黄土区不同植被条件下的土壤抗冲性

该文以晋西黄土区刺槐林地、油松林地、农地、草地、道路边坡为研究对象,用野外实地放水冲刷的方法,以地表径流含沙量为指标,研究了不同植被条件下土壤的抗冲性,并就坡度、地被物、植物根系对土壤抗冲性的影响,以及流量和土壤抗冲性的相关性进行了探讨.研究得出不同植被条件下土壤的抗冲性为油松林地>刺槐林地>草地>道路边坡>农地.林草措施的抗冲效果与坡度密切相关,且随坡度的增大林草措施的防冲效果变小;地被物对土壤抗冲性有显著影响,没有地被物的土壤抗冲性明显小于有地被物的土壤;植物根系对土壤抗冲性的影响与冲刷水流的流量密切相关,冲刷水流的流量较小时根系对土壤抗冲性的改善效果更为突出.黄土区水土保持的关键是分散地表径流.     

黄土区生物土壤结皮对土壤生物学性质的影响

试验选取偏关境内有代表性且立地条件相似的3个林龄组油松林,在林内采集不同厚度生物土壤结皮黏连的土壤,以及其下覆盖的不同层次土壤,通过对土壤微生物数量和酶活性的测定,探究生物土壤结皮对土壤生物学性质的影响.结果表明:1)生物土壤结皮覆盖下土壤的生物学性质明显优于无结皮覆盖的土壤,中结皮改良土壤生物学性质效果最佳;2)0～5 cm土壤层(含结皮层)中微生物数量约占20 cm以上土层的50％;3)结皮层土壤的土壤生物学性质明显优于结皮下层土壤,生物土壤结皮对土壤生物学性质的影响主要表现在结皮层及其下0～10 cm土层中.     

晋西黄土区水土保持林地抗冲性研究

该文采用野外试验方法,以单位水量在单位面积上冲刷的土壤量为指标,对晋西黄土区水土保持林地抗冲性进行了研究,得出不同地类土壤抗冲性差异显著．研究结果表明：油松×刺槐混交林的抗冲性最好,其次是油松林地＞刺槐林地＞虎榛子林地＞沙棘林地＞荒草地＞玉米茬地＞土质马路＞新开垦地;坡度对土壤冲刷量的影响十分明显;随冲刷过程的进行,土壤冲刷量不断减少,减少至一定值则不再减少,此时的值称为基值．同时对糙率、冲刷过程进行了分析．     

生物土壤结皮的研究进展

生物土壤结皮存在于沙漠化的土壤中,是荒漠地区最具特色的景观之一。综述了近年来干旱半干旱荒漠地区生物土壤结皮的组成和分布,重点介绍了生物土壤结皮的生态作用以及在退化生态系统植被恢复与重建中的作用,并对其研究前景进行了展望,这对进一步探明生物土壤结皮的生态作用具有重要的理论和实践意义。     

陕北黄土区退耕还林地生物结皮分布及其影响因子研究

为了科学评价黄土区退耕还林工程及其水土保持和生态效益,该文于2005年7—8月在陕西省延安市吴旗县进行了植被状况调查.通过对78个标准地的调查数据进行分析,结果表明:①干扰程度、坡向、坡度、地貌部位、植被结构、维管植物和微生境对生物结皮盖度具有明显影响.干扰程度弱,生物结皮盖度大,反之则小;阴坡生物结皮盖度大于阳坡;沟坡大于梁峁坡.②生物结皮盖度随着维管植物盖度和种数的增加而增加,但随着维管植物种数的进一步增加,生物结皮盖度反而下降.③植被结构不同,生物结皮盖度不同,草本植被结构大于乔灌草结构,乔灌草结构则大于灌草结构.      

毛乌素沙漠生物土壤结皮真菌群落多样性分析

真菌参与生物土壤结皮(biological soil crusts,BSCs)的形成,在荒漠化土壤植被恢复中起着举足轻重的作用。本文通过构建真菌18S rDNA文库,分析了毛乌素沙漠BSCs真菌群落组成特征。结果表明:毛乌素沙地BSC s中真菌组成分为两大类群,子囊菌门和担子菌门,子囊菌门占了全部真菌总数的58%,担子菌门占全部真菌的42%。子囊菌门分别有Boeremia、Phaeosphaeria、Trematosphaeria、Dendryphion、Paraconiothyrium、Cryomyces、Davidiellaceae、Fu-sarium、Chaetomium、Coniosporium属。担子菌门的有Cryptococcus、Laetisaria、Rhizoctonia、Malassezia 4个属。本研究对BSCs的形成、发展理论研究以及应用于植被恢复的实践具有一定意义。     

