植被恢复过程中土壤团聚体分形特征研究

通过野外调查和室内分析,运用分形理论,研究了典型黄土丘陵沟壑区安塞纸坊沟流域植被恢复过程中土壤团聚体含量及分形特征,以期为黄土高原植被恢复和生态建设提供科学指导.研究结果表明:(1)恢复早期(7年)有利于大团聚的形成,但0.16 mm粒级的团聚体含量在各恢复年限中都占有最大比例.(2)分形维数随年限在2.68~2.89间变化,其中恢复7年分形维数最小,但仅有15年和24年恢复年限差异显著.土层间分形维数值为2.75~2.83,以表层0~10 cm分形维数最小.(3)分形维数与平均质量直径和0.25 mm团聚体均呈极显著负相关,与0.16 mm团聚体含量呈极显著正相关关系.     

凤阳山主要林分类型土壤团聚体及其稳定性研究

【目的】探究凤阳山自然保护区的林地土壤团聚体组成及其影响因素,为恢复与保护土壤资源提供一定的理论依据。【方法】以浙江省凤阳山自然保护区内海拔1 300～1 400 m范围内主要林分类型(阔叶混交林、针阔混交林、杉木林、竹林)林地为对象,测定不同土层土壤基本理化性质和水稳定性团聚体粒径分布及其含量,分析土壤理化性质对土壤团聚体及其稳定性的影响。【结果】①4种林分土壤水稳定性大团聚体(WSA)(≥0.250 mm)含量均在90%以上。土壤水稳定性大团聚体含量及平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均以杉木林的最大,竹林的最小。②通过非度量多维标度(NMDS)排序分析,阔叶混交林、针阔混交林和杉木林对≥2.000 mm粒级土壤团聚体影响较大,竹林对≥0.053～0.106 mm粒级的土壤团聚体的影响较大。③土壤密度与土壤MWD及GMD之间均呈显著正相关,与土壤分形维数(D)呈显著负相关。非毛管孔隙度与土壤MWD及GMD之间均呈显著负相关,与土壤D呈显著负相关。【结论】林分类型较土层深度对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著,土壤密度及非毛管孔隙度等土壤理化性质较土壤总孔隙度、毛管孔隙度及总有机碳含量等对土壤团聚体粒级组成及稳定性的影响更显著。     

复垦基质中有机碳和丛植菌根真菌对团聚体形成的影响

以构建的植物-微生物-复合基质矿区生态系统为考察对象,对基质中团聚体的粒径分级和有机碳含量分布进行分析测试,并探讨丛植菌根真菌、有机碳、团聚体3者之间的相关性.结果表明:各个时期矿区复合基质水稳性团聚体含量均呈现随团聚体粒径减小逐渐增加的趋势.复垦初始时,矿区土壤中主要以0.106mm团聚体为主,复垦4a后,矿区复合基质0.25mm团聚体比例占主导地位;而农田土壤中团聚体分布状况与之相反,0.25mm的团聚体占主体.复垦前复合基质0.106mm团聚体中有机碳含量最多,达8.58g/kg;2,2~1,1~0.5,0.5~0.25,0.25~0.106mm各团聚体中有机碳的含量相似.复垦4a后,各种土壤水稳性团聚体1~0.5mm有机碳含量最多,为7.93~20.35g/kg.现场试验结果通过相关性分析可得,团聚体与有机碳相关性较小,仅为0.124 7,这可能与复合基质的组成及团聚体的形成时间较短相关.研究结果同时表明,菌根真菌(AMF)分泌物球囊霉素(GRSP)与团聚体有显著相关性,这表明AMF接种有利于团聚体的形成及有机碳的固定,有利于矿区土壤的生态修复.     

