银合欢冲沟治理水土保持效益研究

通过对金沙江干热河谷区元谋县人工银合欢（leucaena）治理区与非治理区的土壤理化性质、土壤侵蚀量及林地土壤贮水等方面的研究表明:银合欢作为干热河谷退化生态冲沟治理的先锋树种,具有较好的水土保持效益、很强的水源涵养功能和明显的经济效益,治理区减少地表径流的能力是对照地的5～6倍,减少的泥沙量是对照地的8～9倍,经济产值增加4倍多,并极大地改善干热环境,降低旱季最高温0.93℃,增加空气相对湿度17.15%,为其进一步综合治理奠定了基础。     

元谋干热河谷冲沟形态特征及其成因

元谋干热河谷冲沟极为发育,发达的冲沟网络不但蚕食耕地,还产生大量泥沙,并加剧面蚀的发育发展,加速土地退化进程.在干热河谷开展冲沟侵蚀研究对于该区经济的可持续发展及江河泥沙的控制意义深远.采用野外实地调查、文献资料综合分析的方法,对元谋干热河谷冲沟形态特征及其成因进行了研究.结果表明:1)元谋干热河谷冲沟具有“沟壁陡立、沟谷深壑、活跃沟头常呈上凸下凹状”等形态特征;2)岩层结构、气候降雨、土壤属性是导致该区冲沟发育的主要原因.在此基础上指出,未来干热河谷冲沟侵蚀研究重点应集中于冲沟形态监测方法、冲沟发育过程及机制、冲沟产沙效应及人类活动对冲沟发育的影响等方面.     

元谋干热河谷冲沟发育阶段与植被优势种关系探讨

对元谋干热河谷区冲沟的立地条件和形成原因等方面进行研究,运用重要值方法对4个样区53条冲沟的植被优势种进行筛选和判断,利用SPSS软件分析植被优势种与冲沟发育阶段间的联系。结果表明:该研究区冲沟发育阶段与乔灌草优势种间关系表现为一定的线性关系:发育阶段=0.310+0.943盖度值(灌木优势种)+0.702盖度值(草本优势种),同时两者相关系数达到0.872,相关性显著。冲沟发育过程中,灌木优势种种类逐步增多,而草本逐步变少,并慢慢趋于稳定,由此可以初步判断冲沟的发育阶段,为该区生态恢复提供科学指导。     

干热河谷冲沟沟床土壤水分时空分异特征

为探究干热河谷冲沟沟床土壤水分时空分异特征,选取了元谋干热河谷1条典型冲沟,对其不同分段(沟头、上游、中游、下游)下10,20,30,40,60,100 cm土层的土壤水分开展定位监测。结果表明：(1)沟床不同分段各土层(除100 cm土层外)含水量整体变化趋势一致,均表现为明显的干湿季特征;湿季(5—10月)土壤水分相对较高(7.64%～28.91%),受降雨影响大;干季(11—次年4月)则长期处于较低水平(6.11%～11.97%)。(2)沟床土壤水分从沟头至下游沿程变化在干湿季有明显差异,湿季表现为先减小后增加,下游(17.36%)显著高于沟头(15.46%)和上游(12.19%);干季则是先减小后增加再减小,沟头(10.64%)显著高于上游(6.74%)和下游(9.10%)。不同土层深度上,浅层(10—20 cm)和深层(60—100 cm)土壤水分含量在干湿季均较高,水分最小值出现在30—60 cm土层,其中干季30 cm土层水分亏缺严重。(3)沟床土壤水分最高日期通常出现在7日内累积降雨达76.1 mm以上的年最大降雨月当月;最低日期通常出现在持续无降雨条件下,如干季末期,...     

元谋干热河谷冲沟集水区土壤入渗性能及其影响因素

试验研究元谋千热河谷冲沟沟头集水区5种土地覆被类型的土壤入渗特征及其影响因素.结果表明:(1)冲沟沟头集水区不同覆被类型下土壤入渗性能存在较大差异.裸地A(地表无铁锰胶膜)和裸地B(地表有铁锰胶膜)的入渗性能远远低于印楝林地、耕地和草地的入渗性能,这可能是导致裸地A、裸地B所在沟头发育仍然活跃的原因之一;(2)3种公式拟合效果以通用经验公式为最佳,拟合结果表明,初始入渗速率和稳定入渗速率均按照印楝林地>耕地>草地>裸地A>裸地B的顺序递减;(3)相关分析表明,土壤砂粘比、总孔隙度、毛管孔隙度、容重均与各土壤入渗性能指标呈显著的相关关系,但非毛管孔隙度、有机质含量、初始水分含量与入渗性能指标相关性不显著.主成分分析也表明,土壤容重、毛管孔隙度和砂粘比是影响该区土壤入渗性能最重要的3个因子.     

