滇中高原不同土地利用类型产流产沙特征及影响因素——以尖山河小流域为例

[目的]研究滇中高原山区小流域不同土地利用类型植被措施的水土保持效益,为合理种植及改善土地利用现状提供科学依据及理论指导。[方法]以玉溪市尖山河小流域为研究区,采集研究区2012-2022年的降雨数据结合径流小区径流量和产沙量数据,研究分析次生林地、人工林地、灌草丛地、农耕地、经果林地径流量和产沙量特征及影响因素。[结果]①径流量排序为:农耕地>经果林地>灌草丛地>次生林地>人工林地,产沙量排序为农耕地>人工林地>经果林地>次生林地>灌草丛地。相同降雨条件下农耕地较其他土地利用类型的抗侵蚀性差。②产沙量与径流量二者之间呈明显的正相关性(p<0.01),产沙相较于产流具有滞后性,当次生林地径流量≥0.02 mm,灌草丛地≥0.46 mm,人工林地≥0.4 mm,经果林地≥0.62 mm,农耕地≥0.09 mm时才会携带泥沙。③径流量和产沙量与植被盖度、降雨特征因子之间的相关性显著(p<0.05),与土壤理化指标中的毛管持水量、毛管孔隙度、总孔隙度之间存在显著相关性(p<0.05),与其余的理化指标相关性不显著(p≥0.05)。[结论]研究区内应科学设置植被类型布局,合理分配土地种植模式,科学布局农田整地。

紫色土丘陵区不同土地利用类型土壤抗冲性特征研究

对紫色土丘陵区不同土地利用类型土壤抗冲性特征及其主要影响因素进行研究，结果表明：（1）径流含沙量在土壤冲刷过程中总体呈递减趋势。但传统农耕地7～10min后径流含沙量有增大趋势，径流含沙量表现为传统农耕地（0.81g／L）〉农林混作型耕地（0.73g／L）〉园地（0.69g／L）〉竹林地（0.58g／L）；（2）在整个冲刷过程中，随着时间增加，土壤抗冲指数逐渐增大，竹林地抗冲性能最强，园地和农林混作型耕地抗冲性能较为接近，抗冲性能最弱的为传统农耕地；（3）土壤抗冲指数依次为竹林地（1．37min／g）〉园地（0.99min／g）〉农林混作型耕地（0.92min／g）〉传统农耕地（0．70min／g），竹林地、园地、农林混作型耕地的抗冲指数分别是传统农耕地的1．96，1．41，1．31倍；（4）根系对紫色土的保护作用明显，抗冲性的增强效应依次为竹林地〉园地〉农林混作型耕地〉传统农耕地。

黔中石漠化地区不同土地利用类型土壤种子库特征

在贵州省普定县喀斯特石漠化地区通过种子萌发试验,对封山育林、退耕还林2 a、农耕地等3种不同土地利用类型的土壤种子库进行分析。结果表明,不同利用类型土壤中种子数量差异显著,封山育林土壤中平均种子密度为1664粒/m^2,退耕还林2 a土壤中平均种子密度为8060粒/m^2,农耕地土壤中平均种子密度为6239粒/m^2。土壤中的种子集中分布在表层0～5 cm范围内,随土层深度变化,土壤中所含种子数量和物种数呈减少的趋势。不同利用类型土壤种子库物种相似指数较低,物种数、多样性指数、均匀度及生态优势度指数以退耕还林地最大,农耕地高于封山育林地。土壤种子库所含物种数较接近,物种组成以草本植物为主,菊科、禾本科占优势。封山育林地、退耕还林地属于进展演替,封山育林地处于较高演替阶段,农耕地属于逆行演替。应引进适宜物种以促进植被恢复。

紫色土丘陵区不同土地利用类型土壤抗蚀性特征研究

对紫色土丘陵区4种典型土地利用类型的土壤抗蚀性进行了研究,结果表明:(1)通过主成分分析,>0.25mm和>0.5 mm水稳性团聚体含量、结构体破坏率能较好地衡量紫色土不同土地利用类型的土壤抗蚀性能;(2)>0.25 mm和>0.5 mm水稳性团聚体含量均为竹林地>园地>传统农耕地>农林混作型耕地,结构体破坏率则表现为竹林地<园地<传统农耕地<农林混作型耕地;(3)不同土地利用类型水稳性指数差别明显,其中竹林地为0.868,其次是园地、农林混作型耕地,分别为0.704,0.627,传统农耕地为0.469。

