喀斯特坡耕地及其浅层孔(裂)隙土壤侵蚀响应试验研究

通过模拟喀斯特坡耕地地貌特征和喀斯特地下孔(裂)隙构造,采用人工模拟降雨试验,研究不同降雨强度、不同坡度、不同地下孔(裂)隙度及降雨历时条件下地表及地下的土壤侵蚀响应。结果表明,(1)地表径流与降雨强度、坡度的变化呈极显著正相关关系,与地下孔(裂)隙度的变化呈显著负相关关系;地下孔(裂)隙流与坡度、降雨强度的变化呈极显著负相关关系,与地下孔(裂)隙度的变化呈极显著正相关关系。(2)地下孔(裂)隙流流量、累积产沙量均随雨强的增大呈先增大后减小的变化规律。(3)总体上,地表径流随坡度的增大呈增大趋势,地下孔(裂)隙流随坡度的增大呈减小趋势;地表累积推移质和悬移质流失量随坡度的增大总体呈增大趋势,地下孔(裂)隙流的累积悬移质流失量随坡度的增大总体呈减小趋势。(4)地表产流、产沙随地下孔(裂)隙度增大而减小,而地下产流产沙则相反。(5)降雨强度、坡度和地下孔(裂)隙度等因子对地表径流及地下径流的影响程度依次是坡度降雨强度地下孔(裂)隙度。     

喀斯特植被恢复过程中的土壤分形特征

基于粒径的重量分布表征分形维数的计算方法,对喀斯特山区植被恢复过程中的土壤颗粒、团聚体、微团聚体粒径分布的分形维数进行研究,并分析其与土壤理化性质的关系。结果表明,随着植被的不断恢复,>0.25mm水稳性团聚体不断增多,土壤结构不断改善;土壤颗粒分形维数除与土壤水解氮呈显著正相关外(P<0.05),与其他因子的相关性较小,均未达显著性水平;土壤微团聚体和水稳性团聚体分形维数与有机质和全氮、水解氮呈显著负相关,与结构体破坏率呈显著正相关。土壤微团聚体及水稳性团聚体分形维数能较好地反映植被恢复过程中土壤理化性质的演变,可以作为定量评价喀斯特植被恢复过程中土壤结构演变的指标;坡耕地的土壤结构最差,退耕还林有利于喀斯特山区水土保持。     

贵州西部四种典型林地土壤水文特性研究

对贵州省西部地区桦木林、柳杉林、华山松林和杉木林4种典型林地土壤的物理性质和水文特性进行了初步研究。结果表明：4种林地土壤容重、毛管孔隙度、贮水深和毛管持水深均随土壤深度的增加而增大,总孔隙度、非毛管孔隙度、最大持水深和渗透性具有随土壤深度的增加而减小的趋势。综合评价4种典型林地土壤物理性质和水文特性,桦木林地土壤平均非毛管孔隙（16.29%）和渗透性（2.77mm/min）最大,表现出较强的蓄水能力;华山松林地土壤平均总孔隙度（66.70%）最大,表现出较大的持水深。     

喀斯特山区退耕还林地土壤养分效应及评价

土壤养分是植被恢复生长的物质基础,文章以六盘水钟山区老鹰山镇不同年限退耕地为研究对象,以中度石漠化地为对照,采用空间代替时间的方法对其土壤养分演变动态进行测定分析,并运用均方差决策法对不同年限退耕还林地的土壤养分恢复状况进行了定量评价。结果表明：该区退耕还林地土壤养分与退耕时间之间呈现正相关关系。坡耕地退耕还林后,退耕坡耕地土壤养分指数较对照中度石漠化参照地高出6～14倍,土壤养分与中度石漠化对照地相比均有一定程度的提高,且随退耕还林年限的递增总体呈增大趋势。     

吉林省西部沙地土壤风蚀机理分析

风蚀危害是吉林省西部沙地的主要自然灾害之一.通过典型样地调查和室内风洞试验,分析了该区沙地土壤风蚀机理.结果表明,土壤风蚀随地表粗糙度、土壤含水量和有机质含量的增加而减小,其风蚀量与地表粗糙度、土壤含水量近似地呈负指数关系,与土壤有机质含量呈负相关.风是吉林省西部沙地产生风蚀的主要源动力,当风速超过临界起沙风速时,土壤侵蚀量与风速的3次方成正比,其风蚀性气候因子为155.2,春季最大(76.2).在空间分布上,该区风蚀性气候因子和侵蚀性风能均自东向西递增,西北 部的通榆县为最大.     

