Influence of former lynchets on soil cover structure and soil organic carbon storage in agricultural land,Central Czechia

Lynchets represent a traditional landscape element in agricultural landscapes having multiple functions in soil material redistribution, water retention, biodiversity and landscape character. They act as a barrier to translocated soil matter, and they can store a significant amount of soil material and soil organic carbon. Lynchets developed in many regions during formation of agriculture landscape as field boundaries or path networks. Further management led to unleveling of the fields and development of lynchets. During the 20th century, a large number of lynchets disappeared in Central and Western Europe due to land consolidation, intensification and industrialization of agriculture. This study was performed at a large agricultural study plot with dissected relief (Central Czechia) with the aim of assessing the influence of former but now completely levelled lynchets on actual soil stratigraphy, depth, soil organic carbon stocks and structure of soil units. The soil profiles in 20‐m‐long transects perpendicular to former lynchets were analysed, and statistical relationships between the positions above, in and below the former lynchets were assessed. The results showed high variability of studied soil characteristics in the areas of former lynchets. Statistically significant greater A horizon thickness (50–100 cm) and SOC stock (12.7 kg/m²) were observed in the location of a former lynchet, where colluvial soils were identified. Other areas of accumulation were identified below a lynchet, at the former break‐in‐slope. The strip above a lynchet was identified as a sediment delivery area, having a partly truncated soil profile. SOC concentration and SOC stock in A horizon did not differ significantly in the positions in, above or below a lynchet.     

黄土高原南部土地利用/覆被变化的土壤侵蚀效应

基于3S技术对黄土高原南部地区土地利用/覆被变化及空间分布格局进行了综合测评,同时应用通用土壤流失方程(USLE)定量研究了不同土地利用方式下的土壤侵蚀效应.研究表明,研究区1980-2005年共有1 123.80 km2耕地被用为城镇建设用地,建设用地面积净增了1 238.29 km2,林地、草地面积总量变化小,但局部地区流转特征显著;与此同时,该区土壤侵蚀模数从11.54 t/(hm2·a)增至13.81t/(hm2·a),1980和2005年黄土沟壑区侵蚀模数的峰值分别为1 708.52和1 584.69 t/(hm2·a).该区域土壤侵蚀效应与土地利用空间格局耦合性较强,林地、草地由于分布区域海拔高,坡度陡,侵蚀强烈,而地势低洼、平坦地区(建设用地、耕地、未利用地)的土壤侵蚀强度小.林地、草地的土壤侵蚀效应由于受到地形因素的影响,对降雨侵蚀因子增强的响应尤其明显.2005年该区林地和草地的平均侵蚀模数分别增加了2.34和7.32 t/(hm2·a),并且微度以上侵蚀等级的面积有所增加.     

土地利用类型对侵蚀黄壤腐殖质及土壤酶的影响

[目的]研究土壤侵蚀条件下,土地利用类型对黄壤不同土层深度的腐殖质(胡敏酸、富里酸和胡敏素)和4种重要土壤酶的影响,为保持土壤肥力提供科学依据。[方法]采用锯齿形布点法,采集土壤表层至30cm深度的3个土层土壤样品,用3次4分法淘汰多余样品,再测定相应指标。[结果](1)保持土壤肥力最好的是灌丛和园地,耕地最容易受侵蚀;土壤肥力高低与胡敏素的含量有直接关系。(2)土壤侵蚀导致水分和氮元素流失会影响胡敏酸的含量;林地、园地和耕地土壤表层的富里酸易流失,而草地仅对于土壤表层肥力保持有作用。(3)耕作对土壤表层的脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性的不利影响较大;土壤侵蚀导致的土壤pH值改变对土壤酶的影响也很明显。(4)相关性分析表明腐殖质各组分含量与4种土壤酶都有着密切的联系且互相影响。[结论]黄壤受侵蚀下,土地利用类型对腐殖质及土壤酶有明显不同的影响。     