黄土坡面不同土地利用类型土壤抗蚀性对比

采用静水崩解法研究黄土坡面同一土类背景下不同土地利用类型（侧柏林、刺槐林、油松林、黑杨林、荒草地、农耕地）土壤抗蚀性的差异及产生原因，并分析土壤抗蚀性与土壤理化性质的相关性。结果表明：0～10cm土层，侧柏林地崩解量最少，农耕地崩解量远远大于林地与荒草地，而10—20cm土层，黑杨林地崩解量最小，其次为油松、侧柏、刺槐林地，荒草地与农耕地崩解量差别不大，这与植被对土壤理化性质的影响有关；不同土地利用类型土壤的崩解速率均随着时间增加而逐渐减小，初始速率最大；土壤团聚体含量与土壤抗蚀性极显著相关，林地土壤由于其理化性质得到改善因而增强了抗蚀性。

黑河流域不同类型土地沙漠化驱动力分析

在分析黑河流域土地沙漠化历史和现状的基础上得出造成黑河流域土地沙漠化发生、发展的原因,除了该区脆弱的生态环境:蒸发量大,干旱多风,降水极少,地表组成物质疏松等自然因素外,主要是人类不合理的经济活动,导致流域内有限的水资源不能合理利用,从而使得中上游用水量大幅度增加,造成下游水资源的枯竭,致使地表植被因缺水、过度樵采和放牧而大量死亡,引起土地沙漠化的发生。同时,干旱区绿洲的地形地貌条件对于绿洲的兴衰和发展有重要影响,自然灾害是由于某种作用超出了人类所能承受的能力,对人类的生存与发展造成巨大的威胁和损害。河流改道是绿洲废弃的最直接原因之一。战争导致的农牧业更替也是绿洲演变的一个因素,同时战争对农田水利设施的破坏性也是巨大的。政策导向可以影响到绿洲人口的迁入和迁出,绿洲规模的扩大与缩小,绿洲内部结构、功能、性质的变化,以及对整个流域资源的管理和利用,对于绿洲的影响具有显著的时效性。总之,黑河沙漠化土地形成是在气候暖干化条件下,不合理的人为活动同脆弱的环境、贫乏的水、土、生物资源之间不相协调的产物,是涉及自然、社会、经济等多因子共同作用的综合过程。过度的人为活动是沙漠化的主导驱动因素。

黄土丘陵沟壑区不同土地利用类型土壤抗侵蚀性研究

对黄土丘陵沟壑区安塞县不同土地利用类型的土壤抗冲性和崩解速率特征进行了测试。结果表明,抗冲性指标和崩解速率在数值上均随着土层深度的增加而增大,表明其抵抗侵蚀能力减弱。不同利用类型0—10cm表层土壤抗冲性和崩解速率强弱关系均为:灌木林>草地>乔木林>果园>农地,而在20—30cm土层及40—50cm土层有所变化。不同土地利用类型下,土壤崩解速率和土壤抗冲性之间存在着明显的直线递增关系,灌木林地土壤崩解性能随抗冲性变化速率较快,直线斜率达到0.352,而农地的崩解性能随抗冲性变化起伏最小,直线斜率为0.0145,草地、乔木林地和果园位于两者之间。其中,乔木林地与草地二者直线斜率差异不大,在相同取样深度上具有相同的变化特征。

坝上地区不同土地利用类型的地块土壤年风蚀量的对比——以河北省张家口市康保牧场为例

以位于土地沙漠化迅速发展的河北省坝上高原的康保牧场为研究区,选取典型的不同土地利用类型的地块设立6块样地,采用标桩法,通过一年时间的实地测量,对其土壤年风蚀量进行了计算利分析,旨在为今后当地土地利用结构和格局的调整提供科学依据.结果表明:土壤年风蚀量的大小是秋翻耕地>退耕还草地>天然草地>退耕还灌草地>天然灌草地>留茬地.结合对当地基本情况的实地调查,得出以下结论:1)在正在发展中的沙漠化地区,特别是在年降水量不足300 mm的半干早地区,退耕还灌草结合的方式要好于单纯性人工种草.单纯性人工种草效果欠佳,在遇到连年干旱的情况下,人工牧草长势不好.2)秋翻耕地的土壤年风蚀量要远远大于留茬地,留茬地不但大大减轻土壤的风蚀量,甚至还起到了风积土壤的作用.因此,农田的耕作应采取保护性耕作,推广秋季高留茬,这样可以有效地减少土壤风蚀量.人工植被建设应以灌草结合的模式为主,对于广大天然草原应以自然恢复为主,根据草原退化的不同程度,因地制宜实行禁牧,休牧或轮封轮牧,充分发挥大自然的自我修复能力.

