137Cs法估算宁镇山脉地区黄棕壤侵蚀作用的初步研究

宁镇山脉地区的土壤主要是由下蜀黄土母质发育形成的黄棕壤,不合理的开发和利用导致植被覆盖坡坏严重,致使该地区长期以来遭受强烈的土壤侵蚀作用.137Cs示踪法是目前运用较多的一种有用工具,在国内外已经广泛地应用于估算中长期(50余年)以来的土壤侵蚀量.该研究采集了江苏省句容市某一小流域的土壤样品,利用137Cs技术首次确定了该地区土壤中的137Cs背景值为1 820 Bq/m2.并结合相关的非耕作土和耕作土的侵蚀模型,对该流域的土壤侵蚀量进行了初步估算.结果表明,该地区非耕作土壤侵蚀速率的大小依次为:次生林地稀疏马尾松林稀疏灌木林荒草地,耕作土壤侵蚀速率的大小依次为:菜地旱地水田.非耕作土的侵蚀强度多为轻度侵蚀,由于人类活动的干扰,耕作土的侵蚀强度为中度和强度侵蚀,实施退耕还林工程可以减轻土壤侵蚀速率.     

美国有关坡地与平地实行保护耕作法的对比研究

保护耕作法包括免耕、带状耕作、覆盖耕作和少耕。在美国中西部种植区常采用保护耕作来控制土壤侵蚀。大量研究表明：与传统耕作法相比，保护耕作法能明显地降低土壤侵蚀和P损失。若采用凿形耕作，年地表径流量可降低5％，土壤流失量可降低31％。在明尼苏达的一些地区细壤质土上进行P     

137Cs在黄土高原地区土壤侵蚀示踪中的应用研究

利用137Cs示踪法详细研究了黄土高原地区南沟小流域的土壤侵蚀状况。结果表明: 黄土高原地区不同利用方式下的土壤侵蚀速率都较大,耕作土壤与非耕作土壤相比由于大部分是坡地种植而具有较高的侵蚀速率。土壤侵蚀速率的空间变异较大且较为复杂。通过对土壤侵蚀类型分类可知,研究区域大部分属于极强度侵蚀。     

热带地区地下排水措施P因子的确定

1981年~1987年,在美国路易斯安那州的Baton Rong地区,进行了地下排水防蚀试验研究。研究结果表明:地下排水措施可减少土壤侵蚀42%,地下排水作为水土保持措施P=0.60,在常规耕作条件下,青贮作物地的土壤流失率为0.11。试验结果还表明:在该地区的冬季气候凉爽,降雨充沛,地下排水措施可通过降低水位从而有效地减少土壤侵蚀。     

水蚀过程中裸露陡坡耕地土壤侵蚀特征

在坡耕地上,农业耕作措施改变了地表微地形,对坡地土壤侵蚀过程产生影响。深入了解耕作措施对坡地土壤侵蚀的影响,以便为开展陡坡耕地退耕还林(草)工程的水土保持效益评价提供科学依据。以30°陡坡耕地为研究对象,采用室内人工模拟降雨试验方法,对采用人工锄耕、人工掏挖和等高耕作的裸坡地土壤侵蚀特征进行研究。用相同坡度平整坡地作为对照措施。降雨强度为60,90,120mm/h,降雨历时80min。结果表明:(1)在陡坡耕地上,在雨强为60,90mm/h时,3种耕作措施都具有延缓坡地产流的作用,但在雨强为120mm/h时,人工锄耕和人工掏挖坡地产流开始时间与平整坡地无显著差异(P0.05);(2)对采用等高耕作的陡坡地,在3个降雨强度下,累计产流量均低于平整坡地,但采用人工锄耕和人工掏挖的陡坡地与平整坡地相比并无明显规律;(3)在降雨强度为120mm/h时,耕作陡坡地地表径流含沙量较高,土壤侵蚀量是平整坡地的2~5倍。因此,在裸露陡坡耕地上,当降雨强度偏大时,采用农业耕作措施不仅不能降低土壤侵蚀发生,反而会增加。     

