宁夏固原县侵蚀土壤的数值分析研究

数学作为一种手段,应用于侵蚀土壤的研究,必定对这一研究有所推动。本文用宁夏固原县侵蚀土壤的观测资料,采用多元分析方法,借助电子计算机,对侵蚀土壤的数值分类、不同侵蚀土壤类型与侵蚀因子的关系进行研究。     

矿区侵蚀土壤的微生物活性及其群落功能多样性研究

通过对浙江省天台铅锌银矿区侵蚀土壤的微生物活性以及微生物群落功能多样性研究,结果表明:人为开矿使矿区土壤环境呈现不同层次的加速侵蚀特征。矿区侵蚀土壤的几种重金属含量比无明显侵蚀土壤有明显的增加,且其基本理化性质相应变差。矿区侵蚀土壤微生物特征发生了显著的变化,与无明显侵蚀土壤相比,微生物生物量和可培养细菌数量显著降低,但土壤基础呼吸和微生物代谢商(qCO2)值却明显升高。Biolog测试结果显示,随着土壤侵蚀程度的加剧,其微生物群落结构亦发生了相应改变,侵蚀土壤微生物群落的丰富度、多样性指数、均匀度均显著低于对照土壤,且几项指标都达极显著水平差异(P<0.001),表明矿区水土流失引起了土壤微生物群落功能多样性的下降,减少了能利用有关碳源底物的微生物数量,降低了微生物对单一碳源底物的利用能力,最终导致土壤微生物群落结构和功能多样性发生变化。     

安徽省岳西县土壤侵蚀时空演变特征及趋势预测

利用ArcView 3.3软件,对岳西县1958年、1983年、1992年的土壤侵蚀动态监测图进行屏幕数字化,得到三期土壤侵蚀强度矢量图;利用2004年TM影像,通过目视解译的方法,得到2004年土壤侵蚀强度矢量图。利用Arc-GIS软件,对不同时段土壤侵蚀图进行叠加分析,研究了不同时段不同土壤侵蚀强度面积数量的相互转化及土壤侵蚀程度的变化;运用马尔柯夫模型,预测岳西县土壤侵蚀动态演变趋势。主要结论如下:(1)岳西县土壤侵蚀状况1958-2004年经历了急剧恶化到逐渐恢复的过程。1958-1983年土壤侵蚀不断加剧;1983-1992年土壤侵蚀逐渐恢复;1992-2004年土壤侵蚀进入全面恢复期。(2)相邻时段的土壤侵蚀图叠加结果分析表明,不同时期土壤侵蚀各等级是相互转化的。(3)1958-2004年岳西县土壤侵蚀程度无变化的面积经历了先下降后上升的过程,土壤侵蚀程度等级增加的面积先显著扩大再逐步下降,而土壤侵蚀程度等级下降的面积先减少后增加。(4)马尔柯夫模型预测结果表明,到2016年微度侵蚀土壤面积增加到64 221hm2,中度侵蚀类型面积明显下降;强烈侵蚀与极强烈侵蚀土壤在局部地区有所增加,但这种变化不明显。堆积类型面积呈显著下降趋势,水域面积有所减少。从总体趋势看土壤侵蚀状况向良性循环方向发展。     

基于GIS的黄土高原不同植被区土壤侵蚀研究

在对黄土高原植被进行分区的基础上,利用地理信息系统技术和景观生态学方法对黄土高原植被区空间数据和土壤侵蚀空间数据进行了空间叠加分析。结果表明,黄土高原被划分为森林植被区、森林草原植被区、温性草原植被区和荒漠半荒漠植被区。在森林植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为41.92%,水蚀土壤侵蚀指数比温性草原植被区和荒漠半荒漠植被区的水蚀土壤侵蚀指数大,为346.90。在森林草原植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为70.45%,水蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的水蚀土壤侵蚀指数大,为449.40,水蚀最为严重。在温性草原植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水-风混合侵蚀为主,风蚀微度-水蚀剧烈的百分比最大,为33.01%,水-风混合侵蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的水-风混合侵蚀土壤侵蚀指数大,为633.45,水-风混合侵蚀最为严重。在荒漠半荒漠植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以风蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为99.65%,风蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的风蚀土壤侵蚀指数大,为589.78,风蚀最为严重。黄土高原的土壤侵蚀表现出明显的地带性分异规律。     

