黄土高原地区不同退耕还林模式改善土壤物理特性研究

通过对比研究了陕西安塞县植被恢复区不同植被类型的林草地和农田的土壤物理性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构。结果表明：不同植被类型的土壤容重为1．17—1．21g/cm2,差异较小,但均比农田（1．31g／cm3）低约11％,不同植被类型地各层土壤不同粒径的土壤团粒结构百分含量高于相应的天然草地和农田,其中刺槐×侧柏在所有土层中不同粒径的水稳性团粒结构含量都是最高的,并且0～20cm土层中〉2mm的团粒结构达到10．71％。实施植被修复后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,混交林的土壤物理性质好于纯林林,天然草地和农田较差,天然草地略好于农田。     

不同土地利用方式水土流失规律研究

水土流失是目前主要生态环境问题之一,土地利用类型不同,水土流失规律存在明显差异。为研究土地利用方式对水土流失规律的影响,分别对坡耕地、草地、灌木地和林地土壤进行直接剪切试验,分析土地利用方式对土壤抗剪强度的影响,根据Topsis模型对不同利用方式土壤抗剪强度影响因素关联度进行排序。结果表明:土壤抗剪强度草地灌木地林地坡耕地,说明抵抗水土流失破坏能力草地最强而坡耕地最弱;根须质量百分比与土壤抗剪强度关联度最高,说明草地最难发生水土流失的原因为草地根须对土体的增强作用。     

不同土地利用方式水土流失规律分析

区域生态环境状况在很大程度上取决于水土流失的控制程度,而不同的土地利用类型又与水土流失发展密切相关。为进一步揭示不同用地方式对水土流失的作用机理,文章以宽甸县振江项目区西江小流域,利用直接剪切试验探究了林地、灌木、草地、耕地4种不同用地类型对土壤抗剪强度的影响,并对各因素的关联度运用TOPSIS模型排序。研究表明:不同用地类型的土壤抗剪强度坡耕地林地灌木地草地,可见坡耕地抵抗土壤侵蚀的能力最弱,而草地的抗侵蚀能力最强;土壤抗剪强度与根须质量百分比间的关联度最大,由此表明草地根须对土体的增强作用为草地最难发生水土流失的根本原因。     

不同植被根系对河堤岸坡加固效果

为分析不同植被根系对土体抗剪强度参数的影响及对河堤岸坡加固效果的影响,本文对含香根草、百喜草、狗牙根、紫花苜蓿根系土体和裸地进行直接剪切试验,并基于FLAC3D建立河堤岸坡模型,研究了不同植被加固条件下岸坡安全系数。结果表明:4种植被均能显著增强土体抗剪强度,且香根草增强效果最明显,狗牙根增强效果最弱;植被根系对河堤岸坡加固效果明显,不同类型植被根系加固河堤安全系数为香根草百喜草紫花苜蓿狗牙根裸地。     

植被恢复对喀斯特地区土壤质量的影响研究

为了研究植被恢复对减缓土壤侵蚀的影响,文章选取5种植被类型,采用土壤质量指数研究了不同植被恢复类型对土壤质量的影响。结果表明：耕地土壤的堆积密度较高,可达到1.42～1.53 g/cm3。自然恢复灌丛的表层土壤含水量最高,为0.52%。不同植被的土壤有机碳含量和总氮含量为原生林>自然恢复灌丛>人工林地>人工草地>耕地,总磷含量为原生林>人工草地>人工林地>自然恢复灌丛>耕地,总钾含量为原生林>人工草地>自然恢复灌丛>耕地>人工林地。原生林的土壤质量指数显著高于其他植被类型,耕地的土壤质量指数最低。     

岩溶高山区不同土地利用类型土壤粒度特征

对重庆岩溶区金佛山水房泉域不同土地利用方式（跑马场草地、杜鹃林、竹林地、水房泉草地）下的土壤进行了采样,并利用筛析法和激光粒度分析仪对其粒度进行了详细分析。结果表明：岩溶区不同土地利用方式对表层土壤的粒度特征影响很大。受人类活动的影响,跑马场草地表层土壤中值粒径最大,可以推断其土壤及土壤养分也易流失,其他3种土地利用方式天然植被保护较好,表层土壤的粒度特征符合常规土壤,各层中值粒径均A层＜B层＜C层。由于山顶特殊的气候特征、不同植被类型以及人类活动等的影响,土壤的容重和孔隙度也具有差异。     