耕作侵蚀研究项目进展

土壤侵蚀是全球性的严重环境问题，而农耕地则是全球土壤侵蚀最严重的地区。农地上存在的水力等侵蚀早已被研究者认识到，并且已进行了大量的研究，但农地上存在的另一种侵蚀，也是从根本上导致农地土壤退化及产生严重水土流失的侵蚀，却在以往的土壤侵蚀研究中被大大地忽视，这就是耕作侵蚀。 　　耕作侵蚀是土壤物质在耕作机具的作用下发生分散、搬运、沉积的过程。在耕作侵蚀过程中，土壤物质主要在农地内发生再分布，在坡地上，这种再分布则主要表现为坡面土壤的从上向下运动。 　　耕作侵蚀作为一种新近认识到的重要侵蚀过程，已引起国际上的广泛关注。耕作侵蚀研究也已在各大洲迅速开展起来。1997年起，欧共体将耕作侵蚀列为大型研究项目，组织了7个国家的科学家协作攻关，研究范围包括到全部欧共体国家；1997年7月在加拿大多伦多（Toronto）举行了第1次耕作侵蚀国际会议；1999年4月在比利时鲁汶（Leuven）举行了第2次耕作侵蚀国际会议；2001年8月将在英国埃克塞特（Exeter）再次举行关于耕作侵蚀影响的重要国际会议。 　　我国是一个幅员辽阔，农业人口众多，耕种历史悠久的农业大国，坡耕地面积大，尤其与西方发达国家相比，坡耕地普遍较短，较陡，较崎岖，且各地的耕作机具与耕作方式差异较大，因此，耕作侵蚀是在我国广泛存在、形式多样的一种重要类型的土壤侵蚀。为了认识我国坡耕地的耕作侵蚀规律，进而发展科学的坡耕地保护性耕作技术，我们从1999年开始，在我国黄土高原开展了耕作侵蚀研究。 　　我们在主持的国家自然科学基金项目“黄土地区耕作侵蚀评价”（1999—2001）、中国科学院水土保持研究所知识创新工程项目课题“耕作侵蚀过程与模拟”（1999—）及陕西省人事厅留学回国人员科技活动择优资助项目“农地耕作侵蚀研究”（2000—2002）的资助下，通过前两年的研究，已获得了黄土地区耕作侵蚀过程中的土壤再分布规律、黄土地区耕作侵蚀模型，黄土地区耕作侵蚀强度及其空间分布特征，以及黄土地区耕作侵蚀在总土壤侵蚀中的重要性及其空间变化规律。目前，我们正在对该地区耕作侵蚀其它方面的内容进行研究，各个项目进展顺利。 (王占礼，中国科学院 水利部 水土保持研究所， 陕西 杨凌 712100)     

松嫩平原典型农区玉米秸秆覆盖度遥感估算

农作物秸秆覆盖是当今保护性耕作技术运用最为重要的一种方式,在减少土壤侵蚀、提高农作物水分利用效率及土壤肥力方面具有十分重要的作用.本研究以Landsat-8 OLI影像为基础,基于偏最小二乘回归方法结合耕作指数和纹理特征,对研究区玉米秸秆覆盖度(Maize Residue Cover,MRC)进行估算研究.结果表明:(...     

耕作侵蚀对农田坡地景观影响的研究进展

耕作侵蚀是农田坡地景观一种重要的土壤侵蚀过程.随着农业生产实践的强化,耕作侵蚀对农业环境的不利影响已经引起了全球关注.该文综述了近年来耕作侵蚀对坡地景观地形、土壤质量、土壤碳库及作物产量影响的研究成果,结合中国土壤侵蚀严重的西部地区探讨了耕作侵蚀引起的坡地景观格局、能流、物流变化及其对水体的危害,分析了耕作侵蚀对坡地景观影响的研究中存在的问题并提出了相应的展望.     

保护性耕作对地表径流及土壤侵蚀的影响

采用人工模拟降雨方法对陇中黄土高原连续实施5a的4种耕作措施：传统耕作（T），传统耕作结合秸秆还田（TS），免耕（NT），免耕加秸秆覆盖（NTS）下豌豆地收获后的径流起始时间、径流量、土壤侵蚀量进行了研究。结果表明，在降雨强度为85mm／h的条件下，NTS可以延缓径流，减小径流强度。与NT，TS，T这3种处理比较，NTS的径流量分别降低了2．4％，12．1％，34．7％。入渗量分别增加了2．7％，13．6％，38．6％。径流出现时间分别延迟1．17，0．83，3．83min。土壤侵蚀量减少了0．3％，17．7％，62．4％。可见，免耕秸秆覆盖的水土保持效应最为明显，传统耕作的方式极易发生土壤侵蚀。     

