土地利用类型对典型黑土团聚体稳定性和抗蚀性的影响

为探究土地利用类型对典型黑土团聚体稳定性和抗蚀性的影响,以黑龙江省嫩江市鹤山农场3种不同土地利用类型(林地、草地、耕地)表层土壤为研究对象,采用干、湿筛及LB法测定并计算土壤团聚体的粒径分布、平均质量直径、几何平均直径,采用静水崩解法测定并计算土壤团聚体的水稳性指数和抗蚀指数,对比分析不同土地利用类型的土壤团聚体粒径分布特征、稳定性及抗蚀性的差异。结果表明：粒径>0.25 mm水稳性团聚体草地质量分数最高,分别较林地和耕地显著增加0.20、0.35倍,耕地粒径>0.25 mm机稳性团聚体质量分数最大,分别较林地和草地显著增加0.03、0.04倍;不同土地利用类型之间,平均质量直径和几何平均直径从大到小均为草地、林地、耕地,湿筛处理的草地平均质量直径比林地和耕地分别显著增加0.35、1.63倍,几何平均直径比林地和耕地分别显著增加0.72、1.85倍。LB法3种处理中,不同土地利用类型团聚体的土壤平均质量直径和几何平均直径从大到小均为慢速湿润处理、预湿后扰动处理、快速湿润处理,说明草地团聚体稳定性最强,耕地最弱;土壤水稳性指数和土壤抗蚀指数从大到小均为草地、林地、耕地,其中草...     

澜沧县土地利用变化和土壤侵蚀特征分析

为了研究云南省澜沧县的土地利用和土壤侵蚀的变化特征,以"通用土壤流失方程"为模型,运用ENVI遥感影像解译软件和Arc GIS软件,综合分析了澜沧县2000、2010、2014年3个时期的土地利用变化和土壤侵蚀的特征。结果表明:1)2000—2010年10 a间,土地利用类型表现为草地向林地、桉树林转化,耕地向草地、林地、桉树林转化,林地向桉树林转化,园地向林地转化。2010—2014年,水域、桉树林面积增加明显,草地、耕地、林地面积小幅下降;2)15 a间澜沧县土壤侵蚀总面积变化不大,土壤侵蚀状况呈现先趋向好转之后又趋向严重的变化趋势;3)草地和耕地的侵蚀面积减少,土壤侵蚀量下降;2000—2010年,草地和耕地大量转变为林地和桉树人工林,植被覆盖恢复,土壤侵蚀减缓;2014年由于桉树人工林的轮伐、大型水电站和公路的兴修以及人口增长和城市化进程的加快等方面的原因,多数地区植被覆盖度下降,直接导致了林地、桉树林地的土壤侵蚀加重。     

岷江上游土壤侵蚀与土地利用的耦合关系研究

利用岷江上游地区2005年土地利用数据和土壤侵蚀数据,在GIS技术支持下,研究了该地区土壤侵蚀强度与土地利用类型之间的耦合关系.结果表明,土壤侵蚀与土地利用具有很大的关系,土地利用直接影响着土壤侵蚀强度及空间分布.岷江上游土地利用以林地和草地为主,裸岩和建设用地侵蚀面积仅占0.11.不同土地利用方式下的土壤侵蚀强度指数不同,依次为:旱地﹥低盖度草地﹥其他林地﹥中盖度草地﹥水域﹥高盖度草地﹥建设用地﹥疏林地﹥灌木林地﹥有林地﹥水田﹥裸岩.土壤侵蚀以微度水蚀为主,占35.43,主要发生在有林地和灌木林地,分别占研究区总面积14.24和11.70;轻度及中强度水蚀则多发生在中盖度草地;随着土壤侵蚀强度增加,旱地侵蚀面积逐渐增大,且远远大于水田;冻融侵蚀占研究区总面积26.96,多分布在中盖度草地,为20.89.因此,合理土地利用方式的选择,土地利用格局的优化,对于减轻水土流失,控制土壤侵蚀,提高土地利用效益至关重要,也对促进该流域社会经济发展具有重要意义.     