土壤抗冲性的研究

本文通过野外实地放水试验的方法，研究了同一坡度、不同土地利用形式以及同一土地利用形式、不同坡度下的土壤抗冲性。结果表明，由于植被情况和水稳性团粒含量的不同，土壤抗冲性有较大的差别。本试验中土壤抗冲性的排列顺序为封育荒草坡＞洋槐林中杂草地＞柠条林地＞沙棘林地＞沙打旺人工草地＞谷子农地＞裸露休闲地，与裸露休闲地相比，土壤抗冲性封育荒草坡地提高９４％，洋槐林中杂草地提高８４．３％，柠条林地提高７２．１％，沙棘林地提高６８．７％，沙打旺人工草地提高５３．４％，谷子农地提高２８．３％；土壤抗冲性随地面坡度的增加呈指数函数递减趋势。     

植被根系河堤岸坡加固效果的评价研究

利用直接剪切试验,探讨了裸地、蒲草、狗牙根、白羊草和香根草等不同植被根系,对河堤岸坡加固效果及土体抗剪强度参数的影响,并对不同植被加固条件下的岸坡安全系数应用有限元模型模拟分析。研究表明:狗牙根增强土体抗剪强度的效果最弱,而香根草具有最显著的增强效果,4种植被均有一定的增强作用;堤岸加固效果受植被根系的影响较大,其中香根草具有最高的加固河堤安全系数,其次为白香草,裸地的加固系数最小,狗牙根和蒲草居中。     

不同灌木林地土壤蓄水性能及渗透性能的研究

通过对三里庄库区内葛藤、桑树、胡枝子和黄荆四种灌木林地土壤的蓄水性能和渗透性能进行研究,结果表明:四种灌木林地土壤的蓄水能力和渗透能力均明显高于荒坡地。在雨季,四种灌木林地0～20cm土壤层的土壤含水量均高于20～40cm层;四种灌木林地0～20cm和20～40cm土壤层的蓄水能力从大到小的顺序均为葛藤林>黄荆林>桑树林>胡枝子林。四种灌木林地土壤的渗透系数从大到小依次为葛藤林>黄荆林>桑树林>胡枝子林。     

不同降雨强度和下垫面条件对黑土区坡面产流产沙的影响

为了优选合适的东北黑土区堤防坡面侵蚀防控技术,基于人工模拟降雨的方法研究了不同降雨强度和下垫面条件下坡面的产流产沙特征,利用三维激光扫描仪对降雨后的坡面侵蚀形态进行监测,分析坡面土壤的侵蚀情况。结果表明,降雨强度增大,坡面的初始产流时间提前,产流率随降雨历时波动更加显著。在不同降雨强度下,植被措施使平均产流率降低7.4%～20.4%,在裸地上施加PAM(聚丙烯酰胺)使平均产流率增大6.8%～25.9%。随降雨强度增大,下垫面L1(裸地)和下垫面L2(均匀撒施5 g/m~2 PAM的裸地)的产沙率随降雨历时波动更加显著,其产沙率变化规律可以用幂函数进行描述。下垫面L1的总产沙量相比下垫面L2增幅明显,在裸坡上施加PAM能够减少总产沙量,起到固土效果。草地坡面在降雨过程中未出现产沙情况,裸地坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和片蚀特征,施加PAM使得侵蚀严重区域的面积相较裸地减小了21.5%,能够起到一定侵蚀控制的效果。总体来看,草地坡面的保水固土效果要优于裸地坡面。在坡面上施加PAM使得土壤入渗能力减弱,但能减少侵蚀产沙,在实际工程中有应用价值。     