云蒙湖流域不同土地利用类型的土壤侵蚀特征分析

在RS与GIS支持下,获取云蒙湖流域土地利用空间数据,选用RUSLE模型估算土壤侵蚀量,对云蒙湖流域不同土地利用类型的土壤侵蚀特征进行分析。结果表明:1986—2010年间,土壤年总侵蚀量由647万t降至630万t,水土保持生态恢复工程取得了一定的成效;云蒙湖流域耕地土壤侵蚀最为严重,1986年和2010年土壤侵蚀模数高达5 325t/(km2·a)和5 504t/(km2·a),分别占土壤侵蚀总量的85.8%和84.7%;草地是重点治理的另一对象,强度以上等级侵蚀都分别占总侵蚀面积的40%和44%;随着耕地和草地类型的转入,居民用地侵蚀面积由1986年的1 010hm2增至2010年的2 608hm2,土壤侵蚀总量由5.4万t增至14.2万t,是变化较为明显的土地利用类型。     

小流域综合治理前后土地利用结构和土壤侵蚀强度变化研究

土地利用结构调整和减少土壤侵蚀面积、降低土壤侵蚀强度是小流域综合治理工程的主要效益,小流域综合治理前后土地利用和土壤侵蚀变化分析是评价工程实施效益的重要方面。以云贵鄂渝水土保持世行贷款/欧盟赠款项目重点监测小流域-盆古小流域为研究对象,基于治理前后的两期高分辨率遥感影像和eCognition、Arcgis软件,对盆古小流域治理前后的土地利用和土壤侵蚀变化情况进行了分析研究。结果表明:2008~2011年盆古小流域旱地、水田等面积减少,有林地和梯田等面积增加;小流域轻度侵蚀在有林地中分布最多,而轻度以上侵蚀主要分布在旱地中;另外,小流域土壤侵蚀这一期间整体呈现由强转弱的趋势,表明小流域综合治理工程取得了明显成效。     

不同覆盖措施对褐土养分流失的影响

为探究不同覆盖措施对养分流失及其粒径分布的影响,采用人工模拟降雨试验的方法,模拟了不同雨强(30,60mm/h)和不同覆盖物(枯落物、砾石)下,不同覆盖度对褐土坡面养分流失的影响,并对侵蚀土壤的粒径分布、养分流失浓度进行了分析。研究表明:(1)不同覆盖措施均能有效减少土壤流失,250g/m~2的枯落物和盖度为50%的砾石覆盖可减少91%~98%和68%~91%的土壤流失。(2)褐土坡面下,被侵蚀土壤中有机质、速效氮、速效磷的浓度基本不随覆盖条件的变化而变化,而速效钾的浓度随坡面覆盖度的增加可增至裸地对照组的144%~325%。(3)土壤中养分流失随坡面覆盖度增加而减少,250g/m~2的枯落物和盖度为50%的砾石覆盖可减少64%~96%和43.29%~94.39%的养分流失。(4)被侵蚀土壤的粒径显著小于侵蚀前土壤,并且侵蚀模数越大,被侵蚀土壤的粒径组成越接近于原状土。     

Effects of vegetation cover on the tendency of soil to crust in South Africa

Abstract. Tendency to crust is a potentially useful index for assessing soil degradation and for assisting land use planning in South Africa. In this study, the influence of land use, geology and vegetation cover on the tendency of soil to form a surface crust was investigated in six vegetation types. Crusting at all sites was greater in exposed soils than soils under vegetation, as determined by infiltration rate, water dispersible clay and modulus of rupture. In Renosterveld, crusting was markedly greater in exposed soil than vegetation covered soil (mean infiltration 16 vs 44 mm h⁻¹; dispersible clay 2.6 vs 2.2%; modulus of rupture 121 vs 64 kPa). Greater crusting in exposed soil was attributed to lower soluble salt and labile carbon (C) contents and an associated increase in the dispersion of clay. In Karoo, crusting of exposed, shale-derived soils was greater than that of exposed, dolerite-derived soils (infiltration 40 vs 83 mm h⁻¹; dispersible clay 2 vs 1.2%), and a similar pattern was evident in Tall Grassveld (infiltration 18 vs 36 mm h⁻¹; dispersible clay 1.2 vs 0.9%; modulus of rupture 31 vs 21 kPa). In Upland Grassland, cultivation of maize and rye enhanced crusting. In Thicket, crusting was greater in soils from open, degraded vegetation than intact, densely wooded sites (infiltration 19 vs 51 mm h⁻¹; modulus of rupture 16 vs 34 kPa), probably due to lower content of soil C. In Bushveld, crusting was greater in annually burnt plots than unburnt plots (infiltration 109 vs 163 mm h⁻¹; dispersible clay 0.9 vs 0.6% on granite-derived soils; and infiltration 56 vs 72 mm h⁻¹; dispersible clay 1.5 vs 1.3% on basalt-derived soils). Greater crusting of soil from burnt plots was ascribed to a reduction in soil C and soluble salts as well as a greater exchangeable sodium percentage.     