针阔混交林择伐作业后土壤呼吸与土壤温度和湿度的关系

利用LI8100土壤CO2排放通量的全自动测量系统,对择伐后林地10cm处的CO2通量进行了测定,分析了土壤及各分室CO2排放通量与温度和湿度的关系。结果表明:择伐作业后,林地表面CO2通量与土壤温度和湿度有着较好的相关性,土壤温度和湿度共同解释了林地表面CO2通量季节变化的68.10%~98.9%;枯枝落叶层CO2通量与土壤温度和湿度的相关性较差,土壤温度和湿度共同解释了枯枝落叶层CO2通量的12.60%~89.80%,难以确切说明枯枝落叶层CO2通量与土壤温度和湿度的相应关系;根系CO2通量与土壤温度和湿度的相关性较好,土壤温度和湿度共同解释了根系CO2通量的55.80%~96.70%;矿质土壤CO2通量与土壤温度和湿度的相关性较高,土壤温度和湿度共同解释了矿质土壤CO通量的40.30%~99.50%。     

重庆市石柱县土地利用变化分析

选取重庆市石柱县为样区,使用TM、SPOT-5影像及其它相关基础图件数据,运用Markov模型对研究区1995~2015年近20年间的土地利用变化特征进行系统分析,揭示其土地利用类型变化及演变规律,结果表明:1样区土地利用类型在数量上呈现为林地耕地草地水域建设用地,其中林地和耕地所占总面积的比例超过了90%。2样区1995~2015年,五种土地利用类型的面积随时间变化存在差异:草地和耕地面积不断减少,林地和建设用地面积持续增加,水域变化不显著。3样区五种土地利用类型在空间格局变化上主要呈现为耕地—林地、耕地—建设用地、草地—林地和草地—建设用地四者之间的转换。     

川中丘陵区桤柏混交林地土壤CO2释放与Forest-DNDC模型模拟

采用静态箱-气相色谱法对长江上游桤柏混交林地土壤呼吸进行测定。结果表明:保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率季节变化趋势均呈单峰曲线,土壤呼吸速率最大值出现在6月下旬到8月上旬之间;最小值出现在12月底至翌年1月初间。试验期间,保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率变化范围分别是66.23～520.42 mg/(m2·h)、34.25～395.47 mg/(m2·h),年平均土壤呼吸速率分别为273.18和221.82 mg/(m2·h),枯枝落叶分解释放的CO2量对林地土壤总呼吸的贡献为18.80%。土壤温度和土壤湿度是影响该地区土壤呼吸的主要因子。双因素关系模型较好地拟合了土壤(5 cm)温度和土壤(0～10 cm)湿度对土壤呼吸的影响,土壤温度和湿度共同解释了保留枯枝落叶处理土壤呼吸变化的73%、去除枯枝落叶处理的86%。Forest-DNDC模型较好地模拟了两种试验处理的土壤CO2的释放。模型敏感性试验结果表明,该区影响林地土壤CO2释放的主要因子是土壤表层有机质含量,其次是气温和降水量。      

天山北坡融雪期下垫面土壤湿度变化研究

融雪期的土壤湿度是影响融雪径流的主要因子。基于2016年天山北坡军塘湖流域融雪期林地、林间草地和草地下垫面的土壤温湿度数据,利用相关性分析方法研究融雪期不同下垫面土壤湿度变化特征,结果表明:融雪期三种下垫面气温总体呈波动上升趋势;低海拔草地下垫面土壤湿度呈"双峰"状,中高海拔林间草地土壤湿度均成"单峰",中海拔林地土壤湿度呈现"三升三降,同深度三种下垫面的土壤湿度是:林地林间草地草地;三种下垫面土壤温度和土壤湿度相关性均达到显著性水平(P0.01),草地和林间草地下垫面土壤湿度不仅受到对应层土壤温度的影响,还受到下层土壤温度的制约,林地下垫面的土壤湿度除受到对应层和下层土壤温度的影响之外,还受到更深层次40 cm土壤温度的制约;从融雪期土壤湿度的垂深变化来看:草地下层土壤湿度自表层向下呈减小趋势,而林地呈增加趋势,林间草地浅层土壤湿度波动幅度大于深层。土壤湿度与土壤温度变化关系密切,且下垫面不同,其相关性也有所不同。不同下垫面土壤湿度的变化研究,对提高融雪径流模型中土壤湿度参数化、融雪洪水模拟和提高洪水预报精度有着重要意义。     