坡面不同土地利用类型土壤抗剪强度影响因素分析

通过野外调查与室内试验相结合的方法,选取不同坡度(10°,15°,20°)的针阔混交林、灌木林、园地、坡耕地、荒地5种土地利用类型,观测土壤抗剪强度指标、含水率、容重、干密度、总孔隙度、有机质、土壤团聚体MWD值(干筛和湿筛),运用模糊贴近度法和逐步回归分析法分析影响不同土地利用类型土壤抗剪强度的因素。结果表明:相同土地利用类型土壤黏聚力随着坡度的增加先增大后减小;在针阔混交林中,团聚体湿筛MWD值与土壤黏聚力的贴近度最大,在荒地中则是有机质,而在其他3个土地利用类型中,容重与干密度对土壤黏聚力的贴近度较大;在针阔混交林、灌木林、荒地中,4种贴近度计算影响其土壤内摩擦角较大的因素为总孔隙度,而容重和干密度是影响园地和坡耕地土壤内摩擦角的重要因子;在针阔混交林中,建立基于干密度和容重的土壤抗剪强度方程(R2=0.865);在坡耕地中,建立基于干密度、容重和团聚体干筛MWD值的土壤抗剪强度预测模型(R2=0.964);在灌木林、园地、荒地中,对土壤抗剪强度影响显著的因子分别为干密度、团聚体干筛MWD值、容重。

不同土地利用类型对紫色土抗蚀性影响研究

紫色土是一种容易产生水力侵蚀的土壤类型,了解不同土地利用对紫色土抗蚀性的影响,可为贵州高原水土流失提供理论依据。基于习水县紫色土区7种典型土地利用类型土壤抗蚀性指标测定,通过主成分分析,综合评价了不同土地利用类型紫色土的抗蚀性。结果表明,水稳性团聚类、团聚体类和有机胶体类因子等3个主成分因子能够全面反映土壤抗蚀性能力,不同土地利用类型土壤抗蚀性综合指数大小排序为针叶林>疏幼林>梯坪地>阔叶林>坡耕地>水田>荒山。人类干扰会影响紫色土土壤抗蚀性与不同土地利用类型之间的关系。

皖西大别山区不同土地利用类型的土壤抗侵蚀性——以安徽省岳西县为例

[目的]对皖西大别山区不同土地利用类型土壤抗侵蚀性进行研究,为防治区域水土流失提供理论支持。[方法]测试并分析研究区不同土地利用类型下土壤崩解速率和土壤抗冲性指标。[结果]土壤崩解速率V和抗冲性H在数值上随着坡位下降而增大,表明土壤抗侵蚀能力降低。不同土地利用类型土壤抵抗流水冲刷和水体分散能力的强弱关系均表现为:马尾松林地>茶园>荒地;表现在崩解速率V值方面,马尾松林地不同坡位分别为-0.16,-0.11和0.03g/min,茶园分别为0.20,0.24和0.52g/min,荒地分别为0.12,0.60和0.82g/min。[结论]不同土地利用类型下土壤崩解速率与抗冲性之间存在着良好的直线递增关系,其中,荒地土壤崩解性能随抗冲性变化速率最快,马尾松林地与茶园二者直线斜率差异不大。

模拟地表径流冲刷下大冲流域不同土地利用类型地表氮和磷流失特征

地表径流中氮、磷的流失已成为造成水体污染的主要途径,研究其流失特征及影响因子是减少水体污染的有效方法。在野外,利用径流槽模拟地表径流产生条件,通过测定径流中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)和可溶性磷(DP)输出总量及其浓度的变化,讨论不同土地利用方式及不同的雨强条件下土壤中氮、磷流失特征。结果表明:径流中氮、磷的流失随降雨时间的增加呈现升高再降低最后维持平衡的过程;径流中磷流失量与土壤中磷素的含量成正相关,而土壤中无定形铁的含量则与径流中各类氮素的流失成负相关。这可以为农业和环境科学提供基础资料,为采取针对性的农业和环境管理措施以减轻农业非点源污染提供依据。