不同土地利用类型土壤大团聚体与抗冲性关系

为了解滇中红壤的抗冲性特征及土壤大团聚体与土壤抗冲性间的关系,以云南玉溪澄江尖山河小流域内次生林、坡耕地、人工林、灌草地4种不同土地利用类型的土壤为研究对象,采用原状土抗冲刷槽法研究了其土壤抗冲性特征,并用SPSS软件分析了土壤大团聚体与抗冲性间的关系。研究表明,坡耕地的土壤抗冲性较弱,4~1 mm大团聚体越多土壤的抗冲性越好,因此减少人为破坏、增加植被覆盖,并有效改善土壤的团粒结构才是提高土壤抗冲性的关键。研究结果可为珠江流域水土保持工作的开展提供一定参考。     

南水北调中线水源区植被恢复的产流产沙效应初步研究

选择南水北调水源区典型小流域,在坡耕地、经果林、退化矮林、荒草地和马尾松林 5 种土地利用类型上建立径流小区,观测不同土地利用类型产流产沙规律及其受不同坡度的影响。研究结果初步表明：高强度、短历时降雨过程是南水北调中线水源区水土流失的主要动力;在 5 种土地利用类型中,经果林和坡耕地产流产沙量最大,因此,除了加强坡耕地治理外,控制经果林水土流失也是南水北调中线水源区植被恢复的重点。     

生态型稳定剂协同植物根系固土特性及机理研究

为分析生态型稳定剂对植物根系固土特性的影响,对根系-生态型稳定剂-黏性土复合体进行直接剪切试验,研究了不同根系数量和不同生态型稳定剂含量条件下复合体的抗剪强度参数、剪切模量和总变形能量,结合试样产生的剪切位移,探究了边坡植被固土剪切特性及其加固机理。结果表明：植物根系的掺入增强了土体的抗剪强度;当生态型稳定剂质量分数大于1%时,其对复合体抵抗变形的影响较为明显;生态型稳定剂在土体中形成网状结构,促进土体内黏性土团聚体形成,增强了土体的黏聚力,与植物根系相互作用提高了土体抗剪强度特性。     

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...     

南亚典型国际河流柯西河流域土地覆被空间分布特征

作为南亚极为重要的跨境河流,柯西河横跨中国、尼泊尔、印度三国。流域内部海拔落差巨大,土地覆被类型多样,生态系统完整,是研究土地覆被及全球气候变化的敏感区之一。将土地利用本底数据叠加DEM和TRMM3B43详细分析了柯西河流域土地覆被类型的结构和空间分布特征,并进一步分析了该流域土地覆被类型与地形、气象因子之间的相关性。结果表明:①柯西河流域土地覆被类型可分为裸地、林地、灌木、旱地、水田、建筑用地、河流、湖泊、冰川/永久积雪、河漫滩、盐碱地、人工园地、沼泽地、草地共14类,其中水田面积最大,约占流域总面积的32.56%,其次是林地占18.89%;②地形因子对土地覆被类型影响巨大,由南向北随着地形的起伏,主要土地覆被类型依次表现为水田、林地、旱地、灌木、裸地、冰川、草地的垂直地带性;③土地覆被类型与气候因子相关性较强,随着降雨量由少变多,土地覆被优势类型依次表现为裸地、草地、灌木、冰川/永久积雪、林地、水田。开展柯西河流域的土地覆被研究对该流域土地资源合理利用、生态环境保护具有重要的理论和实践意义,同时也能为中国倡导的“一带一路”国际区域经济合作战略提供基础数据保障。     

剪切速率对EPS颗粒混合轻量土抗剪强度的影响规律研究

为了确定剪切速率对EPS颗粒混合轻量土抗剪强度的影响,通过直剪试验研究了素土和不同配比轻量土在剪切速率为0.02,0.1,0.2,0.8,2.4 mm/min时的抗剪强度特性。试验结果表明：轻量土的剪应力-剪切位移关系曲线中存在硬化型和软化型两种形态,主要受EPS颗粒掺入比、水泥掺入比、法向应力的控制,素土的剪应力-剪切位移关系曲线形态为硬化型。剪切速率越大,试样达到破坏或稳定阶段历时越短。不同剪切速率下,轻量土的抗剪强度包线多为折线型,与传统结构性土体包线类似。作为一种结构性土体,配比对轻量土抗剪强度的影响是决定性的,抗剪强度、黏聚力和内摩擦角随水泥掺入比的增大、EPS颗粒掺入比的减小而增大。剪切速率对轻量土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角影响较小,对素土影响较大。随着剪切速率增大,轻量土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角变化幅度较小,无显著变化规律,素土抗剪强度、黏聚力和内摩擦角逐渐减小。     

