灌草格局对砒砂岩区产流产沙特征的影响

为探究灌草分布格局对坡面侵蚀产流产沙的影响,通过野外放水冲刷试验(流量15,20和30L/min),选择无灌丛草地(GL)、灌丛位于坡面上部(SU)、坡面中部(SM)和坡面下部(SL)4种灌草格局,以裸坡(BL)为对照,分析砒砂岩区不同灌草格局下土壤侵蚀特征的差异性及作用机理。结果表明:植被措施可以显著降低坡面土壤侵蚀程度,不同灌草格局的径流、泥沙含量均值分别比裸坡降低了44.24%和65.87%;各灌草格局的减流、减沙效益均值为49.76%、67.18%,其中SL格局的减流、减沙效益均值均为最大。因此在水资源及经济受限的条件下,可以采取在坡面下部营造灌丛的方式使减流、减沙效益最大化。     

砒砂岩区不同退耕还林措施土壤颗粒及交换性能分布特征

为研究砒砂岩区退耕还林还草措施下林地和草地的土壤结构及土壤交换性能对其措施的响应,选取柠条林、油松林、小叶杨林和本氏针茅草地为研究对象,并以荞麦坡耕地为对照,通过野外取样与室内试验相结合的方式,采用分形理论探究土壤粒径分布(PSD)、阳离子交换量(CEC)和交换性盐基总量(ECEC)及其组成(Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))的分布特征,并分析其相关性关系。结果表明:(1)实施退耕还林措施后,草地和林地的PSD分布范围、非均一性、离散程度均高于坡耕地,且柠条林的土壤粉粒含量、PSD分布范围的增幅效果最显著(P0.05);土壤剖面垂直层次上,草地有利于增加表层土壤的细粒组分和粒径的分布范围,而林地更有利于对深层土壤粒径的改良与细化;(2)研究区交换性盐基组成主要以碱土金属为主(Ca~(2+)、Mg~(2+)),不同措施的土壤ECEC和CEC值由大到小依次为柠条林油松林小叶杨林草地坡耕地。草地表层土壤交换性能优于底层土壤,而林地与之相反;(3)黏、粉粒和细砂是决定研究区土壤交换性能的细粒土壤和粗粒土壤,粉粒是CEC、ECEC的主要贡献因子,多重分形维数可较好地描述土壤交换性能与土壤颗粒间的关系。不同措施以柠条林对土壤颗粒组成和土壤交换性能的改良效果最优。     

不同造林模式下火烧迹地的土壤修复效果及植物多样性变化

以威海仙姑顶中度火烧迹地人工更新后的麻栎-樱花-刺槐混交林(MYC)、麻栎-黑松-五角枫混交林(MHW)、麻栎-黑松-黄栌混交林(MHH)和麻栎-黑松-臭椿混交林(MHC)为研究对象,对4种不同造林模式进行土壤的定量分析和物种多样性调查,以自然更新林地(CK)作为对照,对比分析不同造林模式对火烧迹地土壤修复效果以及林下植被更新状况。结果表明:(1)MHH在0-40 cm土层内土壤容重最小,土壤通气性能最佳,土壤持水状况最好,MHC次之,MYC最差,但均与CK存在显著差异(P<0.05);(2)MHH在0-40 cm土层内土壤有机碳、碳氮比(C/N)、全磷、全钾、速效钾含量均为最高,MHC在0-40 cm土层内全氮、速效磷含量最高,MYC和MHW的土壤有机碳、碳氮比(C/N)、全磷、全钾与CK无显著差异(P>0.05);(3)MHH的Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数以及Pielou指数均处于较高水平;(4)综合分析后得出,MHH对中度火烧迹地土壤修复效果最佳,林下植被更新速度最快,MHC次之。MYC和MHW对火烧迹地土壤物理性质改良明显,但在土壤养分和林下植物更新方面并无明显作用。