黄土区封禁流域生物结皮对土壤微生物量的影响

【目的】研究陕北黄土区封禁小流域中不同类型生物结皮对土壤微生物量碳和氮含量的影响,为该地区植被恢复和生态重建提供参考。【方法】选取陕北黄土区吴起县合沟流域为研究区,以藻类地衣苔藓结皮、藻类地衣结皮、藻类苔藓结皮和物理结皮(对照)为研究对象,分析不同生物结皮类型对结皮层及其以下土层(2~5cm和5~10cm)土壤微生物量碳和氮含量的影响。【结果】与物理结皮相比,3种生物结皮均能显著提高结皮层的土壤微生物量碳和氮含量(P0.05),改善效果的大小顺序为藻类地衣苔藓结皮藻类苔藓结皮藻类地衣结皮物理结皮。生物结皮对结皮层以下土层土壤微生物量碳、氮含量的影响随土壤深度的加深而减小,其改良效果为藻类地衣苔藓结皮最好,藻类地衣结皮和藻类苔藓结皮次之。生物结皮的不同发育阶段与土壤微生物量碳和氮含量呈极显著正相关关系(P0.01)。【结论】生物结皮的形成与发育能显著改善结皮层及其以下土层土壤微生物量碳和氮含量,提高表层土壤的生物活性。     

黄土丘陵水蚀区生物结皮土壤抗冲性试验研究

以典型黄土丘陵沟壑区不同发育年限的生物结皮为研究对象,探索了不同发育年限生物结皮对土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、粘结力、容重等与土壤抗冲性有关的理化性质的影响,并与流水冲刷试验结果相结合,揭示水蚀条件下生物结皮的形成对土壤抗冲性的影响,明确生物结皮在研究区退耕还林(草)生态恢复中的地位及作用.结果表明:结皮形成对土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、粘结力、容重均产生了影响.土壤抗冲性与结皮有机质含量、粘结力、水稳性团聚体合量呈负相关,与容重呈正相关.有机质含量对结皮土壤抗冲性影响最大,其次为粘结力、水稳性团聚体含量及土壤容重,其中有机质含量对土壤抗冲性的影响达到极显著水平,粘结力对土壤抗冲性的影响达显著水平.     

浑善达克沙地生物土壤结皮细菌群落特征

微生物可凝聚土壤颗粒形成生物土壤结皮(BSCs),其在荒漠化土壤植被恢复具有举足轻重的作用.通过构建环境样品16S rDNA文库,本文分析了浑善达克沙地生物土壤结皮(BSCs)细菌群落组成特征及其与结皮形成演替的关系.结果表明:浑善达克沙地BSCs中细菌主要类群为α-和γ-变形杆菌.其中,优势菌是γ-变形杆菌门中的假单胞菌科(Pseudomonadaceae),不动杆菌属(Acinetobacter)和α-变形菌门中的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),分别占到总细菌数14.5%,18.2%和12.7%.而Cyanobacteria类群很少,仅占全部克隆的1.8%,这使其细菌群落组成特征明显不同干成熟BSCs.因此,在BSCs早期发育或重建早期时期,起先锋拓殖作用的可能是Cyanobacteria之外的其他异养和自养细菌.     

土壤抗冲性研究进展

＂土壤抗冲性＂自被提出以来,已取得了众多的研究成果。为总结这些成果并提出对今后研究的设想,本文采用归纳综述的方法,探讨了土壤抗冲性的概念及内涵,回顾了五十多年来土壤抗冲性的研究历程,包括研究方法、厘定指标、抗冲性的内在机理、研究范围及空间分布和分级分区。在此基础上,阐明了土壤抗冲性应是土壤的内在属性,并总结了目前土壤抗冲性研究面临的有关问题,针对机理、量化指标、空间变异及实践应用等方面做了展望,提出土壤抗冲性的研究应逐步具体和规范化,并可在土壤侵蚀预报、土地质量评价、生态治理措施配置等方面进行应用尝试。     

