黄土丘陵侵蚀坡地土壤呼吸初步研究

利用Li-8100红外气体分析仪和137Cs示踪技术测定了黄土高原侵蚀撂荒坡地不同侵蚀坡位的土壤呼吸速率。结果表明:土壤呼吸速率在没有侵蚀的坡顶部与坡下部土壤堆积区之间存在极显著差异,坡顶部与坡中部轻度侵蚀区土壤呼吸速率无显著差异。对两个影响土壤呼吸的因素——5 cm土壤温度和土壤含水量的分析表明:不同侵蚀坡位土壤呼吸速率日变化曲线形式相同,为"单峰"曲线;5 cm土壤温度是影响土壤呼吸速率日变化的主要因素,但其作用随土壤含水量减小而减小;影响土壤呼吸速率日间变化的主要因素为土壤含水量,二者呈显著线性正相关(p=0.043,0.050,0.042),坡顶、坡中、坡下的相关系数依次为0.891、0.878、0.892;日均5 cm土壤温度与土壤呼吸速率无相关关系。研究结果对于深入探讨黄土高原侵蚀土壤有机碳循环具有一定作用。

福建省侵蚀坡地的可持续利用

福建省25°以下的未开垦利用的侵蚀坡地，通过多年的开发与整治，不仅有效地控制了水土流失，且建立了水果生产基地。然而，在侵蚀坡地，尤其是在中、强度侵蚀坡地上开垦的果园，土壤肥力尚未得到改善，坡地生态系统仍然较脆弱。因此，在侵蚀坡地果园上必须通过套种绿肥（牧草），以增加园面覆盖和生物归还量，促使土壤肥力的提高和环境条件的改善。研究证明，这是保证侵蚀坡地持续利用的一条根本出路。

侵蚀坡地果园土壤—植被组分中N、P、K质量分数及其分布

土壤分室是 N、P、K的主要贮存库 ,分别占土壤—植被组分中该元素总贮量的 90 .2 %、98.7%和 99.6% .土壤分室中 ,N、P质量分数和贮量随着深度的增加而减少 ,而 K在不同土层差异不明显 ;果树分室中 ,三元素质量分数最高为叶片 ,贮量最高为根部 ;地被物分室中 ,三元素质量分数地上部高于地下部 ,贮量 N素地下部高于地上部 ,而 P。

不同植被重建模式下赣北红壤侵蚀坡地土壤养分效应

为了探讨植被重建模式与土壤养分的关系,合理改良与利用红壤侵蚀坡地,本文分析了草本、果树、果树+草、果树+草+农作物和果树+农作物等不同植被重建模式对土壤养分的影响,并运用灰色关联分析方法对不同恢复模式的土壤养分效应进行综合评价。研究结果表明:不同植被重建模式土壤养分效应差异显著,以果树+横坡套种农作物改善土壤养分效应最好,然后依次是果树+草本模式(全区覆盖优于带状覆盖)、果+草+农作物模式、果树+纵坡套种农作物,草本、果树模式改善土壤养分效应最差。赣北侵蚀坡地植被恢复,可以优先考虑恢复果树+横坡套种农作物模式和果树+草本模式。

福建省侵蚀坡地利用中存在的问题与对策

福建省开垦为果园的侵蚀坡地在利用中还存在工程措施不规范、地面覆盖度低、光能利用率不高和土壤肥力低等问题。这些问题目前都可以用成熟的技术措施加以解决。然而 ,由于农民科技水平不高 ,缺乏水土保持和果园生态栽培意识 ,先进的坡地果园管理措施屡推不开。因此 ,加大科普宣传力度 ,提高民众的水土保持意识 ,推行生草覆盖等果园生态栽培模式 。

福建侵蚀坡地果园龙眼凋落物的年变化及库流量

为了了解侵蚀坡地生态果园的物质和能量流动,研究了福建侵蚀坡地果园龙眼凋落物年变化规律和凋落物的养分含量和年库流量。结果表明:龙眼果树年凋落量为48.513kg/株,叶、枝、花和果分别占32.41%、13.15%、1.97%和52.47%;龙眼果树月凋落量季节变化规律是单峰型的,8月凋落量为29.115kg,与其他月份之间有显著差异,占全年的60.01%。凋落叶N、P、K含量季节变化大于Ca和Mg,Ca、Mg季节间变化不明显。通过龙眼凋落物归还的年库流量为697.91kg/hm2。凋落物中5种养分中,年库流量大小顺序为Ca>K>Mg>P>N((446.02>115.73>74.31>37.47>24.39,kg/hm2),各元素的含量所占比例,凋落叶78.59%,枝14.88%,果3.54%,花2.99%。果树叶片凋落前因N、P、K迁移而导致落叶中N、P、K浓度比成熟叶的低,但三者存在着元素间的差异,Ca不迁移,Mg有月份间差异;果树叶片凋落前,N、P、K的年回流量分别为7.420、6.374、53.152kg/hm2,9月份回流量最多,分别为3.632、3.762和21.920kg/hm2。

红壤侵蚀坡地上百喜草的施肥效应和合理施肥技术

在红壤侵蚀坡地小区试验条件下,进行百喜草N、P、K肥效试验和单施N肥效应研究,结果表明:在供试土壤区域,促进百喜草生长及鲜草量的最优施肥方案为氮肥单施,施用氮肥的曲线回归模型为y＝b0+b1x+b2x2-b3x3,效应方程为y=51000.0+275.5995x+3.3750x2-0.1335x3,合理的氮肥用量范围为189.0～598.5 kg/hm2,经济最佳氮肥施用量为250.5 kg/hm2.