黔中喀斯特石漠化地区不同土地利用类型土壤养分含量研究

[目的]探讨不同土地利用方式对土壤养分含量与分布的影响。[方法]从贵州普定县典型喀斯特山区耕地、林地和荒地采集96份土壤样品,并对3种土地利用类型的土壤养分进行室内理化分析。[结果]3种土地利用类型的土壤pH值依次为:荒地>林地>耕地;土壤有机质含量依次为:林地>荒地>耕地。3种土地利用类型的土壤全氮含量均较丰富,碱解氮含量偏低,尤其是耕地;全磷含量水平很低,全磷含量低于1.0 g/kg的土壤分别占耕地、林地和荒地的95.23%、95.83%和100%;耕地有效磷含量较高,而林地和荒地有效磷含量较低;荒地全钾和速效钾含量较高,林地和耕地均存在不同程度地缺钾。[结论]该研究为喀斯特石漠化地区生态系统的恢复重建和农业生产提供参考。     

福州市绿地生态系统光合特性及土壤呼吸研究

为了探寻福州市不同绿地生态系统(草地、林地、耕地和园地)光合特征和土壤呼吸变化规律及其影响因素,利用指数模型和相关系数分析土壤呼吸与土壤温度、湿度和光合特征的关系。结果表明:(1)4种绿地生态系统植物LSP、LCP、AQY、CE、Ls和WUE基本表现出一致的变化规律,综合表现为林地和耕地显著高于草地和园地;(2)1 d中各时期净光合速率(P_n)、蒸腾速率(EVAP)、气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)基本表现为林地和耕地显著高于草地和园地,4种绿地生态系统P_n和EVAP日变化均呈双峰曲线,气孔限制导致了光合"午休"现象,Ci和Gs日变化随时间呈"W"字形变化规律,通过SPSS最佳曲线拟合4种绿地生态系统植物的P_n与PAR、CO_2浓度和温度变化呈一致的二次曲线关系;(3)在日的时间尺度上,4种绿地生态系统土壤呼吸均表现为单峰型,且峰值出现的时间基本一致,约在14:00达到最大,最低值出现在06:00,相同时间基本表现为林地和耕地显著高于草地和园地;(4)4种绿地生态系统土壤呼吸与土壤温度和湿度之间关系以指数方程拟合最好,通过偏相关分析可知,草地、林地、耕地和园地土壤呼吸均与P_n、EVAP和WUE呈显著或者极显著的相关关系,而与其他光合生理指标基本没有显著相关关系(P0.05),由此表明土壤温度、土壤湿度、P_n、EVAP和WUE是影响福州市4种绿地生态系统土壤呼吸的主要环境因子。     

基于最优回归子集的土壤解冻期降雨侵蚀模拟试验分析

春季解冻期是土壤侵蚀发生的主要阶段,表层土壤含水率高和未完全解冻层的存在是其侵蚀加剧的主要原因,遇到降雨等外力的影响极易发生土壤侵蚀。为揭示春季解冻期土壤侵蚀机理,采用室外冷冻室内解冻及人工模拟降雨方法,研究春季解冻期土壤初始解冻深度(5,10,15mm)、初始土壤含水率(20%,30%,40%)和降雨强度(0.8,1.0,1.2mm·min~(-1))3个因子对土壤侵蚀的影响。采用三因素正交试验设计方法进行试验,并应用最优回归子集技术分别建立土壤侵蚀量和产流时间的非线性回归方程。研究结果表明:在土壤侵蚀量的回归方程中除土壤含水率没有达到极显著外,初始解冻深度及其平方、初始土壤含水率平方及3个因素的两两交互作用极显著;在产流时间的回归方程中除初始土壤含水率极显著外,降雨强度、解冻深度及其平方、含水率平方、解冻深度与含水率及降雨强度的交互作用显著,建立的回归方程极显著。说明最优回归子集技术可以应用于春季解冻期土壤侵蚀的研究,可为春季解冻期土壤侵蚀机理及该时期土壤侵蚀量预测提供理论支持。     

洞庭湖区滩地不同土地利用类型土壤呼吸动态

土壤呼吸受到多种生物和非生物因素的影响,基于洞庭湖区滩地3种不同土地利用方式和不同时间尺度,分析土壤呼吸动态变化及与环境影响因子的关系,有助于深入了解滩地土壤呼吸变化的机理及精确推算碳的排放。采用LI-8100气体分析仪对洞庭湖区滩地芦苇地、农田、杨树林地土壤呼吸动态进行野外测定,分析不同土地利用类型土壤呼吸速率的日变化和季节变化,并对土壤呼吸速率与近地表温度、0～5 cm土壤含水量、0～5 cm土壤温度、空气湿度等环境因子之间的关系进行相关性分析。结果表明：3种土地利用类型土壤呼吸速率的季节和日变化比较明显,其动态均表现为单峰型,高峰值出现时间存在差异,而最低值大致出现在凌晨5：00;不同土地利用类型土壤呼吸作用强弱表现为芦苇地〉杨树林地〉农田;3种土地利用类型土壤呼吸速率均与近地表温度、0～5 cm土壤含水量、0～5 cm土壤温度极显著相关（P〈0.01）;杨树林地土壤呼吸速率与空气湿度呈极显著相关。总之,土壤呼吸主要受到温度和0～5 cm土壤含水量的协同作用。图2表3参11     

