不同耕作措施及玉米生育期对黄壤坡耕地土壤团聚体稳定性的影响

为探讨耕作措施和玉米季对黄壤坡耕地土壤团聚体稳定性的影响,以横坡垄作坡面为研究对象,顺坡垄作坡面为对照,研究野外自然降雨条件下玉米季黄壤坡耕地土壤团聚体组成及其稳定性的变化特征,以期为山地黄壤区土壤抗蚀性研究提供理论依据。结果表明:①不同耕作措施对玉米种植土壤团聚体组成和稳定性影响显著,横坡垄作坡面较顺坡垄作含有更多大粒级团聚体;以(10,0.25]mm水稳性团聚体(WSA_>0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、结构体破坏率(PAD)、水稳性团聚体分形维数(D)、团聚体稳定性系数(ASI)为指标进行分析,得出横坡垄作坡面土壤团聚体稳定性较顺坡垄作坡面好。②随玉米生育期的推进,土壤大粒级团聚体含量及团聚体稳定性均呈现出显著升高的趋势,且在成熟期达极大值,表明玉米生育期也显著影响土壤团聚体组成及稳定性。③相关性分析得出,团聚体稳定性与根系密度、根表面积、根体积呈极显著正相关关系,根系的发育对增强研究区土壤团聚体稳定性具有重要的贡献。适宜的耕作措施和合理的种植模式均有助于研究区水土流失的有效防控。     

不同整治方式下红壤坡耕地土壤团聚体有机碳的变化

研究不同整治方式对红壤坡耕地土壤团聚体有机碳含量和储量的影响,有助于从碳固定的微观角度揭示坡耕地整治对土壤有机碳的影响机制。采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了南方红壤坡耕地不同整治方式(人工牧草地、旱作梯地和茶园地)土壤团聚体有机碳分配特征及其与总有机碳的相关关系。结果表明,相对于坡耕地,0～60 cm土壤剖面上人工牧草地、旱作梯地和茶园地土壤有机碳储量分别增加了33. 96%、9. 12%和73. 80%。0～60 cm土层垂直剖面上,不同整治方式总体呈现出随着土层加深各自土壤团聚体有机碳含量降低的趋势,同时表现出0. 25 mm微团聚体有机碳含量总和高于大团聚体的;其中0～10 cm土层,各种整治方式土壤团聚体有机碳随着团聚体粒径减小,有机碳含量呈增—减—增—减的"M"型趋势,以坡耕地团聚体有机碳含量最低。不同整治方式土壤团聚体有机碳储量随着其粒径的减小总体呈现出先减少后增加再减少的趋势,整个0～60cm土壤剖面,大团聚体( 0. 25 mm)的团聚体有机碳储量总和远大于微团聚体(0. 25 mm)的总和。在0～10 cm土层,团聚体有机碳与土壤总有机碳含量在0. 05～0. 25 mm和0. 05 mm粒径下表现显著正相关(P 0. 05); 10～20 cm土层,1～2 mm、0. 05～0. 25 mm土壤团聚体有机碳与土壤总有机碳存在显著相关性(P 0. 05),尤其在0. 05～0. 25 mm粒径下极显著相关(P 0. 01)。综上所述,多添加有机肥或补充有机质,有利于增加红壤坡耕地团聚体有机碳并增强其碳固定功能。     

长江中上游地区土壤抗冲性特征研究

 为弄清长江中上游地区土壤抗冲性宏观分布特征,采用原状土冲刷水槽法,对长江中上游地区9省50个测试点的土壤抗冲性进行了野外测试。分析结果表明土壤抗冲性随土壤类型变化由大到小依次为：红壤、黄壤、棕壤、石灰土、紫色土、褐土。抗冲性沿土壤剖面垂直变化规律分为3种类型：土壤质地主导型、农业耕作主导型、腐殖质层影响型,前一种抗冲性随土壤深度单调增加,后2种为抛物线型变化趋势。对抗冲性的地域分异规律进行了分析和描述,将长江中上游地区按抗冲系数的大小划分为4个典型的区域。     

