东北黑土区水土保持保护性耕作措施探讨

水土保持保护性耕作是对农田实行免耕少耕,并用农作物秸秆残茬覆盖地表的一项先进耕作技术,保护性耕作技术是由秸秆覆盖、免耕播种、机械深松和化学除草等核心技术组成的一项集成技术,采用水土保持保护性耕作措施可以有效减少东北黑土区的水土流失,提高黑土区土壤抗蚀性。对保护黑土地、改善生态环境、生态省建设都具有重要意义。     

东北黑土区水土保持措施减沙效益监测

 为给大面积开展黑土地水土流失治理提供科学的理论依据,在东北黑土区水土流失综合防治试点工程中选择4条重点小流域设置28个径流小区,进行水土流失监测及措施保土效益对比分析。通过对2年监测成果的分析,认为:“试点工程”中所采取的几种主要坡面治理措施,其保土减沙效益十分显著———水平梯田措施最好,减少土壤流失量高达99.5%;其次是地梗植物带和水平坑措施,减少土壤流失量为95.2%;荒山荒坡灌木埂措施为80.2%;改垄措施为64.6%;生态自然恢复稍低些,为49.9%。     

黑土区小流域水土保持措施效益的货币化评估初探

水土保持项目效益货币化评估有助于政府确定最优的投资额,可以促进我国生态资源商品化及市场化运作管理的改革创新,有助于提高人们对水土保持重要性的认识。以黑龙江省青冈县幸福大沟小流域水土保持项目为例,选用易于货币化计算的蓄水保土指标和直接经济效益指标,进行了水土保持措施效益的货币化分析,结果显示5种水土保持措施效益货币化后年均总产值为99.65万元,经济效益显著。     

东北黑土区不同耕作措施保水保土效应研究

采用标准径流小区试验方法对东北黑土区顺坡垄作和横坡垄作两种耕作措施在天然降雨下的径流量、土壤侵蚀量及蓄水保土效应进行了研究。结果表明,3°、5°坡按径流量大小排序为顺坡垄作+种植大豆小区>裸地小区>横坡垄作+种植大豆小区,3°坡按土壤侵蚀量大小排序为裸地小区>顺坡垄作+种植大豆小区>横坡垄作+种植大豆小区,5°坡按土壤侵蚀量大小排序为顺坡垄作+种植大豆小区>裸地小区>横坡垄作+种植大豆小区。可见,横坡垄作是东北黑土区适宜的水土保持耕作措施。     

东北黑土区水土保持耕作措施防蚀机理及效果

水土保持耕作措施对于防治土壤侵蚀、促进农业增产具有十分重要的作用。在简要介绍国外水土保持耕作技术措施的基础上,重点介绍了东北黑土区应用较广的横坡垄作、垄作区田、少耕免耕、间混作、深松耕法、鼠道耕法等水土保持耕作措施的防蚀机理及其效果。     

东北黑土区水土保持措施减沙效益初步分析

东北黑土区是我国重要的商品粮基地。由于百余年的开垦,导致水土流失十分严重。为保护黑土资源,2003~2005年国家实施了东北黑土区水土流失综合防治试点工程,同时开展了水土保持监测。通过对项目区5条重点小流域内的径流小区径流泥沙监测,对比分析各种措施的减沙保土效益。2004年监测数据分析表明:“试点工程”坡面治理中的几种主要措施保土效益十分明显。与裸地相比,减沙保土效益最好的是水平台田,可减少土壤流失量高达99.8%,其次是地梗植物带为93.0%,荒山荒坡灌木梗为87.6%,等高耕作为78%。若与顺坡垄相比,等高耕作比顺坡耕作的保土效益高,达93.2%。     

东北黑土区不同地形垄向坡度的相对水土保持效益研究

垄作是东北黑土区一种非常普遍而重要的耕作措施,具有一定的水土保持效益,但几乎没有学者对其进行研究。探讨黑土区不同地形垄作方向在空间上的分布规律及其具有的水土保持效益具有重要研究价值。以黑龙江省宾县为研究区,用分层抽样的方法提取168个野外调查单元并进行实地填图调查,根据坡度因子和垄向坡度计算公式,利用ArcMAP、SPSS和Excel等软件进行了室内数据分析统计,结果表明:平原区、丘陵区、山区的平均地面坡度分别为1.92°,6.20°,8.27°;平均垄向坡度分别为1.33°,4.52°,6.45°,分别为平均地面坡度的70%,73%,78%;垄作坡度引起的平均土壤流失相对量分别为地面坡度的55%,69%,67%,垄作的相对水土保持效益明显。在此基础上,对垄作现状的原因进行了分析,并提出一些改进措施。研究成果有助于了解东北黑土区不同地形耕地垄作方向的分布情况及其水土保持效益状况,对当地水土保持措施的布设也具有重要的指导意义。     

