,已种植玉米 33a,建草篱 6a。通过对保留玉米秸秆和除去玉米秸秆的不同小区(3 7m宽 ,10 7m长 )进行 2h的模拟降雨 (6 4mm/h) ,结果发现 ,窄草篱可以大幅度减少径流量及土壤流失量。在免耕状态下 ,保留秸秆并设有草篱的小区与相应未设草篱的小区相比 ,径流平均减少 5 2 % ,土壤流失量平均减少5 3 %。而在耕作状态下 ,保留秸秆并设有草篱的小区与对照小区相比 ,径流平均减少 2 2 % ,土壤流失量减少 5 7% ;除去秸秆但设有草篱的小区比相应未设草篱的小区径流平均减少 41% ,土壤流失量平均减少 6 3%。由此可见 ,种植窄草篱是一项有效的水土保持措施 ,尤其在与其它耕作措施 (如免耕或少耕 )配合应用时 ,效果更佳。     

湿润区坡地香根草植物篱农作措施对土壤侵蚀和养分的影响

为了解植物篱农作措施的侵蚀、养分循环特征,促进湿润半湿润地区坡地可持续利用。在三峡库区王家桥小流域建立了6个香根草(Vetiveria zizanioides)植物篱农作小区,包括：传统坡地耕作对照小区(C);单纯植物篱坡耕小区(H);植物篱+无机肥坡耕小区(HI);植物篱+有机肥坡耕小区(HO);植物篱+覆盖+无机肥坡耕小区(HIM);植物篱+无机肥+有机肥+覆盖坡耕小区(HIOM)。试验结果表明：N素损失的主要途径是径流携带,各植物篱小区的N损失达对照小区的2～3倍。泥沙携带是P素流失的主要形式,其径流损失几乎可以忽略。K素的径流携带损失非常严重,但低于其泥沙侵蚀损失。N、K平衡与作物产出正相关,越是高产区其养分平衡状况越容易出现亏损。单纯的植物篱措施有较明显的控制土壤流失功能,但减流效益不明显。施肥、覆盖措施,以及作物产出对植物篱农作措施的侵蚀有巨大影响。采取覆盖结合施肥的植物篱小区(HIOM和HIM),水土效益最高,但投入高,产投比过低;植物篱配合有机肥或者无机肥措施小区(HO和HI),水土保持效益和产投比均比较理想。综合生态、经济效益,应该优先推广HO和HI农林复合坡耕经营模式。     

沂蒙山区坡耕花生地垄间植草对土壤理化性质的影响

以沂蒙山区坡耕花生地为研究对象,建立野外原位观测小区,将花生+狗牙根(处理Ⅰ)、花生+草木犀(处理Ⅱ)、花生+黑麦草(处理Ⅲ)、花生+三叶草(处理Ⅳ)、花生+空白对照(处理Ⅴ)5种植草方式进行对比,研究垄间不同植草方式对坡耕花生地土壤理化性质的影响,并运用灰色关联分析法对多个土壤理化性质指标进行综合判定。结果表明:垄间植草方式中土壤粗化指数、砂粒含量、总孔隙度、毛管孔隙度、毛管持水量、有机质及全氮含量出现了不同程度的升高,而容重、黏粒与粉粒、全磷含量呈现下降趋势;与空白对照相比,垄间植草明显改良了土壤理化性质,其中以花生+黑麦草处理效果最优,灰色关联度达到0.931 9,其余依次为花生+三叶草(0.929 6)、花生+草木犀(0.747 6)及花生+狗牙根(0.731 1),空白对照效果最差,灰色关联度仅为0.548 7。     

不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响

通过3年田间小区试验,研究不同种植方式对红壤旱地土壤水分及抗旱能力的影响.结果表明：1）与种植花生相比,种植苎麻可显著提高土壤有机质质量分数（28.44％）、田间持水量（10.06％）和总孔隙度（5.65％）,土壤密度则显著降低7.20％;2）监测期内,花生地各层土壤以及整个0～ 100 cm土体水分变异系数普遍高于苎麻地,苎麻地0 ～ 100 cm土体水分的时间稳定性和空间协调性优于花生地;3）苎麻地0～ 40 cm土壤较花生地延长抗旱时间7d以上,但随着土层的加深,差异越来越小;4）红壤坡耕地种植苎麻有利于提高红壤旱地土壤抗旱能力,特别是中、上层土壤.从扩充土壤水库的角度考虑,红壤旱地种植苎麻优于种植花生,该研究结果可为挖掘红壤区深层土壤水分提供参考.     