榜沙河流域土壤抗冲抗蚀性试验研究

为了揭示榜沙河流域不同土壤的侵蚀特性,取样检测土壤机械组成、有机质含量,并采用实地放水冲刷法检测土壤抗冲性、采用浸水法检测土壤团聚体的水稳性指数(K)。结果表明:榜沙河流域抗冲性褐土最强,黑垆土次之,黄绵土最弱;抗蚀性黑垆土最强,褐土次之,黄绵土最弱;粒径为0.002~0.020 mm的土壤抗冲性最强,粒径为0.020~0.200 mm的土壤抗蚀性最强;土壤有机质含量与土壤抗冲性、抗蚀性成正相关关系,土壤抗冲性与土壤抗蚀性成正相关关系;土壤稳定性与土壤结构、有机质含量紧密相关,有机质含量越高,土壤结构越稳定、越不容易发生侵蚀。     

不同地表覆被对赣北柑橘园土壤抗蚀性及产流产沙的影响

为研究赣北柑橘园不同地表覆被措施对土壤抗蚀性及其减流减沙的影响,采用野外径流小区定位观测试验,分析了裸露对照、带状覆盖百喜草、顺坡耕作和横坡耕作等4种措施对土壤团聚体组成、抗蚀性及产流产沙特征的影响.结果表明横坡耕作措施土壤团聚体破坏率最低,其次是顺坡耕作措施.带状覆盖百喜草措施水稳定性团聚体(WSA)含量、干筛与湿筛...     

黄土丘陵沟壑区坡改梯土壤质量效应研究

黄土丘陵沟壑区水土流失严重,严峻的自然条件和不合理的耕作模式对土壤质量造成了巨大的破坏,严重影响粮食产能的提高。以甘肃省庆阳市华池县坡改梯项目为例,研究了该项目实施1,3,5 a及10 a后,土壤物理、化学和生物性质的变化情况。结果表明,坡改梯工程实施对土壤质量影响显著。在实施坡改梯1 a后,受土壤推翻和水土流失影响,土壤质量并未呈现出明显的提高,而随着坡改梯年限的延长,土壤质量显著提高。在坡改梯实施10 a后,土壤水稳性团聚体较坡耕地高出108.45%,土壤的结构破坏率较坡耕地降低了21.67%;全氮、有机质及有机碳分别较坡耕地提高了144.68%,155.35%以及104.23%,有效磷和速效钾含量较坡耕地提高了125.65%及56.42%;土壤微生物量碳、微生物量氮及有机碳含量较坡耕地分别提高了95.16%,83.32%以及2.90%。土壤呼吸强度与坡改梯年限之间表现为显著的正相关关系,在坡改梯10 a后较坡耕地增幅达90.10%。土壤理化特性和生物性特性均得到了显著改善,土壤抗蚀性能得到显著提高。     

PAM特性参数对土壤团聚体稳定性的影响

通过温室模拟试验,研究人工土壤,经不同分子量和电荷密度PAM处理后团聚体水稳性的变化状况。试验结果表明,经PAM处理后土壤团聚体水稳性相对对照有了很大的改善,PAM分子量和电荷密度对土壤团聚体水稳性交互作用经历了由极显著到显著再到不显著的过程,并且分子量为1000万电荷密度为30%的PAM改善土壤团聚体水稳性效果最佳,在农业生态建设中有良好的应用前景。     

基于人工模拟降雨和原状土冲刷试验的喀斯特区土壤抗冲性研究

土壤抗冲性对喀斯特地区的水土保持和生态环境建设具有重要意义。以阔叶林、针叶林和灌草地的土壤为研究对象,采用人工模拟降雨和原状土冲刷试验法,研究不同植被覆盖条件下的土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素。结果表明:①在降雨冲刷的2 min内,各植被类型土壤的产沙量最大,随后逐渐减少,在9 min后趋于稳定状态,产沙量随时间的变化总体表现为灌草地针叶林阔叶林,并且随坡度的升高而逐渐增多;②在坡度为15°时,灌草地的土壤抗冲性最低,且与阔叶林和针叶林相差较大,但在坡度为45°和4～12 min的降雨冲刷情况时,土壤抗冲性表现为阔叶林灌草地针叶林,不同植被条件下的土壤抗冲性存在差异,总体表现为:阔叶林的土壤抗冲性能最强,利于保持水土,针叶林次之,灌草地最弱;③不同植被条件下的土壤抗冲性随降水冲刷时间的增加而逐渐增强,坡度和根系尤其是径级1 mm植被根系对土壤抗冲性具有重要的影响作用。     

