祁连山南坡微地形下典型生态系统土壤蓄水能力差异

[目的]探讨祁连山地区微地形形态下典型生态系统土壤蓄水能力差异性,为该区进一步提高水源涵养能力提供参考。[方法]以微地形不同坡向青海云杉和高山草地为研究对象,采取野外采样和室内试验分析相结合的方法,研究不同坡向对典型生态系统土壤蓄水能力的影响。[结果](1)微地形高山草地所在阳坡区域,土壤水分贮存量随坡位上升逐渐呈减少趋势,坡中上(PZS)为土壤水分贮存量最低的坡位;坡位对土壤饱和蓄水量影响较小。(2)坡位显著影响着阴坡青海云杉土壤水分贮存量,土壤贮水量沿坡位上升呈增加趋势,坡顶处(PSD)土壤水分贮存量最高;坡位对青海云杉土壤潜在蓄水能力影响显著,坡中和坡中上土壤潜在蓄水能力最强。(3)两类典型生态系统土壤蓄水能力存在显著差异,高山草地(阳坡)土壤实际蓄水能力在不同坡位均高于青海云杉,青海云杉(阴坡)土壤潜在蓄水能力在坡位和土层尺度均显著大于高山草地(阳坡)。[结论]研究区微地形坡中上至坡顶段是该区保水增蓄的重点区域,坡中上以下区域是两类生态系统土壤蓄水能力核心区域,应继续保护。

元阳梯田水源区土壤蓄水量动态研究

通过测定和计算元阳梯田水源区乔木林地、灌木林地、荒草地3个标准径流小区上、中、下等部位不同土层的土壤蓄水量,分析元阳梯田水源区土壤蓄水量的变异特征。结果表明:不同土层土壤蓄水量差异明显,表层土壤蓄水量变动幅度较深层剧烈,土壤蓄水量大小顺序为乔木林地<灌木林地<荒草地;深层土壤蓄水量大小顺序为乔木林地>灌木林地>荒草地。土壤蓄水量季节变化较为明显,0~100cm土层土壤蓄水量表现为乔木林地(227.05mm)>灌木林地(163.14mm)>荒草地(143.11mm);土壤蓄水量月动态变异系数关系为:乔木林地(12.77%)荒草地(11.16%)>灌木林地(10.78%)。随着时间的推移,土壤蓄水量呈现先增后减的趋势,土壤蓄水量具有明显的季节变化和垂直变异特征。

秸秆深施对土壤蓄水能力的影响

对耕地进行秸秆深施,可提高土壤的入渗速率,增加土壤蓄水空间和能力,提高降水的利用率,是缓解干旱半干旱地区农田的水分匮乏的有效措施。将厚度为8cm的大豆秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆分别深施于宽5cm、深28cm的沟中并回填土壤,研究其蓄水效果。结果表明,秸秆深施后,地表下0～20cm的土壤含水量比对照地提高了0.5%～2.0%,深度越接近秸秆深施处土壤含水量越大,反之越小,深施玉米秸秆和水稻秸秆的蓄水效果与对照地有显著差异(P<0.05),而深施大豆秸秆的蓄水效果无显著差异(P>0.25)。

子午岭次生植被下土壤蓄水性能及有效性研究

通过土壤水分特征曲线的测定,研究了子午岭北部黄土丘陵区不同次生植被群落类型下土壤蓄水性能及水分有效含量的变化。结果表明:撂荒地的土壤蓄水量最小,草地和灌木地的土壤蓄水量有所提高,增幅为17%～65%,而乔木林地土壤蓄水量最大,分别较撂荒地和草地、灌木地增加明显,其增加幅度分别达68%～79%、41%～50%和15%～20%;土壤田间持水量在0～20cm土层从撂荒地、草地、灌木林地到乔木林地,土壤田间持水量逐步提高,而20～50cm土层则变化不大;土壤有效水含量在两个土层中的变化均随着植被的进展演替呈现增加的趋势。讨论了植被与土壤互动关系中应进一步研究的问题。