汾河源头区土地利用的遥感解译研究

对汾河源头土地利用的动态变化情况进行分析,采用30年来的遥感影像,应用地理信息系统与遥感技术,解译出各个年代的土地利用类型后统计出各种类型的面积,从而分析研究区土地利用的动态变化情况÷结果表明：研究区内林地、草地和耕地为主要土地利用类型,所占比重最大,合计占90％以上;30年来,土地利用类型的主要变化趋势是耕地与草地减少,多转化为林地和居住地,林地与居民建设用地增加。     

黑土区不同土地利用类型土壤酶活性的变化特征

[目的]为了研究黑土区不同土地利用类型方式下土壤酶活性的变化特征。[方法]以典型黑土区不同土地利用类型(天然林、杨树人工林、草地及耕地)土壤为研究对象,测定和分析土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶活性等指标。[结果]黑土区不同土地利用类型对土壤养分含量和酶活性的影响各不相同。与耕地相比,林地、草地表层土壤水解氮、有机质的含量增加,而硝态氮、铵态氮、有效磷的含量降低。草地土壤过氧化氢酶、脱氢酶、多酚氧化酶、脲酶及碱性磷酸酶活性降低;林地脱氢酶、脲酶及碱性磷酸酶活性降低。相关性表明,不同土地利用类型土壤养分含量与酶活性具有较高的相关性。[结论]林地与草地有利于土壤酶活性及土壤养分的累积,可为探讨黑土质量的演变规律提供理论依据,同时为植被恢复效果评价提供参考。     

基于RS和GIS的淮河上游山丘区土地利用方式与土壤侵蚀强度的研究

在ArcGIS9软件的支持下,采用叠加分析方法,对淮河上游山丘区1995～2000年的土地利用方式变化和土壤侵蚀强度变化的关系进行了探讨.结果表明,淮河上游山丘区土地利用方式变化总体上是有利于水土保持、土壤侵蚀面积减少和侵蚀强度降低的;土壤侵蚀强度变化主要发生在水田、旱地、林地、草地这4种土地利用方式中,其中林地土壤侵蚀强度有较为明显的下降;不同土地利用方式之间的转化对土壤侵蚀变化的影响主要体现在耕地变为林地和建设用地对土壤侵蚀的抑制上.     

黄土台塬土地利用方式对土壤有机碳矿化及温室气体排放的影响

以黄土台塬区耕地、天然草地、灌木林地、乔灌混交林和乔木林地为研究对象,采用静态箱-气相色谱法、室内密闭培养法对其土壤温室气体及有机碳矿化动态进行了监测和分析。结果表明:土壤总有机碳和各种活性碳组分含量分布规律一致,均表现为草地显著高于林地,林地显著高于耕地(P0.05);土壤有机碳矿化量趋势为培养初期增长迅速,后期增速缓慢,0~5 cm土层草地土壤有机碳矿化累积量是林地的1.26~1.34倍,是耕地的1.82倍,5~20 cm土层较0~5 cm土层有所降低,耕地降幅高达48%;不同土地利用土壤矿化碳潜力Cp值在0.81~2.70 mg·kg~(-1)之间且差异显著(P0.05),而不同土地利用土壤有机碳分解速率常数k差异不显著;五种土地利用方式的土壤可矿化碳累计分配比例表明,耕地土壤有机碳矿化能力最高,固存量最小,而草地土壤有机碳矿化能力最低,固存量最多;耕地土壤释放的主要温室气体CO_2和N_2O强度显著高于其他用地类型,而CH_4的吸收强度为林地天然草地耕地。综上,退耕还林还草极大地推动了该区土壤有机碳的固定,减弱了土壤向大气排放温室气体的潜力。     

