非洲的土壤侵蚀与农作物产量的关系

本文利用现有的侵蚀速率与生产力关系的资料，估算非洲大陆过去因侵蚀造成的农作物产量的损失，并预测未来３０年间农作物产量的损失。经过对现有资料的分析表明，过去因侵蚀造成农作物减产 ２％～４０％，非洲大陆平均为 ８． ２％，非洲撒哈拉地区为６.２%。若土壤加速侵蚀不能被减轻，那么到２０２０年，非洲大陆农作物产量将减少１６．５％，撒哈拉地区减少１４．５％．     

渭北旱塬不同程度土壤侵蚀及生产力恢复试验

土壤侵蚀会降低生产力,影响作物产量,因此,恢复土壤生产力是人们普遍关注的问题。采用人工模拟土壤侵蚀方法,对侵蚀状况下的土壤进行生产力研究,并配以施肥探索土壤生产力的恢复情况。结果显示：I）施肥可以改善土壤的物理性状,侵蚀土壤的含水量降低,密度增加,孔隙度减小;2）在无肥下,土壤中有机质及其他养分质量分数均随侵蚀程度的加深而减少,施肥可以增加土壤中有机质及各养分的质量分数,但施肥后各养分的质量分数整体上仍呈现出随侵蚀深而降低的趋势;3）土壤侵蚀会减少玉米的生物量,平均每侵蚀1am土层,玉米生物量下降0．38％,施肥可以在一定程度上弥补侵蚀所造成的损失;4）同生物量的变化情况,玉米产量也呈现出随侵蚀程度加深而逐渐下降的趋势,每流失1cm土层,玉米产量平均下降2．49％,施肥能够提高一定的玉米产量,在剥离地表20cm、剥离地表10cm、原状未扰动土和覆盖10cm表土4种不同的地表处理下,常规施肥下的玉米产量比无肥分别提高2．44％、2．13％、1．50％和1．23％,过量施肥比无肥分别提高2．99％、2．56％、1．98％、1．14％。     

水库淤积的经济成本:探讨一个地区估算作物土地侵蚀的损失

探讨一个地区估价湖泊和水库泥沙淤积的损失,指出美国每年有0.22％的水库库容被损失掉,平均24％是由于在作物土地上土壤侵蚀造成的。每年国家损失的库容幅度从5.97亿美元到8.19亿美元,其中由于作物土地侵蚀造成的损失是1.44亿美元到1.97亿美元。     

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。     

集水区尺度降雨侵蚀力空间分布对土壤流失的影响

为探讨降雨侵蚀力空间分布对土壤流失的影响效应,该文以黄土丘陵沟壑区子长集水区为例,将区域重心概念应用到降雨侵蚀力的空间分布研究中,基于GIS探讨了降雨侵蚀力重心在不同年份间的变迁对土壤流失的影响。研究结果表明：降雨侵蚀力重心与水文站点、大于15°坡度重心的距离会显著影响土壤流失;当降雨侵蚀力重心位于水文站点和较陡坡度重心中间位置时,也会产生较多土壤流失;降雨侵蚀力重心在南北方向上变化对土壤流失影响不大,但在东西方向上的移动能够明显改变土壤流失。在集水区尺度上,随着降雨侵蚀力空间分布的变化,降雨侵蚀力与坡度、土地利用、水文站点的空间耦合关系将发生改变,从而导致土壤流失量的增加或减少。     

表土流失对土壤肥力和大麦产量的影响

为确定表土流失对N素矿化潜能、农作物产量损失以及对施N肥或P肥恢复生产力的影响,在艾伯塔省中部的两种松软土上进行了温室试验和培育试验。通过试验得出这样的结论:1)两种松软土的土壤生产力随表土流失深度的增加而降低;2)施N肥或P肥可提高侵蚀表土的产量,但达不到同样施肥处理的非侵蚀表土的产量。     

土壤流失给美国带来的经济损失

<正> 土壤流失长期被视为美国农业生产力和地表水质量的严重威协,但是近年来才有资料定量评价土壤流失造成的经济损失和控制流失带来的收益。土壤流失所带来的危害,特别是在尘卷期的风蚀相当注目,以致不需试验及数学模型就可判明控制土壤流失已成为全国重点。自30年代以来,为了控制土壤流失,美国联邦政府已花费了150亿美元,同时农民也     

耕作侵蚀状态下的土壤性质变化

集约耕作移动了大量土壤,把表层土壤从凸起的位置挪到凹地沉积。美国学者K.Pap iern ik等人于2000年开始研究了耕作侵蚀对土壤性质及作物产量的影响。求出每年铧式犁耕作的波浪形地面上的作物产量(连续4a)、表土性质和侵蚀估计值的方差。结果表明,在高度耕作侵蚀的地区,钙质底土上翻和表土混合使表土无机碳含量增加。在2000、2001和2003年,这些地方的小麦产量最低,比往年减产50%,甚至更多。相反,由于耕作和水的侵蚀使土壤沉积的地方,小麦产量是最高的。这些地方的表土层较深、有机碳含量高、pH值低、无机碳含量高。2002年的大豆产量和地形因子相关性不大。这些结果表明连续集约经营使土壤移动,会严重影响不平地形上的作物产量的有效性;需要找准时机采取补救措施减少产量损失。     

