贵州中部喀斯特山区退耕还林还草对土壤肥力的影响

通过对贵州中部喀斯特山区不同退耕还林还草区植被及土壤进行调查,探讨退耕还林还草后坡地土壤肥力的变化。结果表明:坡耕地退耕还林还草后,土壤质地趋向粘化,土壤容重明显下降,土壤毛管孔隙度增加,土壤持水能力增强。同时,土壤有机质及碱解氮含量出现显著增加,其大小顺序均是退耕还林地>退耕还草地>退耕荒草地>旱地;而土壤有效磷及速效钾含量也出现一定程度的增加。退耕还林还草能明显提高土壤保水和蓄水性能以及土壤有效养分数量,从而提高土壤的肥力水平。     

降雨强度对西南喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响

降雨强度是水文过程的重要影响因素,为揭示其对喀斯特坡地土壤水分及产流特征的影响,本研究以桂西北典型喀斯特坡地为研究对象,采用野外人工模拟降雨方法,在相同降雨量（200 mm）下,对不同降雨强度下（34.8 mm/h、73.2 mm/h、100.0 mm/h 和136.4 mm/h）坡地土壤水分动态变化及产流过程进行研究。结果表明：1）随着土层深度的增加,土壤水分对降雨的响应趋于迟缓;由于喀斯特坡地土壤导水率较大,在不同坡位和土层深度,土壤水分变化迅速,通常在24 h 内恢复到降雨之前的水平,表明土壤层蓄水能力低,水文过程迅速。2）随着降雨强度的增大,累积地表径流量、壤中流量及表层岩溶带径流量均呈增加的趋势,表明随雨强的增加,喀斯特坡地水分由垂向（深层渗漏为主的慢速流）转为侧向运移（不同径流成分的快速流）。3）地表径流、壤中流及表层岩溶带径流与土壤含水率存在明显的产流阈值关系,且径流产生与消退过程和土壤含水量存在滞后效应,表现为顺时针（壤中流）或逆时针（表层岩溶带径流）的“绳套关系”。本研究表明喀斯特坡地产流主要受控于土壤- 表层岩溶带界面稳定入渗率,表现为受降雨强度的影响较大,研究结果有助于深入了解喀斯特关键带水文循环。     

晋西黄土区坡面水土保持林地产流产沙的观测分析

以径流小区的观测资料为依据，对晋西黄土区坡面水土保持林地降雨、径流、泥沙进行了分析，该地区产生地表径流的基本降雨条件为最大雨强在１０ｍｍ／ｈ以上，降雨量在１０ｍｍ以上；该地区能够造成土壤侵蚀的主要降雨形式为降雨量在３０ｍｍ以上的降雨。该文还建立了计算地表径流量的回归模型。     

不同植被栽植方式水土保持效益研究

以柠条、沙打旺、紫花苜蓿、草木樨、红豆草、谷子、洋芋为研究材料,通过分析不同植被栽植方式对试验地土壤侵蚀量、地表径流量和2 m土层储水量的影响,分析不同植被配置方式的水土保持效益。结果表明,灌木与草本植物配合栽植的Ⅰ类植被配置方式的水土保持效益最佳,综合考虑经济因素及生物多样性,建议推广灌木与草本植物配合栽植的Ⅰ类植被配置方式。     

遵义市水土保持试验研究

试验结果表明,径流量以E处理自然植被区最少181.3 m3/hm2,其次是D处理人工梯化区232.0 m3/hm2,A处理生物护埂区262.9 m3/hm2也有较好的拦截地表水的作用,减少土体冲刷;土壤侵蚀量以无护埂作物的B处理最高66.7 kg/ hm2,栽黄花草的A、C处理分别为43.7kg/ hm2、46.2kg/ hm2都有较好的保土效果,人工八级梯化区及自然植被区,保持水土效果最好;B处理水土流失带走的氮、磷、钾总养分最多,达4.61 kg/hm2.     