作物残余物的防蚀作用

在长期抵御土壤侵蚀的过程中,作物残余物为一种有力的措施。 少量的作物残余物能够有效地减少土壤侵蚀量,终年保持土壤表层有充分的覆盖物是必要的。然而土壤覆盖物要受耕作及气候的,影响,本文介绍一种在不同的耕作作业之后,可以简便、迅速且经济的估计土壤覆盖物数量的方法。     

基于人工神经网络的坡面土壤侵蚀研究

 基于坡面土壤侵蚀产沙的复杂非线性特性,引用3层前馈型BP网络建模方法,对不同耕作措施坡面土壤侵蚀产沙进行模拟,模型输入层变量数为5个,分别代表降雨强度、坡度、坡长、土壤前期含水率和土壤容重,输出层变量为次降雨土壤侵蚀产沙量,并利用野外人工模拟降雨试验所得到的不同耕作措施(等高耕作、人工掏挖、人工锄耕和直线坡)坡面土壤侵蚀产沙实测资料,对网络进行模拟训练和预测,取得了较好的结果。该模型的建立与求解,为复杂坡面土壤侵蚀规律的研究提供了一条新途径。     

典型黑土侵蚀区不同耕作措施的水土保持功效研究

通过田间定位实验,测定了免耕、少耕、传统耕作和横坡垄作4种措施的地表径流量、侵蚀量、土壤储水量,同步测定了降雨量、降雨强度等指标,综合的评价了4种耕作措施的保水、保土功效.研究结果表明,免耕和横坡垄作年径流量分别比传统耕作少97.7%和96.8%,侵蚀模数分别比传统耕作少98.9%和99.2%,而少耕未降低土壤侵蚀.免耕秸秆覆盖和横坡垄作能够有效地控制土壤侵蚀和地表径流的发生,为作物生长提供更多的土壤有效水分.相关分析表明,4种耕作措施的径流量都与I30和I60达极显著水平;4种耕作措施地表径流主要发生在6-8月份,土壤侵蚀主要发生在6-7月份.     

半干旱区保护性耕作的效应

西北太平洋内陆半干旱区常规种植制度是冬小麦—休闲2 a轮作制,在这一轮作制度中,不采取保护性耕作措施,地表因扰动而导致严重的土壤侵蚀。采取完全随机排列试验,观测了免耕(NT)和常规耕作(TP)两种种植方式、冬小麦—春豌豆—冬小麦—休闲4 a轮作制下的地表覆盖率、土壤入渗率、径流量和土壤侵蚀量,结果表明:免耕的覆盖率为81%、入渗率为41 mm/h,明显高于常规耕作(分别为59%、14 mm/h),免耕的径流量为0.4 mm、侵蚀量为10 kg/hm2,低于常规耕作(分别为0.4 mm、21 kg/hm2),免耕有利于研究区域土壤侵蚀控制。     

黄土坡面的土壤侵蚀波动性

 通过对黄土高塬沟壑区不同土地利用情况下土壤侵蚀的137Cs法研究,发现从坡顶到坡脚,土壤剖面的137Cs含量呈现强、弱交替的波动变化。通过对土壤侵蚀波动性的分析以及与其他研究成果的对比分析,发现随着坡长的增加,土壤侵蚀在坡面上总是呈现出一定的波动性,并由坡面细沟侵蚀的变化规律所决定。坡面土壤侵蚀的波动性可分为2种类型:一种是受人类活动影响较大的耕作型;另一种是受人类活动影响较少的自然型。     

不同坡度径流小区产流产沙监测结果初报

相同土壤在同一降雨条件下,影响土壤侵蚀的因素是地形及植被。用粮农组织推荐的径流小区观测方法,经过2年对不同坡度上同一耕作方法和同一作物的侵蚀测定表明:10°～24°之间随坡度增大土壤侵蚀量增加,24°～35°之间随坡度增加土壤侵蚀增加趋势不大;径流系数也有同样反映。洋芋是陕北的主要作物,但洋芋作物地中的水土流失量大于其它作物地,甚至在陡坡26°时大于对照裸地。水平沟耕作栽培是一种有效治理措施,它在微地形上改变了地面坡度及坡长,有明显的截流保持水土效益,2年试验结果比坡地传统耕作减少土壤流失量60.3%。     

