东北黑土区水土保持措施减沙效益初步分析

东北黑土区是我国重要的商品粮基地。由于百余年的开垦,导致水土流失十分严重。为保护黑土资源,2003~2005年国家实施了东北黑土区水土流失综合防治试点工程,同时开展了水土保持监测。通过对项目区5条重点小流域内的径流小区径流泥沙监测,对比分析各种措施的减沙保土效益。2004年监测数据分析表明:“试点工程”坡面治理中的几种主要措施保土效益十分明显。与裸地相比,减沙保土效益最好的是水平台田,可减少土壤流失量高达99.8%,其次是地梗植物带为93.0%,荒山荒坡灌木梗为87.6%,等高耕作为78%。若与顺坡垄相比,等高耕作比顺坡耕作的保土效益高,达93.2%。     

东北黑土区坡耕地治理过程中的水土保持效应

以传统顺垄耕作为对照,研究了东北黑土区坡耕地治理过程中的水土保持效应.结果表明:坡耕地不同治理措施的保水效应和保土效应以水平梯田最佳,效应值分别为70.64%和77.61%,大小顺序为水平梯田>地埂植物地>横垄>对照,保土效应要优于保水效应,对照和横垄的土壤侵蚀程度表现为轻度,地埂植物带和水平梯田表现为微度;容重、蓄水容量、有效蓄容和稳定入渗率表征坡耕地治理措施土壤水源涵养效应指标的大小顺序为地埂植物带>水平梯田>横垄>对照.     

东北黑土区水土保持措施减沙效益监测

 为给大面积开展黑土地水土流失治理提供科学的理论依据,在东北黑土区水土流失综合防治试点工程中选择4条重点小流域设置28个径流小区,进行水土流失监测及措施保土效益对比分析。通过对2年监测成果的分析,认为:“试点工程”中所采取的几种主要坡面治理措施,其保土减沙效益十分显著———水平梯田措施最好,减少土壤流失量高达99.5%;其次是地梗植物带和水平坑措施,减少土壤流失量为95.2%;荒山荒坡灌木埂措施为80.2%;改垄措施为64.6%;生态自然恢复稍低些,为49.9%。     

东北黑土区不同耕作措施保水保土效应研究

采用标准径流小区试验方法对东北黑土区顺坡垄作和横坡垄作两种耕作措施在天然降雨下的径流量、土壤侵蚀量及蓄水保土效应进行了研究。结果表明,3°、5°坡按径流量大小排序为顺坡垄作+种植大豆小区>裸地小区>横坡垄作+种植大豆小区,3°坡按土壤侵蚀量大小排序为裸地小区>顺坡垄作+种植大豆小区>横坡垄作+种植大豆小区,5°坡按土壤侵蚀量大小排序为顺坡垄作+种植大豆小区>裸地小区>横坡垄作+种植大豆小区。可见,横坡垄作是东北黑土区适宜的水土保持耕作措施。     

暗棕壤坡耕地水保耕作保水保土效益分析

结合东北黑土区坡耕地实际利用情况,以不改变原坡面参数为前提,在天然降雨条件下,对5°和8°坡耕地3种不同耕作方式下的径流量和产沙量进行了观测,并分析了暗棕壤坡耕地不同坡度下不同耕作方式的保水保土效益及其产流主导因子。结果表明:(1)不同耕作措施对地表径流量影响差别很大,表现为8°横垄玉米8°横垄玉米+秸秆还田5°横垄玉米5°横垄玉米+秸秆还田8°横垄玉米+秸秆还田+地埂植物带5°横垄玉米+秸秆还田+地埂植物带。(2)不同小区的产沙量与产流量变化趋势较为一致,即产流量越大,产沙量越大,但二者并不呈线性关系。(3)8°横垄玉米小区最易产流,而产流与否可根据I30进行判断,当I30≥6mm/30min时,产流的概率达到了91%,产流时的最小降雨量为6mm。(4)8°和5°横垄玉米+秸秆还田+地埂植物带小区的产流与否受降雨强度的影响远大于受降雨量的影响。     