西南喀斯特二元结构下土壤流失研究进展

系统梳理了西南喀斯特二元结构下土壤流失的研究进展,结果表明喀斯特山区土壤侵蚀研究总体起步晚,基础研究落后,已有研究成果多集中在地表侵蚀现状、成因、治理措施等方面。喀斯特二元结构背景下存在地下土壤流失的观点已经得到多数学者的认可,然而受限于研究技术方法,缺乏观测数据,地下流失途径、流失量及其危害仍不清楚。因此,寻求必要的技术手段,从流失途径和过程开展野外观测是今后喀斯特二元结构下土壤流失研究的重点。     

“一坡三带”退耕还林模式水土保持特征研究——以毕节市为例

以毕节市三种典型的退耕还林模式即"一坡三带"模式(YP)、纯生态林(柳杉)模式(CS)、纯经济林(核桃)模式(CJ)为研究对象,在不考虑林冠层作用的条件下,通过人工模拟降雨法,分析研究不同退耕模式下对地表产流产沙的影响。结果表明:YP能有效缓解径流,减少径流强度,与CS和CJ这两种模式相比,其径流量分别减少了60.1%和80.1%;径流初始发生时间分别延迟1.57 min和2.08 min;土壤侵蚀量分别降低49.6%和65.5%。可见"一坡三带"退耕还林模式对水土保持效果最为明显,是退耕还林模式中比较适合的植被恢复模式。     

香根草在贵州喀斯特山区的水土保持效应

贵州喀斯特面积达13万km2,水土流失严重。香根草根系发达,分蘖率强,对土壤有很强的穿透力和剪切力,为了探索香根草在贵州喀斯特山区水土保持的作用及效果,于2010~2012年在罗甸县兴隆乡进行了香根草水土保持试验研究,以期对香根草在贵州喀斯特山区的推广应用及其生态效应发挥有所帮助。     

不同开垦时间对喀斯特石漠化地区土壤养分的影响

[目的]为喀斯特生态系统的恢复重建、农业生产以及相关政策制定提供参考。[方法]采集贵州普定典型喀斯特山区3个不同开垦时间(1959、1968、1980年)的0~10、10~20、20~40 cm土层的土壤样品,进行室内理化分析。[结果]结果显示,普定县喀斯特山区随着农业用地开垦时间的增加,土壤养分变化总体表现为有机质、全氮、CEC下降;土壤pH值下降;全磷、全钾含量没有明显变化;碱解氮、有效磷、有效钾等有不同的变化规律。[结论]普定县喀斯特山区土壤养分随开垦时间的变化主要是受到施肥和微地形的影响。     

四川盆地遂宁组(J35)母质发育紫色土的平衡施肥与水土保持

通过1996～1998年的试验观测得出,在川中紫色丘陵区,最主要的肥料限制因子是N,其次是P,而钾在此地区也有一定的增产效果.但过量施用P、K肥(P2O5 202 kg/hm2、K2O 175 kg/hm2)反而造成减产.同时,由于平衡施肥能促进作物生长,增加作物覆盖度,减少地表径流和泥沙流失.作物产量越高,地表径流和土壤侵蚀就分别少62.4%和73.2%,养分流失也随之减少,从而减轻了对环境的污染.     

西南喀斯特地区典型石漠化阶段土壤氮素变异研究

我国西南喀斯特地区的石漠化问题已经严重制约了当地社会经济发展,揭示土壤养分变化规律对该区域生态系统适应性修复具有重要意义.以贵州省荔波县和普定县为研究区,通过野外采样和实验室分析,对两南喀斯特地区典型石漠化阶段土壤的铵态氮、硝态氮变异状况进行了研究.结果表明:(1)非石漠化的黑色石灰土中铵态氮、硝态氮的含量分别高达11.61和38.01mg·kg-1.随着石漠化程度的加深,土壤中氮素含量逐渐减少.统计表明非石漠化土壤与轻度石漠化土壤铵态氮含量呈显著差异,硝态氮含量呈极显著差异.(2)土壤铵态氮含量表现为表土层高于心土层,而硝态氮在剖面中分布规律不一致.(3)土壤氮素含量随时间有明显变化.铵态氮和硝态氮含量均在7月达到峰值,然后呈现出下降趋势,至11月或翌年1月又逐渐增加.(4)土壤有机质与铵态氮和硝态氮含量呈一元二次线性相关,相关系数分别为0.767 1和0.949 3,均达到极显著水平;铵态氮和硝态氮含量也呈极显著的线性相关,相关系数为0.774 3.喀斯特地区通过封山育林等措施增加有机质积累可提高土壤氮素含量,对防治石漠化具有重要意义.     

