不同频度和强度的干湿循环对花岗岩红壤固结强度的影响

南方频繁干湿交替环境是影响土体结构强度演化的重要因素。为系统探究干湿循环频度和强度对赣州花岗岩红壤固结强度的影响,本研究通过进行不同强度和频度干湿循环条件下的快速固结试验,确定干湿循环效应对固结强度变化的影响机制。结果表明:1)孔隙比随着荷载压力的增大呈现先快速减小后趋于平稳趋势,干湿循环加剧花岗岩红壤的压缩变形;2)土壤瞬时沉降量和主固结沉降量均随着干湿循环频度和强度作用增强而逐渐增加;3)花岗岩红壤干湿循环后的压缩系数在0.8~1.0之间,呈现高压缩性,且随着频度的增加压缩系数逐渐增大,7次循环后缓慢增加并趋于稳定;干湿循环频度和强度增加条件下固结系数均呈现连续下降趋势,使土体强度降低;4)干湿循环频度对固结系数和压缩系数变化作用最为显著(F=4102.71,P<0.001;F=508.40,P<0.001)。研究结果说明季节性降雨干旱引发的干湿循环效应显著影响土体的固结强度,加剧岩土体失稳崩塌的风险。

东北黑土区侵蚀农田土壤质量指数构建及其空间分异

侵蚀的空间异质性会改变土壤性质,导致土壤质量在空间分布上的差异。为明确中国东北侵蚀农田黑土土壤性质在不同空间位置上的分布规律,该研究基于纬度变化,从寒温带到中温带跨区选择了4个丘陵区(从北到南依次为九三、克山、海伦、宾县)的农田黑土坡面作为试验对象,划分了坡面位置(坡顶、坡上、坡中、坡下和坡底)和土壤深度(0~20 cm和>20~40 cm),分析了不同空间位置对侵蚀农田黑土土壤物理、化学和生物特征对不同空间位置的响应规律,并基于最小数据集(minimum data set,TDS)构建土壤质量指数(soil quality index,SQI-TDS),对侵蚀农田黑土土壤质量进行综合比较。研究表明,4个丘陵区黑土土壤性质在不同区域、坡位和土壤深度下的存在明显的空间变异(P<0.05)。全氮和有机碳含量随纬度升高而增加,且随坡位降低而逐渐减小,在坡底处增加。平均重量直径在九三最高,克山次之,海伦和宾县较小。土壤细颗粒在坡底沉积促进了新的团聚体形成,以致团聚体稳定性在坡面位置上表现为随坡位的降低呈先减小后增加的“V”型变化。SQI-MDS均值从北至南整体呈降低趋势,其中宾县的土壤质量指数最低,较其他3个地区显著降低22.66%~26.52%。在不同坡位上,SQI-MDS表现为以坡底、坡顶、坡上、坡中和坡下次序降低。该研究量化了东北侵蚀农田黑土土壤综合质量,结果可为侵蚀农田黑土修复和可持续发展提供科学依据。

不同土地利用方式砖红壤团聚体水稳性及其对前期含水率的响应

前期含水量是影响土壤团聚体稳定性的重要因素,而其对砖红壤结构稳定性的影响缺乏系统研究,本文以海南地区3种典型利用方式(林地、荒地、耕地)下玄武岩发育砖红壤团聚体为研究对象,测定其理化性质,干、湿筛团聚体组成及不同前期含水率(3%、5%、10%、15%、20%)条件下3~5 mm粒径团聚体破碎后粒径分布状况,采用冗余分析探究了土壤性质及前期含水率对不同土地利用方式砖红壤团聚体水稳性的影响。结果表明:(1)不同土地利用方式下,土壤部分性质存在显著差异,如土壤pH、有机碳、阳离子交换量及部分交换性盐基离子等,其余性质差异较小。(2)土壤水稳性团聚体组成总体呈现“单峰”或“双峰”分布,峰值主要出现在2~1 mm和0.5~0.25 mm处,对于表层土壤而言,林地土壤团聚体稳定性最高,而耕地土壤团聚体稳定性较弱,表下层土壤稳定性显著(P<0.05)低于表层土壤。(3)在风干条件下,表层土壤团聚体水稳性普遍较高(WSA>90%,MWD>1.5,GMD>1.2),随着前期含水率的增加,团聚体破碎后大团聚体(>2 mm)含量有不同程度的变化,整体呈现水稳性大团聚体含量随前期含水率增加而增加。(4)土壤有机碳是影响砖红壤团聚体水稳性的最主要因素,其对团聚体水稳性差异的解释率达80.6%。

应用USLE模型与地理信息系统IDRISI预测小流域土壤侵蚀量的研究

依据实地调查资料 ,建立了典型小流域地理数据库 ;应用径流小区观测结果 ,确定了定量计算通用土壤流失方程 USL E因子指标的方法。在地理信息系统 IDRISI支持下 ,根据USLE土壤侵蚀预测模型对数据库实施运算操作 ,预测了小流域土壤侵蚀量。结果表明 ,占流域面积 6 7%的区域土壤侵蚀微弱或轻度 ,这一区域对流域土壤侵蚀量的贡献率仅为 3% ,而流域 80 %的泥沙来自于占流域面积仅 2 0