火灾对毛竹林地土壤抗蚀性与渗透性的影响

通过对北碚区茅庵林场内火烧毛竹林地和未烧毛竹林地的土壤抗蚀性和渗透性进行试验并进行相关分析，结果表明；（1）与未烧林地相比，火烧林地的土壤〉0．5mm和〉0．25mm水稳性团聚体相比分别降低了23．80％和17．33％，水稳性指数降低了47．73％，渗透速率降低了65．60oA．（2）火烧林地〉0．5mm和〉0．25mm水稳性团聚体含量与初渗速率及平均入渗速率为正相关，即其水稳性团聚体含量愈高，入渗速率愈慢，而未烧林地则相反．森林火灾较大程度改变了土壤的抗蚀性和入渗特征，通过对其研究可更合理地恢复灾后森林结构和功能．     

矿物肥料对露天矿排土场土壤抗冲性增强效应

为了深入研究开发建设项目土壤侵蚀过程机理,加快矿山废弃地土地复垦进程,采用改进的原状土水槽冲刷法,研究了矿物肥料对露天矿排土场土壤抗冲性的影响。结果表明:不同处理下土壤径流含沙量都呈现先减小后增大再减小的动态变化趋势,对照径流含沙量表现为粉煤灰沸石草炭;不同处理下土壤抗冲指数ANS与时间t之间存在显著的二次多项式回归关系;不同处理下的土壤抗冲指数表现为草炭沸石粉煤灰对照。该研究可为开发建设项目水土流失治理提供理论依据。     

藏东南高寒区尼洋河河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是评价土壤侵蚀潜在发生可能性的重要综合性指标,研究高寒河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性为土地利用模式优化和资源整合提供理论依据.本文应用主成分分析法对藏东南高寒区尼洋河流域5种不同土地利用方式下的3大类、13个土壤抗蚀性指标进行分析研究.研究结果表明:土壤团粒类指标和有机质能很好地反映土壤抗蚀性,0.25 mm水稳性团聚体质量分数、0.5mm水稳性团聚体质量分数、0.25 mm非水稳性团聚体质量分数、水稳性指数、平均重量直径、团聚体结构破坏率、有机质7个指标对土壤抗蚀性的影响最为明显,是表现不同土地利用方式土壤抗蚀性的最佳指标.各抗蚀性指标值基本表现出(0～15)cm(16～30)cm规律.通过建立权重求和模型发现0～15 cm表层土壤抗蚀性能远远大于16～30 cm;最终,通过叠加法得出不同土地利用类型土壤抗蚀性评价从强到弱顺序为:灌木林地(SL)、天然林地(NF)、农耕地(CL)、河滩林地(BL)、人工林地(AF).     

喀斯特石漠化地区不同治理措施下的土壤抗蚀性研究——以贵州毕节石桥小流域为例

对喀斯特山区不同治理措施下的石漠化演化过程土壤抗蚀性分析研究,结果表明:采用不同治理措施后,强度石漠化土壤抗蚀性优于其他等级石漠化土壤,潜在石漠化土壤抗蚀力最差.石漠化土壤抗蚀性大小顺序为原生样地、强度石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、潜在石漠化.采用土壤有机质含量、EVA、结构体破坏率、＞0.25 mm水稳性团粒含量、＞0.5 mm水稳性团粒含量、团聚度、分散率、侵蚀率、＜0.001 mm粘粒分散系数等指标,较好地表征喀斯特山区石漠化土壤的抗蚀性.     

兰州窦家山典型坡面土壤水分、有机质含量及抗蚀性相关关系研究

通过取样实验和数据分析,研究了窦家山典型坡面五种不同植被类型下的土壤含水量和土壤有机质含量变化规律以及其与土壤抗蚀性之间的关系,为窦家山及兰州地区的水土流失防治提供参考措施.研究发现,在相同的土壤剖面深度和坡位条件下,不同植被类型土壤含水量大小顺序为银白杨侧柏柽柳白沙蒿醉马草,土壤有机质含量与含水量呈现负相关;相同条件下,不同植被类型有机质含量大小顺序为醉马草白沙蒿柽柳侧柏银白杨,不同植被类型有机质含量与大于0.25mm的水稳性团聚体含量均呈正相关关系;水稳性土壤团聚体含量大小顺序与有机质含量大小顺序相一致.大于0.25mm粒级水稳性团聚体含量越高,土壤抗蚀性越强,即水土流失量越少.从而有机质含量越高,土壤抗蚀性越好.结果表明,醉马草或白沙蒿的种植有利于窦家山的水土保持工作.     