喀斯特石漠化过程中土壤的物理性质变化

[目的]探讨花江小流域石漠化过程中土壤的物理性质变化。[方法]在贵州花江连续性灰岩区的小流域范围内,比较樵采和开垦干扰模式下石漠化过程的土壤物理性质变化。[结果]研究区域土壤质地粘重但结构较好,粒径〈0．001mm粘粒的平均含量为49．7％．粒径〉0．25mm水稳定团聚体含量大于60％;樵采石漠化的土壤密度低于2．6g／cm^3,开垦石漠化的土壤密度高于2．6g／cm^3;樵采石漠化土壤的物理性质均优于同等级开垦石漠化,导致抵抗雨水或流水冲击破碎的能力较开垦石漠化强一些。分形维数、平均重量直径、结构破坏率和团聚体稳定性是较好的评价石灰土土壤结构的指标。[结论]随着人为干扰程度的增加,花江小流域石漠化等级增加,土壤密度和土壤结构破坏率有增加的趋势,团聚体稳定性有降低的趋势。     

喀斯特石漠化地区不同水土保持措施对土壤物理性质及抗剪性的影响

分析了喀斯特石漠化地区不同水土保持措施对土壤物理性质和抗剪性的影响,结果表明,不同措施下土壤平均持水性总体表现为水保林>封山育林>经济林>坡耕地>坡改梯,平均土壤容重表现为水保林<经济林<封山育林<坡耕地<坡改梯,平均土壤总孔隙度表现为水保林>经济林>封山育林>坡耕地>坡改梯,土壤平均抗剪强度大小排序为封山育林>水保林>坡改梯>坡耕地>经济林,总体表现为水保林增加土壤持水性、土壤孔隙度,降低土壤容重效果显著,封山育林状态下土壤抗剪性最强,坡改梯由于人为扰动增加了土壤容重.综合分析,水保林对土壤物理性质改良效果较好.     

喀斯特石漠化过程中土壤颗粒组成的空间分异特征

对喀斯特高原区贵州省清镇市王家寨峰丛洼地同一流域内不同类型石漠化、不同等级石漠化以及不同干扰方式石漠化土壤颗粒组成变化及其空间分布特征进行了研究.结果表明:随着石漠化的发展,土壤物理性粘粒(粒径<0.01 mm)含量逐渐增加,物理性砂粒(粒径>0.01 mm)含量逐渐减少,土壤向粘质化、紧密化发展.在不同等级石漠化中,土壤各粒级颗粒含量在中度与强度之间均无明显变化.而在轻度与强度之间除粗砂粒外均存在显著性差异(P≤0.05),轻度.中度阶段为土壤颗粒组成变化最敏感时期.黑色石灰土中的物理性粘粒普遍低于黄壤,而物理性砂粒则普遍高于黄壤,且除粗砂粒外的各粒级颗粒含量在两类土壤中均存在极显著性差异(P≤0.01).开垦和放牧较樵采和火烧更易使土壤中的小颗粒聚集,总体表现为开垦>放牧>樵采>火烧.土壤颗粒组成受土壤有机质的影响,并影响着土壤的其他结构性能.     

花江小流域石漠化过程中土壤化学性质变化研究

[目的]探讨樵采和开垦干扰模式下石漠化过程土壤的化学性质变化。[方法]在贵州花江连续性灰岩区的小流域范围内,比较樵采和开垦干扰模式下石漠化过程的土壤化学性质变化。[结果]花江小流域石漠化过程中土壤中性偏碱性,碳、氮含量高,C／N值比较低,多数在10以下,具有较高的氮素供应潜力,土壤阳离子代换量高,保肥性能好,但磷、钾养分普遍缺乏,有效磷大多在10mg／ks以下,有效钾几乎都低于100mg／kg,缓效钾都远低于300mg／kg。随着人为干扰程度增加,花江小流域石漠化等级加剧,大部分土壤属性都有退化的趋势,体现了石漠化演变过程与土壤退化的一致性;石漠化成因对土壤性质的影响比干扰程度的影响大,樵采对土壤化学性质的影响小。开垦对土壤化学性质的影响大。茂兰凉风洞原生林下土壤养分含量大多介于花江流域的樵采和开垦序列之间。[结论]为防治喀斯特石漠化奠定基础。     