紫色土丘陵区不同类型林地土壤呼吸特征

采用动态—密闭气室法(LI—6400—09)对紫色土丘陵区3种典型林地土壤呼吸速率进行了连续测定。结果表明:3种供试林地(柏树林、青冈林、桤木林)土壤呼吸速率呈明显的季节变化,并随地下5cm处土温呈相同趋势的多峰波动。青冈(Quercus glauca)、柏树(Cypresses funebris)、桤木(Alder cremastogyne)林地平均土壤呼吸速率分别为135.5、150.8、189.5mg·m-2·h-1,土壤呼吸速率呈桤木>柏树>青冈的趋势。土壤呼吸速率日变化随当日气温先升后降而表现为先增后减的趋势。温度是土壤呼吸的主要影响因子,3种林地(有枯枝落叶覆盖)土壤呼吸速率与地下5cm处土壤温度之间具有极显著的指数相关关系,R2分别为:R2柏树=0.6838;R2青冈=0.6645;R2桤=0.5982。柏树和桤木林地枯枝落叶的存在促进了林地土壤呼吸速率的增长,而青冈林地枯枝落叶对土壤呼吸有抑制作用,表现出一定的屏蔽作用,这种作用随着观测天数的增加而减弱。     

基于GIS技术的黄前水库流域水土流失评价

在GIS技术基础上采用修正的通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了黄前水库流域土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,对流域土壤侵蚀强度进行了分级。利用GIS的叠置分析功能,定量分析了土壤侵蚀与坡度和土地利用类型之间的关系,并提出了相关的水土流失治理措施。结果表明:黄前水库流域土壤侵蚀模数为41.03 t/(hm2.a),属中度侵蚀区,年水土流失量1.33万t。流域土壤侵蚀模数与坡度呈显著正相关,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数由大到小依次为:园地、草地、耕地、建设用地和林地。     

秃尾河流域不同地形条件下土地利用动态变化

采用GIS空间分析工具,从秃尾河流域DEM数据中提取出高程、坡度和坡向3种地形因子,并与该流域1985年和2000年的土地利用类型图进行空间叠加分析,得到不同地形因子条件下的土地利用类型的分布特征,进而探讨土地利用类型动态变化对地形因子的响应。结果表明:草地、耕地和林地是该流域主要土地利用类型,1985-2000年间大部分减少的林地和草地向耕地转化;地形因子对土地利用类型的分布有显著影响,草地和耕地主要分布在1 000～1 200m高程级别、缓坡和阳坡区域内,且随着坡度和海拔的增加,两者分布呈减少态势;林地在不同的海拔、坡度和坡向级别皆有分布,但在1 000～1 200m高程级别、斜坡和阴坡区域分布比例最大;水体、未利用地和居民点及建设用地主要集中在高程为1 000～1 200m和缓坡区域,受坡向影响相对较小;16a间(1985-2000年)秃尾河流域耕地和居民点及建设用地面积在不同高程、坡度和坡向级别内都有所增加,而林地和草地面积在大部分地形因子级别内则显著减少。     

泥石流滩地不同土地利用类型土壤肥力质量综合评价

结合修正后的内梅罗指数,研究不同土地利用类型下泥石流滩地土壤肥力差异性特征,旨在为泥石流滩地的合理开发和利用提供依据。结果表明:泥石流滩地整体物理结构与肥力状况较差,"砂石化"现象明显;不同土地利用方式对土壤物理结构具有显著影响,但对土壤养分特性影响不显著;5种土地利用类型中,耕地和林地土壤理化性质较好,土壤孔隙度大小顺序依次为耕地林地近流通区荒地草地远流通区荒地。土壤综合肥力指数大小依次为耕地林地草地远流通区荒地近流通区荒地。     

坝上高原防护林网内不同土地利用对土壤养分的影响——以沽源县黄盖淖镇为例

选择河北省沽源县黄盖淖镇农田、草场防护林网,在林网格内选取不同典型的土地利用/覆被类型地块,其中包括自然草地、林地、退耕还草地、旱耕地等地块.分别采集土壤样品化验,分析土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量,揭示不同土地利用对土壤养分的影响.结果表明,莜麦耕地土壤养分含量比小麦、胡麻耕地高,撂荒杂类草地土壤养分含量比耕地高;退耕还林地土壤养分含量低于还草地,覆沙地段严禁造林;轻中度退化牧草地土壤养分含量相对较高;乔木防护林地有效减少土壤风蚀的距离不超过树高的20倍;退耕还草地土壤养分含量较高.同时,提出防护林网内土地科学、合理利用及防护林建设的若干建议.