枯落物分解与土壤蓄水能力关系的研究

枯落物层分解产生的有机质不仅是森林重要的营养来源,而且对改变土壤理化性质,提高土壤蓄水量都有积极影响。通过分析枯落物层的分解对土壤结构等特性的改变来论述这一观点。

不同耕作措施对成都平原稻麦轮作区土壤蓄水抗蚀性及产量的影响

采用长期定位试验,研究了不同耕作措施对稻麦轮作农田土壤蓄水抗蚀性及作物产量的影响。试验设置麦稻双旋＋稻麦秸秆不还田（非保护性耕作对照,CK）,麦稻双免＋稻麦秸秆还田（WRNT）,麦免＋稻旋＋小麦秸秆还田（WNRCT）和麦稻垄作＋稻麦秸秆还田（WRRT）4个处理。研究结果表明,与对照相比,保护性耕作加强了0~10 cm 土层的蓄水能力；相关性分析表明,土壤蓄水能力与土壤团聚体平均质量直径呈显著负相关,抗蚀性与总孔隙度和毛管孔隙度呈显著正相关。免耕显著提高了土壤抗蚀性 K 值和抗蚀性指数。不同耕作措施对小麦产量的影响差异不显著,小麦产量以麦免＋稻旋处理最高,但小麦的稳产性以麦稻垄作＋水稻秸秆还田处理最高,麦稻双免次之。不同耕作措施对水稻产量的影响差异显著,水稻产量及产量稳定性都以麦免＋稻旋最高。不同的耕作措施对土壤性状和作物产量的影响存在差异。

苏北山丘区典型性次生林下土壤蓄水能力分析

次生林下土壤蓄水能力作为水源林生态系统的重要组成部分,是发挥森林水文生态功能的主体之一。研究采用"每木调查法",以苏北山丘区现存的赤松林、黑松林、侧柏林、栎类林、杂木林、刺槐林6种典型次生林作为主要对象,通过对林下植被土壤各个层面水文特性的研究,比较分析其林下土壤的蓄水能力。结果表明:6种次生林下土壤蓄水能力范围为280.8～451.2t/hm2,各次生林下土壤的蓄水能力与土壤容重呈负相关,与土壤毛管孔隙度呈正相关,其蓄水能力的大小顺序为:刺槐林>栎类林>杂木林>侧柏林>赤松林>黑松林。

华家岭低效防护林带改造对林地土壤蓄水性能的影响

为探讨华家岭低效防护林带改造对林地土壤蓄水性能的影响,在华家岭防护林分布区选取生长不良的低效杨树纯林和改造后的云杉纯林、云杉×杨树、云杉×油松、云杉×落叶松混交林5种典型林带类型,对其土壤物理性状和蓄水性能进行对比研究,结果表明:(1)0—100cm,5种林型土壤含水量均呈随着土层深度的增加而降低的趋势,平均土壤含水量表现为云杉纯林(25.10%)>云杉×杨树林(24.13%)>云杉×油松林(21.80%)>云杉×落叶松林(21.42%)>杨树纯林(18.20%);(2)0—40cm,云杉纯林及其混交林的平均土壤非毛管蓄水量、毛管蓄水量、总蓄水量均高于杨树纯林。亚表层(20—40cm),云杉纯林、云杉×杨树林、云杉×油松林、云杉×落叶松林的毛管蓄水量较杨树纯林增加15.96%,6.65%,17.89%,10.83%,总蓄水量较杨树纯林增加14.33%,13.78%,19.57%,16.28%;(3)云杉纯林及其混交林的土壤含水量和总蓄水量与土壤容重的相关性好于杨树纯林,表明杨树低效林改造对提高黄土高原丘陵沟壑区林地土壤的蓄水性能具有积极影响。