不同区域土地利用与土壤侵蚀空间关系研究

在总结土地利用与土壤侵蚀空间关系一般研究方法的基础上,引入并修正了土壤侵蚀强度综合指数和区域土壤侵蚀强度综合指数,对整个中国境内、辽河中下游地区、南水北调丹江口水库水源区湖北部分和广东省惠东县4个区域土地利用类型与土壤侵蚀强度空间关系进行了定量比较分析。结果表明:不同区域土地利用类型的土壤侵蚀序列各不相同,而同一区域不同时期土地利用类型的土壤侵蚀序列不确定;新出现的难利用地比长期闲置的难利用地土壤侵蚀发生率高;草地土壤侵蚀发生率偏高;耕地中旱地的土壤侵蚀发生率高;建设用地建设时土壤侵蚀强度大,而建成后土壤侵蚀强度小。     

川中不同类型小流域土壤侵蚀特征分析

以川中小流域为研究对象,2004年第5期小流域竣工验收报告为基础数据,以流域土地利用方式面积比例为指标进行聚类,将小流域分为不同类型,然后分别建立以不同类型小流域的土壤侵蚀量为因变量,用地面积为自变量的多元线性回归方程。从而比较区域内部小流域之间的差异,分析不同类型小流域的土壤侵蚀特征,以期更有针对性地为小流域综合治理提供理论和实际依据。研究表明:（1）根据其主要土地利用方式,研究区小流域分为4类;（2）不同类型小流域,水土流失主要及最大来源、侵蚀模数等特征有显著差异。     

雨强和土地利用方式对黄土丘陵区水土流失的影响

为了更好掌握黄土丘陵区雨强和土地利用方式对水土流失的影响规律和机理,利用人工降雨模拟器,设计了5种雨强和4种土地利用方式的区组试验,对水土流失进行了定量研究。结果表明：雨强对不同土地利用方式的产流产沙都呈极显著的正效应,4种土地利用方式的地表平均产流产沙与雨强均呈幂函数显著增长趋势;5种雨强的平均地表产流量为林地＞休闲耕地＞栽培草地＞草地,平均产沙量分别为休闲耕地＞栽培草地＞草地＞林地,产流与产沙没有呈现完全的对应关系。如果没有林冠层、灌木层和枯枝落叶层对降雨的截留、阻滞和消弱,林地产流量高于其他土地利用方式,但具有良好的保土效果,而草地具有良好的保水和保土效果。     

Effects of land use on soil erosion and nitrogen loss in the hilly area of the Loess Plateau,China

This study examines the effects of land use and slope angle on runoff, soil loss and nitrogen loss from hillslopes of the Loess Plateau in China. Farmland, wasteland and four forest treatments (sea buckthorn+poplar, immature sea buckthorn, mature sea buckthorn, and immature Chinese pine) were the types of land use that were compared. The results showed that July was the critical period for runoff, soil loss and nitrogen loss from farmland. Farmland was the most susceptible land use. Sea buckthorn+poplar, immature sea buckthorn, and mature sea buckthorn limited the runoff, soil loss and nitrogen loss. Farmland on slopes over 15 degrees should be abandoned because of the high erosion rate and nitrogen loss. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