黑土区埂带植物水土保持效益研究

地埂植物带及梯田埂植物带在控制水土流失、改善生态环境等方面起到了良好的标本兼治的作用,因而被广泛应用。科学合理地选择优良的埂带植物是提高东北黑土区土地利用率和土地生产力的重要措施。选用短梗刺五加、长梗刺五加、蓝靛果和芦笋等4种固埂经济植物,测定其在固埂防冲,减少地埂及梯田埂上水土流失及其经济效益。其中短梗刺五加水土保持效益最为突出,可在东北黑土区的地埂植物带上大面积推广应用。蓝靛果适应性较强,是一种优良的水土保持植物,同时兼备很高的经济效益,可以在黑土区作为埂带植物推广应用。     

东北黑土区蓝靛果埂带栽植技术及其水保效益

通过在东北黑土区梯田埂和地埂上栽植蓝靛果试验,对蓝靛果的生长发育、水保作用和经济效益进行了观测与分析。结果表明,蓝靛果适于埂带种植,它抗逆性强,方便管理,生长迅速,枝叶茂盛,适应性强。埂带蓝靛果茎叶和根系发达,固埂防冲能力强,蓄水保土效果显著。种植第3年,蓝靛果的保水效益达到82%以上,保土效益达95%以上,经济价值达24 000元/hm2。研究表明,可以在东北黑土区推广蓝靛果的埂带栽植技术。     

不同植物带地埂土壤抗侵蚀效果研究

采用野外调查与室内试验相结合的方法,对研究区坡耕地3种不同地埂植物带上的植物生长状况、土壤物理化学性状及土壤崩解速率进行了测定,研究了不同植物带地埂土壤的抗侵蚀效果。结果表明:黄花菜与红小豆混种能够促进地埂植物带上植物地上和地下部分生长,增强植物护埂、固埂作用;不同植物带地埂土壤容重随土层深度的增加而增大,土壤孔隙度、含水量和有机质含量随土层深度的增加而降低;黄花菜、红小豆及黄花菜与红小豆混种植物带地埂土壤孔隙度、含水量及有机质含量均高于对照裸埂,土壤容重低于裸埂,黄花菜地埂土壤孔隙度最好,黄花菜与红小豆混种地埂土壤保水保肥性最好;不同植物带地埂土壤崩解速率随土层深度的增加而增大,黄花菜与红小豆混种地埂土壤抗崩解、抗侵蚀性能最强,是适合东北低山丘陵区坡耕地水土流失防治的良好措施。     

东北黑土区埂带植物研究现状及发展方向

近年来,关于埂带植物的研究越来越多。梯田埂植物带和地埂植物带是目前东北黑土区坡耕地水土流失治理中的主要措施。通过对东北黑土区使用较为广泛的埂带植物的选择与配置、埂带植物的生物学和生态学特性、埂带植物对土壤理化性质的影响等几方面进行了分析和阐述,并指出存在的问题及研究方向,为东北黑土区埂带植物的进一步研究提供参考。     

黑土区垄作方式对坡耕地土壤侵蚀的调控效果

[目的]分析黑土区不同垄作方式对坡耕地土壤侵蚀的调控效果,为该区土壤侵蚀防治提供科学指导。[方法]在5°和10°坡耕地开展人工模拟降雨试验,降雨强度为50,100 mm/h,垄作方式包括：横坡垄作、垄向区田、顺垄+底部横垄和横垄+排水沟,对照处理为传统顺坡垄作。[结果]试验条件下,与顺坡垄作处理相比,横坡垄作、垄向区田、顺垄+底部横垄和横垄+排水沟处理均可有效调节径流、降低土壤侵蚀量,但不同垄作方式对径流和侵蚀的调控效果随着降雨强度和坡度的增加而减小。在5°坡耕地,横坡垄作方式对径流和侵蚀的调控效果最佳,产流率和土壤侵蚀速率分别稳定在15.0 mm/h和0.2 kg/(m~2·h)以下。在50,100 mm/h降雨强度下,与顺坡垄作处理相比,其径流量分别降低92.3%和83.9%,土壤侵蚀量分别降低96.8%和94.6%;而垄向区田方式对径流和侵蚀的调控效果略大于顺垄+底部横垄处理。在10°坡耕地,横坡垄作方式在降雨前期具有较好的蓄水保土作用,但在降雨后期垄体易损坏,造成土壤侵蚀量剧增;横垄+排水沟方式在降雨前期能够蓄水保土,在降雨后期能够较好地进行排水。[结论]在坡度平缓的坡耕地,应...     