不同水土保持措施对黑土区坡耕地氮、磷流失的影响

采用无任何保护措施的坡耕地为对照组,系统地研究了3种典型水土保持措施:水保林、水平梯田、地埂植物带对桓仁浑江流域坡耕地总氮（Total nitrogen,TN）和总磷（total phosphorus,TP）变化的影响。2013年3—9月,共采集了336个有代表性的土壤样本进行分析研究。结果表明,采取了3种典型水土保持措施的土壤样品中的TN和TP含量均显著高于未采取任何水土保持措施坡耕地土壤中TN和TP含量。其中,水平梯田土壤中的TN和TP较对照组分别提高了24.6%和35.7%。地埂植物带土壤中的TN和TP较对照组分别提高了19.4%和37.4%。3种综合措施（水保林、水平梯田、地埂植物带）协同使用效果更为明显,可使TN和TP较对照组分别提高29.2%和30.6%。研究可为坡耕地面源污染治理提供科学依据和切实可行的方法。     

黑龙江省黑土区水土保持研究进展

为保护黑土资源、耕地资源,保障我国的粮食安全,结合黑土区水土保持生态环境建设、水土资源保护开发等迫切需要解决的技术问题开展黑土区水土流失防治试验研究。针对黑土区的特殊性,提出水土保持生态建设应遵循的理论,退化生态系统恢复与重建模型和水土流失方程研究进展;同时介绍了坡耕地垄向区田技术、水保耕作体系,黑土区林草临界覆盖度、造林立地指数,侵蚀沟和"四荒"治理技术模式;重点推荐了小流域综合治理研究和区域水土流失防治研究所取得的模式及成果。     

黑土区埂带植物水土保持效益研究

地埂植物带及梯田埂植物带在控制水土流失、改善生态环境等方面起到了良好的标本兼治的作用,因而被广泛应用。科学合理地选择优良的埂带植物是提高东北黑土区土地利用率和土地生产力的重要措施。选用短梗刺五加、长梗刺五加、蓝靛果和芦笋等4种固埂经济植物,测定其在固埂防冲,减少地埂及梯田埂上水土流失及其经济效益。其中短梗刺五加水土保持效益最为突出,可在东北黑土区的地埂植物带上大面积推广应用。蓝靛果适应性较强,是一种优良的水土保持植物,同时兼备很高的经济效益,可以在黑土区作为埂带植物推广应用。     

水土保持效益评价指标研究

基于对陇东黄土高原部分地区的问卷调查和相关文献资料分析,发现大多数群众对水土流失综合治理事业及其各项措施具有很高的认同感,但参与治理的积极性不高,进而影响了综合治理的效果;小区域的水土保持工作虽有成效,但因非示范区、非项目区效果不明显,大尺度地域范围内综合治理的成效就有限。造成这些问题的一个重要原因是没有充分重视综合治理实施者的经济利益;因此,水土流失综合治理的评价,应将经济效益放在首位。利用综合治理的经济利益调动实施者的参与热情和积极性,把引导群众致富与其客观上所具有的生态效益和社会效益紧密结合,以达到综合治理目的。基于此,提出了综合治理效益评价指标体系。     

漫川漫岗黑土区水土流失综合治理范式

漫川漫岗黑土区是我国东北商品粮主产区和黑土坡耕地最集中的地方,也是坡耕地水土流失最严重的地区。根据漫川漫岗黑土区水土流失规律和特点,在已有水土流失治理模式的基础上,通过总结该区水土流失综合调控机制,凝练基于粮食安全的黑土区长坡缓坡水土流失综合治理范式,并对形成的水土流失综合治理范式体系的结构进行解析,对其推广应用效益进行分析,以补充和完善黑土区水土流失综合调控理论。结果表明:1)漫川漫岗黑土区水土流失治理应以坡耕地水土流失控制为主,水土流失综合治理调控主要由地表径流调控、沟道侵蚀调控和土地生产力调控3部分构成;2)基于粮食安全的黑土区长坡缓坡水土流失综合治理范式,以生态安全保障和粮食安全保障2大体系为支撑,系统结构主要包括水土流失立体防护体系结构和生态农业技术体系结构及二者之间的耦合;3)该范式可为促进东北漫川漫岗黑土区生态、社会和经济更协调发展提供科学参考和实践样板。     

东北黑土区农地水土流失现状与综合治理对策

 东北黑土区是我国重要的粮食产区和商品粮基地,对稳定粮食市场、保障国家粮食安全具有重要作用,但长期的重开垦轻保护导致了严重的水土流失,已经影响到了粮食生产的地位。以东北松嫩黑土区面积约2080万hm2的区域为研究对象,根据950个野外调查点资料,推算研究区农地面积为1727.40万hm2。通过径流小区和137Cs监测资料,估算该地区农地水土流失强度。东北黑土区农地土壤流失量与坡度的关系为A=0.7379θ。利用美国SRTM 90 m×90m地面高程资料,得出研究区总体地形平缓,坡度1°以下面积占72.25%,1°～5°面积占27.05%,5°以上面积仅占0.70%;但由于坡面较长,观测与计算结果表明,水土流失面积已达到1339.45万hm2,占研究区总土地面积的64.40%,占研究区农地面积的77.54%。东北黑土区水土流失已经十分严重,开展针对该地区水土流失特点的水土保持措施建设已刻不容缓。同时,为全面了解东北地区水土流失状况,需要进一步加强对整个东北地区水土流失监测与土壤侵蚀规律的研究。     

