东北黑土区土壤容许流失量与水土保持治理指标探讨

在明确土壤容许流失量概念与意义的基础上，指出了我国东北黑土区现行的土壤容许流失量标准存在的不足。参考国内外土壤容许流失量制定的影响因子，以成土速率、水土流失类型与强度、土层厚度为主要参考指标，并提出以我国现行及未来一定时期内，水土保持实践中可能达到的限制土壤侵蚀的极限，作为确定东北黑土区土壤容许流失量的重要参考指标。综合考虑对黑土区内72条小流域水土保持实践的调查结果，初步确定了东北黑土区主要水土流失类型区土壤容许流失量指标及水土保持治理指标。     

日本应用航测技术调查流域产沙量的方法

在水土保持设计中，涉及到一个基本概念——允许土壤流失量及实际土壤流失量。对于水土保持设计，其实质就是研究采取科学合理的治理措施，达到有效地控制实际土壤流失量小于允许土壤流失量的值。因此，对于流域产沙量的调查，就成为水土保持设计中的关键问题。在我国，关于流域产沙量的调查方法有许多种，已解决了许多现实问题。     

水土保持耕作措施对农田及其流域的影响研究

为了评估水土保持耕作措施在降低农田及其流域的土壤和营养元素流失方面的有效性,美国农业部自然保护局提供10 028个位于圣约瑟河流域水保措施位置的信息。基于SWAT模型对水质影响的评估能力,决定抽取5583个数据进行相关参数调整后构建一个水文响应单元的模型,用来评估水土保持措施的有效性。评估结果表明,多数水土保持措施都可以降低农田10%~50%的养分流失,但水土保持措施减少流失量的能力差异性较大。对整个流域估算时,多数水土保持措施的降低流失量能力低至1%,但降低的总流失量仍然很大,因为其有着长期累积作用。轮作及免耕措施是该流域应用最广泛的保护措施,其在土壤流失量的降低方面效果明显,轮作及覆盖作物措施在降低养分流失方面效果明显。有时轮作、覆盖作物、免耕及覆盖免耕措施会导致可溶性营养物质增加,进而影响整体的效果。研究结果表明,不同水土保持措施在不同的空间尺度、应用领域及水土保持措施布局有着不同的效力,但它们是改善流域水质减少水土流失的关键。     

允许土壤流失量与合理土壤流失量

 为确定防治农田土壤侵蚀的标准,20世纪中叶美国土壤学家首先提出了“允许土壤流失量”的概念,之后这一概念又延伸应用到流域和区域土壤侵蚀评价。“允许土壤流失量”的概念在全球,包括在中国得到了广泛的应用。随着土壤侵蚀及相关学科的发展,特别是全球变化研究的深入,可持续发展及健康河流理念的提出及水土保持实践中遇到的新挑战,“允许土壤流失量”的科学性和实用性方面存在的缺陷逐渐显现出来。本文在简要介绍“允许土壤流失量”由来的基础上,着重讨论“允许土壤流失量”存在的问题,并提出“合理土壤流失量”的概念及其确定的原则与方法。     

作物生长期三种棉花耕作法对水土流失的影响

在亚巴拉马州田纳西流域,对棉花生长期的三种耕作法,在天然降雨条件下引起的地表径流和土壤流失进行了小区试验研究.传统耕作法产生的土壤流失量最大,其次是少耕法无覆盖和少耕法有覆盖(冬小麦覆盖作物).依据传统耕作的最晚栽培时间,将作物生长季节划分为两个时期,在第1个时期里所有耕作处理小区的土壤流失量,占总土壤流失量85%以上.在播种阶段,传统耕作小区产生径流最大,而在其它所有生长阶段,少耕无覆盖小区产生的径流最大.在高强度降雨条件下,两种少耕法比传统耕作产生更大的径流量.少耕有覆盖、少耕无覆盖及传统耕作试验小区,3年平均籽棉产量分别为2223,2123,2076kg/ha.由于耕作方法不同,籽棉产量也不同.在干旱年景,水土保持耕作法的经济效益明显超过传统耕作法.1987年在作物种植前和临界生长期,因为连续两次干旱,使少耕有覆盖小区出现了严重减产现象.     