倾斜摄影测量技术在水利工程测绘中的应用

为研究赣北柑橘园不同地表覆被措施对土壤抗蚀性及其减流减沙的影响,采用野外径流小区定位观测试验,分析了裸露对照、带状覆盖百喜草、顺坡耕作和横坡耕作等4种措施对土壤团聚体组成、抗蚀性及产流产沙特征的影响。结果表明横坡耕作措施土壤团聚体破坏率最低,其次是顺坡耕作措施。带状覆盖百喜草措施水稳定性团聚体（WSA）含量、干筛与湿筛团聚体平均重量直径（MWD）最高,土壤抗蚀能力最强,减流、减沙效果亦最佳。与裸露对照相比,横坡耕作和顺坡耕作措施在产生一定经济收益的同时,能有效提升土壤理化性质及抗蚀性,但在减流、减沙效益上弱于带状覆盖百喜草。因此,在实际应用中,可采用带状覆盖和耕作措施相结合模式来提升水土保持综合效益。     

山西典型人工林土壤微团聚体分形特征及其与抗蚀性关系研究

以山西中阳县5种典型人工林下的土壤为研究对象,运用分形模型对不同林分经营模式下土壤微团聚体进行研究,探讨了分形维数与土壤养分、土壤抗蚀性之间的关系。结果表明:不同人工林下的土壤微团聚体的粒径分形维数介于2.2538~2.3812之间,混交林的平均分形维数最小,黄刺玫林最大,乔木林的分形维数小于灌木林;0.25~0.02 mm粒径含量越大,分形维数越小,0.02~0.002 mm粒径含量越大,分形维数越大;分形维数与土壤有机质、全氮呈显著负相关,与土壤抗蚀性指数呈负相关;土壤微团聚体的分形维数可以作为评价土壤性质的综合指标。从分形维数看,混交林对土壤的改良效果最好。     

南方坡耕地水土流失过程与调控研究

南方坡耕地水土流失防治任务迫切而严峻,由于南方或是自然条件、或是经济条件、抑或是农耕文化的原因,现有水土保持措施仍不能很好地满足南方坡耕地治理。在多年从事水土保持经历的基础上,结合相关实验,探讨南方坡耕地水土流失过程与调控,为南方坡耕地治理提供科学依据。结果发现南方坡耕地水土流失是内因和外因综合作用的产物,坡面细沟发育是坡耕地水土流失转向强烈的最明显标志。在当前国家大力推进生态文明建设和长江经济带建设背景下,结合南方实际,将细沟消灭作为坡耕地水土流失防治目标和标准,提出了“排水保土”的坡耕地治理原理、以“调控坡面径流”为核心的坡耕地治理措施总体布局、新型截水沟设计和“保土增肥”技术,以期抛砖引玉,加快坡耕地水土流失治理,实现水土流失科学防治。     

等高反坡阶对坡耕地土壤水分空间分布的影响——以昆明松花坝水源区为例

坡耕地是昆明松华坝水源保护区主要土地利用类型,针对日益严重的水土流失,选取水源区迤者小流域内不同坡度的坡耕地为对象,并对其进行等高反坡阶处理,研究坡度及等高反坡阶对坡耕地土壤含水量的影响。结果表明,等高反坡阶处理坡耕地表层土壤的保水效果好于普通坡面,等高反坡阶具有拦蓄地表径流和再分配的功能,降雨后20~40 cm深土层的含水量相较于表层土壤高出1.9%~6.49%;土壤含水量和坡度、深度、有无反坡阶之间均呈现显著的负相关性,与海拔成显著正相关关系。     