贵州中部岩溶丘陵区不同土地利用和管理方式对土壤肥力的影响

本文研究了黔中岩溶丘陵区几种不同士地利用和管理方式下土壤物理、化学和生物学性状的特征。结果表明,农林(林草)复合利用模式在土壤粒级组成、孔隙分布、持水性能、有机质和N、P养分、酶活性等方面表现出较好的肥力性状特征,有机无机肥配施、精细管理的灌溉农田次之,而粗放管理的旱坡耕地,土壤肥力性状严重恶化,逐步向石漠化景观演变。不同土地利用方式和管理措施显著影响土地肥力变化的程度和方向,调整土地利用结构,实行基本农田精细管理、陡坡耕地退耕还林(革)是保护土地资源,实现区域生态重建和农业可持续发展的根本途径。     

土壤侵蚀研究中有关的人地关系问题探讨

探讨土壤侵蚀研究中的人地关系问题有利于水土保持工作更有针对性的展开.从自然侵蚀到加速侵蚀的发展过程,体现了人类活动同自然环境关系之间的变化.在回顾了加速侵蚀的历史发展过程之后,我们发现加速侵蚀的日益严重受人地关系变化的控制.人口压力和有限的资源之间的矛盾正是当前加速侵蚀产生的人地关系背景.解决基本的生存需要和提高生活质量尽管带来了巨大的社会效益,但如果忽略了环境的保护就会造成加速侵蚀的发生.因此,它们构成了加速侵蚀中的人类活动的直接动因.同时,人类大规模的水土保持对于减缓侵蚀和改善生态环境也发挥了巨大的作     

黄土高原土壤分离速率的季节变化研究

为定量研究水动力对土壤分离速率的影响,采用变坡实验水槽方法,在特定水动力条件下,分析黄土高原七种典型土地利用类型土壤分离速率的季节变化。结果表明:(1)不同土地利用下土壤分离速率差异显著,测定期内平均值为谷子土豆玉米大豆荒坡草地林地;(2)除林地外,各土地利用类型土壤分离速率具有明显的季节变化,变化幅度为玉米谷子大豆荒坡土豆草地林地;(3)农地土壤分离速率的季节变化主要由农事活动导致,播种、除草、收获等农事活动可使土壤分离速率提高2～6倍;(4)土壤表层粘结力对各类土地利用土壤分离速率的季节变化具有重要影响。研究结果为进一步分析土壤侵蚀过程和建立侵蚀模型提供了一定的理论基础。     

密云水库上游地区不同土地利用方式面源污染试验

为了更合理地利用土地、减少面源污染,利用密云水库上游石匣坡地径流场不同土地利用试验小区的5年观测数据,分析不同土地利用方式对面源污染的影响。研究表明:不同土地利用方式多年平均次径流系数差异明显,依次为清耕休闲地>坡耕地玉米>荒草坡>鱼鳞坑刺槐>水平条山楂,多年平均土壤侵蚀量与径流中TP、TN和CODMn流失量随径流系数的增大而增加,流失量与径流系数呈显著的正相关关系;径流中养分含量与径流系数之间没有显著相关关系。因此,通过增加植被覆盖或改变土地利用方式可大大减轻水土流失及其造成的面源污染。     

黄土高原丘陵沟壑区的土壤侵蚀与土地利用

黄土高原丘陵沟壑区生态农业建设的目标是调和自然和人类的关系,不合理的土地利用是导致土壤侵蚀的主要因素,控制严重的土壤侵蚀并改善提高当地人民的生活水平,合理利用土地资源调整土地利用结构是建设秀美山川的根本出路。     

