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。     

宁夏贺兰山东麓扬黄新灌区土壤质量的演变

为系统认识宁夏贺兰山东麓扬黄新灌区土地在利用变化背景下,土壤质量演变的一般规律,用空间换时间的田间取样方法,分别从利用方式、土壤分层、利用年限的角度构建数据体系.结果表明,相对未利用对照地,耕地土壤中有机碳和盐分发生表聚现象,园地20～60cm土层中有机碳和盐分明显富集;随利用年限的延长,早期耕地和园地表层中有机碳和盐分含量都呈现先降后升的格局,但后期变化趋势出现分异.园地和耕地表层土壤中wC/N,wC/P随利用年限的延长表现出近似的变化趋势,但后期土壤中wC/N开始趋近于未利用对照地,土壤中C-N循环并未发生实质性改变.耕地、园地各自具有其独特的土地退化防治价值,但是园地具有更突出的生态适宜性,耕地长期利用下的次生退化问题依然需要关注.     

基于坡面径流输沙模型的湘中红壤丘陵区土壤有机碳流失模拟研究

坡面径流是泥沙和土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)流失的主要动力.本研究以典型湘中红壤丘陵区坡耕地(翻耕和免耕)为研究对象,通过野外径流小区模拟降雨试验,对已建立的以径流率为变量的对数线性回归坡面径流输沙模型进行修正,并结合泥沙中SOC的富集特性,建立湘中红壤丘陵区的坡面SOC流失模型.研究结果表明:坡面SOC流失模型能够有效地应用于湘中红壤丘陵区次降雨过程中坡面SOC流失的模拟中,且具有较好地模拟效果,SOC流失率模拟平均误差在30%左右,决定系数在0.85以上;同时模拟结果表明,泥沙和SOC流失过程在坡面径流侵蚀影响下呈现波动状态,表现为产流开始后10min泥沙和SOC流失呈增加趋势,其后在波动中逐渐趋于平稳;通过比较翻耕和免耕条件坡面径流输沙和SOC流失模型,结果显示侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失率大于免耕方式.非侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失状况与免耕方式一致.     

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。     

洪泽湖湿地植被类型对土壤有机碳粒径分布及微生物群落结构特征的影响

[目的]研究不同植被覆盖下湿地土壤有机碳组成、微生物群落结构的特征,为合理开发利用、恢复和保护湿地生态功能提供依据.[方法]以江苏洪泽湖与淮河交汇区湿地自然植被类型(湖草滩、芦苇滩)和人工植被类型(杨树林、柳树林)的土壤为研究对象,应用物理分组的方法研究土壤不同粒径(<2μm、≥2～63μm、≥63～200μm、≥20...     

Characteristics of carbon storage in Shanghai’s urban forest

Urban forest has undergone rapid development in China over the last three decades because of the acceleration of urbanization.Urban forest thus plays an increasingly important role in carbon sequestration at a regional and national scale.As one of the most urbanized cities in China,Shanghai showed an increase of forest coverage from 3% in the 1990s to 13% in 2009.Based on CITY-green model and the second soil survey of Shanghai,the forest biomass carbon(FBC) was estimated to be 0.48 Tg in the urban area and,forest soil organic carbon(SOC)(0-100 cm soil depth) is 2.48 Tg in the urban and suburban areas,respectively.These values are relatively within the median and lower level compared with other Chinese megacities,with the FBC of 0.02 Tg in Harbin to 47.29 Tg in Chongqing and the forest SOC of 1.74 Tg in Nanjing to 418.67 Tg in Chongqing.For the different land-use types in Shanghai,the SOC density ranges from 13.8(tidal field) to 38.6 t ha-1(agricultural land).On average,the forest SOC density(31.5 t ha-1) in Shanghai is lower than that in agricultural lands(38.6 t ha-1) and higher than that in lawns(26.5 t ha-1) and gardens(21.3 t ha-1).In Shanghai,the SOC density in newly established urban parks is generally lower than that in older parks.In the northern and southeastern suburban areas(e.g.,Baoshan,Yangpu,and Nanhui districts),greenspace SOC density is higher than that in the central commercial areas(Hongkou,Putuo,Changning,and Zhabei districts) and in newly developed district(Pudong District).Uncertainties still exist in the estimation of urban forest carbon in Shanghai,as well as in other Chinese cities.Thus,future research directions are also discussed in this paper.     

