不同坡长条件扰动地表下土壤入渗与贮水特征

通过径流小区试验,研究了不同坡长条件下人为扰动地表后不同坡位的土壤贮水与入渗特征。结果表明,同一坡位扰动地表条件下,土壤最大吸持贮水量、饱和贮水量随坡长的增加而增加,不同坡长的最大滞留贮水量在上坡位和中坡位的规律是40m20m60m坡长条件。不同坡长及坡位下土壤最大吸持贮水量、饱和贮水量及最大滞留贮水量差异性显著(P0.05)。同一坡长条件下,20m和40m坡长扰动地表后的初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率均大于自然状态下的坡面,60m坡长扰动地表后的土壤入渗特征小于自然状态下的坡面,可以说明60m坡长扰动地表后土壤的入渗性能下降。在自然状态下的较长坡长下,坡位偏低的土壤入渗性能较好。通用经验公式模型对径流小区土壤入渗拟合精度较高,考斯加柯夫(Kostiakov)模型和霍顿(Horton)模型拟合的效果次之,菲利浦(Philip)模型拟合效果较差。通过相关性分析,土壤容重与土壤入渗性能呈极显著相关,说明土壤容重是影响土壤入渗的主要因子。     

三峡库区紫色土的碎石分布特征

碎石含量高是紫色土的重要特征之一,但有关紫色土坡面碎石分布特征的报道却不多见。为了弄清楚碎石在紫色土中的空间分布规律,在选取的坡面断面上(含相对较陡坡和相对较缓坡两个坡面),从坡顶至坡脚布置采样点,开挖土壤剖面,分层取样测定不同坡位不同土层的碎石含量和碎石粒径。研究结果表明:(1)紫色土的碎石含量集中分布在40%以下,且以小碎石(5~20 mm)和中碎石(20~76 mm)为主;(2)随着土层加深,中碎石和大碎石(76~250 mm)含量增加,小碎石含量变化不大,总碎石含量和碎石等效粒径随着土层的加深而提高;(3)在较陡坡面上,碎石含量和碎石等效粒径从坡脚至坡顶逐渐减小,而在缓坡面上,碎石含量从坡脚至坡顶逐渐增加。山区紫色土坡面碎石分布在土层垂直方向上主要受土壤发生过程制约,土层深度对碎石含量和碎石粒径配比有显著影响,在坡面方向,碎石的分布由控制颗粒搬运的侵蚀作用力或重力作用力决定。     

生物埂不同植物类型下土壤分离水力学特性研究

【目的】探明川中丘陵区六棱型预制网格式生物埂不同植物类型下土壤分离能力与细沟水流水力学特性间的数学关系。【方法】野外采集生物埂坡面麦冬和韭菜2种植物根系下的原状土样(直径10 cm),以单一网格式生物埂裸坡为对照,建立室内模拟细沟(长4 m,宽0.12 m,深0.1 m),在3个坡度(15°、20°、25°)、5个流量(39.86、59.98、79.67、100.45、121.16 L/min)的完全组合条件下进行冲刷试验,探讨水力学参数(雷诺数Re、弗汝德数Fr、Darcy-Weisbach阻力系数f、曼宁系数n)与土壤分离能力间的数学定量关系。【结果】1)不同植物类型下生物埂土壤分离能力表现为麦冬(均值2.24 kg/(s·m^2))>对照(均值1.34 kg/(s·m^2))>韭菜(均值1.09 kg/(s·m^2))。2)土壤分离能力与水流流态与流型参数之间均呈幂函数正相关,其中与雷诺数Re呈极显著幂函数正相关(均值R^2=0.75,P<0.01),与弗汝德数Fr呈显著幂函数正相关(均值R^2=0.27,P<0.05)。3)土壤分离能力与水流阻力参数间的关系主要呈负相关,其中与Darcy-Weisbach阻力系数f呈显著幂函数负相关(均值R^2=0.36,P<0.05),而与曼宁系数n之间的幂函数关系不显著(均值R^2=0.16,P>0.05)。【结论】与麦冬相比,韭菜增强土壤抗侵蚀能力的效果更显著。水力学参数中,水流流态流型参数中雷诺数Re预测土壤分离能力的效果相对较好,水流阻力参数中以Darcy-Weisbach阻力系数f效果较好,总体比较,以雷诺数预测土壤分离能力效果最好。     