不同土地利用背景下土壤侵蚀空间分布规律研究

在 RS与 GIS技术的支持下 ,对不同土地利用背景下的土壤侵蚀空间分布规律进行了定量研究。具体表现为通过空间分析 ,对不同土壤侵蚀下的土地利用类型、不同地貌特征下的土壤侵蚀状况、不同土地利用结构下的土壤侵蚀进行了动态分析。研究结果表明 :我国的土壤侵蚀以水力侵蚀为主 ,其次为风力侵蚀和冻融侵蚀。我国的水力侵蚀以微度水力侵蚀为主 ,随着侵蚀强度的增加 ,侵蚀面积在逐渐减少 ;我国的风力侵蚀以剧烈风力侵蚀为主 ,随着侵蚀强度的增加 ,侵蚀面积逐渐增加 ;在冻融侵蚀区以微度冻融侵蚀为主 ,随着侵蚀强度的增加 ,侵蚀面积逐渐减小。对我国威胁最大的是风力侵蚀 ,因此 ,研究如何防治风力侵蚀 ,阻止土壤沙漠化 ,在目前是一项十分紧迫的任务。     

科尔沁沙地土地利用变化对大型土壤节肢动物群落影响

土地利用类型是地球表层系统最突出的景观标志,不仅可以客观地展示地球表面特征空间格局的活动,还反映着地球表面景观的时空动态过程[1-2].由于土地利用变化与人类活动和全球气候变化密切相关,对生物多样性消长、生态环境演变、生态安全水平以及人类可持续性发展有着重要影响,因而其研究已成为当今全球变化研究的前沿和热点课题[1,3].     

FLUS-CSLE模型预测黄土高原典型流域不同土地利用变化情景土壤侵蚀

流域土壤侵蚀预测对于了解未来土壤侵蚀发展趋势,制定未来水土保持治理策略具有重要意义。为了提出一种适用于黄土高原地区的易于评估未来不同土地利用管理策略的土壤侵蚀预测方法,该研究基于地形、降雨、土壤、遥感影像数据,完成韭园沟流域2010-2020年的土地利用空间分布解译,并计算历史时期（2010-2020）的土壤侵蚀模数,基于未来土地利用模拟（Future Land Use Simulation,FLUS）模型完成流域2025年土地利用分布状况预测,以此为基础获得未来植被覆盖措施因子和耕作措施因子,结合CSLE模型预测2025年自然发展、经济增长、生态保护3种不同土地利用变化情景下土壤侵蚀状况。结果表明：1）韭园沟流域土地利用类型主要为草地（面积占比62.23%）和林地（28.41%）,其次是耕地、建筑物和水体,在2010-2020年期间土地利用空间分布格局经历了较大变化,林、草地面积增加8.36%,耕地面积减少30.3%。2）流域2010、2015、2020年这3 a间土壤侵蚀模数平均值分别为19.49、15.83、20.7 t/(hm2·a),整体呈现先降低后增加的趋势,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数由大到小为耕地（40.56 t/(hm2·a)）、草地（18.79 t/(hm2·a)）、建设用地（10.25 t/(hm2·a)）、林地（8.02 t/(hm2·a)）。3）在积极的生态保护情景下,2025年林、草地面积较自然发展情景基本持平但林地面积比例有所增加,较经济增长情景林、草地面积增加5.06%,耕地面积较自然发展情景增加1.20%,较经济增长情景减少14.73%。4）2025年流域自然发展、经济增长、生态保护情景下土壤侵蚀模数分别为24.3、22.9、18.3 t/(hm2·a)。采取积极的生态保护情景发展模式,建设用地面积适度扩张可以兼顾生态保护和经济发展的需要。该研究为流域未来的土地利用规划以及水土保持治理提供参考。     

对板栗园树盘土壤双重覆盖的效应研究

对板栗园树盘土壤进行麦秸、黑色地膜和无色地膜的单一或双重覆盖试验。结果表明，所有覆盖处理的保水效果均好于对照，但对温度的影响因不同处理而有差异；覆草＋覆膜的处理不仅具有显著的增温保墒作用，能培肥地力，双重覆盖处理的有机质平均含量比单独的膜覆盖增加0.1%，有效磷和有效钾分别提高1.2和5.7 mg·kg^-1，孔隙度增加3.21%，栗果产量增加10.70%。综合各种效应不同处理优劣顺序为：黑膜+草>无色膜+草>覆草> 黑膜>无色膜>对照。