金沙江干热河谷坡改梯及生物地埂对土壤可蚀性的影响

以金沙江干热河谷试验区不同土壤类型、修建年限及生物地埂类型的梯田为研究对象,系统分析梯田和地埂土壤基本物理性质、团聚体分布特征及其抗冲、抗蚀性指标,研究了坡改梯和生物地埂对土壤可蚀性的影响。结果表明:(1)与坡耕地相比,新修梯田土壤物理性质和抗冲性及抗蚀性无显著变化,甚至有所退化,可能与土壤结构破坏、原表土搬离和坡改梯初期土壤侵蚀加剧等有关,随修建时间延长,老梯田土壤容重和孔隙度分别显著减小和增大,粒径0.25 mm水稳性大团聚体、水稳性团聚体几何平均直径(GMD)和有机质含量较坡耕地分别呈显著或极显著增加;(2)新修红壤和黄红壤梯田生物地埂土壤容重、孔隙度和抗蚀性与裸土地埂基本无显著差异,而红壤老梯田生物埂土壤紧实度和粒径2mm水稳性大团聚体显著增加,抗冲性和抗蚀性整体上较裸土地埂显著改善,说明生物地埂的长期利用可以有效增强土壤抗冲和抗蚀能力,加强地埂稳定性,有利于梯田水土保持效应的持续性;(3)地埂长期生物利用的老梯田水土保持功能最强。     

减氮和秸秆还田对旱地土壤微生物和硝化潜势的影响

通过3年田间试验,研究减氮和秸秆还田对黄土高原南部旱地春玉米产量、硝态氮残留量及微生物学特性等指标的影响。研究共设置不施肥（CK）、传统施氮（N250）、传统施氮配合秸秆还田（N250+S）、减氮20%（N200）、减氮20%配合秸秆还田（N200+S）5个处理。结果表明：（1）连续3年减氮20%和秸秆还田可以提高玉米产量,阻控土壤硝态氮淋溶,N200较N250处理玉米增产5.9%,N200+S较N200处理玉米增产7.4%,N250+S较N250处理玉米增产9.1%;0－300 cm土层,N200较N250处理硝态氮残留量减少51.3%,N200+S较N200处理硝态氮残留量减少18.0%,N250+S较N250处理硝态氮残留量减少41.2%。（2）减氮和秸秆还田是调控土壤硝化潜势的有效措施,N200较N250处理硝化潜势降低8.8%,N250+S较N250处理硝化潜势降低14.2%,N200+S较N200处理硝化潜势降低20.4%。（3）秸秆还田显著提高土壤微生物量碳氮（SMBC、SMBN）含量,N250+S较N250处理SMBC、SMBN分别显著增加17.5%和24.0%,N200+S较N200处理SMBC、SMBN分别显著增加18.4%和31.3%。（4）施氮和秸秆还田对氨氧化古菌（AOA）影响较小,但增加了氨氧化细菌（AOB）数量。（5）氨氧化细菌（AOB）丰度与硝态氮、铵态氮、土壤微生物量碳氮（SMBC、SMBN）和硝化潜势均呈极显著正相关,而氨氧化古菌（AOA）丰度和影响因子没有明显的相关性。研究结果可为黄土旱塬春玉米种植区氮肥管理和农业可持续发展提供科学依据。     