留兰香在低丘红壤侵蚀坡地引种的适应性研究

留兰香是多年生草本芳香植物。在我国，长期以来它都是种植在耕地中，开拓留兰香新的种植用地具有重要的现实意义。经在江西红壤侵蚀坡地上引种试验，结果表明：留兰香有较强的适应能力，能适应红壤侵蚀坡地的生长环境，且生长态势旺盛。

侵蚀坡地果园草被残体量及其分解规律

对果园套种的牧草多年自然生长后其季末残体的量及其分解规律的研究表明:生长季末宽叶雀稗活体部分(地上活体和根)占大部分,为55.72%,残体占44.28%;从N、P、K、Ca、Mg的元素含量来看,N和K活体>根>残体、P根>活体>残体、Ca和Mg残体>活体>根;残体的N、P、K浓度都小于活体;元素N、P、K的贮量大小都为活体>残体>根,而Ca、Mg的贮量大小都为残体>活体>根,N贮量在活体、残体、根中分别占总量的42.95%、38.91%、18.14%,P为40.99%、29.54%、29.47%,K为60.36%、22.58%、17.06%,Ca为35.43%、55.19%、9.38%和Mg为34.59%、49.92%、15.49%;残体N、K易流失养分且含量变化剧烈。

芒萁入侵与侵蚀坡地生态重建

在探讨了侵蚀坡地芒萁的生长入侵规律后,提出芒萁作为南方红壤侵蚀区的地带性草被,在侵蚀坡地的生态重建过程中具有不可替代的作用。在治理实践中,我们应该遵循植被分布的地带性规律,采用不同治理模式,为芒萁的入侵与繁衍提供有利的条件,从而促进人工群落的顺向演替;同时在侵蚀坡地生态重建过程中,可以通过乔灌品种的合理配置,最终构建具有良好生态功能的水土保持复合型森林植被,这对于今后的侵蚀坡地生态恢复实践具有重要的指导意义。

花岗岩侵蚀坡地重建植被的几个关键问题

本文在试验研究和调查基础上，对花岗岩坡地潜在不稳定特征和生态系统的恢复能力及临界点进行了讨论；重点对重建植被过程中的地带性规律和植被演替规律问题进行了分析，提出人工植被群落的发育过程必须与土壤肥力恢复程度相适应，注重草被生长，避免造成“空中绿化”。人工群落的配置以引进种与乡土树种结合，进行多层次混交为宜，着眼于建立地带性森林生态系统。

福建省侵蚀坡地治理与开发中的几个问题

根据大量的调查研究 ,指出侵蚀坡地植被的重建必须着眼于建立地带性森林系统 ;提出植被群落发育程度必需与土壤肥力恢复水平相适应理论 ,即在先锋群落配置中要注重草被层的生长 ;坡地果园的开发必须注重地被植物的建设 ;对陡坡窄面梯田的保水功能提出质疑 ,提出在一定自然和社会经济条件下 ,就坡挖穴、山边沟

侵蚀坡地草被快速恢复与控制水土流失技术研究

研究了在侵蚀坡地采用条沟—草块的特殊建植草地方法。在治理后的3个月内,用条沟—草块建植草地的小区其土壤侵蚀量仅为140 kg,比整地但无种植、原坡面和全垦等高种草的小区分别减少了823,249和670 kg。用条沟—草块建植草地的小区当年的土壤侵蚀为1 500 t/km2,比整地但无种植、原坡面和全垦等高种草分别减少了10 591,3 514和7 760 t/km2;第2 a以后,条沟—草块草地的土壤侵蚀量均在700t/km2以下。治理3 a后侵蚀坡地的草被物种由6种发展到16种。在侵蚀坡地治理当年,坡地的植被覆盖率就可达85%,能在短期内控制水土流失。

侵蚀坡地草被快速恢复与控制水土流失技术

研究了在侵蚀坡地采用条沟-草块的特殊建植草地方法。在治理后的3个月内,用条沟-草块建植草地的小区土壤侵蚀量仅为140kg,比整地未种、原坡面和全垦等高种草的小区分别减少了823kg、249kg和670kg。用条沟-草块建植草地的小区当年土壤侵蚀为1 500 t/km2,比整地未种、原坡面和全垦等高种草分别减少了10 591t/km2、3 514t/km2和7 760t/km2;第2年以后,条沟-草块草地的土壤侵蚀量均在700 t/km2以下,严重侵蚀区减轻为轻度流失区。治理当年,植被覆盖率由原来的25%提高到85%,能在短期内控制水土流失。治理3年后坡地草被物种由6种发展到16种,促进了良性发展。