岩溶石漠化区人工植被类型对土壤团聚体生态化学计量特征的影响

围绕人工植被类型对土壤理化性质的影响,采集了4种人工植被类型(云南松+银木荷人工混交林、柏木+银木荷人工混交林、干香柏人工纯林、云南松人工纯林)恢复18 a的石漠化区土壤,探究不同植被类型土壤团聚体分布特征、碳氮磷质量分数及其生态化学计量特征,为科学构建岩溶石漠区生态恢复措施提供理论依据.结果显示:各人工植被类型土壤团聚体质量百分比从高到低为0.25～2.00 mm(41.69％)、>2.00 mm(33.91％)、<0.25 mm(24.40％).4种人工植被类型土壤团聚体有机碳、全氮、全磷平均质量分数分别为16.32、1.16、0.30 g·kg-1,土壤碳、氮、磷质量分数由大到小均为干香柏人工纯林、柏木+银木荷人工混交林、云南松+银木荷人工混交林、云南松人工纯林.团聚体粒径、林型以及粒径与林型的交互作用均对土壤碳氮磷质量分数有显著影响,但对土壤(C):w(N)无显著影响,粒径、林型对土壤w(C):w(P)、w(N):w(P)有显著影响.各粒径土壤团聚体碳氮磷质量分数主要集中于0.25～2.00 mm粒径,各粒径土壤团聚体碳、氮、磷比值差异不显著.相关性分析表明,土壤有机碳、全氮和全磷质量分数具有极显著正相关关系(P<0.01).w(C):w(P)与有机碳、全氮质量分数呈显著正相关关系(P<0.05),w(N):w(P)与有机碳、全氮质量分数呈极显著正相关关系(P<0.01),说明氮素是该地区主要的限制营养元素.本研究表明团聚体粒径、林型均会影响土壤碳氮磷质量分数及其化学计量比,且干香柏人工纯林土壤碳氮磷质量分数显著高于其它人工植被类型,是该岩溶石漠化区较为适宜的人工林类型.     

四种退耕还林(草)模式土壤理化性质动态研究

采用定位观察试验,对四川盆西低山区4种退耕还林(草)模式在退耕初期(2003~2005年)土壤理化性质动态变化进行了分析和研究。结果表明:由于林(竹)+草模式兼顾了经济和生态双重效益,在退耕初期受到人为干扰较大,土壤理化性质变化处于不稳定的状态。2004年停止施肥以后,总体上4种模式的土壤全量养分降低,铵态氮、有效磷和速效钾不同程度增加。在研究期间内,土壤有机质的积累和土壤物理性质没有得到良好的改善,pH值总体上呈下降趋势。不同模式之间的土壤理化性质存在一定差异。土壤综合肥力评价表明,各退耕还林模式土壤IFI值分别为:慈竹+牛鞭草(0.665)>苦竹+牛鞭草(0.601)>光皮桦+牛鞭草(0.423)>撑绿杂交竹+牛鞭草(0.347)。综合考虑退耕还林的生态、经济和社会效益,认为慈竹+牛鞭草和苦竹+牛鞭草是该区值得推广的生态与经济功能兼备且具有可持续经营的退耕还林模式。因此,采用合适的退耕还林模式,并辅以科学的经营管理技术,对该地区的生态建设和经济发展有重要的指导意义。     

喀斯特生态治理区石漠化过程土壤抗蚀性研究

[目的]为喀斯特山区的水土保持、石漠化生态综合治理,水土资源利用及生态恢复提供科学依据,[方法]采集喀斯特山区不同治理措施下石漠化演化过程土壤样品,进行土壤理化性质分析,研究其抗蚀性。[结果]石漠化土壤抗蚀性大小顺序为原生样地、强度石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、潜在石漠化。[结论]研究中选择的各项土壤特征性指标可较好地表征喀斯特山区石漠化土壤抗蚀性。