保护耕作保水效果评估

研究目的是对佐治亚州地区采用保护耕作后的保水效果进行评估。由保护技术信息中心提供美国2004年棉花、玉米和花生的总面积及采用传统耕作和保护耕作面积等资料。在2004年,佐治亚州85%的棉花、玉米和花生采用条播,其面积占沿海平原面积的90%。当前保护耕作约占总耕地面积的30%,主要以条播为主。雨水入渗模拟研究结果表明,保护耕作能降低径流、增加入渗达29%~46%。按这一结果估计,全州每年可降低灌溉水量4%~14%。如果以集中条播为主的县采用保护耕作的面积增加到40%,估计可额外增加保水量1%~6%。     

^137Cs法估算南方红壤地区土壤侵蚀作用的初步研究

第四纪红色粘土发育的红壤在我国南方地区分布较广 ,不合理的开发和利用导致植被覆盖破坏严重 ,致使该地区长期以来遭受强烈的土壤侵蚀作用。1 37Cs作为一种有效的示踪剂 ,在国内外越来越多地用于中长期 ( 4 0余年 )以来的土壤侵蚀模数的估算。采用 1 37Cs技术 ,研究第四纪红色粘土发育的红壤典型小流域的土壤侵蚀作用。结果表明 ,该流域的1 37Cs基准值为 2 10 7Bq/m2 ;对于表土质地较为粘重的非耕作红壤而言 ,1 37Cs在土壤剖面中呈指数型分布 ;该流域内山坡和山顶非耕作土的 1 37Cs分布深度通常在 15 cm以内 ,而耕作土中则达 3 0 cm ;对于坡度相对较大 ( 5 .5～ 11°) ,植被条件较差的迎风坡非耕作红壤而言 ,其土壤侵蚀模数达 11.2～ 14 .5 t/hm2 · a;对于坡度较小 ( 1.5～ 4 .5°) ,植被条件较好的背风坡非耕作红壤而言 ,土壤侵蚀模数为 0 .3～ 10 .8t/hm2·a;坡上部水作梯田的侵蚀作用比坡下部的水作梯田小 ,且水作梯田比旱作梯田更有利于水土保持。     

河龙区间水土保持工程与耕作措施减沙量计算

为解决区域上工程、耕作措施减沙量的计算问题,以河龙区间(河口镇—龙门)为研究区,按1%密度布设野外调查单元。以野外调查单元地块的耕作措施状况和已有研究成果为基础,计算了野外调查单元潜在土壤侵蚀量A′与土壤侵蚀量A。以A/A′作为布设野外调查单元网格的耕作措施因子值,获得区域耕作措施因子图层,进而进行土壤侵蚀量和减沙量计算。计算结果在水土流失面积、强度分布上与已有成果基本一致,全区土壤侵蚀模数为4 004t/(km2.a),产沙量为4.54×108 t/a。耕作措施总减沙量为8.00×107 t/a,主要集中在中部的佳县、临县、神木县等黄土丘陵沟壑区。     

绿化样板淳化县境内水库流域的水土流失

本文首先分析了淳化县水库流域的土壤侵蚀类型和土壤侵蚀特点。在此基础上,提出了水库流域水土保持应抓住4个方面:1、改变地形比降,抬高局部地区侵蚀基准面;2、开展植树种草,扩大植被的覆盖面积;3、改进耕作方式,防止7—9三个月的土壤侵蚀;4、库区土壤侵蚀的防治。     

紫色土坡耕地土壤侵蚀及其防治措施研究进展

紫色土是我国西南地区一种主要的土壤类型,具有土层浅薄、结构性差和有机质含量低的缺点,同时又具有成土速率快、生产性能高的优点。在紫色土坡耕地上,不仅降雨和地表径流对坡面土壤迁移起着重要作用,而且壤中流的侵蚀也不可忽视。与此同时,耕作侵蚀作为坡耕地上主要的人为加速侵蚀形式,在坡面土壤侵蚀、搬运和堆积过程中也起着举足轻重的作用。对紫色土坡耕地的土壤侵蚀现状、定量研究方法和防治措施等作了简要论述,并指出:在紫色土坡面水蚀过程中,壤中流侵蚀过程扮演着重要的角色,但该方面研究成果较少,今后应当加强;相对于水蚀而言,耕作侵蚀的研究还很少,且在该区域主要关注单纯的耕作侵蚀效应,耕作侵蚀与水力侵蚀的交互作用研究更少,因此需要加强对耕作侵蚀和水力侵蚀的耦合作用机制的研究;在研究方法方面,应将各种定量研究方法有机结合,互相验证,开展多尺度的定位观测和控制试验。