森林植被对红壤坡地土壤水的影响

选取中国科学院桃源农业生态试验站内典型红壤坡地,利用TDR连续测定了林地与裸地的土壤含水率,分析森林植被对红壤坡地土壤水的影响.结果表明,相同条件下,森林植被影响下的坡地土壤含水率比裸地高,土壤干湿变化频率较裸地慢.由于森林植被冠层以及枯落物的遮蔽作用,林地内土壤蒸发强度较小,土壤含水率变化幅度较小.受冠层覆盖及植被根...     

阿克苏河流域不同植被类型NDVI时空变化特征

归一化植被指数(NDVI)是反映地表植被生长状况的一类敏感的光谱信号。利用NDVI反演新疆阿克苏河流域内的植被覆盖及动态变化特征,有利于及时准确地获取流域内植被的时空分布,在气候变化背景下深入研究阿克苏河流域植被的生长及变化特征,具有重要意义。根据土地利用类型划分标准,结合研究区现状,将阿克苏河流域植被分为林地、灌木林地、草地、园地和耕地共5种类型,利用2000年2月-2014年12月NDVI 16 d逐月合成数据,分析了研究区不同植被类型的NDVI在各生长阶段的数量变化特征,拟合了不同植被类型的生长状况及其变化曲线。研究结果表明:2000-2014年,阿克苏河流域林地、灌木林地和耕地的NDVI整体呈下降趋势,草地和园地的NDVI则呈现上升趋势;各类植被的NDVI最低值均出现在冬季(1-2月),峰值则出现在夏季(7-8月);NDVI值急剧上升阶段处于3-5月,下降阶段处于9-11月;耕地和园地覆盖度明显增加,林地、灌木林地和草地覆盖度则呈现减少趋势。     

冻融循环作用下强氯盐渍土强度变化规律研究

为了研究冻融循环作用对强氯盐渍土不固结不排水抗剪强度的影响,选取罗布泊地区强氯天然盐渍土,分别配制2种不同干密度的试样,在不同冻融循环次数下进行三轴不固结不排水剪切试验,考察罗布泊强氯盐渍土不固结不排水抗剪强度随冻融循环次数的变化关系。结果表明:不同干密度的强氯盐渍土试样在0~7次冻融循环内粘聚力cu均随着冻融次数的增加而降低,并且最大干密度的试样粘聚力降低的幅度较大,内摩擦角φu略有增加但变化不大;相同的冻融循环次数下,干密度较大的试样较干密度小的试样抗剪强度参数cu、φu大。含盐类别及含盐量的不同是盐渍土在不同冻融循环次数下抗剪强度呈现不同变化的根本原因。     

纳米氧化镁改性黏土强度特性试验

为了研究纳米氧化镁对黏性土强度的影响情况,将纳米氧化镁均匀地掺入到黏性土中进行直接剪切试验,并通过扫描电镜试验对剪切面上的微观颗粒进行观察。在含水率分别为10%,16%和22%的情况下,将纳米氧化镁按照0,2%,4%和6%的掺量（质量分数）加入到黏性土试样中进行试验。直剪试验结果表明:当含水率相同时,随纳米氧化镁掺量的增加,纳米氧化镁改性黏土的黏聚力逐渐增大,但是掺量对改性土内摩擦角的影响并不明显;当纳米氧化镁掺量相同时,随含水率增加,改性土的黏聚力呈现出先增后减的趋势,而内摩擦角则逐渐减小。扫描电镜试验结果表明:纳米氧化镁的掺入会降低土体孔隙比,增强颗粒间胶结作用,从而达到改变黏性土剪切强度的目的。