基于多元统计分析的汉丰湖水质评估及原因解析

为明确三峡库区最大的库中湖——汉丰湖水质的时空变化特征及其主要影响因素,在汉丰湖来水区、湖区、出水区设置14个采样点,于2015年每月下旬在各点位采集水样并分析主要水质指标,综合运用多种统计评价方法,解析汉丰湖水质的时空变化特征及主导因素。结果表明,汉丰湖水质空间变化可聚类为4个区域：南河来水区（区域1）、东河来水区（区域2）、汉丰湖上游（区域3）和汉丰湖中下游（区域4）,其月份变化可聚类为2个时段：蓄水期（1-2月及9-12月）和泄水期（3-8月）。营养状态指数分析显示区域4中的调节坝（HF5）及调节坝下（XJ1）水质呈中营养状态,而其余点位及区域水质均为轻度富营养,各月份水质表现为1月、12月为中营养,10月为中度富营养,其他月份均为轻度富营养。汉丰湖水体中总氮（TN）、铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）、总磷（TP）、可溶性磷（DP）、正磷酸盐（PO₄^3--P）、高锰酸盐指数（COD_Mn）浓度均表现为自上游向下游降低趋势。主成分分析揭示流域水土流失是汉丰湖水质恶化的主要诱因,而三峡库区水位调控也对湖区水质产生重要影响。     

三峡库区皇竹草植物篱对坡面土壤分形特征及可蚀性的影响

基于土壤颗粒分形维数及EPIC模型研究定植皇竹草植物篱,对三峡库区坡耕地土壤分形特征及土壤可蚀性的影响作用。结果表明：植物篱对坡面土壤粘粒的拦截作用显著,粘粒在篱前富集含量升高;土壤分形维数与土壤砂粒含量呈负相关,与粉粒、粘粒含量呈正相关,总体上表现为：粘粒〉砂粒〉粉粒,土壤颗粒分形维数值受细颗粒含量的影响作用显著;土壤可蚀性K值与土壤砂粒含量呈极显著的正相关,相关系数为0.870;与土壤粉粒含量、粘粒含量、有机碳含量、团聚度及土壤颗粒分形维数呈负相关,相关系数分别为-0.538,-0.739,-0.603,-0.486,-0.538;有机质及粘粒含量的高低是反映库区土壤抗侵蚀能力强弱的有效指标。皇竹草植物篱带间距对三峡库区坡耕地土壤颗粒分形特征及可蚀性的影响作用总体上表现为：4.5 m带间距〉5.5 m带间距〉7.5 m带间距。库区10°坡耕地篱带间距布设在6 m以内时,植物篱对改善坡面土壤分形特征、降低坡面土壤可蚀性、控制农业面源污染的作用最显著。     

参与式水土保持生态建设模式探讨——以重庆市合川区水土保持世界银行贷款/欧盟赠款项目为例

把参与式理念融入水土保持生态建设过程中,能够强化参与农户的主人翁意识,充分发挥其主观能动性,使水土保持生态建设取得良好的效果。以重庆市合川区水土保持世界银行贷款/欧盟赠款项目为例,简要分析了参与式水土保持生态建设模式的基本思路和特征,并介绍了该模式的具体做法。     

植物篱对紫色土区坡地土壤养分分布特征的影响

通过土壤养分测定,研究了新银合欢植物篱对紫色土区坡地农耕地、经济林地两种土地利用方式及10°,15°坡度下土壤0-20 cm及20-40 cm层养分分布特征的影响。结果表明:植物篱对农耕地小区0-20cm层土壤中SOM、TK,对经济林小区土壤0-20 cm层中TK、AP的含量影响作用较显著;植物篱对农耕地小区土壤20-40 cm层中SOM、TN、TP、AK及TK,对经济林小区土壤20-40 cm层中TN、TK、AN及AK的含量影响作用较显著。农耕地及经济林地小区植物篱对土壤0-20 cm层和20-40 cm层养分含量影响作用大体上表现为农耕地经济林,10°15°,0-20 cm层20-40 cm层。此外,土壤0-20 cm层SOM与TP、AK间呈显著正相关,相关系数分别为0.543,0.581;与AN呈极显著正相关,相关系数为0.905。AN与AK间呈极显著正相关性,相关系数为0.637。AK与AP呈极显著负相关性,相关系数为-0.631。     