退化马尾松林恢复过程中芒萁覆盖对土壤微生物生物量碳氮及其周转的影响

为探究侵蚀退化红壤马尾松林恢复过程中林下芒萁对土壤微生物生物量碳氮月动态及其周转的影响,以不同恢复年限的马尾松林为研究对象,对比分析马尾松林恢复过程中林下保留芒萁、去除芒萁处理和林下裸地土壤中12个月的土壤微生物生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量及其周转速率、周转时间和流通量,并分析其与土壤理化性状的关系。结果表明:(1)保留芒萁覆盖处理的MBC和MBN平均含量分布比林下裸地提高26.99%~277.31%和13.54%~173.39%,而去除芒萁处理分布比保留芒萁处理降低12.29%~27.01%和5.02%~28.45%,差异均随恢复年限呈先降低后增加的趋势。(2)所有处理的土壤微生物量碳氮季节动态均表现为春夏季较高,秋冬季较低的趋势,进入生长季前的土壤微生物量碳氮含量更能反映该地区的平均水平。(3)在退化马尾松林恢复过程中,芒萁覆盖降低土壤微生物生物量碳氮周转速率,增加周转时间,提高土壤微生物生物量碳氮含量和流通量,促进土壤有机质的积累和养分释放。相关分析和逐步回归分析表明,MBC、MBN流通量分别与DOC、DON呈显著正相关,周转速率分别与铵态氮(NH₄⁺-N)和TN呈显著负相关,表明土壤碳和氮及其有效性是影响土壤微生物量周转的关键因素。     

长期施肥对土壤微生物生物量碳、氮及矿质态氮含量动态变化的影响

利用位于陕西杨凌的17年长期定位试验研究了长期不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥配施有机肥(F+M)和化肥加秸秆还田(F+S)处理对小麦-玉米轮作体系中作物不同生长时期土壤微生物生物量碳、氮(SMBC、SMBN)和矿质态氮含量的影响。结果表明,0—10 cm土层土壤SMBC、SMBN和矿质态氮含量的变化范围分别为264.8~752.2、37.51~14.8和3.83~8.5 mg/kg。不同处理相比,F+M处理中各采样时期(小麦苗期、拔节期、灌浆期及玉米播种期、大喇叭口期、灌浆期和收获后)土壤SMBC和SMBN含量均为最高,分别为不施肥对照的1.382~.65和1.892~.50倍;F+S处理矿质态氮含量最高,SMBC和SMBN也高于F和CK处理,大部分采样时期的差异达显著水平(P0.05);与CK相比,长期单施化肥也使各时期SMBC和SMBN含量提高。在小麦拔节期到灌浆期的旺盛生长阶段各施肥处理土壤SMBN含量均下降,而矿质态氮含量变化不大,处于较低水平;在玉米大喇叭口期到灌浆期的旺盛生长阶段,F+M、F+S和F处理土壤矿质态氮含量显著下降,而SMBN含量均有所升高。表明在土壤矿质态氮含量较高时,作物首先利用矿质态氮,而在土壤矿质态氮含量处于较低水平时,微生物固持的氮素可能会释放出来供作物吸收利用。     

干热河谷水电建设干扰对表土层土壤养分及微生物的影响

云南干热河谷水土流失严重,土壤养分含量少,活性低,水电建设过程中,施工干扰加剧了该地区土壤的退化,后期植被恢复极为困难。通过对比分析施工干扰后的弃渣场、料场及场内道路与未受施工干扰的林地、灌丛地和草地表土层的理化性质及微生物数量,结果表明,施工干扰后,表土层(0—60cm)的土壤养分含量显著下降,弃渣场、料场及场内道路区域的有机质、全氮、全磷、全钾含量及有效养分含量均低于未受干扰的地类同一土层深度的含量,施工干扰后,料场的土壤养分受影响最大,施工干扰很大程度上减少了表土层中细菌、真菌和放线菌的数量,施工干扰后的弃渣场、场内道路和料场,同一土层中细菌、真菌、放线菌数量均低于未受施工干扰的林地、灌丛地和耕地,0—60cm土层范围,细菌、真菌、放线菌数量最多的均是未干扰的林地,其次为灌丛地,且在0—20cm土层数量最多,林地的细菌、真菌、放线菌数量分别为15.392×10~4个/g,23.433×10~2个/g和2.387×10~2个/g,灌丛地的细菌、真菌、放线菌数量分别为13.240×10~4个/g,20.917×10~2个/g和1.387×10~2个/g,施工干扰使土壤提供分解有机质、为植物提供养分的功能下降,生态系统更加脆弱。     