植被控制水土流失机理及功能研究

从植被破坏对水土保持的危害入手,在详细论述植被持水固土、减沙缓流和改良土壤的基础上,揭示了植被控制水土流失的机理,认为植被不仅具有绿化美化,改善生态环境的作用,而且可利用地上部分截留降水,增加入渗;利用地下部分一根系的机械网络串连作用、根-土粘结作用及根系的生物化学作用等机理,增强土壤抗蚀、抗冲性,具有很强的水土保持功能,是水土保持和生态环境建设的根本性措施。     

喀斯特区石漠化坡耕地产流产沙模拟试验

为进一步了解掌握喀斯特区石漠化坡耕地土壤侵蚀规律,采用人工模拟降雨的方法,研究不同降雨强度及地下孔(裂)隙度下的坡耕产流产沙特征.结果表明:小降雨强度(30 mm/h)时,喀斯特区石漠化坡耕地无坡面产流、产沙,主要以地下漏失为主;降雨强度对坡耕地地表产流、产沙影响呈极显著正相关;地下孔(裂)隙度对坡耕地地下产流、产沙影...     

石漠化区岩-土与非岩-土界面土壤孔隙变异及入渗对干湿变化的响应

全球气候变化下土壤水分暴涨骤减愈加频繁和强烈,这对生态系统脆弱的喀斯特区石漠化适应性治理产生了严峻挑战。因此,探究干湿变化下土壤孔隙变异及入渗响应对石漠化区土壤水分补给及降雨径流调节具有重要意义。该研究采用原位圆盘入渗法研究了干湿条件下不同露石岩面形状岩-土界面和非岩-土界面土壤孔隙结构变异及水分入渗的响应。结果表明： 1）干旱条件下土壤孔隙大小及数量均大于湿润条件;干湿条件下岩-土界面土壤小（＜0.2 mm）、中孔隙（0.2～1.0 mm）数及体积比均大于非岩-土界面,大孔隙（＞1.0 mm）数及体积比则小于非岩-土界面;干湿变化下土壤孔隙数及体积比的平均变化幅度从高到低为小孔隙、中孔隙、大孔隙,土壤孔隙各参数平均变化幅度从高到低为非毛管孔隙度、毛管孔隙度、通气度、总孔隙度。2）干旱条件下土壤稳定入渗率和饱和导水率均大于湿润条件;随着水头压力的增加,岩-土界面和非岩-土界面土壤导水率逐渐增加,土壤稳定入渗率则呈现先减小后增大的趋势。3）干湿条件下各级土壤孔隙对入渗水流的贡献率均随孔隙减小而降低;非毛管孔隙度和大孔隙数对土壤入渗能力的影响最大。4）岩-土界面土壤孔隙及水分入渗等参数在干湿变化下的平均变化幅度均大于非岩-土界面。研究结果可为干湿变化下土壤孔隙变异引起的土壤水分补给及降雨径流调节能力变化的认识及石漠化的适应性治理提供科学依据。     

坡耕地上等高草篱的功能与效益综合分析

【目的】对等高草篱的功能与效益进行长期监测和综合分析,为北方地区坡耕地水土流失和农业面源污染防治提供理论依据和预防措施。【方法】以径流小区为基本手段、以狼尾草（Pennisetum alopecuroides  (Linn.) Spreng）为代表,布设草篱处理和无草篱作为对照,其后对两种处理下土壤的物理性状、水分条件、养分水平、水土流失、养分流失以及作物产量等进行连续5年的观测,通过对比分析揭示等高草篱的各种功能,同时对其成本和作物产量效应进行综合分析。【结果】（1）狼尾草是北方地区优良的草篱候选草种,该草篱可显著改善土壤物理性质,种植5年可使土壤容重降低7.0%、稳定入渗率和总孔隙度分别增加157.1%和11.0%,并使土壤细颗粒含量（＜0.01 mm）增加10.8%;（2）草篱可显著改善土壤水分条件和肥力水平,使表层土壤含水量平均增加3.5%,同时使土壤有机质及全量养分和速效养分含量明显增加,其中有机质和速效磷增幅最大,分别为12.7%和24.5%;（3）草篱年均可减少63.2%的地表径流和77.7%的土壤流失,同时减少69.4%的总氮、72.7%的硝态氮、57.3%的铵态氮、54.2%的全磷和62.3%的可溶性磷流失,具有显著的水土流失和农业面源污染防治效果;（4）草篱对其附近作物的增产作用为21.5%,但由于草篱本身需占用耕地,因此作物总产量略有降低;（5）狼尾草草篱的应用成本为2 701元/公顷,与坡改梯等工程措施相比优势明显。【结论】狼尾草草篱价格低廉、效果显著,是防治坡耕地水土流失和农业面源污染的有效措施,可在中国北方地区普遍推广。     

不同树种叶片枯落物蓄水性能比较研究

通过对几种不同树种叶片枯落物蓄水性能研究结果表明：慈竹、刺槐、三角槭、青桐的最大持水率均较大,其次为榆树、枫香、构树、二球悬铃木等,其它树种则较小。另外不同树种叶片枯落物吸水速度存在一定的差异,但均表现出相同的趋势,随着吸水时间的不断增加,不同时段的吸水速度逐渐减小并趋近于零,且不同时段的吸水速率均可以利用幂函数回归方程进行估测。