GIS支持下三峡库区典型小流域土壤养分流失量预测

土壤养分流失是农田非点源污染的主要形式。以长江三峡库区典型小流域为研究区域 ,根据土壤养分流失规律与土壤侵蚀量预测结果 ,以及表土中养分含量 ,像元土壤侵蚀量和泥沙对养分的富集比 ,建立了可与 GIS结合的侵蚀泥沙携带养分量预测模式。运算结果显示 ,小流域有机质、氮、磷、钾流失总量分别为 5 0 9.8,47.1,14.6 ,1137.4t,平均 30 .5 ,2 .8,0 .9,6 8.1t/ km2。根据正常施肥水平及有机质累积率草拟的土壤养分流失分级标准来判断 ,三峡库区小流域养分流失量 ,以严重流失占的比例较大。

梯田蓄水效益估算方法探讨

[目的]综合考虑梯田土壤性质、梯田形态及降雨雨型的差异,构建梯田蓄水保水效益的估算方法及框架。[方法]运用土壤水库计算模型与入渗模型,探讨蓄满产流和超渗产流模式下梯田土壤水分的预测方法;基于Richards方程,分析不同田坎边界的土壤水分入渗二维分异。在此基础上,进一步对前峰型、均匀型、后峰型、阶梯型4种降雨雨型下产生的单一产流模式或2种产流模式均存在时土壤水分运动进行情景分析。[结果](1)提出梯田蓄水效益分布式估算方法,计算单个梯田田块土壤最大蓄水容量(W M);(2)对不同田坎类型的梯田而言,浆砌石坎梯田防侧渗效果最好,土坎梯田防侧渗效果最差,且孔隙大、密度小、修筑时间短的新土坎梯田比修筑时间长的土坎梯田在发生侧渗时损失水分更多;(3)得出不同雨型下蓄满产流的临界时间(t)。[结论]该估算方法可大幅度降低对野外设施、设备的依赖程度,降低投入成本,借助野外调查采样,基于模型模拟估算梯田蓄水效益。此外,该方法可根据单个梯田田块蓄水效益分布式计算数据,在区域尺度上估算梯田蓄水保水效益,以期为不同区域梯田的蓄水效益估算提供参考。

间作及农林复合系统中植物组分间养分竞争机理分析

农林复合系统、间作及套作中植物组分之间养分竞争普遍存在。植物的养分竞争主要包括种内竞争和种间竞争。光照、温度、水分、土壤、微生物。低等动物等外界因素对植物的竞争作用具有明显的影响。农林复合系统中 ,林种和林间作物品种的选用。

三峡库区紫色土坡地养分状况及养分流失

紫色土是三峡库区移民安置区的主要坡地土壤。本研究采用典型区域调查，代表性土壤剖面养分分析，结合实验小区人工降雨的方法，初步研究了发育于侏罗纪紫色砂泥岩母质上紫色土的养分状况、养分流失特点、过程及影响养分流失因素。

GIS支持下乡镇域土壤肥力评价与分析

在地理信息系统支持下,以鄂南典型红壤丘陵区为例,研究了乡镇域土壤肥力评价的方法和过程,分析了土壤肥力变化原因。结果表明,应用GIS对乡镇域土壤肥力进行评价能克服速度慢、数据更新不方便的缺点,避免乡镇农业决策者主观判断土壤肥力等级的弊病,为生产布局和用地决策提供准确的科学依据。试区土壤肥力与土壤养分、土地利用和区域经济有关,肥力等级有向中等级变化的趋势。

花岗岩红壤表土特征及对坡面侵蚀影响的研究

以鄂南花岗岩红壤为研究对象，采用人工降雨试验与调查观测相结合的方法，研究了表土（０～２ｃｍ）的形态和颗粒组成，降雨过程中的变化过程及其对坡面侵蚀的影响。结果表明：１）花岗岩红壤稳定的表土是一上部多砾石，下部较紧密的紧实层。２）紧实层是耕作层表面在降雨过程中经历结皮、压实、粗化几个过程后形成的。３）紧实层的存在影响地表入渗和坡面产流产沙量。

鄂南红壤丘陵区种植结构调整对土壤养分的影响

研究了鄂南红壤区不同种植模式的旱地及坡荒地、不同轮作模式的水田、水田改旱菜地的土壤养分状况。本区土壤有机质含量和氮素含量较低，磷素普遍缺乏，钾素含量较低且呈下降趋势。土壤有机质及氮含量呈现水田类>水田改旱地类>旱地类；土壤磷含量则是水田改旱地类>水田类>旱地类；水田类钾含量明显低于旱地类和水田改旱地类，而且三熟制油菜—西瓜—晚稻种植模式下，土壤全钾及速效钾含量呈下降趋势。水田改为旱作是改善土壤水分状况的有效措施。