紫色土坡耕地植物篱的水土保持效应研究

在四川盆地紫色土区通过标准径流小区试验,研究新银合欢(Leucaena leucocephala,豆科银合欢属)植物篱、香根草(Vetiveria zizanioides,禾本科香根草属)植物篱对坡耕地水土流失和微地形的影响.结果表明:10.,15.坡耕地上,新银合欢植物篱和香根草植物篱均表现出一定的水土保持效应,此效应需要约2年时间才开始显现.据2010年和2011年径流小区的水土流失监测数据知,植物篱对泥沙的控制效应优于对径流的控制效应;同坡度时,香根草植物篱对径流泥沙的拦截效应优于新银合欢植物篱;定植时间较长时,植物篱的减流减沙效益较好,尤其表现在固土减沙方面;坡度对径流泥沙的影响显著于植物篱对径流泥沙的影响,但定植植物篱2年,二者对径流泥沙的影响差距缩小.此外,定植植物篱2年,植物篱改变坡耕地微地形的效应开始显现,篱带前出现泥沙淤积带,篱带间农地坡度变缓,篱带下出现土坎,此种现象以15.坡耕地比10.坡耕地、香根草植物篱小区比新银合欢植物篱小区、底行植物篱带处比中行及顶行植物篱带处稍明显.     

不同土地利用方式下紫色土坡地水土流失特征-以涪陵为例

通过对涪陵区水土保持监测分站径流小区2006年全年降雨、径流和泥沙流失观测资料进行分析,得出不同土地利用方式下径流泥沙流失规律。结果表明：在种植作物的小区,径流量、泥沙流失量均与降雨量呈正相关,相关系数最高达到了0．9763。6号弃土弃渣小区年径流量（7．99m^3）与泥沙流失量（26．58kg／m^3）均比其他小区大出许多。各小区径流量、泥沙流失量与降雨量或降雨强度间的关系可以用回归方程描述,经检验后均具有显著意义,能较好地表达拟合效果,     

紫色土区植物篱篱前淤积带土壤团聚体稳定性特征研究

为探讨紫色土区植物篱篱前淤积带土壤团聚体的稳定性,试验以该淤积带土壤为研究对象,设置了10°对照小区(T1)、10°新银合欢植物篱小区(T2)、10°香根草植物篱小区(T3)、15°对照小区(T4)、15°香根草植物篱小区(T5)等5个处理,采用萨维诺夫法测定了风干团聚体和水稳性团聚体的组成状况,以保存机率、稳定性指数、PAD(结构体破坏率)、MWD(平均重量直径)、GMD(几何平均直径)、MWSSA(平均重量比表面积)、CS(偏度系数)和CE(峰凸系数)等为评价指标,分析了不同坡度、不同植物篱种类下篱前淤积带土壤团聚体稳定性特征。结果表明:(1)各个小区篱前淤积带的水稳性团聚体数量表现为T2和T3小区明显大于T1,T5小区略微大于T4小区但不明显,大坡度下植物篱对紫色土起到保土减沙作用需要一个前期过程。(2)同一坡位情况下,各个小区篱前淤积带土壤团聚体稳定性指数表现为T3T2T1、T5T4,而PAD则表现为T1T2T3、T4T5,较之对照小区,植物篱表现出对土壤团聚体抗侵蚀性的强化效应。(3)同一坡位情况下,风干团聚体、水稳性团聚体的MWD、GMD和CS均表现为T3T2T1、T5T4,而MWSSA则相反,香根草植物篱较新银合欢植物篱更有利于增强团聚体的结构稳定性。(4)PAD能很好地描述干、湿筛处理前后团聚体的稳定性变化,风干团聚体的CS可作为评价团聚体抗机械稳定性的最佳指标,水稳性团聚体的MWD和GMD可更好地表达团聚体的水稳定性。