黄土高原土壤抗冲性的试验研究方法探讨

在回顾黄土高原土壤抗冲性研究历史的基础上，提出用实施放水冲试验的方法，或径流小区实测资料分析法测定土壤抗冲性，所得结果最可靠，也比较切合实际。根据对山西水保所径流小区观测资料的统计分析，提出衡量土壤抗冲性的具体指标，并初步拟定黄地土高原土壤抗冲性分级方案。     

喀斯特高原山地土壤抗冲性与土壤物理性质的关系

为探究喀斯特高原山地不同土地利用类型土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系,以马尾松人工林地(PMP)、桂花人工林地(OFP)、天然乔灌混交林地(ASL)、天然草地(NGL)、撂荒地(AL)、农地(CL)为研究对象,采用原状土水槽冲刷试验法,根据研究区地形及气候特点,设置3个坡度(5°,15°,25°),3个冲刷流量(3.2,4.8,6.4 L/min),冲刷时间均为15 min,结合土壤物理性质(容重、孔隙度、水稳性团聚体、机械组成等),定量分析不同土地利用类型下土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系。结果表明:(1)在原状土冲刷试验过程中,各地类初始径流含沙量较高,但随着冲刷时间的延长,径流含沙量呈先降低后趋于稳定趋势,且随着坡度和冲刷流量的增大,径流含沙量趋于稳定的时间有所提前;(2)土壤抗冲系数随坡度和冲刷流量的增大而减小,且坡度对土壤抗冲性的影响比冲刷流量更明显。在同等条件下,各地类土壤抗冲系数依次为NGL＞PMP＞ASL＞AL＞OFP＞CL,土壤抗冲系数分别为13.44~87.84,[JP]8.14~93.15,2.93~45.36,1.21~10.01,1.25~5.48,0.17~1.27(L·min)/g;(3)土壤抗冲性与土壤容重、砂粒含量、水稳性团聚体含量呈极显著正相关(P＜0.01),与总孔隙度、黏粒含量呈显著负相关(P＜0.05),其关系均可用幂函数表示(R²＞0.78)。研究结果可为喀斯特区土壤侵蚀研究和水土保持防治提供科学依据。     

紫色丘陵区土壤抗冲性研究

以四川资阳土壤保护站1989－1995年径流小区观察资料为依据，分析了不同生态利用条例下，径流诸因素与相对应的泥沙冲刷量的关系，确认径流深为其主导影响因素，运用土壤抗冲性指标均值Kw=1/n∑^ni=1Kwi的计算方法，研究不同农耕措施与利用对Kw的影响，探讨了同一径流小区次降雨径流强度，径流时间与土壤抗冲性指标的关系，及作物不同生育时期土壤抗冲性指标的动态变化，并对秸杆覆 与名耕对提高土壤抗冲性的作用进行研究。     

红壤丘陵区林地根系对土壤抗冲增强效应的研究

对不同林地根系分布特征及其对土壤抗冲增强效应进行研究,结果表明:毛竹林根系的63%集中在0～30cm土层;混交林有64%的根系分布在0～20cm土层;杉木林0～20cm土层中有占总根数42%的根系;柑橘林41%的根系分布在0～10cm土层,各林区根系随土层深度增加而迅速减少。根系对土壤抗冲性增强值表现出随土层深度增加而减小,同时也得出根系对土壤抗冲性增强值在小雨强下>中雨强下>大雨强下。直径≤1mm根系密度与土壤抗冲性增强值相关性达到极显著水平,并得出它们之间的函数关系。土壤抗冲性随冲刷历时的增加而迅速增强,增强值的大小表现出毛竹林>混交林>杉木林>柑橘林。     