西藏土壤有效锰含量及其影响因子分析

根据西藏土壤普查提供的18个供试土类162个剖面的有效锰和相关分析化验资料,运用数理统计方法,探讨土壤有效锰变化及其影响因子.西藏土壤表层和表下层有效锰含量分别平均约为46,17 mg/kg.各类土壤有效锰含量的变化趋势一般是:山地湿润森林型和旱生林灌型土壤较高(21~82 mg/kg),其次是高山草甸型和河谷半水成型土壤(17~48 mg/kg),最后是寒冻土和高山草原型土壤(7~23 mg/kg).受多种因素的影响,尽管绝大多数土壤有效锰含量属于适宜或丰富水平之列,但变化比较大,因土壤类型和剖面层次而不同.土壤有效锰与有机质、粘粒含量呈显著正相关,与pH、碳酸钙含量呈极显著负相关,与阳离子交换量表现为极显著正相关.逐步线性回归分析显示,酸性土壤有机质等因子对有效锰影响的强弱程度顺序是:有机质,pH,粘粒甚小;石灰土:则是有机质最大,其次为pH,最后是碳酸钙、粘粒.     

土壤镍污染对小麦幼苗生长及生理生化指标的影响

研究了褐土土壤中添加镍对盆栽小麦幼苗生长及生理生化指标的影响。并通过小麦地上部分的含Ni量、生物减产量和幼苗POD活性突变点所对应的土壤含Ni量表征土壤Ni污染。结果表明 ,土壤中全Ni量与土壤有效态Ni和幼苗中Ni含量呈极显著正相关 ,幼苗含Ni量与叶绿素含量及幼苗POD活性变化呈显著负相关 ,土壤中有效态Ni含量与小麦幼苗生物量呈极显著负相关 ,同时苗叶绿素含量和POD活性均与小麦幼苗生物量呈极显著正相关。据以上 3个毒性指标表征土壤Ni污染 ,其减产临界值为 :土壤中有效态Ni的质量分数为 5mg/kg (CaCl2 提取 ) ;小麦茎叶中Ni的质量分数为 2 5mg/kg ;POD活性转折临界值为 40mg/kg。     

GIS支持下的土壤侵蚀动态变化研究:浙江一例

土壤侵蚀是土地退化的主要原因，也是导致生态环境恶化的重要因素，开展土壤侵蚀动态模拟研究具有重要意义．地理信息系统(GIS)因其强大的空间分析功能，为土壤侵蚀动态分析研究提供了有力支持．根据美国通用水土流失方(USLE)，以GIS软件为支持，以浙江省横溪流域为例，对该流域1990年至2003年土壤侵蚀动态变化进行模拟，并对流域内不同土地利用方式下的土壤侵蚀进行了动态评估，探讨了土壤侵蚀变化与土地利用变化的关系，为横溪流域今后的土壤侵蚀动态预测提供参考．     

基于RUSLE模型的喀斯特峰丛洼地土壤侵蚀及其养分流失评估

以中国南方典型喀斯特峰丛洼地为研究对象,基于GIS技术和RUSLE模型,对喀斯特峰丛洼地的土壤侵蚀空间变化特征进行了分析。探讨了峰丛洼地土壤侵蚀与土壤养分流失之间的关系,揭示了该地区不同土壤养分流失之间的空间变化差异。结果表明:2015年研究区土壤侵蚀总量为1 950.21×10~4 t·a~(-1),占研究区国土面积的76.75%。土壤侵蚀空间分布整体上呈现出南北两侧向西中部变化的条带状的空间分布特征。因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为57.76×10~4 t·a~(-1),其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为38.13、1.18、0.16和6.00 t·km~(-2)·a~(-1)。研究区土壤侵蚀的空间变化整体上是随侵蚀等级增加,侵蚀面积和侵蚀量逐渐减少而平均侵蚀模数增加的过程,土壤侵蚀的空间分布差异决定了土壤养分流失空间分布差异。     