辽西土石质低山区不同土地利用类型土壤侵蚀特征研究

以辽西地区阜新县国华乡二道岭村的二道岭小流域7种土地利用类型为研究对象,通过布设自然坡面径流小区、分析小区径流泥沙观测数据、建立数学模型,探索了辽西土石质低山区坡地产流与侵蚀产沙的特征。研究表明:径流量与侵蚀量有着较好的相关性,二者呈对数函数关系;各种水保措施保土率的排序为水平坑(95.16%)>水平梯田(87.11%)>地埂植物带(83.99%)>横垄耕作(40.23%)>生态修复(29.07%)>顺垄耕作(18.22%)。辽西土石质低山丘陵区5°~15°的坡耕地应以修筑水平坑和水平梯田为主,人少地多、自然条件差的山区应以生态修复为主。     

密云水库上游不同土地利用方式下的土壤侵蚀特征

[目的]为了合理配置北京密云水库水土流失重点治理区的水土保持综合措施。[方法]基于石匣小流域坡面径流小区定位观测资料,分析了不同土地利用方式及水土保持措施的坡面土壤侵蚀特征。[结果](1)5种土地利用方式的土壤侵蚀量差异明显,与裸地相比较,耕地、人工草地、封禁荒草地和林地的减沙率达63.88%~99.63%;(2)梯田比坡耕地措施小区的土壤侵蚀量减少了95.62%,起到了显著的水土保持作用;(3)采用水平条和鱼鳞坑措施林地小区的减沙率分别为83.56%和96.53%,具有十分明显的减蚀作用;(4)与人工草地相比较,封禁荒草地的侵蚀产沙量减少了98.25%,可以有效地控制水土流失。[结论]增加地表植被覆盖,减少人为干扰以及合适地配置梯田、鱼鳞坑和水平条等水土保持工程措施具有良好的水土保持作用。     

Ridge tillage and contour natural grass barrier strips reduce tillage erosion

Large amounts of soil are eroded annually from tilled, hilly upland soils in the humid tropics. Awareness has been increasing that much of this erosion may be due to tillage operations rather than water-induced soil movement. This field study estimated soil translocation and tillage erosion for four tillage systems on Oxisols with slope gradients of 16–22% at Claveria, Misamis Oriental, Philippines. Soil movement was estimated using ‘soil movement tracers' (SMT) which consisted of painted 12-mm hexagonal steel nuts. The SMT were buried in three replicate plots of the following tillage treatments: (1) contour moldboard plowing in the open field (MP-open); (2) contour ridge tillage in the open field (RT-open); (3) contour moldboard plowing plus contour natural grass barrier strips (MP-strip); and (4) contour natural grass barrier strips plus ridge tillage (RT-strip). Two hundred SMT were placed at the 5-cm depth at 5-cm spacings on 10 rows and 20 columns in two microplots within each plot. The microplots were oriented with the boundaries running downslope and along the contour of each 8-m-wide × 38-m-long (downslope) tillage plot. After tilling the land for four successive corn (Zea mays L.) crops (20 tillage operations), the SMT were manually excavated and their positions recorded. Recovery of SMT ranged from 82% to 85%. Displacement of SMT was directly related to slope length, percent slope, and tillage method. Mean displacement distance of SMT during the four corn growing seasons was 3.3 m for MP-open, 1.8 m for RT-open, 1.5 m for the RT-strip, and 2.2 m for MP-strip. Based on tillage operations associated with two corn crops per year, mean annual soil flux was estimated to be 241, 131, 158 and 112 kg m⁻¹ for MP-open, RT-open MP-strip, and RT-strip, respectively. Compared to the mean annual soil loss for MP-open of 63 Mg ha⁻¹, soil loss was reduced by 30%, 45%, and 53% for the MP-strip, RT-open, and RT-strip systems, respectively. Both ridge tillage and natural grass barrier strips reduced soil displacement, soil translocation flux, and tillage erosion rates.     

