土壤抗蚀性研究现状综述

本文论述了国内外土壤抗蚀性研究的发展概况，主要成果和研究方法，分析评价了土壤抗蚀性能体系，土壤性质与土壤蚀性的关系以及土壤可蚀性因子的确定方法，还对今后土壤抗蚀研究的发展趋势进行了分析探讨。     

土壤可蚀性因子空间变异表述系统研究及应用

为推动我国土壤侵蚀预测预报技术的发展,利用ArcGIS Engine二次开发的优势,构建了基于ArcGIS平台的土壤可蚀性因子空间变异表述系统。该系统具有快速、简洁加载空间数据并对空间数据进行空间插值分析、精度验证以及要素空间变异表述等特点。可对土壤因子进行高效查询和分析研究,提高土壤侵蚀研究的科学性、准确性,使防止水土流失工作的规划、管理和决策更加科学化、数字化,具有较大的应用潜力。     

云南省土壤可蚀性及其空间分布特征

为了给云南省土壤侵蚀研究、土壤环境潜在危险性评价、水土保持工作和生态环境建设提供参考,收集了全省274个土壤剖面资料,并对其中的222个典型剖面开展野外调查,采用Wischmeier模型和Williams模型计算所有土种的土壤可蚀性K值,与1∶75万云南省土壤图进行链接,得到云南省土壤可蚀性K值分布图,进而分析了各州(市)、各流域、不同海拔高度的土壤可蚀性空间分布特征,结果表明:云南省土壤可蚀性K值平均为0.006 2,属于中等可蚀性等级;土壤可蚀性K值最大的州(市)是楚雄州、最大的流域是红河流域,1 000～2 000 m海拔高度土壤可蚀性K值最大。     

皖西皖南土壤可蚀性值及估算方法验证

土壤可蚀性是水土流失预测的基础数据,可蚀性指标值的准确与否直接影响到水土流失预测精度。利用径流小区实测资料,研究了皖西、皖南主要土壤可蚀性值,并对EPIC模型和诺谟公式进行了验证。结果表明:皖西、皖南不同土壤可蚀性实测值差异较大,其值范围为0.013～0.043 t·hm~2·h/(MJ·mm·hm~2),黄棕壤最小,红壤最大,红壤可蚀性值是黄棕壤的3.3倍;同一种土壤不同方法估算的土壤可蚀性值差异较大,在没有实测资料验证的情况下,难以选择适宜的土壤可蚀性估算方法。研究结果为皖西、皖南水土流失预测提供了数据参考。     

华中地区土壤可蚀性因子研究

以全国第2次土壤普查数据为基础,利用 EPIC模型估算华中地区主要土壤可蚀性因子K 值,结合该区土种分布图,分析各主要土壤类型可蚀性K 值分布特征。结果表明：该区土壤可蚀性因子K值主要分布在 0.09～0.39 之间,高值区主要分布在河南省的东部、西部区域,低值区则主要分布在湖南省的南部、湖北及河南交界的中部及东部地区。依据华中地区土壤图,全区共分布有土类 25 种。其中,K 值最大的为褐土,约为0.34 ;红黏土的K 值次之,为0.31;粗骨土的可蚀性最低,约为0.19。华中地区红壤、水稻土、潮土、黄壤、黄棕壤等土类所占面积较大（约占全区总面积的 72.63% ）,其土壤可蚀性因子K 值分别为：0.250 , 0.253 ,0.287 , 0.225 ,0.244,可基本反映华中地区的土壤抗侵蚀情况。     