晋西黄土区不同尺度小流域降雨径流过程的对比分析

水文观测是水文学的基础,尺度转换问题是水文学的热点问题之一,利用野外定位观测资料开展黄土区不同尺度小流域径流过程的研究对该区水文模型的构建与尺度转换问题的解决具有重要意义。该文通过在不同降雨条件下,对不同尺度小流域径流系数、径流深、洪水过程线的对比分析得出:不同尺度小流域的径流深、径流系数差异显著;雨强是影响小流域洪水过程线的主要因素;在小尺度上,不同雨量条件下小流域的洪水过程线相似,而在较大尺度上,不同雨量条件下流域的洪水过程线差异显著;如何定量描述下垫面覆盖、地形的变化和定量描述雨强、雨型的空间分布是水文模型构建与水文尺度转换的关键。      

黄土区土壤结皮和垄高对坡面产流产沙的影响

通过室内人工模拟降雨方法,研究不同坡面处理(有结皮、无结皮)和垄高(7、10和13 cm)产流产沙情况,为黄土区等高耕作水土流失治理提供理论依据。结果表明,同一垄高下,土壤结皮使坡面初始产流时间提前,径流强度增大,径流总量增加;同一坡面处理下,随垄高增加,坡面径流总量和泥沙总量减少。垄高通过蓄积雨水能力影响土壤结皮对坡面泥沙总量作用。垄高7 cm时,蓄积雨水能力较小,坡面径流量较大,土壤结皮增大坡面产沙量,相比无结皮坡面增加38.70%;垄高为10 cm和13 cm时,蓄积雨水能力较强,坡面径流量较小,土壤结皮减少坡面产沙量,相比无结皮坡面分别减少21.10%和65.70%。坡面土壤侵蚀过程中,土壤结皮首先抑制坡面产沙,但随着降雨历时增加,土壤结皮促进坡面产沙。因此,在黄土区等高耕作中,应合理设置垄高,抑制结皮,以降低土壤侵蚀程度。     

陕北黄土区不同林地土壤有机碳含量研究

为探究黄土高原植被恢复对深层土壤碳库的影响,选取退耕还林第一县陕北吴起县金佛坪流域5种植被恢复类型（山杏林（Armeniaca sibrica）,油松林（Pinus tabulaeformis）、沙棘林（Hippophae rhamnoides）、刺槐林（Robinia pseudoacacia）、小叶杨林（Populus simonii））和以自然恢复为主的荒草地为研究对象,通过调查0～1 000 cm土层土壤有机碳含量,并计算土壤有机碳储量,分析不同植被类型的土壤有机碳剖面分布和差异。结果表明：在总体上,土壤有机碳在0～60 cm出现快速下降,60～1 000 cm出现不明显的波动变化,其中40～260 cm土层,小叶杨林地土壤有机碳含量明显最高。不同植被恢复都具有固碳效益,且不同植被土壤有机碳含量差异显著（P＜0.05）。不同植被土壤有机碳储量：小叶杨（18年）（301.51 t·hm^-2）＞刺槐（19 年）（249.86 t·hm^-2）＞沙棘（18年）（242.14 t·hm^-2）＞山杏（8年）（226.08 t·hm^-2）＞油松（5年）（182.91 t·hm^-2）＞荒草地（160.45 t·hm^-2）,这可能是由于不同树龄和植被类型导致的结果。深层（100～1 000 cm）土壤有机碳储量占0～1 000 cm剖面有机碳储量的73%～84%。深层土壤有机碳含量颇丰,在今后碳汇评估中不容忽视。     

陕北半干旱风沙区人工纯林土壤性质极化研究

在人工或天然纯林内,由于树种生物生态学特性的单一性、对物质吸收利用的选择性和对环境效应的特殊性,土壤性质呈现偏离原平衡态、并朝某个方向非平衡或极端化发展的现象被作者称为极化。充分认识和了解土壤极化的方向和程度对维持森林可持续发展和防止土壤退化具有非常重要的意义。作者根据土壤极化的概念,提出了抗极化域（W）、抗极化度（R）、极化度（P）和极抗比（I）等土壤极化的表征指标,并采用多样地多样点混合采土法,对陕北半干旱风沙区进入成熟生长期的不同树种纯林和混交林土壤性质进行了广泛测定和极化分析,结果表明:①不同树种林地属于强度以上极化（｜P｜＞0.15）的土壤性质分别为:油松林地的生物学性质;小叶杨林地的微量元素和化学性质;刺槐、旱柳和柠条林地的生物学、化学性质;沙棘林地的微量元素和生物学性质;紫穗槐林地的化学、生物学性质和微量元素。②除了油松纯林会引起土壤的严重贫养化外,刺槐纯林会引起土壤的富养化,柠条和旱柳纯林会引起土壤的富养化和生物学性质改善,小叶杨、沙棘和紫穗槐纯林会引起土壤的严重富养化和微量元素富集。③主要树种纯林抗土壤各种性质极化能力大小顺序均为小叶杨＞油松＞刺槐;相对于林木抗极化能力,油松纯林土壤各种性质的绝对综合极抗比均在轻微之下（Ia≤0.40）,小叶杨纯林均属基本稳定（Ia≤0.15）,刺槐纯林土壤的微量元素极化程度严重（Ia=0.61）、生物和化学性质极化程度中等（Ia为0.47～0.54）、物理性质极化程度轻微（Ia=0.40）。      