Perspectives on studies on soil carbon stocks and the carbon sequestration potential of China

Soil carbon stocks and sequestration have been given a lot of attention recently in the study of terrestrial ecosystems and global climate change.This review focuses on the progress made on the estimation of the soil carbon stocks of China,and the characterization of carbon dynamics of croplands with regard to climate change,and addresses issues on the mineralization of soil organic carbon in relation to greenhouse gas emissions.By integrating existing research data,China's total soil organic carbon(SOC) st...     

长期定位试验免耕覆盖对稻田土壤性状及作物产量的影响研究

为了研究免耕覆盖对土壤性状及作物产量的影响,2008年开始在西昌市小庙乡进行水稻-小麦轮作免耕覆盖长期定位试验,试验设置7个处理,其中3个代表性处理定期测定土壤养分含量、土壤含水量、土壤温度、土壤容重等指标。试验表明免耕覆盖可降低土壤容重,提高土壤养分含量,调控土壤温度,增加土壤含水量,提高作物产量。     

降雨引起的坡面黑土侵蚀厚度的计算

为了计算降雨引起的坡面黑土层侵蚀厚度,建立了坡面变形(冲刷厚度)的数学模型.模型包括坡面水流连续方程、水流运动方程、侵蚀方程(水土流失方程)、坡面变形方程.实现了对降雨引起的坡面黑土层侵蚀厚度的数值计算,该成果可预测黑土层流失的年限,为防治水土流失、减轻地质灾害、合理使用耕地和保护生态环境提供科学依据.     

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。     

Estimation of emissions from field burning of crop straw in China

Emissions resulting from crop straw field burning in China, which have caused serious environmental problems in China, are estimated in this paper. From the county-level data of crop production in 2000-2003 from the government statistics, taking into account the ratio of residue and grain, the total amount of crop straw production is estimated to be about 600 Tg per year, 76% of which are rice, wheat and corn straw. With reference to the data of living standards, the percentage of crop straw burnt in fields for counties are obtained and consequently the total amount of burnt straws is approximately 140 Tg/year. With the emission factors from literature and experiments, appropriate emission factors have been obtained. The total amounts of PM, SO2, NOx3, NH3, CH4, BC, OC, VOC, CO, CO2 emissions from field burning of crop straw in China are estimated. All emissions are presented at county level. Some pollutants, such as BC, VOC, OC, CO and CO2, are contributing a major portion to the total emissions of China. This paper uses a map with resolution of 0.2°×0.2°to present the PM emissions distribution from crop straw burnt in 2003. The results show a significant regional unevenness of emissions, with larger amounts of pollutions coming from the provinces in eastern and northeast China. The regions with higher emissions per unit area are located as a belt stretching from northeast China to eastern China.     

地点因素对中国地带性土壤表层有机碳含量的影响

利用中国第二次土壤普查确定的886个典型地带性土种剖面资料,通过统计分析方法研究了地点因素(土纲、质地、海拔、酸碱度和土地利用方式)对地带性土壤表层有机碳含量的影响.结果表明,地点因素显著影响地带性土壤表层有机碳含量;地点因素对耕作土壤表层有机碳的影响明显强于非耕作土壤;地点因素分别解释耕作土壤和非耕作土壤表层有机碳含量变异的24.7%和48.5%.耕作土壤和非耕作土壤有机碳含量的主要控制因素有所不同.     

三峡库区森林土壤有机碳空间分布模型的建立

森林土壤有机碳(SOC)深度分布模式影响其稳定性,一般下层SOC较上层稳定。笔者选取三峡库区秭归县马尾松林地、退耕林地、针阔混交林地等3类森林类型的黄壤、黄棕壤、石灰土、紫色土等4类土壤类型共12种组合,通过典型地段取样法构建研究区SOC密度的深度分布模型,确立模型参数与土壤性质的回归关系,确定土壤传递函数(PTFs)方程式。结果表明:森林类型仅在土壤表层影响SOC密度,土壤类型对SOC密度影响不显著,土壤质地对各深度层SOC密度影响显著; 黏土表层SOC密度比砂质土高,SOC密度随深度下降的速率受土壤质地和森林类型的影响,黏土SOC下降速率高于砂质土; 通过森林类型和土壤质地信息,构建的模型可以预测SOC深度分布模式; 运用构建的模型估算出三峡库区黑沟小流域30 cm土层内SOC储量约为(5 290.32±74.85)t,0～100 cm土层SOC储量约为(8 280.87±120.98)t,0～30 cm土层SOC储量约占整个剖面层的63.89%。     