元谋干热河谷冲沟发育区植被恢复对土壤碳氮的影响

冲沟侵蚀是一种剧烈的土壤侵蚀过程,导致冲沟发育区地表形态处于显著变化的非稳定状态.通过封禁使植被自然恢复是元谋干热河谷冲沟治理的主要模式之一,但在沟道植被持续恢复与冲沟显著发育的综合作用下,沟道土壤碳氮含量的变化趋势仍有待明晰.选择元谋干热河谷1条典型冲沟,在沟内随机布设81个1 m×1 m的样方,分别在2012年和2...     

干热河谷区冲沟地貌演化动力机制及其生态治理模式

冲沟侵蚀是干热河谷区一种重要的土壤侵蚀类型。干热河谷区内冲沟分布范围广、沟壑密度大,冲沟侵蚀对当地居民生活生产和工程建设造成威胁。从干热河谷区冲沟形成的环境背景条件入手,论述了干热河谷区冲沟的地貌演化过程和演化过程中的重要因素,从水力侵蚀过程和重力侵蚀过程进行了梳理,探讨了冲沟发育过程中的动力机制,并对干热河谷冲沟发育区生态治理模式的研究成果进行了分析。     

干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性研究

[目的]对干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性进行比较研究,为冲沟侵蚀治理措施制定提供科学依据。[方法]通过原状土槽冲刷法进行试验研究。[结果](1)各层土体抗冲性均随冲刷时间呈幂函数增大(除第Ⅳ,Ⅴ层土体因裂隙的存在而在冲刷前期表现为抗冲性能随冲刷时间呈线性增加外);(2)不同层位土体初始抗冲性差异显著,依次为:Ⅰ层Ⅱ层Ⅵ层Ⅲ层,Ⅳ层Ⅴ层。[结论]研究区各层位土体抗冲性在存在差异,总体上表现为随土层深度的增加呈旋回式减小。     

元谋干热河谷冲沟沟头径流水动力学特性及产沙效应初探

采用原位放水冲刷试验研究不同放水流量下元谋干热河谷冲沟沟头径流水动力学参数、径流泥沙含量和沟头土壤侵蚀量的变化特征,进一步探明沟头的产沙效应。结果表明:(1)各试验流量条件下,1号沟头(沟壁无内凹洞)、2号沟头(沟壁有内凹洞)的集水区、沟床径流雷诺数均远大于500,处于紊流状态,弗罗德数均大于1,处于急流状态;2个沟头的集水区、沟床阻力系数(f)随放水流量增加而减小,径流侵蚀力(径流剪切力、水流功率、单位水流功率)随放水流量增加而增大。(2)相同径流条件下,1号沟头(沟壁无内凹洞)径流泥沙含量和土壤侵蚀量都大于2号沟头(沟壁有内凹洞),表明相同条件下,冲沟沟壁内凹洞的形成起始阶段比沟壁内凹洞后续发育阶段更活跃。(3)冲沟沟头土壤侵蚀量与径流能量损耗、雷诺数、弗罗德数、剪切力、水流功率、单位水流功率呈正相关关系,与径流阻力系数(f)呈负相关关系。     

元谋干热河谷冲沟沟头土壤结构对入渗性能的影响

元谋干热河谷冲沟沟头土壤的渗透性是制约坡面径流,遏制沟头前进的重要因素,也间接影响着沟头土体崩塌方式。通过对元谋干热河谷区,3种典型土壤(燥红土、变性土和古红土)沟头表层土壤结构指标的测定和对入渗速率的野外定点观测,分析表层土壤结构特性及其分维特征对入渗过程的影响。结果表明:燥红土和变性土土壤结构要优于古红土;土壤颗粒和微团聚体分维数随着粉粘粒(<0.02mm)含量的增加而增大,随着砂砾(0.02～2mm)含量的增加而减小;孔隙分维数与颗粒分维和微团聚体分维呈负相关。3种土壤的入渗速率较低,用通用经验公式能够较好的模拟这3种土壤的入渗过程(R2>0.99)。表层土壤的非毛管孔隙和颗粒分维(D粒)对燥红土和古红土的初渗速率影响最大,毛管孔隙度、D粒和孔隙分维(D孔)对变性土的初渗速率影响最大,除了D粒的偏相关系数为负相关外,其余的影响因素都呈正相关;燥红土和变性土的毛管孔隙、D孔对稳渗速率影响最大,D孔和微团分维(D微)对古红土稳渗速率影响最大。     

金沙江干热河谷新银合欢人工林物种多样性研究

我国土地退化现象相当严重,主要表现在大面积土壤侵蚀,使系统生产力普遍降低。金沙江干热河谷是典型严重退化区域之一。通过对金沙江干热河谷新银合欢人工林物种多样性方面的研究,讨论了种在退化生态系统功能恢复中的作用及物种多样性与生态系统功能的关系。结果表明,林内郁闭度为0．75,平均胸径为6．67cm,平均高度为8．01mm,物种丰富度,Shannon—Wiener指数,Simpson指数由草层向灌木层、乔木层逐层递减。新银合欢作为生态恢复初期的先锋树种明显改善了生态系统的微环境,为后继种的入侵和定居创造了条件。     