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。     

等高植物篱控制紫色土坡耕地侵蚀的特点

应用等高植物篱能在较低投入下有效控制坡地土壤侵蚀和养分流失。三峡库区紫色土 2 5°坡地的大雨强模拟降雨实验表明 ,香根草等高植物篱能减少相当于对照坡耕地的 82 .2 %的侵蚀量 ( 1 997年 1 1月 ) ,通过施肥促进植物篱生长密闭能进一步提高对流失土壤的拦截效率 ,效果不逊于带间覆盖。经过 31个月的侵蚀过程 ,各植物篱小区最明显的坡形变化是篱带处及其前部堆淤成接近水平的淤积带。由于植物篱的阻滞和坡形的变缓 ,径流和表土作用的时间延长 ,由径流携带的养分损失成为坡面养分流失的重要途径 ,控制径流损失是控制养分流失的重要方式之一 ,同时也有助于减少坡面侵蚀     

人为加速侵蚀对土壤退化的影响

应用人工降雨试验及野外小区观测资料,分析了人为加速侵蚀对土壤退化的影响。结果表明:植被破坏后,由于土壤侵蚀加剧,使土壤表层每年流失0.8cm左右;林草地在开垦的第一二年,土壤养分损失量较大;损失的养分大部分随土壤的流失而流失,使泥沙养分富集,泥沙中速效磷与土壤中速效磷富集化高达1.4～3.41;大量肥沃表土流失使土壤容重增大,土壤孔隙度下降,土壤平均入渗速度较林草地减少60%～70%;夏季土壤表层温度较林地升高10℃左右,使土壤水的损失加快,导致农作物旱情加重,环境质量变差。     

林地开垦后坡面侵蚀过程与土壤养分流失的研究

林地被人为开垦破坏后 ,加速侵蚀是导致坡面土壤养分流失的根本原因。坡面土壤养分流失的空间分布与坡面侵蚀方式和侵蚀强度的空间分布相一致 ,浅沟沟槽是坡面土壤养分流失最严重的部位。土壤养分流失在开垦初期非常迅速 ,开垦耕种 5 a后 ,土壤养分含量可减少 5 0 %。土壤剖面中 A层的流失是土壤养分流失的标志。     

肯尼亚东部地区牧场的水土流失

本文利用安装在16个牧区上的Gerlach型泥沙沉积和径流量测定仪器所提供的数据,研究牧区的土壤流失和侵蚀难易程度的关系。结果表明:表层侵蚀难易程度与该地区的放牧密度导致的平均草本覆盖度显著相关。在草本覆盖的范围内(40%~100%)因过度放牧引起的覆盖度减少对土壤流失影响不明显。但是,在低植被覆盖度的范围内(低于40%),覆盖度的轻微减少就会引起严重的土壤流失。研究表明:在该地区的条件下,40%的草本覆盖似乎是极限覆盖度水平,低于此值,土壤流失就会变得严重。     

农业系统中磷的输移及利用

土壤磷对作物生长及水质污染有重要影响,农业生产中施入过量的磷会引起水体的富营养及水质下降。美国土壤学家N.C.Hansen等通过分析土壤及水中磷的形态、磷的管理、磷的吸附过程,认为土壤中可溶性磷是通过地表径流、壤中流及深层淋溶输移到水中。连续数十年施过量磷肥导致土壤磷浓度升高,将其降到正常水平需很长时间。水土流失是土壤磷流失的主要途径。为了减少土壤中磷的流失及保护水质,在农业生产中,采取水保耕作措施可有效防止磷的流失。减少耕作次数可降低径流中磷的浓度,在高寒易发生冻融侵蚀的地区,适当增加耕作次数可减少土壤磷的流失;穴状、条带状或结合播种施肥、保留植被盖度是农业管理中减少磷输移的有效方法。     

基于WEPP模型的玉米秸秆管理

玉米秸秆作为一种生物燃油的主要原料被大量利用,促进了玉米种植面积的增加,随之土地生产力和水质问题也相应凸显。通过计算机模拟不同玉米秸秆收获水平及相应的土壤流失量的对应关系得出:在保护性耕作且秸秆利用受限制的条件下,玉米连作对土壤的保护效果比玉米—大豆轮作好。在土壤容许流失量T值限制下连作仅有2.5%的乡域达极高或高度风险,而轮作却高达23.0%;T/2值限制下极高风险区分别达到5.0%和40.0%;T值限制下连作和轮作低风险率分别为50.0%和43.0%,T/2值限制下分别为29.0%和23.0%;而在常规耕作和免耕条件下两者差别不大。当坡度超过4%,即使无秸秆利用的情况下,常规耕作也会导致侵蚀率高于土壤容许流失量;平地免耕即使秸秆全部利用,侵蚀率也会小于容许侵蚀量。     