原状土冲刷法与人工模拟降雨法研究土壤抗冲性对比分析

在相同条件下，对比研究了人工模拟降雨小区和用大型抗冲槽测定的土壤侵蚀量、产沙过程及抗冲性异同。     

花岗岩红壤区不同治理模式土壤抗冲性因素试验

为探讨花岗岩红壤区不同治理模式下的土壤抗冲性特性,得出适用于花岗岩红壤区水土保持效果最优的植被恢复模式,选取红壤丘陵区不同治理模式下的土壤作为研究对象,运用湿筛法、原状土冲刷法,在3种冲刷流量(1.5,2.5,3.5 L/min)下,对不同治理模式的土壤抗冲性规律及其影响因素进行研究。结果表明:(1)不同治理模式土壤抗冲系数由大到小分别为条沟草灌带风水林全坡面播草芒萁地封禁裸露地开垦地。治理措施封禁、风水林、全坡面播草、芒萁地、条沟草灌带的冲刷产沙量处于低水平平衡状态,3种冲刷流量(1.5,2.5,3.5 L/min)下,其变化范围分别为0.01～1.12,0.02～1.53,0.02～2.57 g;CK1和CK2冲刷产沙量最大,其冲刷产沙量变化范围分别为0.08～65.20,0.07～60.56,0.24～80.60 g。(2)条沟草灌带和风水林的土壤总孔隙度、0.25 mm水稳性团聚体含量、根系表面积、体积、根长和生物量分别占所有治理模式的37.08%,80.38%,44.15%,45.12%,52.11%,57.91%。(3)条沟草灌带和风水林的团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、根长密度和根重密度均较大,分别占所有治理模式的55.76%,44.06%,52.18%,54.91%。说明条沟草灌带和风水林水土保持效果较优,研究结果为控制红壤区水土流失和揭示相关侵蚀机理提供参考。     

黄土丘陵沟壑区小流域坡耕地土壤抗冲性试验研究

通过对黄土丘陵沟壑区种植不同作物的坡耕地土壤抗冲性进行动态测定,探讨了坡耕地在作物不同生长时期和种植不同作物条件下的抗冲性特征及影响因素,为该区保持坡耕地水土、防止流失而合理配置农作物提供科学依据。     

退耕地青海云杉人工林土壤抗冲性试验研究

青海云杉为青海省大通县的顶极植物群落树种,是当地退耕还林的主要树种.通过研究退耕地青海云杉人工林的土壤抗冲性,对于科学指导当地生产实践、制定退耕还林方案等十分必要.三因素三水平的正交试验结果表明,土层、坡度、流量对抗冲性的影响依次增强,以流量对抗冲性的影响最大.＜1 mm根数是影响土壤抗冲性的主要生物因素,＜1 mm根数越多,土壤抗冲性越强.青海云杉人工林根系为表层聚积、下层骤减的分布类型.表土层(0～20 cm)为根系密集分布层,＜1 mm根数占98.88%,根长占91.37%,该层根系对土壤颗粒的网络粘结作用最好,抗冲性最强,其平均值达到0.830 min/g,为中层(0.201 min/g)抗冲性的4倍.退耕还林还草工作中,应重视对在表土层中密集分布须根类型植物的应用.     

陕北不同地貌部位土壤抗冲性特征研究

以陕北吴起县为例,采用原状土冲刷法,对各地貌部位不同植被类型问的土壤抗冲过程进行测试研究,结果表明:(1)在抗冲过程初期土壤抗冲值均较小,且随时间逐渐增大,随后抗冲值随时间呈波浪式变化,呈现单峰、双峰和多峰变化,除农地外所有土样在整个抗冲过程均有突变值的存在;(2)在梁(峁)顶、梁(峁)坡、沟坡和沟底,抗冲性最强的植被类型分别为沙棘林(草地)、油松小叶杨山杏混交林、柠条林和旱柳小叶杨混交林,农地的抗冲性能最差;(3)草地和灌木林在各地貌部位问的抗冲刷系数都表现为:梁峁顶>梁峁坡>沟坡>沟底,乔木林总体上表现为:梁峁坡>梁峁顶>沟坡>沟底,林分类型间的抗冲性表现为:针阔混交林>阔叶混交林>针叶纯林>阔叶纯林;(4)不同整地方法下的土壤抗冲性也表现出很大的差异,以油松林为例,表现出水平阶整地的抗冲性能优于鱼鳞坑,另外水平阶阶坎上的土壤抗冲刷系数要高于水平阶阶面,其他整地方法的抗冲性能有待进一步研究.     

黄土坡面细沟侵蚀试验研究及土壤抗冲性评价

通过室内放水冲刷试验,分析了坡面侵蚀过程中跌坑产生与发育的机理,阐明了朔源侵蚀、边壁崩塌和细沟下切侵蚀之间的相互关系。研究了各放水流量下坡面产沙及细沟径流的变化规律,建立了坡面产沙量与细沟面积比例和流量关系。本通过对冲刷过程中各侵蚀营力的分析,得到了径流剪切作用产沙方程。研究表明,径流剪切产沙率和单位面积径流剪切力呈显的正相关关系,土壤颗粒被分离的临界剪切力为0．258N／m^2。     