蒋家沟新银合欢人工林土壤养分分布及其与细根的关系

采用分层挖掘法对东川蒋家沟新银合欢人工林土壤养分分布特征及其与细根的关系进行了研究,结果表明:除全钾外,土壤表层养分含量相对优越,集聚现象明显,随土层深度的增加土壤养分含量降低且趋于贫瘠;3年生新银合欢林土壤养分表聚程度、土壤养分状况明显优于20年生,20年生与9年生基本一致;新银合欢细根主要集中于0—100cm土层,0—20 cm土层富集明显,且在垂直剖面上呈对数函数递减。回归分析显示,土壤养分(碱解氮、速效磷、有机质、速效钾和全氮)与细根质量间存在极显著的线性关系,其中速效磷同细根质量关系更为密切,在一定程度上决定着新银合欢细根根系的空间分布。     

元谋盆地土地利用/土地覆盖对冲沟侵蚀的影响

金沙江干热河谷元谋盆地冲沟发育，冲沟侵蚀蚕食耕地、最终形成侵蚀劣地，对土地资源危害很大。根据对9条冲沟17个沟头连续3年的观测与调查资料。分析了元谋盆地土地利用／土地覆盖对冲沟侵蚀的影响，包括冲沟集水区不同土地利用方式、植被群落结构对冲沟溯源侵蚀的影响和沟底植被覆盖度对冲沟溯源侵蚀的影响。     

元谋干热河谷平沟建园土地治理工程效益及生态风险

元谋干热河谷冲沟侵蚀发育,水土流失严重,人地矛盾突出。自2010年以来,该区开展了一种集“水土流失治理、土地开发和果蔬园建设”为一体的新型土地治理工程——平沟建园。该工程在增加耕地面积和增加土地收益等方面发挥了重要作用,但随着工程的推进,其对生态环境的影响也不容忽视。该文采用遥感解译结合实地调研方法,分析了元谋干热河谷平沟建园土地治理工程现状及产出效益,并对工程中存在的潜在生态风险进行了探讨。结果表明,平沟建园土地治理工程以民营企业和个体户为投资主体,截至2018年,已完成造地总面积超过6700 hm^2,显著提高了该区土地资源利用效率。该工程造地投入为3.3~18万元/hm^2,平均10.65万元/hm^2,新造地主要种植葡萄、番茄等果蔬,年总产出最大可达造地平均投入的12.7倍,经济效益显著。但在工程实施中,存在局部新造地边坡沟蚀发育、水资源利用及其土壤水分平衡变化,以及农药化肥大量施用威胁水体安全等潜在生态风险。平沟建园工程是一项非官方组织的民间致富土地治理工程,未来需加强对工程具体生态效益及潜在生态风险问题开展科学监测与试验研究,以期为元谋平沟建园工程的科学实施以及经济、生态与社会效益的持续发挥提供理论依据。     

Nitrification inhibitors from the roots of Leucaena leucocephala

The nitrification inhibition (NI) bioassay guided fractionation of the methanol extract of lyophilized and milled roots of Leuceana leucocephala resulted in the isolation of four compounds, 1-4, as confirmed from their 1H and 13C NMR spectral data. Compound 1, gallocatechin, was the most active NI inhibitor at 12 microg/mL. Epigallocatechin, 2, and epicatechin, 4, isolated as mixtures, were not assayed individually for their NI inhibitory activities against the nitrification bacterium Nitrosomonas europaea.     

金沙江干热河谷元谋强侵蚀区土壤裂隙形成与侵蚀机制

根据金沙江干热河谷元谋地区红土层非常发育的裂隙现象,对该地区典型区土壤裂隙形成的环境和土壤剖面进行了调查,并采样进行相关土壤理化性质测定、粘土矿物X-射线衍射分析以及土壤微形态研究。结果表明：（1）该区旱季丰富的土壤裂隙形成与该区主要分布的第四系古红土层（Qs）和第四系元谋组的黄棕色土层（Qv）等红土母质特性有密切关系;（2）由于土壤裂隙非常发育,成为了边坡崩塌和直接产生重力侵蚀的成因,加剧了土壤侵蚀过程,导致了土柱和土林等强侵蚀景观形成。研究表明,土壤裂隙是金沙江干热河谷元谋地区强烈侵蚀和水土流失所特有的成因。     

金沙江干热河谷元谋强侵蚀区土壤裂隙形成与侵蚀机制

根据金沙江干热河谷元谋地区红土层非常发育的裂隙现象,对该地区典型区土壤裂隙形成的环境和土壤剖面进行了调查,并采样进行相关土壤理化性质测定、粘土矿物X-射线衍射分析以及土壤微形态研究。结果表明:(1)该区旱季丰富的土壤裂隙形成与该区主要分布的第四系古红土层(QS)和第四系元谋组的黄棕色土层(QY)等红土母质特性有密切关系;(2)由于土壤裂隙非常发育,成为了边坡崩塌和直接产生重力侵蚀的成因,加剧了土壤侵蚀过程,导致了土柱和土林等强侵蚀景观形成。研究表明,土壤裂隙是金沙江干热河谷元谋地区强烈侵蚀和水土流失所特有的成因。