南方红壤坡地不同耕作措施的水土保持效应

为解决南方红壤地区坡耕地水土流失问题,采用野外标准径流小区试验方法对南方红壤坡地常见的顺坡间作、横坡间作、果园清耕3种不同耕作方式下5 a时间水土保持蓄水保土效应进行了研究。结果表明,与对照小区相比,各试验小区减流率优劣次序为：横坡间作小区（75.33%）＞顺坡间作小区（59.56%）＞果园清耕小区（21.73%）,减沙效应优劣次序为横坡间作（80.57%）＞顺坡间作（65.11%）＞果园清耕（38.08%）,且4－9月的径流量占到全年径流量的85%以上,流失泥沙量占全年流失泥沙量的90%以上。因此,套种作物增加果园覆盖是防治果园水土流失的有效措施,且横坡间作优于顺坡间作。     

北方旱区保护性耕作对农田土壤水分的影响

土壤水分是中国北方旱区农业生产的主要限制因子,研究保护性耕作技术体系下土壤水分的动态变化,明确不同耕作模式下的水分平衡规律,对于选择适宜的保护性耕作技术,提高北方旱区土壤水分的利用效率具有重要的指导意义。该文在2a田间试验的基础上采用DSSAT模型对4个不同保护性耕作处理的土壤体积含水量、水分平衡以及水分利用效率进行了模拟和检验。结果表明干旱年份保护性耕作处理土壤体积含水量较传统耕作高,RMSE误差在0.025～0.063;干旱年份传统耕作土壤储水量减少最多,为144.6mm,降水较多年份减少也最多,为46.1mm;干旱年份水分利用效率1.52～1.78kg/m3,免耕覆盖水分利用效率最高,降水较多年份水分利用效率1.70～1.71kg/m3,各处理间差异并不显著。研究结果为保护性耕作技术对农田土壤水分的影响研究提供了理论依据。     

Soil fauna community in the black soil of Northeast China under different tillage systems

Soil fauna is an important component in soil ecosystems. This study tested whether conservation tillage or conventional tillage of a black soil (Udic Mollisol) field in Northeast China could affect its soil fauna communities. Two different conservation tillage systems, no-tillage (NT) and reduced tillage (RT), as well as a conventional rotary tillage system (CT), were chosen for this study. There were 4562 individuals isolated from this study, which included two orders and 35 families. Acariformes was the most abundant family and represented 91.56% of the total faunal abundance. The abundance and the number of faunal families were higher in conservation tillage systems than in the CT. The RT system had the highest individual number of soil fauna among three tillage methods. The faunal accumulation in the soil surface also was significantly higher in the two conservation tillage systems than in the CT. Our results indicate that the conservation tillage systems could protect the soil fauna in the soil ecosystem better than the CT.     

黄土丘陵区不同种植方式水保效益的分析评价

本文以草灌带状间作、草粮带状间轮作6年试验资料为依据,按水保性能的强弱对不同处理的种植方式进行了分类。利用贝叶斯多类逐步判别法验证了经验分类的准确性。最后用模糊聚类法对不同种植方式的水保效益进行了分析与评价。结果表明:它们水保性能由强到弱的顺序为:柠条→柠条+牧草间作→单种牧草→草粮带状间轮作→粮食作物水平沟种植→普种粮食作物。     

水土保持功能评价及其在水土保持区划中的应用

随着国家对生态文明建设的日益重视,以及国家及地方主体功能区规划的实施,对于水土保持的功能研究也越来越多.结合全国水土保持规划工作的需要,提出水土保持功能的概念、类型确定原则和功能类型,阐述了水土保持基础功能和社会经济功能的评价方法,以及各基础功能的评价指标体系.以太行山东部山地丘陵区为例,举例说明水土保持功能评价的过程和结果.对全国水土保持区划三级区基础功能进行统计分析,明确各功能的区域比例,提出8个一级区水土保持工作主要方向,维护和提高区域水土保持功能将成为水土保持工作的重点和方向.     

红壤侵蚀区水土保持植物配置模式

 为探索中国南方红壤侵蚀严重区水土流失快速治理的方法和途径,在江西省的修水、宁都、石城等县花岗岩发育的红壤侵蚀区,对16种水土保持植物配置模式的植物生长状况、蓄水保土效益、改土增肥效益、经济效益4方面进行观测,通过建立评价模型,对不同人工植物群落配置模式的水土保持效益进行综合定量评价。结果表明:修水试验区马尾松+木荷+胡枝子+黄栀子、马尾松+木荷+泡桐+胡枝子,宁都试验区马尾松+木荷+胡枝子,石城试验区湿地松+枫香+胡枝子+硬骨草、湿地松+胡枝子+硬骨草和湿地松+胡枝子+百喜草配置模式各种效益表现优良,可以在同类地区大力推广。