爆破成腔增强黄土高原土壤蓄水能力的研究

采用 L4 ( 2 3)正交表做 1/ 2实施试验 ,研究爆破成腔技术在黄土高原土壤蓄水保墒中的作用。结果表明 :爆破成腔技术是提高该地区农田土壤蓄水能力、改善旱季农田土壤墒情的有效措施 ;爆破成腔技术可使黄土高原农田在 10 0 cm深度内的蓄水量增加 10 %～ 3 7%左右 。

不同植被修复年限对喀斯特地区飞机草入侵生境土壤蓄水能力的影响

飞机草是我国西南地区的主要外来有害入侵杂草,植被替代修复技术是控制飞机草入侵的主要方式之一,目前对于不同植被修复年限下的土壤蓄水能力变化鲜有研究。以"空间代替时间"的方法,分析了不同植被修复年限的生境中土壤物理性质和蓄水能力的变化,探讨不同植被修复年限对广西喀斯特地区飞机草入侵生境土壤蓄水能力的影响。结果表明:在喀斯特地区飞机草入侵生境下土壤物理性质在植被修复过程中得到明显改善,主要表现为随植被修复年限的增加,土壤容重逐渐降低,土壤孔隙度逐渐升高,其中土壤非毛管孔隙度受植被修复年限的影响显著,而毛管孔隙度受植被修复年限的影响相对较小;土壤蓄水能力在植被修复过程中得到明显提高,土壤滞留蓄水量和饱和蓄水量随着植被修复年限的增加逐渐升高,修复10a后分别比未修复生境增加了174.9%和11.6%,而土壤吸持蓄水量受植被修复年限影响较小,在修复过程中无显著变化。因此,植被修复能够显著提高喀斯特地区飞机草入侵生境的土壤蓄水和涵养水源的能力,降低水土流失,促进入侵地的植被恢复,为外来植物入侵生态系统修复提供重要的技术理论依据。

黄土高原雨养区坡面土壤蓄水量时间稳定性

分析区域土壤蓄水量(SWS)时间稳定性为准确预测土壤墒情提供了理论保障,同时为植被恢复和重建工作提供帮助。利用中子仪获得黄土高原雨养区六道沟流域坡面2005年10月至2006年9月间剖面SWS,通过时间稳定性分析,研究该区域SWS的时间稳定性特征。结果表明:不同月份SWS均表现为中等变异,干旱条件下的变异系数比湿润条件下小。0～4m的SWS累积概率比其他土层的变化小,平均相对偏差的变化范围(-39%～53%)及标准差(5.6%)较小,spearman秩相关系数均达到0.8以上且呈现出极显著相关,通过时间稳定性分析可以初步确定研究区平均SWS的代表性测点。SWS变化较大时,spearman秩相关系数较小,而SWS变化较小时,spearman秩相关系数较大。spearman秩相关系数为分析该区域SWS的时间稳定性提供了便捷途径。

保水型专用肥对制种玉米田土壤蓄水量的影响及最佳施肥量研究

在甘肃省河西内陆灌区的制种玉米田,采用田间试验方法,研究了保水型专用肥对土壤物理性质和蓄水量的影响及制种玉米田最佳施肥量。结果表明,影响玉米产量的因素由大到小依次为:CO(NH2)2>(NH4)2HPO4>糠醛渣>保水剂>ZnSO4·7H2O;因素间最佳组合为:CO(NH2)2600kg/hm2,(NH4)2HPO4350kg/hm2,ZnSO4·7H2O 30kg/hm2,保水剂19.98kg/hm2,糠醛渣15 000kg/hm2。保水型专用肥施肥量与玉米制种田容重呈负相关关系,与孔隙度、蓄水量、玉米植物学性质和经济性状呈正相关关系。随着保水型专用肥施用量梯度的增加,玉米穗粒数、穗粒重、百粒重、产量在增加,但边际产量、边际利润表现为递减,保水型专用肥施用量在10.00t/hm2的基础上再增加2.50t/hm2,收益出现负值。经回归统计分析,保水型专用肥施用量与玉米产量可用一元二次方程拟合,经济效益最佳施肥量为9.99t/hm2,玉米的理论产量为6 715.33kg/hm2。