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。     

桂西北环境移民迁入区不同利用方式坡地土壤水分动态变化

土壤水分是土地开发利用和生态环境建设的关键性限制因子。利用2006年4—9月土壤水分定位观测数据，研究了桂西北环境移民迁入区坡地开发后不同利用方式土壤水分的时空动态变化规律。结果表明，不同土地利用方式间土壤储水量变化与降雨量变化基本一致；在时间尺度上，不同月份各利用方式土壤储水量差异显著，0-1m平均储水量依次是坡耕地〉园地〉荒草地〉灌丛〉林地；在空间尺度上，不同利用方式土壤储水量为中等变异，在表层（0-20cm）荒草地和灌丛的土壤储水量较大，在深层（60-100cm）坡耕地和园地土壤储水量较大；不同土地利用结构土壤水分从坡顶到坡脚呈增加趋势，但修筑梯田的坡地较自然坡地土壤水分沿坡面变化幅度小。     

试论等高灌木带在陕北丘陵区生态环境建设中的作用

陕北黄土丘陵区的水土流失问题举世瞩目 ,而坡耕地的水土流失尤为严重。资料表明 ,配置合理的等高灌木带具有较强的保持水土效益 ,其径流削减率在 3 0 %以上 ,泥沙削减率在 5 0 %以上 ,可增加坡耕地植被覆盖度 15 %～2 0 %,在峁坡上能很快形成林网 ,大大改观坡耕地长期植被稀疏、生态环境恶化状况。因此 ,大面积推广等高灌木带措施 ,对加快坡耕地治理速度 ,控制坡耕地水土流失 ,有效增加坡耕地植被 ,具有一定现实意义。     

横、顺坡垄作对黑土坡面侵蚀-沉积周期规律的影响

我国东北黑土区的水土流失和土地退化正严重制约着东北地区农业经济发展,威胁国家粮食生产安全。掌握不同垄作方向耕作措施下的东北黑土区土壤侵蚀规律,对合理布设水保措施、控制水土流失等具有重要意义。采用¹³⁷Cs示踪技术并结合小波分析方法,对不同垄作方向坡耕地土壤侵蚀-沉积速率的空间变化规律开展研究。结果表明：(1)横、顺坡垄作坡面¹³⁷Cs平均浓度分别为1 802 Bq·m^-2和1 770 Bq·m^-2,均小于当地背景值2 417 Bq·m^-2,说明在两种垄作方向下均发生了不同程度的土壤侵蚀。(2)横坡垄作的坡面平均侵蚀速率(1 341 t·km^-2·a^-1)小于顺坡垄作(1 477 t·km^-2·a^-1),表明在长期平均条件下前者的水土保持作用优于后者。尽管研究区土壤侵蚀属于轻度侵蚀,但其侵蚀速率远大于黑土区的土壤容许流失量(200 t·km^-2·a^-1     

凌源市推广“金字塔”模式开发治理成效显著

凌源市推广“金字塔”模式开发治理成效显著刘海潮，张凤山，祁放（辽宁省凌源市水利局，１２２５００）凌源市水土保持小流域综合治理，经过多年的不断完善、总结、提高，形成了一林戴帽，二林围顶，果牧拦腰，两回穿靴，一龙坐底的产金字塔＂综合治理模式ＪＩ９８８年经...     

耕作措施及雨强对南方红壤坡耕地侵蚀的影响

选择典型南方红壤区平均坡度为10°的坡耕地小区进行天然降雨观测,对横坡耕作、顺坡耕作、顺坡耕作+植物篱、稻草覆盖4种耕作措施在侵蚀过程中的径流泥沙和养分流失特征进行研究。结果表明,监测期间,径流深和泥沙流失量基本随雨强的增大而增加。随着耕作措施由顺坡耕作向顺坡耕作+植物篱、横坡耕作、稻草覆盖的转换,减流效益、减氮效益和减磷效益依次增大。稻草覆盖措施减流效益最佳,为91.77%;横坡耕作措施减沙效益最佳,为98.91%;稻草覆盖、横坡耕作和植物篱3种措施在防治高强度降雨引发的土壤侵蚀和养分流失具有较高的效益。耕作措施对泥沙粒径分布有影响。与顺坡耕作、横坡耕作相比,植物篱和稻草覆盖措施能够更有效地拦截径流中的粗颗粒。该研究可为南方红壤丘陵区坡耕地选择合适的耕作措施和防治农业非点源污染提供依据。