旱坡地集水枣园土壤水分动态研究

在旱坡地上采取隔坡集蓄径流水平沟的整地方法营建枣园，集蓄坡面径流，增加枣园土壤含水率，有效地控制水土流失；通过对枣园土壤水分连续３年的定点观测，掌握了枣园土壤水分动态的变化规律，分析结果表明，所采取的集水工程集水效果较好。     

山西省水土流失治理的战略抉择

黄土丘陵山区占山西全省土地面积的80%,水土流失面积占全省土地面积的69%。山西省是我国水土流失最严重的省份之一。黄河流经山西的大北干流河段,占黄河干流长度的11.9%,而该区向黄河输入泥沙量达2.9亿t,约占全省入黄泥沙量的80.6%,占黄河总泥沙量的18.12%,是水土异常强烈流失区,侵蚀模数达到10000～15000t/km2。把山西西部沿黄丘陵山区作为水土治理特区重点治理,对改善山西和黄河生态具有重要战略意义。总结半个世纪以来黄土高原治理水土流失的经验,只有由治水为主,转向植树、种草恢复植被,治山治土,综合治理,遵循地带性适树、适草原则,森林覆盖率达到30%,植被覆盖率达到60%,区域水土流失控制在1000～1500t/km2,水土流失才可能得到全面控制。     

Modelling soil erodibility in mountain rangelands of southern Kyrgyzstan

Soil erosion in mountain rangelands in Kyrgyzstan is an emerging problem due to vegetation loss caused by overgrazing. It is further exacerbated by mountain terrain and high precipitation values in Fergana range in the south of Kyrgyzstan. The main objective of this study was to map soil erodibility in the mountainous rangelands of Kyrgyzstan. The results of this effort are expected to contribute to the development of soil erodibility modelling approaches for mountainous areas. In this study, we mapped soil erodibility at two sites, both representing grazing rangelands in the mountains of Kyrgyzstan and having potentially different levels of grazing pressure. We collected a total of 232 soil samples evenly distributed in geographical space and feature space. Then we analyzed the samples in laboratory for grain size distribution and calculated soil erodibility values from these data using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) K-factor formula. After that, we derived different terrain indices and ratios of frequency bands from ASTER GDEM and LANDSAT images to use as auxiliary data because they are among the main soil forming factors and widely used for prediction of various soil properties. Soil erodibility was significantly correlated with channel network base level (geographically extrapolated altitude of water channels), remotely sensed indices of short-wave infrared spectral bands, exposition, and slope degree. We applied multiple regression analysis to predict soil erodibility from spatially explicit terrain and remotely sensed indices. The final soil erodibility model was developed using the spatially explicit predictors and the regression equation and then improved by adding the residuals. The spatial resolution of the model was 30 m, and the estimated mean adjusted coefficient of determination was 0.47. The two sites indicated different estimated and predicted means of soil erodibility values (0.035 and 0.039) with a 0.05 significance level, which is attributed mainly to the considerable difference in elevation.     

不同坡位条件对毛乌素沙地长柄扁桃林地土壤水分的影响

[目的]揭示半干旱区固定沙丘不同坡位条件下土壤水分空间变化规律,为固定沙丘土壤水分合理利用提供决策依据。[方法]在毛乌素沙漠东南缘陕西省神木市生态协会毛乌素治沙造林基地,以固定沙丘12 a龄人工长柄扁桃林地为研究对象,建立土壤水分定位观测小区,使用CNC503DR型中子仪对2018年7—10月0—300 cm土层土壤水分进行测定,并分析不同坡位条件下长柄扁桃林地生长季土壤水分时空变化特征。[结果](1)坡顶与坡上0—300 cm土壤剖面含水量随土层深度的增加呈先增加后减小,之后趋于稳定的变化趋势,而坡中(上、下)与坡底表现为类似S形的变化规律,土壤含水量表现为:坡底坡中(上)坡上≥坡顶坡中(下);(2)坡底土壤含水量表现出强变异性,其他4种坡位条件下为中等变异;(3)不同坡位条件下蒸散发表现为:坡底坡顶坡中(下)坡上坡中(上),坡上属强变异,而坡底则表现出中等变异且变异系数最小。[结论]不同坡位条件对固定沙丘土壤水分及蒸散耗水具有重要影响,坡底土壤含水量及蒸散发量均最大,且具有较强的不稳定性。     

四川紫色丘陵农区坡耕地饲草种植模式及效益

把饲草作为主要作物引入耕作制,通过3年3重复随机区组定位试验研究,构建适于四川紫色丘陵区坡耕地应用的粮饲高效种植模式。结果表明,冬季以小麦为主,间套黑麦草、燕麦等冬季饲草,夏季以苏丹草、菊苣等夏季饲草为主的种植模式与对照麦/玉/苕种植模式相比,能够稳定小麦籽粒产量,8～9倍的提高饲草鲜产,提高50%以上的可饲用干物产出,提高粗蛋白产出1倍以上,增加产值30%以上。冬季以小麦为主,间套黑麦草、燕麦等冬季饲草,夏季以苏丹草、菊苣等夏季饲草为主的种植模式能在稳定粮食产量的同时,大幅提高紫色丘陵区旱坡耕地饲料产出,为区域畜牧业发展提供优质饲料保障,是适用于该区域的可持续高效旱坡地种植模式。     