风化花岗岩土壤侵蚀规律和预测方程的探讨

降雨是造成我国东南部土壤侵蚀的主导因子,风化花岗岩又是南方土壤侵蚀的重要组成部分。本文通过在风化花岗岩侵蚀区的塘背小流域。选择了两个自然坡面径流小区,对观测的降雨量、降雨强度和土壤侵蚀量等三个因子进行了系统的分析,找出了月土壤侵蚀量在一年内呈双峰曲线的分布规律,建立了降雨量、降雨强度和土壤侵蚀量三因子幂函数的预测预报方程,为同类地区的水利、水土保持工程设计,农田基本建设以及治理和利用花岗岩侵蚀土壤提供了科学依据。     

固氮植物篱防治坡耕地土壤侵蚀效果研究

土壤侵蚀是坡耕地土壤退化的主要影响因子之一。在金沙江干热河谷区坡耕地的实验表明,沿坡耕地等高线种植高密度高固氮植物篱并合理经营,可有效防治土壤侵蚀。１９９７年植物篱处理的土壤侵蚀量减少到对照的１４．５％～２３．９％,１９９８年侵蚀量权为对照的１％～３％。坡耕地土壤侵蚀集中发生在雨季中期。土壤侵蚀过程也是土壤养分加速流失的过程,分析表明流失土壤中全氮和有机质在侵蚀土壤中含量分别是表土平均含量的２．３     

土壤侵蚀及气候对玉米产量的长期影响

在水土保持及其管理项目中,需要准确评价土壤侵蚀对作物产量的影响。气候的变化导致侵蚀和未侵蚀土壤的玉米产量有一定的变化幅度,并呈现长期的趋势。将中北部地区典型土壤的短期玉米产量数据与NTRM模型计算的产量数据结合起来,研究旱作小区的历史气候对相应的玉米产量的长期影响。结果表明,与对照相比,强度侵蚀土壤的玉米产量多年平均降低10%,在冰碛物上发育的土壤降低12%,黄土母质发育的土壤降低7%。用NTRM模型统计结果表明,土壤物理性质的变化,特别是土壤有效持水量的变化时玉米产量有极大的影响。玉米生长季平均降雨量,短期研究中为35.3cm,长期研究中为36.3cm,故而导致强度侵蚀土壤的玉米产量短期内降低9%,长期内降低10%。     

中国南方侵蚀土壤退化指标体系研究

介绍了国内外土壤退化的评估方法和建立侵蚀土壤退化指标的原则;根据侵蚀土壤的发展过程和属性变化特点,提出了侵蚀土壤退化指标体系;系统全面地论述了侵蚀土壤物理退化、化学退化和生物退化的具体内容和定量指标。为土壤退化从定性研究走向定量化研究提供了有益的方法,同时为科学评估土壤质量变化和防治土壤退化提供重要依据。     

侵蚀与非侵蚀黑土入渗性能差异性研究

通过对侵蚀与非侵蚀黑土的渗透性能研究,结果表明,非侵蚀土壤的渗透速率大于侵蚀土壤,且达到稳渗的时间长于侵蚀土壤;侵蚀土壤与非侵蚀土壤的渗透速率呈现随土层深度的增加而减少的趋势;侵蚀土壤达到稳定的时间随土层深度的增加而延长,而非侵蚀土壤则随土层深度的增加而缩短。侵蚀与非侵蚀土壤的渗透速率均随着初始含水量的增加而下降;同一含水量下,非侵蚀土壤的渗透速率大于侵蚀土壤,且达到稳渗的时间长于侵蚀土壤;非侵蚀地与侵蚀地降雨前土壤的初渗速率和稳渗速率均大于降雨后土壤的初渗速率和稳渗速率,且降雨前后非侵蚀地渗透速率都大于侵蚀地的渗透速率;通过典型相关分析可知,土壤容重、总孔隙度和非毛管孔隙度是影响土壤渗透能力的主要指标。     

侵蚀土壤地表径流和土壤渗透的研究

我国南方水土流失区属水蚀区,地表径流是引起土壤侵蚀的主要动力.研究不同土壤在特定降雨条件下,降雨持续时间与地表径流的关系、土壤渗透时间与渗透速度的关系、渗透时间与渗透总量的关系,掌握地表径流和土壤渗透规律,揭示地表径流、土壤渗透与土壤环境、土壤性质的内在联系,可为保护、改良土壤,防治土壤侵蚀,以及进行侵蚀预报提供理论依据.为此,我们在采用渗透筒法进行土壤渗透性研究^[6]的基础上,进一步采用人工降雨方法,对侵蚀土壤地表径流和土壤渗透进行研究.     