宽级配弱固结土入渗及抗冲性对泥石流起动的影响

震后诱发的大量崩塌滑坡松散物质,为泥石流的形成提供了极为丰富的固体物源,使得震后灾区泥石流一直处于群发、频发状态。这些松散土体由于扰动强度大,属于宽级配弱固结土体。在降雨作用下产生的水土耦合作用促使土体结构破坏,从而起动形成泥石流。通过对该种土体进行的入渗和抗冲试验的结果表明:(1)震后的宽级配弱固结土体的入渗强度是蒋家沟流域类似土体的1.5～6.0倍,直接导致了在降雨入渗作用下土体内部细颗粒被侵蚀搬运,并伴随着土体结构的破坏。(2)抗冲性显示了由于其弱固结特性,土体的抗冲性系数很小,在表面径流作用下,土体易崩解而被径流冲刷流失,增强了径流侵蚀能力。(3)震后降雨与特殊土体的耦合作用促使了灾区泥石流一直处于群发、频发状态,并将持续到土体恢复至震前状态,在此期间灾区的泥石流激发雨量也会随之变化。     

晋西黄土区不同土地利用方式对土壤抗冲性及糙率的影响

采用野外实地放水冲刷法,以次生林地、刺槐林地、荒草地、农地为研究对象,研究晋西黄土区蔡家川流域不同土地利用方式对土壤抗冲性及糙率的影响及其与可能的影响因子之间的关系。结果表明:(1)各样地土壤有机质含量大小为次生林地>农地>刺槐林地>荒草地。有机质含量与土壤抗冲性呈极显著负相关(p<0.01)。(2)试验地的糙率系数介于0.005 6～0.251之间,糙率系数n值大小顺序为次生林地>刺槐林地>农地>荒草地;(3)土壤抗冲性受土地利用方式、植物根系以及坡度等因素的影响较大。土壤抗冲性随根系生物量的增加而增强,且与<1mm的根系密度极显著相关(p<0.01);不同土地利用方式下土壤抗冲性大小表现为:次生林地土壤抗冲性能最强,刺槐林地和荒草地次之,农地最差。     

干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性研究

[目的]对干热河谷冲沟发育区不同层位土体抗冲性进行比较研究,为冲沟侵蚀治理措施制定提供科学依据。[方法]通过原状土槽冲刷法进行试验研究。[结果](1)各层土体抗冲性均随冲刷时间呈幂函数增大(除第Ⅳ,Ⅴ层土体因裂隙的存在而在冲刷前期表现为抗冲性能随冲刷时间呈线性增加外);(2)不同层位土体初始抗冲性差异显著,依次为:Ⅰ层Ⅱ层Ⅵ层Ⅲ层,Ⅳ层Ⅴ层。[结论]研究区各层位土体抗冲性在存在差异,总体上表现为随土层深度的增加呈旋回式减小。     

重庆缙云山典型林分土壤抗冲性的最佳土壤结构指标研究

应用原状土冲刷法和Le Bissonnais(LB)法中的快速湿润法(FW),对重庆缙云山针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林、灌木林和裸地5种样地的土壤抗冲系数、土壤结构以及两者之间的关系进行研究,以期找出表达不同林分土壤抗冲性的最佳土壤结构指标。结果表明:①不同林分间土壤抗冲系数(L·min/g)大小依次表现为:阔叶林(2.719)针阔混交林(2.431)灌木林(2.024)裸地(1.595)楠竹林(1.096),各林分土壤抗冲系数除楠竹林和裸地外均从表层到底层呈递减趋势;②对于表达土壤结构常用的4个指标,0.2 mm团聚体累积量、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和土壤分形维数(D)在表层(A层)土壤中均表现为:针阔混交林最优,阔叶林优于灌木林,楠竹林和裸地较差;③对土壤抗冲系数和4个土壤结构指标作逐步回归分析,最终平均质量直径(MWD)被引入模型,在显著性水平为P0.05的情形下,可以认为土壤抗冲系数与MWD存在线性关系,线性回归方程为:y=-0.306+1.823x(R2=0.406,n=19,P=0.003),即在研究地区平均质量直径(MWD)可作为表达土壤抗冲性的最佳土壤结构指标。     

黄土丘陵沟壑区小流域坡耕地土壤抗冲性试验研究

通过对黄土丘陵沟壑区种植不同作物的坡耕地土壤抗冲性进行动态测定,探讨了坡耕地在作物不同生长时期和种植不同作物条件下的抗冲性特征及影响因素,为该区保持坡耕地水土、防止流失而合理配置农作物提供科学依据.