不同地被物处理方式对红壤坡地养分状况的影响

选择3种不同水保措施的径流小区,即百喜草(Paspalum natatu)全园覆盖处理、全园敷盖处理和全园裸露处理,分析和测定了不同坡位和深度土层中土壤有机质、全N和全P空间异质性之间的关系。结果表明:(1)有机质含量随着土层增加整体呈先增加后减少的趋势,在自上而下坡面上,有机质含量全园覆盖区无明显变化,全园敷盖区有递增趋势,全园裸露区则先增加后减少;(2)全N含量随着深度加深均呈下降趋势,各处理间无显著性差异。在坡面上,全N含量大小为:全园覆盖区全园敷盖区全园裸露区,且全园敷盖处理在坡面中部有富集作用,全园覆盖和全园裸露处理自上而下呈下降趋势;(3)全P含量随着土层加深,全园覆盖区逐渐减少,全园敷盖区和全园裸露区先增加后减少。在坡面上,全P含量大小为:全园敷盖区全园覆盖区全园裸露区,且在坡面中部有富集作用。该研究可为亚热带地区红壤坡地养分恢复途径提供科学依据。     

短坡坡长变化对坡地风沙土产流产沙及氮磷流失的影响

通过野外水流冲刷试验,对比分析了不同坡长条件下坡面产流产沙及氮磷流失特征。结果表明,上方来水流量一定时,坡长越长,其坡面入渗量越大,径流量越小,且存在一个临界坡长,使得径流量和入渗量相当,累计径流量与坡长是负线性关系。随着坡长增加,产沙量增大,单位坡长的泥沙流失量在各坡长条件下差异并不显著(P0.05)。累计泥沙量随着坡长增大而增大;幂函数比指数函数能更好的描述硝态氮和水溶性磷浓度变化过程;泥沙中硝态氮和有效磷的含量整体上随时间呈减小趋势。坡长越长,其养分富集率越大;随着坡长增大,存在一个临界坡长使得养分流失总量最大;土壤剖面硝态氮含量分布随着深度增大呈现出峰值特征,但是峰值存在的深度不同。土壤剖面有效磷主要积聚表层5cm以上,5cm以下有效磷含量极低。研究结果对进一步分析坡长对水土养分流失的影响具有参考价值。     

坡长对径流及侵蚀的影响

张家口市水保试验站坡长小区五年观测资料表明,降雨强度影响径流量、侵蚀量随坡长的变化。降雨强度较小时,径流量不能用坡长与降雨强度的乘积代替,侵蚀量随坡长增加较慢。降雨强度较大时,径流量可用坡长与降雨强度的乘积代替,侵蚀量方程中坡长指数较大。     

几种工程措施对黄土区陡峭边坡植被盖度的影响及其机理

陡削以兰州新区的一段陡峭边坡作为试验地点,通过分析在植被重建初期经人工整地后形成的4种微地形(大圆形坑、小圆形坑、条形坑和原状坡面)的植被盖度特征及环境因子(土壤硬度和水分、地表和空气温度、坡位、无纺布)对植被盖度的影响,探寻能有效提高植被盖度的几种工程改造措施。研究表明:①铺设了无纺布坡面的植被盖度显著大于对照坡面;陡峭边坡不同坡位的植被盖度:下坡位>中坡位>上坡位(P<0.05),这与自然坡面植被盖度分布规律一致。②3种微地形的植被盖度均显著大于陡峭坡面,其中条形坑的土壤水分和植被盖度最大,最大盖度维持的时间最长。③微地形和坡面的植被盖度均与土壤水分呈显著正相关,与空气温度、地表温度均呈显著负相关;微地形的土壤硬度(3kg·cm^-2)适宜植物生长,大于该值会对植被生长产生抑制作用;铺设无纺布有利于促进上坡位的植被生长,使坡面植被分布更均匀。研究结果表明,在陡峭边坡坡度、坡位和温度等无法改变的情况下,选择对压实的坡面进行整地翻耕处理,增加长条坑的数量并铺设无纺布等有效的工程改造措施,能显著增加植被盖度,促进植被恢复。     

聚丙烯酸钠对黄土坡面产流产沙的影响研究

通过野外模拟降雨试验,研究了施用SP对黄土坡面产流、产沙的影响,并对实验数据进行数学模拟,建立了SP施用量与产流、产沙强度间的关系模型.结果表明:SP施用量与产流时间、平均产流强度呈二次函数相关关系,与产沙强度呈线性负相关关系.SP用量在0～2.42 g/m\+2之间时,能够延缓坡面产流,用量为1.21 g/m\+2时延缓产流效果最明显;用量介于0～3.31 g/m2之间时,能够增加土壤入渗,减少坡面产流量,用量1.65 g/m2的增渗减流效果最佳;施用SP后,能够减少坡面输沙强度,且用量越大,减沙效果越明显.SP可影响坡面产流过程,用量1.8 g/m2时,能够减小产流初期径流强度增幅,用量为3.6 g/m2时,其产流过程线与对照极接近,而施用量增加到5.4 g/m2时,产流强度明显增大.SP对坡面产沙过程的影响表现为:随施用量增大,产沙强度峰值呈逐步减小的变化趋势.