城镇土壤侵蚀的特点与危害

城镇土壤侵蚀是土壤侵蚀的一个新类型，是城镇建设或扩大而发生在城镇及城郊用地上的土壤侵蚀。分析了城镇土壤馒蚀的主要表现形式及其危害性。

鄂南红壤丘陵区农业可持续发展对策探讨

本文认为鄂南的自然经济状况主要有以下几个不利方面 :( 1)农业布局和种植结构与自然资源的优化配置不相协调 ;( 2 )掠夺式的开发利用诱发的限制因素制约着农业发展 ;( 3 )农业投资严重不足限制了资源潜力的发挥 ;( 4)降雨分配不均 ,季节性水旱灾害严重。针对本区域的特点 ,提出促进农业可持续发展的措施为 :改造中低产田地 ,提高土地生产力 ;调整农业结构和种植结构 ,应稳定发展粮食生产 ,适度发展优质水果 ,大力发展养殖业 ,积极发展农产品增殖加工业 ;建立良好的农业投资机制 ;促进农业技术变革 。

湖北省中晚更新世沉积物母质性状及形态特征

研究了三个中晚更新世沉积物代表性剖面的土壤化学组成，粘土矿物组成，微形态特征。结果表明：①汉阳剖面为两个不同时期的沉积地层，埋藏在５ｍ以下的地层较其上层具有较低的ｂａ值，较高的高岭石含量；判明了蒲圻剖面与汉阳剖面下部为同一个时期的沉积地层，京山剖面与汉阳剖面上部为另一时期同一地层。前者为Ｑ＿２地层，后者为Ｑ＿３地层。②中更新世沉积物的定向粘粒胶膜是古气候的产物，在近代成土过程中发生了老化；晚更新世沉积物中普遍可见定向粘粒胶膜和铁锰淀积物，且定向粘粒胶膜形成于铁锰淀积物之后。这两个地层发育的土壤性质差异悬殊，分别属于棕红壤和黄棕壤两个不同的土壤类型。

人工降雨条件下紫色土养分流失特点的试验研究

研究了在人工降雨条件下坡地紫色土的土壤侵蚀及养分流失的特点。结果表明:养分流失与土壤侵蚀密切相关,影响土壤侵蚀的因素也影响养分流失,如植被、降雨强度,坡度等;侵蚀泥沙中养分含量比表土高;施用肥料在降雨过程中大多数易流失,但紫色土对肥料有一定的截留。

湖北省几个发育于中晚更新世沉积物母质上的土壤微形态特征

观察了湖北省七个发育于中晚更新世沉积物母质上的土壤微形态。发现这些土壤中普遍存在光性定向粘粒膜和铁锰淀积物,有些粘粒膜的形成比铁锰淀积物要晚,其中中更新世沉积物发育的土壤中粘粒膜已产生了均质化现象。说明所研究的土壤都有粘化层,铁锰淀积物则有近代土壤形成物和古土壤残留物,现代气候条件对土壤形成物有明显的影响。

基于GIS的汉江中下游农业面源氮磷负荷研究

根据汉江中下游农业面源污染治理决策的需求 ,在大量实地观测资料及区域地理与农业环境数据基础上 ,开发并建立了汉江中下游农业面源动态监测信息系统 .以此为技术支持 ,运用数学模型及其与GIS相结合的技术 ,研究了汉江中下游农业面源污染的负荷及分布规律 .

基于GIS和RUSLE的小流域农地水土保持规划研究

通过遥感和野外调查进行信息采集 ,利用修正通用土壤流失方程 (RU SL E)和 IDRISI地理信息系统进行数据分析 ,获取了王家桥小流域土壤侵蚀的时空分布信息。根据土壤经济容许流失量 (TEP)和水土保持规划原则 ,调整现有农地的利用方式或配置水土保持措施 ,即调整 RU SL E中植被与经营管理因子 (C)和水土保持措施因子(P)的值 ,完成流域农用地的水土保持规划。该研究提出的以 RU SL E- GIS相耦合的水土保持规划工具比较简单实用。

中国土壤系统分类土族和土系划分标准

中国土壤系统分类建立了亚类以上高级单元分类标准和检索,但在基层分类标准方面尚待系统建立和完善。本文主要介绍了中国土壤系统分类土族与土系划分的标准,从标准建立的背景、原则与特点到标准本身进行了较为详尽的描述,并用实例演示了土族土系标准在具体土壤上的应用。

等高植物篱控制紫色土坡耕地侵蚀的特点

应用等高植物篱能在较低投入下有效控制坡地土壤侵蚀和养分流失。三峡库区紫色土 2 5°坡地的大雨强模拟降雨实验表明 ,香根草等高植物篱能减少相当于对照坡耕地的 82 .2 %的侵蚀量 ( 1 997年 1 1月 ) ,通过施肥促进植物篱生长密闭能进一步提高对流失土壤的拦截效率 ,效果不逊于带间覆盖。经过 31个月的侵蚀过程 ,各植物篱小区最明显的坡形变化是篱带处及其前部堆淤成接近水平的淤积带。由于植物篱的阻滞和坡形的变缓 ,径流和表土作用的时间延长 ,由径流携带的养分损失成为坡面养分流失的重要途径 ,控制径流损失是控制养分流失的重要方式之一 。