幼龄果园坡耕地保护性耕作的水土保持效果

随着农业产业结构调整,滇西南地区新植果园不断增多,水土流失及土壤退化成为该区域内普遍存在的重要生态环境问题.为提供切实可行的耕作技术指导,保护生态环境安全,本研究以滇西南边境地区坡耕地幼龄果园为对象,通过测定3种不同耕作措施(传统耕作、秸秆覆盖和生物覆盖)下的土壤养分状况、地表径流量和土壤流失量,研究不同保护性耕作模式的水土保持效果及作用机理.结果表明:秸秆覆盖和生物覆盖均能改善土壤养分状况,减少水土流失.相比于传统耕作,其他2种保护性耕作模式的土壤有机质、全氮和全钾质量分数增加了14％以上,径流量减少20％左右,土壤流失量减少10％ ～ 30％,总养分流失减少20％～30％.其中,生物覆盖模式水土保持效果更为显著,而且,随着试验时间推进,秸秆覆盖和生物覆盖模式的水土保持效果有明显增加的趋势.     

基于神经网络方法的土壤流失量预测研究

生产建设项目土壤流失量的预测直接关系到建设项目的水土保持分析、评价和防治措施体系的布局,目前常用的预测方法因其局限性、不合理性以及精度差等问题往往难以实现准确预测。将人工神经网络的BP算法引入到土壤流失量预测中,将降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡长、坡度、水土保持措施作为影响土壤流失量的主要因子,并以17个生产建设项目水土保持监测实例作为学习样本和检测样本,建立了基于神经网络方法的土壤流失量预测模型。预测结果表明,该模型拟合和预测精度高,具有很强的应用价值,能够满足工程应用需要。     

碎石开采项目土壤流失量预测方法探讨

开发建设项目土壤流失量预测结果的合理性和可靠性是布设水土保持防治措施的基础。开发建设项目土壤流失量预测必须全面分析可能产生土壤流失的各方面因素，结合项目建设的性质，施工工艺，废弃物产生的方式及堆放的位置和形式等因素确定科学的预测方法。本通过碎石开采项目实例，探讨了该类项目土壤流失量预测所需的基础资料和预测方法的选择，并对预测的结果进行了分析。     

三峡库区小流域旱坡地氮磷流失特征研究

为探讨三峡库区小流域旱坡地氮磷流失特征,采用标准径流小区对重庆市涪陵区珍溪镇王家沟小流域常规耕作方式(顺坡耕作)以及水土保持耕作方式(常规顺坡耕作+PAM土壤调节剂、免耕+顺坡种植+稻草覆盖、常规顺坡耕作+植物篱、免耕+横坡垄作、常规横坡耕作)下土壤氮素和磷素的流失量及形态特征进行分析。结果表明:(1)就旱坡地土壤氮素的流失特征而言,径流中氮素的流失量相对较小,最大值仅为53.63mg/m2;而泥沙中所携带的氮素流失量相对较大,其最大值达131.25mg/m2;整个观测期内,氮素的流失主要以颗粒态为主,颗粒态氮的流失量占总氮流失量的53.0%～62.0%。(2)就旱坡地土壤磷素的流失特征而言,各处理径流中磷素的总体规律基本表现为:常规顺坡耕作>常规横坡耕作>免耕+顺坡种植+稻草覆盖>常规顺坡耕作+PAM土壤调节剂>免耕+横坡垄作>常规顺坡耕作+植物篱;泥沙中所携带的磷素流失量相对于径流中的磷素流失量而言较大,最大值为58.14mg/m2;整个观测期内,颗粒态总磷流失量为水溶态总磷流失量的1.75～2.15倍,流失方式同样以颗粒态为主。总体而言,水土保持耕作方式下的氮磷流失量均小于常规耕作处理,能有效减少径流及泥沙中各形态氮磷的流失。     