豫西矿区土壤侵蚀因子及流失特点分析

豫西沿黄地区矿产资源丰富,矿山开采加剧了局部区域水土流失及其危害。为合理有效防治矿区水土流失,利用水土保持观测站的实测资料并通过典型矿区现场量测、高分辨率遥感影像解译、GIS分析计算等,对豫西沿黄典型矿区土壤侵蚀因子与土壤流失特点进行了分析,结果表明:降雨侵蚀力因子作为土壤侵蚀背景因子服从于区域性与潜在性整体规律,虽然其值大小不受采矿活动影响,但它是矿区土壤侵蚀的重要外营力,与矿区土壤侵蚀的其他因子共同作用,影响矿区土壤流失的时空分布;地形因子、土壤可蚀性因子、植被覆盖因子、水土保持措施因子是影响矿区土壤侵蚀发生发展与程度的关键因子,其抑制土壤侵蚀的作用受采矿活动的影响;矿区土壤流失在各时期的分布特点是开采期最大,从基建期到开采期再到停采后的恢复期,土壤流失量变化情况是由小变大再由大变小;土壤流失量空间分布特点是露天采场、排土场占比较大。矿区土壤流失量时空分布特点与矿区采矿活动对土壤侵蚀因子的改变密切相关,水土流失防治的重点时期是开采期、重点区域是露天采场和排土场。     

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...     

模拟降雨下根系密度对土壤侵蚀和侵蚀性的影响

尽管植被的地上和地下两个组成部分在减少土壤侵蚀方面共同起作用,但在过去的研究中,主要是地上部分受到了关注.本研究旨在探讨根系在土壤侵蚀控制中的作用,以及根系密度对土壤可蚀性和土壤物理性质的影响.多年生黑麦草种植在土盘中,在其生长4周、8周和12周后进行实验室降雨模拟试验,播种密度为100 kg/hm2,4周后播种密度为...     

植被恢复边坡土壤抗蚀性及其影响因子耦合协调分析

为了给边坡植被恢复设计等提供参考和技术支撑,基于内江市境内公路边坡经0、5、7、15、20 a植被恢复的样地野外调查资料,以土壤颗粒(团聚体)平均质量直径和水稳性指数为土壤抗蚀性指标,以土壤粒径≥0.25 mm的大团聚体含量、容重、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量等6个土壤理化性质指标为土壤抗蚀性影响因子,采用主成分分析、耦合协调度分析等方法,探究不同植被恢复年限的边坡土壤抗蚀性与其影响因子的耦合协调关系,得到以下主要结论：1)不同植被恢复年限的土壤抗蚀性指标及其影响因子具有显著差异,随着植被恢复年限的延长,土壤大团聚体含量和养分含量呈增加趋势,土壤容重呈减小趋势,土壤抗蚀性呈增强趋势;2)碱解氮含量、有机质含量、速效磷含量、大团聚体含量、容重是不同植被恢复年限土壤抗蚀性的主要影响因子;3)土壤理化性质指标中,化学指标(速效磷含量、碱解氮含量、有机质含量、速效钾含量)对土壤抗蚀性的影响大于物理指标(大团聚体含量、容重)的影响,进行植被护坡设计时应当注重有机质和速效肥料的保持;4)土壤理化性质指标与土壤抗蚀性指标的耦合协调度随植被恢复年限的延长而提高,植被恢复15 a时二者...     

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。     

芦山地震灾区土壤流失方程研究

芦山地震诱发大量崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,植被破坏严重,生态环境受到严重威胁。建立土壤流失方程是进行区域土壤侵蚀定量评估的最有效方法。通过对芦山地震水土流失调查与评价工作的总结与提炼,介绍了芦山地震灾区土壤流失方程的基本形式,给出了降雨侵蚀力因子(R值)、土壤可蚀性因子(K值)、坡长坡度因子(LS值)、地表覆盖与管理因子(C值)、水土保持措施因子(P值)的具体计算方法。本方程对芦山地震灾区水土流失调查与动态监测、水土保持规划、灾后生态恢复重建具有参考意义。     