百喜草覆盖和敷盖对中国南方红壤坡地径流和产沙的影响

Rainfall,runoff (surface runoff,interflow and groundwater runoff) and soil loss from 5 m × 15 m plots were recorded for 5 years (2001-2005) in an experiment with three treatments (cover,mulch and bare ground) on sloping red soil in southern China.Surface runoff and erosion from the Bahia grass (Paspalum notatum Flugge) cover plot (A) and mulch plot (B) during the 5 years were low,despite the occurrence of potentially erosive rains.In contrast,the bare plot (C) had both the highest surface runoff coefficient and the highest sediment yield.There were significant differences in interflow and surface runoff and no significant difference in groundwater runoff among plots.The runoff coefficients and duration of interflow and groundwater runoff were in the order plot B > plot A > plot C.Effects of Bahia grass cover were excellent,indicating that the use of Bahia grass cover can be a simple and feasible practice for soil and water conservation on sloping red soil in the region.     

晋西黄土区幼龄苹果+花生间作地土壤水分的时空分布特征

选取晋西黄土区具有典型代表性的幼龄苹果(Malus pumila)+花生(Arachis hypogaea)间作地作为研究对象,在花生生长季的不同时间对苹果+花生间作地和对照花生单作地的土壤水分进行定位监测,研究苹果+花生间作系统间作界面上土壤水分的时空分布特征和水分效应,及其对花生生长状况和产量的影响。结果表明:1)间作地土壤平均水分含量生长季逐月变化显著,水分耗用最大的时间为7月;2)在垂直方向上,土壤含水量随着土壤深度的增加而增加,在水平方向上,土壤含水量最低值出现在距离果树行最近的区域,并随着与树行距离的增加而增加;3)间作地种间土壤水分耗用量最大的区域为靠近苹果树的表层土壤;4)在当前树龄下,苹果+花生间作系统相对于花生单作土壤水分在整体上表现为负效应,对花生的产量产生了不利的影响,并限制了果农间作系统生态效益和经济效益的进一步提高。建议采取适当的调控和管理措施缓解种间水分竞争并提高花生的产量。     

红壤坡地果园水土保持效应的对比研究

通过在典型的红壤坡地建立标准径流小区进行试验，采用统计学方法对不同水土保持措施下地表径流量和土壤侵蚀量的变化情况进行了定量分析。研究结果表明，提高植被覆盖度和辅以必要的工程措施是南方红壤坡地水土保持的有效途径，尤其是在水平梯田裸露的梯壁上植草后，其拦蓄地表径流和控制土壤侵蚀的能力分别提高22．5，30．62倍。     

闽北锥栗林经营过程中的水土流失防治效果研究

采用侵蚀针与径流小区定位观测相结合的方法,比较黑色薄膜覆盖与绿肥覆盖、割草覆盖、生物篱、施用除草剂等传统经济林水土流失治理措施的水土保持效果,探讨在锥栗林中黑色薄膜覆盖防治水土流失的可行性。结果表明:不同处理的水土及养分流失量总体上均显著小于对照。其中,绿肥覆盖与施用百草枯2种处理的液体径流量在试验期间均低于其他3种处理措施。由于覆膜减少了降雨的入渗量,与其他处理相比,黑色薄膜覆盖的液体径流量较大,其固体流失量则在不同月份均最低,施用百草枯处理的固体流失量也显著小于其他传统处理。通过对不同处理的坡面侵蚀空间分异特征进一步分析得出,与对照相比,绿肥覆盖、生物篱、施用百草枯3种处理的坡面净侵蚀现象随着处理时间的延长而逐渐减少,而黑色薄膜覆盖与割草覆盖处理的坡面净沉积作用明显。因黑色薄膜覆盖可实现"肥与水隔离",大量的液体流失并未造成过多的养分损失,仅5—6月的液体全P、全K和铵态N大于对照,7—10月,液体养分流失量也显著小于对照,且黑色薄膜覆盖在试验期间固体养分流失量总体上均显著小于其他处理。此外,黑色薄膜覆盖大大缩短了果实捡拾时间,降低了人工成本。黑色薄膜覆盖措施在减轻坡面土壤侵蚀、减少土壤养分流失方面效果显著,相对其他措施在锥栗林的水土保持方面具有优势,但较强的膜上径流具有加剧侵蚀的倾向,限制其实际应用。可结合设置覆膜比例,采用有孔薄膜、坡面微工程等减少液体径流,以达到薄膜覆盖的最佳效果。     