窄草篱对径流及土壤流失的影响

采用降雨模拟试验 ,研究了设在小区基部 0 72m宽的牛尾梢草篱在免耕和耕作状态下对径流及土壤流失的作用。供试地块坡度为 8%～ 16 % ,已种植玉米 33a,建草篱 6a。通过对保留玉米秸秆和除去玉米秸秆的不同小区(3 7m宽 ,10 7m长 )进行 2h的模拟降雨 (6 4mm/h) ,结果发现 ,窄草篱可以大幅度减少径流量及土壤流失量。在免耕状态下 ,保留秸秆并设有草篱的小区与相应未设草篱的小区相比 ,径流平均减少 5 2 % ,土壤流失量平均减少5 3 %。而在耕作状态下 ,保留秸秆并设有草篱的小区与对照小区相比 ,径流平均减少 2 2 % ,土壤流失量减少 5 7% ;除去秸秆但设有草篱的小区比相应未设草篱的小区径流平均减少 41% ,土壤流失量平均减少 6 3%。由此可见 ,种植窄草篱是一项有效的水土保持措施 ,尤其在与其它耕作措施 (如免耕或少耕 )配合应用时 ,效果更佳。     

美国备用地保护计划对土壤质量的影响

比较实行备用地保护计划 (CRP) 1 0a后草地上和持续耕作 (CCL)间土壤物理和化学性质。两个试区分别为Harney粉沙壤土和Naron细沙壤土 ,每个试区分别选 1个CRP小区和CCL小区。土样分别取自 0～ 5cm和 5～ 1 0cm。测定的土壤质量指标为 pH、阳离子交换量 (CEC)、养分质量分数、土壤结构和团聚体稳定性。研究结果表明 :CRP小区的土壤酸性比CCL小区降低 ,紧实度增大以及耕层土壤侵蚀程度减轻。因此 ,当CRP地采用传统耕作进行作物生产时 ,0～ 5cm全N量会下降 ,团聚体稳定性逐渐下降。因此 ,CRP结束后 ,采取适宜的土地管理技术 ,对保持和改善土壤质量是必要的     

坡耕地保护性耕作措施的水土保持效应

为探索不同保护性耕作技术在黑龙江省西部半干旱区坡耕地的水土保持效应,于2007、2008年在甘南县东兴村坡耕地径流小区进行不同耕作措施的降雨径流、土壤储水量和土壤流失量试验研究。结果表明：土壤储水量的动态变化趋势与天然降雨趋势一致;与常规耕作措施相比,所研究的3种耕作措施均可不同程度地增加土壤储水量、减少地表径流和土壤流失量,其中,垄向区田措施减少径流效果最好,覆膜＋垄向区田技术集成措施增加土壤储水和减少土壤流失效果最好,免耕秸秆覆盖措施在以上3方面的效果均为最差;垄向区田和覆膜＋垄向区田措施具有增加土壤储水深度的作用。研究结果可为黑龙江省西部半干旱区坡耕地水土保持措施的合理选择提供参考。     

黄河多沙粗沙区分布式土壤流失模型研究

以侵蚀动力学、地貌学、水文学、泥沙运动力学的理论为基础,以黄河多沙粗沙区岔巴沟流域为研究区域,以地理信息系统为平台,构建了黄河多沙粗沙区小流域分布式土壤流失数学模型,可用于计算小流域梁峁坡、沟坡和沟槽三部分的土壤流失量,并达到了产汇流模型与产输沙模型的紧密耦合;提出了当量糙率系数的概念,初步解决了定量表达水土保持工程对产汇流的影响,使模型具备了预测评价不同水土保持治理方案效益的功能;利用3S技术实现了土壤流失预测模拟信息系统的自动提取。通过对岔巴沟流域和杏子河流域土壤流失实测资料的验证表明,本模型能基本正确反映黄河多沙粗沙区流域土壤流失规律。     

南方红壤侵蚀区水土保持植物群落结构对土壤性状的影响

本研究了南方红壤侵蚀区水土保持植物群落结构对土壤理化性状的影响，结果表明水土保持复合植物群落结构不仅能够有效地减少土壤流失量，而且使土壤理化性状得以改善。水土保持复合植物群落结构可增强土壤保水保土能力，稳定土壤水分和温度，改善土壤通透性，提高土壤pH值及土壤肥力水平，达到增肥、改土、稳产目的，从而促进农业生态的良性循环。同时，笔建议在南方红壤侵蚀区种植果树的生产实践中采用水土保持复合植物群落结构。     