黄丘区坡耕地土壤退化及防治措施的研究

研究认为,侵蚀是坡耕地土壤退化的主要原因。侵蚀使耕层物理性状恶化,沙粒增多,粘粒减少,质地变劣,趋向沙化;侵蚀还使土壤中水稳性团粒下降;碳酸盐含量增加,抑制了土壤中微生物的活动。同时,广种薄收,开荒扩种等不合理的耕作制度加剧了土壤退化。经测算,黄丘—副区每年流失的氮磷钾肥相当于我国目前年产化肥的7.5％。坡地修梯田,推行保土耕作措施和草田轮作,可防治其退化。     

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。     

降雨方向与侵蚀、土壤流失及径流之间的关系

把降雨方向定义为一场暴雨降落方向的平均倾角.这在常规的土壤侵蚀过程研究中,并没有真正监测到.然而,在斜坡表面上降雨方向对降雨侵蚀和径流量会产生影响,根据斜坡裸露的程度也可能对土壤流失和径流量得出不同的结果.在埃塞俄比亚的一个流域中进行了大量调查,可以看出几个世纪以来土壤侵蚀造成的损失可归因于均匀的降雨方向.斜坡坡面正对着降雨方向时其土壤侵蚀的损失要比背对降雨方向时的损失大得多(背风效应).在Wischmeier地区根据暴雨侵蚀数值的常规记录得出了一种简易的理论模型来测定降雨方向的影响.本模型使用四个倾角雨量器来测量和计算暴雨方向的平均数.然后,在野外自然降雨条件下用一个特殊的装置引导雨滴倾斜地连续地流到试验小区,它的野外测数证实了模型的估计.然而,本文中即使将降雨方向的数据包含在侵蚀计算之内,但在测量中得出的侵蚀与土壤流失之间的关系也没得到改善,其原因可能是数据的收集和分析不够准确,同时受到这次试验的暴雨次数所限制.如果用更多的数据加以比较,那么将会获得更好的结果.用这种方法在埃塞俄比亚高地曾收集了五百多次暴雨的土壤流失和降雨倾角的数据,这里就不多介绍了.一般说来,在研究土壤侵蚀过程中用降雨方向测量也是为了气候监测,尤其是在这一区域内降雨方向在     

政府政策对水土保持的影响(Ⅱ)

<正>1 经验模型2 分析结果2．3 征收水土流失税政策征税标准较低(0.2美元/t·a)时,年土壤流失约减少20%,这时的净现金量减少5.7%,相对较小(表4)。当征税标准提高到2.00美元/t·a时,土壤流失减少并不明显,但4年的净现金量却-减少一半多,达到86665美元。     

砾石含量对土壤可蚀性因子估算的影响研究

砾石（>2 mm）是土壤组成部分之一,其含量对侵蚀产沙有重要影响。在土壤可蚀性因子（K）计算中充分考虑砾石含量的影响,计算所得土壤可蚀性因子会更加准确。利用30弧秒分辨率土壤砾石含量和土壤质地等级等数据,利用文献报道的砾石含量与土壤渗透性和土壤侵蚀关系估算方法,在全球范围内分析估算砾石含量对土壤可蚀性因子的影响。结果表明,（1）土壤剖面中砾石的存在,通过降低土壤入渗速率（土壤渗透性等级增加5.68%）、增加地表径流而使土壤侵蚀增加,进而使全球土壤可蚀性因子增加4.43%;砾石覆盖通过保护土壤免遭雨滴打击和径流冲刷减少侵蚀,在山地、荒漠（沙漠和戈壁）地区,这一影响会使土壤可蚀性值减小约18.7%。考虑土壤剖面砾石含量和表面砾石覆盖综合影响时,土壤可蚀性因子降低5.52%。（2）以砾石影响为主的地区,占全球62.7%,土壤可蚀性因子可降低0.0091( t?hm2?h)?( hm-2?MJ-1?mm-1);以剖面砾石影响为主的地区,占全球的31.1%,土壤可蚀性因子增加0.0019( t?hm2?h)?( hm-2?MJ-1?mm-1)。（3）剖面和表面砾石共同作用使6个样区土壤流失速率减少约11.8%。因此,剖面砾石的存在会增加土壤可蚀性,而表面砾石覆盖会减少土壤可蚀性,综合影响使土壤侵蚀降低。在区域土壤可蚀性制图研究中,应考虑这两个方面的影响,进而提高土壤可蚀性因子的制图精度。