金沙江干热河谷不同类型植被改良土壤效应研究

选择云南省金沙江于热河谷典型地段，以土壤理化特性和土壤入渗特征为指标，对不同类型植被蓝桉乔木林和扭黄毛草被的改良土壤效应进行了研究。结果表明：(1)乔木林和草被都有良好的改善土壤物理性能、化学特性和土壤入渗能力的效应，且对上层土壤的改良效果好于下层。(2)对土壤物理性能的改良乔木林优于草被，0-50cm土层乔木林地和草地上壤容重分别比荒地低15．5％和10．9％，总孔隙度高15．4％和15．3％。(3)草被对土壤化学特性的改良优于乔木林，0—50cm土层乔木林地和草地的有机质含量分别比荒地高24．8％和32．3％，全N含量高23．2％和42．9％。不同植被覆盖对P素和K素的调节作用不明显。(4)改善土壤入渗性能的作用草被优于乔木林，乔木林地和草地的稳渗率分别比荒地高27．4％和88．4％，120min的入渗总量分别高5．7％和30．1％。研究结果还显示，霍顿下渗方程较好地反映了云南元谋干热河谷不同地类的土壤入渗过程及其变化。     

云南干热河谷不同坡面整地方式对土壤水分环境的影响

云南干热河谷高温少雨．水土流失严重，土壤水分严重亏缺，人工植被“土壤干化”现象严重。通过在坡面采用不同的整地方式．对微地形进行塑造，强化降雨入渗．结果表明，不论是雨季还是早季，水平台和水平沟整地后，水平台、台间坡面、水平沟、沟间坡面的土壤水分环境均比同一等高水平上自然坡面好，旱季水平台和水平沟与自然坡面的差距从分水岭到坡脚逐渐减小，雨季差距最大值出现在坡的中部．水平台整地后，西坡的含水率比北坡和南坡高。在一定的坡度范围内，坡度越缓．水平台整地改善土壤水分的效果越明显．偏粘性土壤水平台整地后，改善土壤水分环境的效果要比偏沙性的土壤好，水平台和水平沟整地后，增加了水分在土壤中蓄存的时间．对植物的吸收利用非常有利。     

不同土地利用方式对干热河谷地区土壤可蚀性的影响

以四川宁南县金沙江下游的河谷地带为研究区域,选择相同海拔下7种主要的土地利用方式为研究对象,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究不同土地利用方式下的土壤可蚀性变异特征。结果表明：在干热河谷区,天然植被水桐树林破坏改为其它土地利用方式后,土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量显著降低,速效磷和容重没有显著变化,速效钾有一定程度升高,不同利用方式对其影响作用不同,但总体来说改造为合欢林和撂荒草地对土壤理化属性的影响相对较少。相对于天然水桐林,其它土地利用方式土壤可蚀性明显增加,其大小依次为：花椒地〈撂荒地〈草地〈新银合欢地〈桑地〈甘蔗地。相比较而言,无论是天然林地还是人工经济林地,其土壤可蚀性都处于较低的水平;受人为活动影响强烈的农业用地,其土壤可蚀性水平一般较高。说明该地区农业耕作措施可导致土壤对侵蚀营力分离和搬运作用敏感性增强,抗蚀性能较低,更加容易遭受侵蚀,因此在金沙江干热河谷区,从水土保持角度出发,应该尽可能地减少人为活动对土地的干扰,提高土地抵抗侵蚀的能力。     

不同海拔对干热河谷地区土壤理化性质及可蚀性的影响

以四川省宁南县金沙江下游的河谷地带为研究区域,选择不同海拔下的土壤为研究对象,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究不同海拔下的土壤可蚀性变异特征。结果表明,在干热河谷区,海拔对土壤理化性质、机械组成、可蚀性影响显著。在低海拔干热风影响较大的区域,随着海拔的升高,土壤理化性质逐步改善;海拔1 005 m以上地区,干热风影响减弱,土壤理化性质和可蚀性出现转折点,其中理化性质有所降低并趋于稳定,可蚀性显著降低,抗蚀性能显著增强;海拔1 235~1 400 m之间可以作为干热风影响的过渡区,海拔1 500 m以上干热风影响基本消失,植被类型发生变化,土壤可蚀性明显降低,抗蚀性能显著提高。研究结果表明,在金沙江干热河谷区,干热风是影响土壤可蚀性的主要因子之一,因此从水土保持角度出发,在该地区应该尽可能地减少干热风的影响,以提高土地抵抗侵蚀的能力。     