Effects of vertical hedge interval of vetiver grass on erosion on steep agricultural lands

Vetiver grass is widely used to reduce soil erosion and has been applied in many areas of the world. However, studies of the effect of vertical hedge intervals on runoff, soil loss and outflow sediment size distribution under a steep slope area are rare. The vetiver grass system (VGS) with three vertical hedge intervals (0·75, 1·5 and 3 m) and no hedgerow were tested at three land slopes (30, 40 and 50 per cent) under three simulated rainfall intensities (60, 85 and 110 mm h⁻¹). It has been observed that vetiver grass (Vetiveria nemoralis) has great potential for reducing runoff and soil loss by about 38·7–68·6 and 56·2–87·9 per cent, respectively. The vetiver strips delayed incipient runoff and reduced peak runoff rate and steady erosion rate. The land slope affected soil loss but did not have a significant effect on runoff. A narrow vetiver hedge interval slightly reduced runoff and soil loss more than a wider one. The soil loss equation obtained in this study revealed that runoff has a higher effect on soil loss. The median sediment size that passed through the vetiver strip increased with rainfall intensity and was mostly dominated by very fine sand, silt and clay. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Experimental assessment of runoff and soil erosion in an olive grove on a Vertic soil in southern Spain as affected by soil management

Abstract. Three different management systems were compared in an olive grove on a Vertic soil, near the city of Cordoba, Spain. Rainfall, runoff and soil loss were recorded from experimental plots of 6×12 m for three years. Results indicated that the no-tillage system, which was kept weed-free with herbicides, gave the largest soil loss (8.5 t ha⁻¹ yr⁻¹) and average annual runoff coefficient (21.5%), due to increased soil compaction, particularly outside the canopy projection area. A system that used a grass cover gave the lowest soil losses (1.2 t ha⁻¹ yr⁻¹) and average annual runoff coefficient (2.5%) due to the protective effects of the cover and increased soil aggregate stability. The third system, conventional tillage, gave intermediate results, with a soil loss of 4.0 t ha⁻¹ yr⁻¹ and an average runoff coefficient of 7.4%. The search for alternative soil management to conventional tillage should consider occasional light tillage to establish a grass cover that would keep both soil erosion and runoff losses to a minimum.     

红壤坡地香根草植物篱产流产沙过程模拟

通过3种不同地类（香根草、普通草地、裸地）小区的人工降雨试验,分析对比红壤坡地香根草植物篱的水土保持效果,探讨香根草植物篱不同部位的防蚀机制.结果表明：1）香根草植物篱具有明显的减流减沙效益,相比裸地,香根草减流21％,产沙量只有裸地的18％;2）香根草植物篱的产流时间明显滞后,在降雨强度较大条件下的减流减沙效应更显著;3）减流效应主要依靠地下部分根系对土壤结构的改善,增加降水入渗,减少地表径流;4）减沙效应主要依靠地上部分庞大的生物量削弱雨滴动能,减轻对土壤颗粒的破坏.     

天山山区草地覆被和雨强对产流和产沙的影响研究--以天山天池自然保护区为例

通过设在天山天池的实地径流小区试验观测,分析了天山天池自然保护区草地覆被变化和雨强对产流和产沙的影响.结果表明,(1)植被覆盖度对产沙的影响大于对产流的影响.植被覆盖度为35%的退化草地径流场内的总径流深和总侵蚀量分别是50%,55%,75%.这3种植被盖度场地内总径流深的1.4,1.5,2.2和4,6,10倍;总的径流深、总的侵蚀量与植被覆盖度之间的关系可分别用指数函数表示.(2)降雨强度对于产沙的影响大于对产流的影响.在下垫面条件一定时,降雨强度越大,径流量、侵蚀量也越大;径流量、侵蚀量与降雨强度之间的关系可以分别用多项式表示.(3)径流系数与植被覆盖度之间的关系可以用指数函数关系表示.