晋北黄土区降雨特征及其对坡地土壤侵蚀的影响

以设在山西省阳高县的大型径流观测场为依托,以2006-2010年的野外实测数据为依据,研究晋北黄土区降雨特征及其对坡地土壤侵蚀的影响。结果表明,晋北黄土区降雨具有明显的季风性降雨特点,7,8月雨量大,雨强也大。5-9月年均降雨量为223.80mm,侵蚀性降雨量为84.64mm,7,8月52.7%的降雨产生的侵蚀量占年侵蚀量的77.4%;大雨(25.0mm≤R24<50.0mm)的平均次降雨侵蚀量是中雨(10.0mm≤R24<25.0mm)的2.9倍,总侵蚀量则为中雨的0.5倍,32.2%场次的中雨和大雨产生的侵蚀量占总侵蚀量的72.3%;次降雨量与最大10min雨强的乘积(HI10)和次降雨产沙量呈线性相关,可以用HI10计算降雨侵蚀力;侵蚀性降雨标准为雨量8.47mm或I10为14.24mm/h。防治晋北黄土坡地水土流失的关键期在7,8月份,其关键是防治大雨侵蚀,中雨的危害也不容低估。

天然降雨对红壤坡地侵蚀的影响

通过气象观测站与标准径流小区的试验观测,全面系统地分析了江西省红壤坡地的天然降雨特征。主要内容包括与土壤流失关系密切的降雨量(P)、降雨强度(I)等降雨特征参数的等级划分和时间分配规律;确定了江西红壤坡地侵蚀性降雨标准;确立了ΣE·I60 为红壤坡地降雨侵蚀力因子R的最佳计算组合,并分析了R值的季度分配、月分配特征以及雨量分配、雨强分配特征。这为探索控制江西红壤坡地水土流失的最佳时段。

坡地侵蚀平面形态的研究

伴随着坡面上产流、产沙过程，坡面形态亦在经历一个迅速变化的过程。本文利用随机理论和分形几何学方法，对坡地侵蚀实验资料进行分析，以坡面细沟密度指标及沟系分维数对坡地侵蚀的平面形态进行了定量描述。为研究坡地侵蚀程度提供了一种新的判定方法。

西部黄土丘陵区降雨特征及其对坡地土壤侵蚀的影响

以甘肃省定西市安家沟流域的大型径流观测场为依托,以2009—2011年天然降雨在不同土地利用条件下产流产沙特征数据为依据,研究了黄土高原西部黄土丘陵区降雨特征及其对坡地土壤侵蚀的影响。结果表明,在次降雨条件下不同处理径流过程分别经历了产流、峰值、稳定、消减4个表征时刻,土壤侵蚀过程分别经历了发生、峰值、消减3个表征时刻。次降雨条件下,不同处理其径流总量、侵蚀总量排序均为:15°春小麦>10°春小麦>10°油松林>15°荒地>15°沙棘林>10°荒地>15°油松林>10°沙棘林。通过层次聚类分析得出,在10°,15°的坡度下,灌木林沙棘、乔木林油松分别具有明显的水土保持效应。所以结合试验地的气候和环境特点,10°坡面适宜种植沙棘林,15°坡面适宜退耕还林。

侵蚀性花岗岩坡地不同地貌部位土壤剖面风化特征研究

为揭示发育于侵蚀性风化花岗岩坡地上不同地貌部位土壤剖面的风化发育特征,在浙江省选择了典型的风化花岗岩坡地:浙江省嵊州市水土保持监测站为研究区,在监测站同一坡面不同侵蚀强度的坡顶、坡中、坡底选取3个典型的土壤剖面(140 cm),从下至上等距离(20 cm)采集土壤样品,共采集21个土样。进行了各层土壤基本理化特性和化学全量的分析,并分别计算了3个剖面不同层次的主要化学风化系数及总的风化强度,结果表明:(1)在强烈侵蚀的花岗岩风化残积坡地发育的土壤,总体发育成熟过程较弱,其进一步的发育与典型的地带性土壤的发育有很大的差异,侵蚀过程严重地影响了土壤的进一步成熟,侵蚀强度越大,则土壤发育越差。(2)土壤剖面总的风化强度不大,上下层的递变差异很小,脱硅富铝化过程随着剖面深度的增加风化程度越来越弱。(3)土壤剖面的化学分层不明显,各种风化指标均在60 cm左右形成了一个分界层,其上受水力侵蚀影响明显,其下呈现出的特性以继承残积母质为主。(4)不同地貌部位的风化发育程度排序为:坡底<坡中<坡顶,其与采样坡面的侵蚀强度排序正好相反。(5)风化程度与有机质和黏粒含量具有较为明显的正比关系,在侵蚀环境下,土壤的物理特性对风化的影响明显,在沉积环境下土壤有机质的影响大于黏粒含量的影响。总之,由于受侵蚀的影响,坡地土壤剖面的淀积层不发育,剖面呈现出的假淀积层不是由淋溶作用形成的,而是具有一定风化程度的风化残积层,结果导致发育于山地丘陵侵蚀性坡地的土壤层次划分不同于常规的土壤层次划分。