自然降雨条件下香根草生物篱对菜地土壤地表径流和氮流失的影响

通过修建径流小区,开展了自然降雨条件下香根草生物篱对种植辣椒土壤地表径流的发生及其引起的水土流失和氮素流失影响的研究.试验结果表明,在菜地土壤种植香根草生物篱能有效地降低地表径流以及减少因地表径流引起的土壤氮素流失.在辣椒种植期间,香根草生物篱种植小区的总产流量比传统辣椒种植小区的降低了41.9%.与传统辣椒种植小区相比,香根草生物篱种植小区的地表径流中NH+4-N和NO-3-N流失量平均分别降低57.9%和59.7%,土壤侵蚀量平均降低64.5%,侵蚀土壤的氮流失量平均降低64.8%,试验结果还显示,降雨强度与地表径流量、地表径流NH+4-N、地表径流NO-3-N、地表径流全N流失量、土壤侵蚀量和侵蚀土壤N流失量之间的相关性均达到极显著水平,这一结果说明降雨强度影响水土流失和土壤氮素流失的主要因素.     

侵蚀程度对红壤团聚体分布及养分含量的影响

[目的]探讨不同侵蚀程度下红壤团聚体和养分的变化规律,为侵蚀红壤的肥力提升和合理开发利用提供理论依据。[方法]将红壤表层按照不同深度剥离来模拟不同土壤侵蚀程度,比较分析不同侵蚀程度下团聚体稳定性、有机质和各养分的变化规律及其相互关系。[结果]各侵蚀程度红壤团聚体干筛粒级分布规律大体相似,以≥2mm粒级团聚体为优势粒级,与无明显侵蚀土壤相比,强烈侵蚀土壤≥2mm水稳性团聚体含量降低近1/3;随着土壤侵蚀程度增加,土壤碳、氮、磷等养分含量均表现出逐渐减少的规律,其中强烈侵蚀土壤有机质、全氮和全磷含量减少了30%左右,碱解氮含量减少了近50%,速效磷含量减少了80%以上。相关分析表明,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮含量均与≥2 mm团聚体含量、WSA,MWD和GMD值具有较好的正相关性(p0.05),与D和PAD值呈负相关。[结论]不同侵蚀程度对红壤团聚体分布及养分含量有一定影响,可通过增加有机肥来改善侵蚀红壤结构,提高土壤肥力。     

PAM特性对花岗岩崩岗崩积体径流及产沙的影响

研究利用人工模拟降雨,研究不同分子量（800万、1 200万和1 500万）,不同水解度（10%,20%,30%）聚丙烯酰胺（PAM）对崩岗崩积体土壤侵蚀和径流的影响。结果表明:3种分子量和水解度的PAM都能够减少土壤侵蚀量,1 200万分子量PAM处理土壤侵蚀的效果最好,PAM的水解度对抗侵蚀影响差异不明显;各种PAM处理均使径流量增加,随着分子量的变大,径流量也在增加,而同一分子量的PAM,其水解度对径流量和侵蚀量的影响大致成反比关系;PAM处理下侵蚀土壤中不同粒径颗粒的含量会发生变化,砂粒的含量会有所增加,粉粒和黏粒的含量会减少。综合价格和抗侵蚀效果来看,1 200万10%水解度的PAM更适合于崩岗崩积体侵蚀治理。     

工程堆积体陡坡坡面土壤侵蚀水动力学过程

工程堆积体产生的新增水土流失严重威胁工程建设区及其附近区域的生态安全。该文采用野外放水冲刷试验的方法,对神木-府谷高速公路沿线典型工程堆积体陡坡坡面土壤侵蚀水动力过程进行了研究,结果表明,1）水流剪切力、水流功率及径流动能对薄层水流侵蚀土壤剥蚀率的影响皆可用线性方程描述,单位水流功率、过水断面单位能量的影响不显著;2）水流剪切力、水流功率、过水断面单位能量对细沟侵蚀土壤剥蚀率的影响皆可用线性方程描述,单位水流功率的影响可用幂函数方程描述,径流动能的影响可用对数线性方程描述;3）水流功率是与土壤剥蚀率关系最好的水动力学参数,是坡面侵蚀的动力根源;4）发生细沟侵蚀的临界水流功率为3 N/(m·s),细沟可蚀性参数为8×10-3 s2/m2。该结果可为工程堆积体陡坡坡面土壤侵蚀模型的建立奠定基础,为生产建设项目区新增水土流失治理提供科学依据。     