基于GIS和USLE模型的巢湖流域土壤侵蚀评价

土壤侵蚀是全世界都关心的土地资源与环境保护问题。巢湖作为中国第五大淡水湖,近年来由于水体富营养化产生的水华现象引起多方重视,对巢湖流域土壤侵蚀评估对于环境保护战略与土地规划政策具有重要的意义。基于GIS平台,采用通用土壤流失方程(USLE)来评估巢湖流域14县/区2000年到2010年土壤侵蚀空间分布变化趋势。研究表明:(1)巢湖流域土壤侵蚀严重区域主要分布在金安区、舒城县、居巢区以及含山县的丘陵地区,即杭埠河-丰乐河流域、裕溪河流域与柘皋河流域的上游地区;(2)从2000年到2010年,土壤微度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀区域占巢湖流域总面积比例分别减少了0.5%、0.05%、0.21%和0.23%,而轻度侵蚀、中度侵蚀区域所占比例分别增加了0.98%和0.01%,总体呈现土壤强度侵蚀、极强度侵蚀与剧烈侵蚀区域向轻、中度侵蚀转移的趋势。(3)植被覆盖度变化是巢湖流域土壤侵蚀分级发生变化的主要原因,总体上,2000~2010年研究区由于植被覆盖度的波动性增加呈现土壤侵蚀分级波动性降低的趋势。     

贵州喀斯特地区坡面土壤侵蚀机理研究*

贵州省喀斯特地区4种可控土壤侵蚀因子进行了探讨。研究表明,坡面土壤侵蚀随着坡度和坡长的增加而加剧,随盖度的增加而减轻;土壤侵蚀与种植因子P的关系研究表面,天然林、水保林及耕地撂荒等措施能够起到较好的坡面水土流失防治效果;而就坡耕地而言,较顺坡耕作,采取横坡耕作可有效防治水土流失。     

三峡库区紫色土坡耕地土壤侵蚀研究：进展与方向

紫色土坡耕地是三峡库区粮食经济作物的主产载体,也是库区水土流失的主要源地和入库泥沙的主要来源。结合野外调查和相关报道,对三峡库区紫色土坡耕地土壤侵蚀研究方法、侵蚀强度、泥沙颗粒形态以及侵蚀引起的养分流失等方面进行综述。结果表明,坡耕地土壤侵蚀研究方法主要包括径流小区法、人工模拟降雨法和侵蚀针法等直接观测方法和核素示踪、模型模拟和遥感监测等间接观测方法;库区紫色土坡耕地土壤侵蚀速率达3464～9452t／km2,其中15°～25°坡度范围的土壤侵蚀最为严重,是今后坡耕地土壤流失防治的重点坡段;流失泥沙主要以〈0．02mm的团聚体和〈0．002mm的粘粒为主,其中粉粒（0．002~0．02mm）和粘粒（〈0．002mm）携带的养分流失较多;植物篱、垄作和坡改梯等措施理水效果明显,均对坡耕地侵蚀产沙具有较好的控制作用。今后应在模型方法、埂坎结构和功能、水土保持措施适宜性评价等方面拓展研究。     

Quantitative Remote Sensing Study on Regional Soil Erosion —— Bin County of Heilongjiang as an Example