长沙几种不同土地利用类型土壤理化性质特征

采用野外采样与试验室分析的方法,对长沙市几种不同土地利用类型的土壤理化性质进行了比较分析,研究结果表明:表面植被覆盖多的草地,林地有较好的水土保持能力,而受人为影响较大的居民点的容重明显大于其它种类。长沙市城市土壤整体呈酸性,土壤有机质含量随着土壤深度的加深呈降低趋势,林地、草地有机质含量明显高于其它类型,长沙城市土壤整体缺乏N、P、K,元素含量随着土层的加深而减少。该研究结果可为长沙土地利用规划提供一定的参考数据和科学依据。

不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

土壤入渗性能是土壤侵蚀研究的热点内容,其值受土壤理化性质的影响较大。为了准确测得紫色土区不同土地利用类型土壤入渗性能,采用一种新方法——点源入渗法对其进行测定,并对不同土地利用类型土壤入渗性能与其理化性质进行了相关性分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤理化性质差异性较大,土壤初始含水率、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、>0.25mm团聚体含量和有机质含量基本上是表层土大于下层土;(2)不同土地利用类型土壤入渗性能差异较大,初渗速率和平均入渗率大小基本表现为林地>坡耕地>草地,稳渗速率则为坡耕地>林地>草地,达到稳渗时间为坡耕地>林地>草地;(3)初渗速率与湿筛MWD值和结构破坏率呈显著正相关,与毛管孔隙度呈显著负相关;(4)稳渗速率与非毛管孔隙度呈显著正相关,与容重呈显著负相关;(5)平均入渗率与非毛管孔隙度和结构破坏率呈正相关,其相关系数较大,与土壤容重和毛管孔隙度呈负相关,其相关系数绝对值较大。本研究可为紫色土区土壤入渗的研究提供理论依据。

福州不同农田土地利用类型土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为阐明不同土地利用类型土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量学特征,对福州农田不同土地利用类型(水稻田、菜地和茉莉园)下的土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量学特征进行测定和分析。结果表明:土壤TC含量均值基本表现为水稻田>菜地>茉莉园(P<0.05);在春、秋季节土壤TN含量均值表现为水稻田>菜地>茉莉园(P<0.05),在夏、冬节季表现为菜地>水稻田>茉莉园(P<0.05);在各个季节菜地土壤TP含量均值均为最大(P<0.05),在冬季土壤TP含量均值达到最大(P<0.05)。土壤C/N、C/P和N/P在各个土地类型下均值分别为10.17~12.89,0.46~0.86,4.76~9.61,C/N季节差异不显著,唯有夏季略高于其他季节,菜地土壤C/N在各个季节均低于水稻田和茉莉园(P<0.05);C/P和N/P在全年内季节差异不显著,均表现为水稻田>菜地>茉莉园(P<0.05)。菜地土壤C和N储量在各个季节均高于水稻田与茉莉园土壤(P<0.05),各个季节里水稻田和茉莉园土壤C和N储量无明显差异,秋季各个土壤类型C和N储量基本低于其他季节(P<0.05)。在各个季节P储量均值表现为菜地>茉莉园>水稻田(P<0.05)。总体来看,与其他土壤相比,茉莉园土壤C、N、P含量最低,菜地土壤N和P含量以及储量较高,且土壤碳氮磷生态化学计量学特征在不同土地利用类型下差异显著,其生态化学计量学特征对土壤碳氮磷固持及限制性养分具有一定的指示作用。

喀斯特不同土地利用类型裂隙土壤有机碳及磷素赋存特征

以喀斯特石漠化区不同土地利用类型裂隙土壤为研究对象,运用野外调查和实验室内分析相结合方法,探索其有机碳和磷素含量变化及其赋存特征,以期为喀斯特地区开展石漠化治理和植被恢复提供理论依据。结果表明:4种土地利用类型裂隙土层土壤有机碳赋存含量变化范围为16.067—39.436 g/kg,总体呈现出随土层深度增加而降低的变化趋势;土壤全磷、有效磷赋存含量变化范围分别为0.093—0.274 g/kg、3.836—8.025 mg/kg,整体上在裂隙表层显著高于其他土层,具有上层高下层低的特点;同时,土壤有机碳和磷素总体上属于中度变异。乔木林地和灌丛地的C/P总体上表现出随土层的加深而减小的趋势,而草地和撂荒地先减小后增加,土壤C/P在各土地利用类型裂隙土层变化范围为86.499—268.343,磷的有效性较低;随土层深度的增加,各土地利用类型裂隙土壤有机碳、全磷和有效磷含量逐渐在减少,有机碳对土壤碳磷比、有效磷含量变化有一定影响。