基于 RUSLE 模型的区域土壤侵蚀定量估算及空间特征研究

针对哈尔滨市主城区水土流失问题,以土壤侵蚀估算与评价为目标,采用 RUSLE 模型,依托 GIS 和遥感技术,分析了影响区域尺度土壤侵蚀因子,包括降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形、植被覆盖度和水土保持特性等,定量估算了哈尔滨市主城区 8 个流域的土壤侵蚀大小。在此基础上参考黑土区水土流失综合防治技术标准,并结合流域自身侵蚀状况,分析了哈尔滨市主城区土壤侵蚀特性的空间格局。结果表明: 哈尔滨市八个流域土壤侵蚀模数范围为 0 ～ 1 272. 61 t·km － 2·年 － 1,各流域以微度和轻度侵蚀为主,局部地区存在着较为严重的土壤侵蚀; 区域土壤侵蚀空间分异特征明显,是气候、土壤、植被、地形和人类活动共同作用的结果; 哈尔滨市八大流域以微度侵蚀为主,轻度侵蚀次之,强烈侵蚀及极强烈侵蚀区很少,仅在运粮河流域存在极少的剧烈侵蚀区。研究成果可为哈尔滨市水土流失治理提供技术支撑和理论依据。     

水力侵蚀作用下土壤有机碳动态研究进展

水蚀作用下土壤有机碳动态对于准确评估土壤侵蚀的碳“源/汇”角色具有重要意义。论述了侵蚀作用对全球碳循环格局产生的影响,阐明了水蚀作用下土壤有机碳动态机制研究的重要意义,并从水蚀作用下土壤碳循环格局以及有机碳库动态过程机制等方面介绍了国内外最新研究进展,进而深入分析了当前研究存在的系列问题及今后的发展趋势。分析认为,以微生物为切入点进行侵蚀作用下的碳矿化研究将有助于从机理层面解决侵蚀在土壤碳循环中的不确定性问题。此外,运用模型模拟的方法全面考察水力侵蚀作用下土壤有机碳库动态机制,将是今后侵蚀作用下土壤碳循环研究中亟待开展的工作。     

川西北地区土壤侵蚀敏感性评价

川西北地区地处青藏高原东缘,是长江、黄河水系重要的水源涵养地,也是我国重要生态系统服务功能区。基于通用土壤流失方程(USLE),综合运用GIS和RS技术,根据川西北地区实际情况建立了土壤侵蚀敏感性评价指标体系,并分别选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形起伏度、沟壑密度和植被覆盖度5个因子,综合评价了川西北地区2000年与2015年土壤侵蚀敏感性等级情况。从两期评价结果来看,通过实施一系列生态保护与建设工程,研究区土壤侵蚀敏感性状况总体有所改善。研究成果可为该区域进一步规划与实施生态工程提供借鉴。     

基于重塑黏性土冲刷试验的冲刷模型参数研究

黏性土体冲蚀特性研究是预防水工建筑物破坏的关键。采用冲蚀函数测定仪(EFA)对重塑黏性土进行冲刷试验。根据试验结果,对Wilson模型和过剪应力模型中冲刷参数之间相关关系进行了研究,并分析起动切应力与含水量、干重度和黏聚力之间的关系。此外,使用决定系数R²和归一化目标函数NOF对2种模型的拟合优度进行了评价。试验结果表明:2个模型的冲刷参数之间具有较好的相关性;已知一个冲刷参数,即可通过回归方程得到其余冲刷参数;并且起动切应力与含水量、干重度和黏聚力呈线性关系。Wilson 模型的R²和NOF优于过剪应力模型,因此Wilson模型预测黏性土的合理性和准确性均高于过剪应力模型。     

重塑粗粒土-黏性土混合物冲刷特性研究

针对粗粒土-黏性土混合物的冲刷特性与无黏性土、黏性土的不同,采用冲刷函数测定仪对三种重塑粗粒土-粉质黏土混合物进行了冲刷特性试验研究,分析了不同粉质黏土含量情况下三种混合土体冲刷速率和起动切应力的变化规律,根据冲刷速率和起动切应力的取值确定了三种混合土体临界黏性颗粒含量的范围.随黏性颗粒含量的增加混合土体的冲刷行为逐渐...     

中国坡面水蚀预报模型研究

基于我国坡面水蚀预报模型研究成果,考虑浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的重要影响,建立了我国坡面水蚀预报模型,给出了模型参数降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀影响因子的算法和采用数值。指出今后应加强土壤可蚀性因子、覆盖—管理因子和水土保持措施因子的研究与集成。利用自然坡面径流小区实测资料对模型进行验证,表明模型具有较高的预报精度,在有浅沟和无浅沟的坡面上,预报精度达88%以上。