Based on Chinese soil loss equation （CSLE） model, this paper utilized technical advantages of RS and geographic information system （GIS） on data access and erosion factors database building to study prediction methods of regional soil erosion. The spatial analysis module of ARCGIS platform was applied to study the spatial distribution of erosion and the inter-relations of the factors influencing regional soil erosion in the research area. As a result, the mean soil erosion modulus of Bin County is 3 555.42 t/（km^2.a）, which suggests moderate degree erosion. The mean soil erosion modulus of clayey meadow soil is higher than those of dark brown soil and black soil. Vegetation factor values are between 0.1-0.2. The mean slope gradient and slope length values are respectively 1.335 and 6.061 which shows slope length is a dominant factor. And soil type, vegetation coverage and topographic factors have remarkable relevance to each other. Therefore, RS, GIS and CSLE are applicable in regional scale to disclose spatial distribution characteristics of soil erosion and to analyze the characteristics of dominant soil erosion factor quantitatively.     

不同降雨条件对江苏高沙土地区水土流失的影响

采用人工模拟降雨法,针对江苏省局部高沙土地区,研究了在不同坡度、雨强及不同植被覆盖条件下扰动高沙土的侵蚀强度和侵蚀特点。结果表明:(1)径流量随坡度的增加而增加;土壤流失量与坡度存在一个临界值;雨强低于80 mm/h时的临界坡度为20°～26.5°;(2)降雨量相等时,径流量随着雨强的增加而增加,入渗量随着雨强的增加而减少;(3)植被覆盖能很大程度地减少径流量和土壤侵蚀量。     

广西岩溶区的水土流失特点及其防治

广西岩溶地区水土流失遥感数据和典型地区监测资料显示,广西岩溶地区水土流失有3个显著的特点:土壤侵蚀模数低,以水土漏失为主要过程,坡耕地是重要水土流失区。水土流失的突出危害是导致严重的岩溶内涝灾害和大面积耕地丧失。21世纪以来,国家和广西区政府对于广西岩溶地区水土流失防治工作高度重视,组织实施了一大批水土保持工程,治理水土流失面积14 000km~2,遏制了石漠化,降低了土壤侵蚀模数,形成了高效生态产业,创建了弄拉、龙何等生态与经济协调发展的水土保持模式。但广西岩溶地区水土漏失和内涝灾害防治力度不够,建议进一步加大力度实施广西岩溶地区水土漏失、内涝防治以及耕地资源丧失的水土保持工程。     

应用RUSLE模型的长汀县水土流失风险空间分析

以修正的通用水土流失方程(RUSLE)为理论基础,以长汀县为研究区,利用地理信息系统(GIS)与遥感(RS)技术,在计算各影响因子的基础上估算水土流失,生成流失风险等级分布图.对水土流失的主要因素进行空间叠加分析,并将研究区水土流失风险综合评估结果与坡度、植被覆盖度及土地利用图层进行空间相关分析.结果表明:研究区水土流失中、高风险区分布仍较多,其中,河田、三洲、策武3乡镇形势最为严峻;水土流失风险呈现出一定的地域性特点,与植被覆盖度有严格的负相关关系,但与坡度并无严格的正相关关系.     

137Cs应用于我国土壤侵蚀研究评述

^137Cs示踪法技术目前已被广泛应用于长期的土壤侵蚀估算中，但主要局限于水蚀研究领域，在风蚀方面进行的研究则较少。土壤风蚀是导致干旱半干旱地区土地退化和区域环境恶化的最重要原因之一。探讨、研究格进一步完善^137Cs技术在土壤侵蚀方面的研究，尤其是在我国西部风蚀地区土壤侵蚀中的应用，可以提供独立的土壤侵蚀和堆积的数据以及空间分布，对初步测算区域风蚀速率、风蚀时间序列和反映环境变化，为我国西部地区土地资源合理利用、环境整治以及生态建设提供定量的科学依据具有十分重要的意义。初步论述了^137Cs技术在我国土壤侵蚀研究中的进展，探讨了其在西部风蚀地区土壤风蚀研究现状、应用前景和需要注意的问题，并提出了一些建议。