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。

坝上高原不同土地利用类型的地块土壤风蚀对比及年际变化分析

以河北省坝上高原康保牧场为实验区,采用标桩法,通过2007—2008年和2008—2009年土壤风蚀量的测定,对比分析不同地块土壤风蚀情况及2个年度测定土壤风蚀量的年际差异.结果表明:天然植被的抗风蚀能力要好于人工植被;灌草混交植被比单纯性草地植被抗风蚀效果好;退耕还林草应尽量选择当地树种、草种;秋季耕地高留茬不仅可以减轻土壤风蚀,还起到风积土壤的作用;冬春季降水量的减少和气温增高,是土壤风蚀量增加的主要可能原因;农牧交错带的生态恢复重建是一个漫长的过程.

科尔沁沙地不同土地利用类型土壤入渗特征比较研究

[目的]探究科尔沁沙地不同土地利用类型土壤入渗特征的差异,为干旱—半干旱区包气带水分与物质运移等相关研究提供科学参考。[方法]利用双环入渗仪野外实测和室内土壤物理性质分析相结合的方法,研究了科尔沁沙地具有代表性的8种土地利用类型(樟子松林地、小叶锦鸡儿林地、白柠条林地、撂荒草地、草甸草地、疏林草地、玉米农田以及裸沙地)土壤入渗特征及其影响因素,同时采用Kastiakov模型、Horton模型、Philip模型和G-P综合模型对其水分入渗过程进行了拟合,比较其拟合优度。[结果](1)不同土地利用类型土壤入渗特征存在显著差异,初始入渗率变化范围为1.595~12.020 mm/min,由大到小依次为:裸沙地>白柠条林地>玉米农田>樟子松林地>小叶锦鸡儿林地>草甸草地>撂荒草地>疏林草地;15 min入渗率变化范围为0.617~3.690 mm/min,由大到小依次为:裸沙地>白柠条林地>樟子松林地>小叶锦鸡儿林地>玉米农田>撂荒草地>草甸草地>疏林草地;土壤稳定入渗率变化范围为0.576~3.495 mm/min,由大到小依次为:裸沙地>白柠条林地>玉米农田>小叶锦鸡儿林地>樟子松林地>撂荒草地>草甸草地>疏林草地;(2)不同土地利用类型入渗率与土壤容重、细砂含量呈极显著负相关,与中砂含量呈极显著正相关;稳定入渗率与非毛管孔隙度呈显著正相关;(3)各模型对科尔沁沙地土壤入渗过程的拟合优度依次为:Horton模型>G-P综合模型>Kastiakov模型>Philip模型,其中Horton模型决定系数最高且相对误差最小,能更准确地模拟科尔沁沙地土壤入渗的实际情况。[结论]科尔沁沙地不同土地利用类型土壤入渗特征存在差异,土壤性质对其入渗特征影响显著;Horton模型在科尔沁沙地拟合度较高,可应用此模型来估算水分入渗过程。

滇中尖山河流域不同土地利用类型土壤抗蚀性

为揭示滇中尖山河小流域不同土地利用类型的侵蚀特性,以滇中尖山河小流域4种不同土地利用类型(坡耕地、裸地、林地、园地)不同土层(0—10,10—20,20—30 cm)土壤为研究对象,通过对土壤抗蚀性15个指标的测定与分析,研究了不同土地利用类型对土壤抗蚀性的影响。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地、裸地>5 mm土壤水稳性团聚体显著低于林地、园地,>5 mm水稳性团聚体含量表现为裸地(12.72%)大于坡耕地(8.93%),且坡耕地>0.25 mm团聚体随土层深度的增加而降低;土壤团聚体结构破坏率表现为裸地>坡耕地>林地>园地,土壤有机碳含量与>0.25 mm水稳性团聚体含量均达到极显著正相关。不同土地利用类型下园地和林地土壤的抗蚀指数、结构系数、团聚度、土壤结构和稳定性、抗分散强度和保水保肥能力最高,水稳性指数较大,分散系数最小,土壤抗蚀性能最强。不同土地利用类型综合抗蚀指数大小顺序为园地(0.823 6)>林地(0.520 4)>坡耕地(-0.382 2)>裸地(-0.961 8)。综上,实行人工造林能够显著提高原土结构稳定性,园地和林地在增加土壤抗蚀性方面有明显优势,加强人工林建设可作为研究区土壤改良的有效措施。