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。     

基于GIS和RUSLE的星云湖流域土壤侵蚀空间分布特征

研究星云湖流域水土流失,揭示水土流失的空间分异规律,能够为该流域水土流失治理提供理论基础。根据典型的土壤侵蚀RUSLE模型,选用能体现流域特点的估算模型分别计算出了降雨侵蚀力因子、土壤可蚀性因子等五个因子,运用ArcGIS空间分析工具计算出星云湖流域土壤侵蚀模数,并统计分析流域的侵蚀状况。结果表明:星云湖流域土壤侵蚀以微度侵蚀为主;剧烈侵蚀主要分布在流域的北部和东部区域,其中,子流域中主要集中在螺浉河小流域和北部坝区小流域,乡镇中主要在路居镇,用地类型主要为其他用地和耕地;其次流域内平均侵蚀量最大的地形主要集中于25°~35°之间,以半阴坡坡向为主。应加强螺浉河小流域和北部坝区小流域的水土流失治理,坡度大于25°和坡向为半阴坡的区域水土流失较为严重,不适宜耕种,应加强退耕还林工作,优化未利用地的管理,有针对性地对流域内水土流失进行治理与防治。     

高山深谷地区水土流失模拟与预测——以昌都地区为例

地处青藏高原东部的横断山区高山深谷地貌显著,土壤侵蚀剧烈,水土流失严重.本文以昌都地区为例,以清华大学数字流域模型为平台,模拟了该地区的土壤侵蚀状况;通过设置多种情景进行分析,预测了降雨量、土地利用方式和植被覆盖程度等因素变化对该地区水土流失的影响.结果表明,暴雨量变大显著增加土壤侵蚀,降水量减少或植被所占比例增加,能够减弱土壤侵蚀.在各高层带上植树种草能够有效减弱土壤侵蚀,然而"退耕还林(草)"的可行性有待未来深入研究.     

中国土壤磷库的大小、分布及其影响因素

基于第二次土壤普查资料,估算了中国土壤磷库,揭示了其空间分布规律,并探讨了土壤磷库与环境因子的关系。结果表明,中国土壤实际剖面深度的全磷和有效磷库分别为5.3Pg和3.0Tg,对应的磷密度为0.60kg/m²和3.4g/m²。土壤全磷密度自湿润区向干旱、半干旱地区和自热带地区向温带、寒温带地区呈增加趋势。土壤全磷密度随着年均降水量和年均温的增加而显著降低。在不同的土壤地球化学类型中,硅铝型的有效磷密度明显高于石膏及碳酸盐型和铁铝及富铝型。上述结果表明气候和土壤的地球化学类型是中国土壤磷素分布的重要因素。     

国内外土壤侵蚀研究进展

根据世界各地对土壤侵蚀的界定，分析了全球及我国土壤侵蚀概况，剖析了土壤侵蚀造成的危害，如导致环境恶化、洪涝灾害加剧、土壤退化、滑坡、泥石流等灾害．总结了土壤侵蚀的影响因子，主要有内因和外因两种．并对目前国内外土壤浸浊速率的研究方法进行了综合分类与介绍，将之分为用于研究现代与历史时期土壤侵蚀两类，并对各种方法的适用范围、优点及局限性进行了讨论，并在此基础上提出了土壤侵蚀的防治方法及相应的对策和建议。     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。     

黑土地切沟侵蚀的成因与危害

探讨了黑土地切沟侵蚀的成因，如地形、降水、土壤、植被以及人为等因素，还从土地资源、社会资源以及治理费用高昂等角度详细分析了切沟侵蚀的危害性，提出要深入研究切沟侵蚀发生发展规律，以期更好的防治模式．