黄土高原人类活动对土壤侵蚀的影响

对天然林草植被开垦前后土壤侵蚀变化进行的研究表明，无论林地或砍伐基地地形图因素如何，基本上不发生侵蚀或侵蚀极微弱；而相同地形情况下，开垦地或裸露休闲地年侵蚀模数多在１万ｔ／ｋｍ＾２以上，且受坡度及雨强因素的影响最为明显。人类开荒作用的结果，北洛河上游，延河中上游地区１９５０－１９８４年间年均新增产沙模数３０００ｔ／ｋｍ＾２。晋陕蒙接壤区大型煤田的开采，使得土壤侵蚀进一加剧。如不积极采取防治措施，到     

亚热带山区红壤可蚀性对土地利用变化的响应

为探究土地利用方式变化对表层土壤可蚀性的影响,分别在湖南省湘东大围山和湘西小溪国家级自然保护区选取现有4种典型土地利用方式(天然林及由其转变而来且紧邻的杉木林、果园和坡改梯耕地),分析土地利用方式发生转变后表层土壤理化性质差异,选择Torri.D模型计算土壤可蚀性K值,利用系统聚类法对本研究采样点和江西鹰潭中国科学院红...     

无定河坡面措施减沙和拦粗泥沙量分析

提出了一个新的反映降雨侵蚀作用的指标,并利用无定河实测输沙量资料和前人用水保法估算的水利水保措施年减沙量,建立了流域产沙与降雨和风蚀气候因子的关系。通过与前人用水保法估算的水利水保措施年减沙量对比分析,发现坡面措施拦沙量应比水保法所得的估计量大。进一步计算出产沙中的粗泥沙量,并与坡面和沟道措施拦沙量建立关系,发现坡面措施的拦沙中粗泥沙比例平均在42%以上,而坝库拦沙中只有约32%。无定河流域坡面措施在措施拦减粗泥沙中所占的比例越来越高。由于坡面措施效益期长,拦粗效率高,所以未来应大力发展坡面措施,以达到长期有效控制水土流失的目的。     

波状坡耕地工程减蚀技术设计与试验

为解决波状坡耕地水土流失的治理问题,针对波状坡耕地的形态特征及其水土流失特点,设计了波状坡耕地拦挡淀排技术,并提出了相关参数计算方法。在河北省平泉县东北沟小流域布设径流小区2个(对照小区和措施小区)并观测产流产沙量。3年观测结果表明,波状坡耕地的土壤侵蚀主要是由几场强降雨引起的,拦挡淀排措施在强降雨情况下的平均减蚀率仍能达到98.37%;通过对次降雨资料分析发现次降雨量是影响波状坡耕地侵蚀的重要因子,经过拦挡淀排措施对径流的调控作用,措施小区径流量明显减少,措施小区径流量与次降雨量的相关性系数减小;按照野外径流小区的实际修建费用估算出拦挡淀排技术的公顷造价为30075元,仅为北方土石山区石坎梯田公顷造价的49.60%,具有良好的经济适用性。因此,拦挡淀排技术能够有效防治波状坡耕地水土流失,可作为一项新型坡耕地水土流失防治技术。     

东北黑土区水土流失综合防治技术体系

东北黑土区水土流失主要来源于坡耕地,坡耕地的水土流失对土地资源的破坏非常严重,直接影响到农业生产的可持续发展.文章通过对坡耕地、侵蚀沟的治理来恢复草原生态,治理后的坡耕地可以保护黑土层不被侵蚀,有效的保持了土地的生产能力.     

无人机倾斜摄影辅助遥感技术在水土保持动态监测中的应用潜力分析

针对我国当前水土流失严重的实际情况,以我国资源三号、高分一号等新一代高分辨率卫星影像为主要数据源,并配合无人机倾斜摄影技术进行野外采样,在长江流域三峡库区开展了水土保持动态监测遥感解译实验性研究。实践发现水田、坡耕地、果园、茶园、林地等水土保持相关的各种土地利用类型在我国国产高分辨率遥感影像上都有比较明显的特征,资源三号、高分一号能够有效应用于水土保持遥感动态监测,而无人机技术作为辅助监测手段可以作为卫星影像的有效补充,在水土保持行业及其他相关领域有很大的应用潜力。