新疆土壤侵蚀遥感影像判读与几个独特问题

在新疆土壤侵蚀遥感调查中,对遥感影像的判读,采用了遥感信息与地学资料相结合、综合分析与主导分析结合、室内判读与专家经验及外业调查结合、分层分类判读的方法;根据新疆水蚀、风蚀、冻融侵蚀具有垂直分布规律的特点,在土壤侵蚀分类时主要考虑降水量、海拔高度和年均温等指标;列出了新疆土壤侵蚀分类分级影像特征;指出盐碱地的侵蚀分类与戈壁的侵蚀分级是有待研究的重要问题。     

基于GIS和RS的土地利用与土壤侵蚀关系研究——以冀北地区为例

 冀北地区土壤侵蚀以水蚀和风蚀为主,根据水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》(1997),参考有关学者提出的土壤风蚀强度分级指标,构建研究区土壤侵蚀强度的分级指标。运用GIS和RS技术,提取土地利用、坡度、植被覆盖度、土壤质地等信息,通过GIS空间叠加分析,得出冀北地区土壤侵蚀强度分级图,详细研究土壤侵蚀强度的空间分布特征;进一步与土地利用图叠加,分析不同土壤侵蚀强度下的土地利用特征和不同土地利用类型的土壤侵蚀状况。     

红壤丘陵区沟谷养分的分布特征初探

土壤侵蚀对水体环境有着重要影响,而南方红壤丘陵区为土壤侵蚀之严重地区。丘陵沟谷是土壤与水体环境的交错地带,是侵蚀土壤进入水体的通道,通过研究该地带的养分分布特征,可以在一定程度上反映土壤侵蚀状况以及对水体质量的影响。研究结果表明,沟谷地土壤pH值变化与其位置有明显的关系,接近水体的pH值较高,在沉积点特定范围内有显著的线性关系;有机质含量在非沉积剖面中呈指数下降趋势,而在沟谷带中含量与位置密切相关,沉积点中有机质含量是呈波动性地直线下降分布;土壤全氮与有机质有很好的线性相关关系,分布模式与有机质一致;全磷含量在不同位置和深度均无显著差异,而有效磷则不同,变异较大,一般是靠近地面的含量显著高于下层。     

坡面侵蚀土壤化学性质对磁化率影响机理的研究

研究了不同侵蚀强度下土壤磁化率及其与土壤化学性质的关系,结果表明:土壤pH、有机质含量和各形态氧化铁含量均与磁化率呈正相关,且氧化铁含量与磁化率呈极显著正相关,表明土壤不同形态氧化铁含量的多少是影响坡面土壤磁化率变化的关键因素。土壤侵蚀导致坡面物质的再分布,从而使土壤pH、有机质、氧化铁含量等土壤化学性质随之发生变化,这些因素随着侵蚀的强弱而发生变化,是影响坡面侵蚀土壤磁性变化的根源。     

应用数值分析试论黄土丘陵区侵蚀土壤的发展规律——以固原县为例

侵蚀土壤是水土流失历史过程中的一面镜子,在一定程度上,它反映过去的流失程度,也反映目前土壤的肥力水平.我国黄土丘陵区侵蚀土壤分布之广,侵蚀程度之烈,是世界上罕见的.研究侵蚀土壤的发展规律及其与侵蚀因子间的相互关系,对合理利用土地、制定保土措施有一定的指导意义.本文以宁夏固原县侵蚀土壤调查资料为例,并应用数值分析的结果,探讨黄土丘陵区侵蚀土壤的发展规律,为防治水土流失提供科学理论依据.     

基于GIS和RS的矿区土壤侵蚀分级及其适用性研究

为研究矿区土壤侵蚀的变化特征并探讨土壤侵蚀分级方法的适用性,以平朔矿区为例,根据土壤侵蚀分类分级标准,运用遥感影像、土地利用数据和数字高程数据,借助ENVI与Arc GIS软件,对矿区1986、2000和2013年进行了三期土壤侵蚀强度分级。分析了数量变化和时空变化的特征,并以此对平朔矿区的土壤侵蚀强度进行了分区。结果表明:平朔矿区各土壤侵蚀等级面积有着微度侵蚀轻度侵蚀中度侵蚀强烈侵蚀极强烈侵蚀剧烈侵蚀的特征,侵蚀状况的时空变化与矿区人为扰动的影响相一致,但土壤侵蚀分类分级标准的"三因子"法在矿区的应用应得到改进,需综合考虑矿区不同土壤类型、植被类型和地质条件等对土壤侵蚀的影响,使其更适合在矿区内应用。