干热河谷不同引进草种水土保持效果比较

对3种引进草种的生物量、枯落物量、土壤的容重、孔隙度、自然含水量、毛管持水量、饱和含水量、机械组成、有机质含量、渗透性能和抗蚀能力等进行了测定和分析。结果表明,3种引进草种的水土保持效果依次为纳罗克非洲狗尾草>威提特东非狼尾草>沙弗雷肯尼亚白三叶草,纳罗克非洲狗尾草的持水能力和土壤改良性能最好,是水土保持效果最佳的牧草,可以推广种植,其次是威提特东非狼尾草。     

金沙江干热河谷区不同土地利用方式下的土壤特性分异特征

对金沙江干热河谷区相同背景条件下的合欢林地、玉米地、桑地、甘蔗地、花椒地、撂荒草地以及水桐树林地的土壤理化性状进行了研究.结果表明,该区域天然水桐树林破坏后改为其它土地利用方式后对土壤理化性质影响显著,表现为土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量显著降低,速效磷和容重没有显著变化,速效钾有一定程度升高;不同利用方式对其影响作用差异不同,但总体来说改造为合欢林和撂荒草地对土壤理化属性的影响相对较少.土壤综合属性指数随天然水桐树林改为其它利用方式后均呈现不同程度降低,其降幅由小到大依次为草地>合欢林地>甘蔗地>玉米地>花椒地>桑地,人为干扰越重对土壤质量的破坏作用越大,因此减少人为活动,增加该区域土壤物质归还量是改善土壤质量的重要措施之一.     

金沙江干热河谷植被恢复技术及生态效应--以云南小江流域为例

金沙江干热河谷滑坡、泥石流等山地灾害强烈，水土流失严重，生态环境十分脆弱。以小江流域干热河谷为研究区，根据立地条件和植物的生物学特性，提出了7类治理措施，并通过人工降雨试验，应用对比研究方法对植被的生态效应进行分析。结果表明：植被延缓雨水汇集、截流拦沙、增强土壤入渗等生态功能效应显著；裸地、稀树草丛地、灌草地分别在人工降雨31，34，75min后开始产流，在61，79，150min后产流趋于稳定，稳定产流率分别为6．20，3．04，0．64L／min．径流平均含沙量分别为6．8，4．2，2．0g／L。     

元谋干热河谷优势乡土草群落水土保持效益研究

通过在金沙江元谋干热河谷不同坡度径流小区内人工构建优势乡土草群落,研究了自然降雨对不同坡度径流小区产流量和泥沙量的影响。结果表明:不同径流小区产流量和土壤侵蚀模数与降雨量呈正相关,与植被盖度呈负相关;种植处理与对照CK差异显著,且小区坡度越大越显著;降雨利用率随坡度增加而减少,而且乡土草植被群落盖度越大小区降雨利用率越高。通过构建乡土草群落能有效地降低水土流失,增加降雨利用率,且随着坡度增大,水土流失治理效果越明显。     

金沙江干热河谷区退化土壤结构的分形特征研究

分形理论是近年来兴起的一种新的研究工具。分析结果表明 :土壤粒径分布的分形维数能客观地反映退化土壤的结构状况和退化程度 ,可作为退化土壤结构评价的一项综合性定量指标。退化土壤的分形维数与土壤颗粒组成和微团聚体组成之间存在着明显的相关性。土壤中 <0 .0 0 1mm粘粒含量越高 ,>0 .2 5 mm团粒含量越低 ,则分形维数越高 ,结构性越差。对于同一土壤退化系列 ,分形维数越高 ,土壤退化越严重。