保护耕作制对季节性土壤流失概率的影响

保护耕作制控制水土流失的研究在南部山区水土保持中心已有五十多年的历史.随机抽样调查分析了当前季节性降雨自然灾害的变化和世界土壤流失通用方程的侵蚀指数,在某种意义上说明了保护耕作主要是这些典型季节.同时也证明了这个地区季节降雨最大概率在六月上旬到九月上旬之间.而最大侵蚀指数在六月中旬到八月末之间.在美国这些概率分布与热带湿润气候是一致的.在2.71公里的流域内,四种耕作试验的径流土壤流失的测定已进行十二年多了,这个流域是典型的山地土壤,坡度范围为2%～7%.这四种试验包括没有冬季作物覆盖的大豆保护耕作法和三种不同的全部用冬季作物覆盖的大豆、谷物和高粱保护耕作法.     

水保耕作技术在大暴雨侵蚀中的减灾作用

几场特大暴雨，使美国南部山麓典型薄层湿淋溶土的水蚀超过了土壤允许流失量。从流域的１９年系列资料中可以查到有１１场特大暴雨在复种作物采取水保耕作制度下阻止了侵蚀的发生，其原因是集约水保耕作管理增加了土壤碳及水稳性团聚体和降雨截留。而在传统耕作制度下特大暴雨却会产生强度侵蚀。研究表明，采取水保耕作技术对防治南部山麓因特大暴雨造成的土壤侵蚀有一定的积极作用。     

水蚀区建设项目土壤流失特点及监测方法

土壤流失量的监测是开发建设项目水土保持监测中的主要内容之一,在近年来建设项目水土保持监测实践的基础上,根据水蚀区建设项目土壤流失时空分布不均衡、类型复杂、方式多样、突发性高、危害性大等特点,讨论了水蚀区建设项目土壤流失量监测技术规程中常用方法的使用范围和优缺点,探讨了几种较为实用的监测方法。为今后开发建设项目水土流失量监测工作提供了可资借鉴的资料。     

侵蚀对苏南丘陵区非耕作土土壤质量的影响

只要具备适宜的条件，土壤侵蚀就会发生，苏南丘陵区也不例外。以^137Cs示踪法进行的研究表明，尽管植被覆盖良好，自然状态下的苏南坡地非耕作土上仍有土壤侵蚀发生。虽因地貌、气候等条件使这里的土壤净流失量不大，可是侵蚀还是引起土壤颗粒粗化，且主要丢失的是粉粒；并使土壤中有机质、全氮、全磷含量减少，即造成土壤质量退化。此外，当地土壤肥沃，侵蚀及伴随的养分流失产生的异地生态损害亦不容忽视。     

基于GIS和RUSLE的小流域农地水土保持规划研究

通过遥感和野外调查进行信息采集，利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)和IDRISI地理信息系统进行数据分析，获取了王家桥小流域土壤侵蚀的时空分布信息。根据土壤经济容许流失量(T_EP)和水土保持规划原则，调整现有农地的利用方式或配置水土保持措施，即调整RUSLE中植被与经营管理因子(C)和水土保持措施因子(P)的值，完成流域农用地的水土保持规划。该研究提出的以RUSLE-GIS相耦合的水土保持规划工具比较简单实用。     

水土保持与土壤质量评价

辨析了土壤侵蚀、水土流失和水土保持的概念和内涵。分析了水土保持与土壤质量的关系,认为水土流失会造成土壤的土层薄化、养分循环失衡、劣质化和贫瘠化、以及砂质化和砾质化,反之,土壤质量下降会降低土壤抗冲性和抗蚀性,进一步加剧水土流失,水土保持可以有效地改良和保持土壤质量。综述了土壤质量评价的研究进展,提出水土保持需要从保持土壤质与量的角度,在进一步弄清楚土壤质量演变过程与机理的基础上,尝试选择和建立适合的土壤质量指标与评价方法,并进行土壤质量动态监测与预测预警及对策的研究。