陕北黄土区不同微地形土壤水分变化趋势分析

目的我国黄土高原地区干旱少雨、蒸发性强,降雨成为当地土壤水分的主要来源,而黄土坡面微地形对降水进行二次分配,因此研究不同立地类型的微地形土壤水分的动态变化趋势,可以为困难立地类型的微地形的植被生长和恢复提供参考依据。方法本文选择缓台、塌陷、陡坎、切沟和浅沟5种微地形的土壤水分为研究对象,于2010年8月至2013年6月在吴起县合沟流域阳坡上的定位观测数据,利用自相关检验、Mann-Kendall趋势检验、线性回归等方法,分析研究5种微地形0~160cm各土层土壤水分动态变化特征。结果在检测期间的全年和生长季中,微地形的土壤含水量随深度的增加呈现增大的趋势,其中切沟的土壤含水量相对较高,陡坎最低。各土层的土壤水分存在显著的正自相关性;5种微地形土壤水分在检测期间的变化趋势均不显著,其中塌陷的土壤水分在各土层均有微弱增加的趋势,其他4种微地形的土壤水分在各土层的变化趋势均有增有减;缓台、塌陷、陡坎、切沟和浅沟5种微地形在观测期间的变化速率也有差异,相对而言塌陷的土壤水分变化速率最快。结论综合分析可得,在监测期间,切沟的土壤含水量最高,但塌陷的增长速率较快。      

晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1）坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2）垂直方向上,0~20 cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层（10~20 cm土层）土壤含水率的上升有先后之分,与表层（0~10 cm土层）相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层（20~150 cm土层）土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3）坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。      

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。     

晋西黄土区林草复合系统土壤养分分布特征及边界效应

以晋西黄土区典型刺槐×天然草复合系统为研究对象,分析复合系统土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量的分布特征及边界效应,旨在为该地区植被恢复、土地合理利用和林草复合系统的可持续经营提供一定的科学依据.结果表明:1)复合系统内土壤养分分布不平衡,不同斑块类型土壤养分含量存在差异,在0～20 cm土层体现得尤为明显;2)土壤...     

生物土壤结皮对毛乌素沙地油蒿群落土壤水分的影响

为进一步探究毛乌素沙地油蒿群落内结皮对土壤水分的影响,研究了结皮(地衣结皮和苔藓结皮)未受干扰和移除处理下的土壤水分入渗、蒸发及含水量状况。结果显示:1)两种结皮均对土壤水分入渗具有抑制作用,移除两种结皮后,土壤水分初渗速率、稳渗速率以及累积入渗量均显著增大(P < 0.05);2)结皮对土壤蒸发的影响与结皮类型及蒸发阶段有关,地衣结皮对整个蒸发过程中日蒸发量及蒸发总量无显著影响(P>0.05),而苔藓结皮对土壤日蒸发量的影响在模拟蒸发前期表现为抑制(第1~5天),后期表现为促进(第6~15天),但对总蒸发量的影响不显著(P>0.05);3)总体来看,地衣结皮覆盖区0~40cm土层含水量高于地衣结皮移除区,而苔藓样地规律则相反。从不同土层来看,相比于移除结皮,地衣结皮覆盖区40cm深度以上各层土壤含水量均较高,苔藓结皮覆盖区土壤含水量在5和10cm深度较高,20和40cm较低。研究结果表明,地衣结皮提高了油蒿群落土壤水分有效性,应对其进行保护;苔藓结皮降低了油蒿种群土壤水分有效性,却提高了浅根系草本土壤水分有效性,这是驱动油蒿群落演替的重要因素之一。研究在为毛乌素沙地油蒿群落提供水分管理依据的同时,也从土壤水分方面为该群落的演替提供一定解释。