沙质海岸不同植被梯度带的土壤蓄水功能

对胶南沿海沙质海岸5种植被梯度带下9种植被模式的水分物理性状及土壤蓄水功能进行了研究。结果表明:①随着从沿海至内陆的过渡,胶南沙质海岸带营造灌草带-基干林带-丘陵水土保持林-经济林带-农田林网模式的沿海防护林生态网络体系,对改善该地区的土壤水分物理性质起了积极作用,且土壤层蓄水性能均优于海边草甸。②对沙质海岸来说,沿灌草带、基干林带、丘陵水土保持林带、经济林带和农田林网5个不同的梯度带,土壤物理性状逐渐变好,渗透能力逐渐减弱,土壤层的蓄水能力逐渐增强。③各梯度带内,随着植被类型的不同,其土壤水分物理性状及土壤层蓄水功能表现出一定差异。紫穗槐+草本模式是灌草带值得推广的模式;刺槐是基干林带值得推广的树种;丘陵土保持林带配置应优先考虑以黑松+麻栎为主的针阔混交林模式。

新泰土门林场4种林地土壤蓄水性能及渗透速率的研究

研究了新泰市土门林场内麻栎、刺槐、侧柏和油松四种林地土壤的蓄水性能和渗透速率。结果表明：四种林地土壤的蓄水能力和渗透速率均明显高于荒坡地。四种林地0～20 cm土壤层的土壤含水量均高于20～40 cm层;四种林地0～20 cm和20～40 cm土壤层的蓄水能力从大到小的顺序均为刺槐林〉麻栎林〉侧柏林〉油松林。四种林地土壤的渗透系数从大到小依次为刺槐林〉麻栎林〉侧柏林〉油松林。

根据土壤蓄水能力探讨若尔盖重要生态服务功能区的水源涵养功能

若尔盖水源涵养重要生态服务功能区是全国50个重要生态服务功能区域之一,具有极重要的水源涵养生态服务功能。该区涵盖四川省境内的黄河流域区,面积约1.6×104km2,区内分布有涵水能力极强的沼泽土和泥炭土,对调节黄河径流时空分布具有非常重要的作用。本文利用地理信息系统技术,用土壤饱和蓄水量指标评价了本区的水源涵养生态服务功能,表明若尔盖水源涵养重要生态服务功能区土壤理论蓄水量可达8.31×108t,对维系黄河流域的水资源安全保障意义十分重大。

晋西北黄土丘陵沟壑区典型流域不同植被土壤蓄水能力研究

在对晋西北黄土丘陵沟壑区川河流域土壤蓄水量进行评价和计算的基础上,分析了流域内不同植被条件下以及不同立地条件下的土壤蓄水能力。结果表明:该流域内林草的土壤蓄水能力最好,农地居中,裸地最差,尤其以阴坡乔木树种的蓄水能力最好;立地条件不同,土壤蓄水能力不同;通过对不同降水年份的流域土壤储水量进行分析,表明丰水年的储水量比平水年增加9.2%,干旱年比平水年减少21.3%,在相同降水年份内治理后的储水量是治理前的1.5倍。

安徽大别山区不同森林植被类型土壤蓄水能力研究

通过对安徽大别山区上舍小流域不同森林植被类型土壤持水特性的测定结果表明:马尾松中龄林、马尾松成熟林、毛竹林、杉木中龄林土壤蓄水能力在48129～69487t/km2之间,比坡耕地的26684t/km2高出1～2倍。为实现森林土壤水库的功能,各森林地类蓄存1亿m3水分所需相应的面积为1439.1～2077.7km2,而坡耕地则需3747.5km2。

深松技术可有效提高土壤蓄水保墒能力

北京市通过深松机械化技术在夏玉米种植中的具体应用试验研究，总结出深松技术能改善耕地质量、增加农田蓄水量的相关结论，为深松节水机械化技术在京郊农田的大面积应用和推广提供了可靠的试验数据和理论依据。一、试验方法1．土壤质量含水量试验方法经典烘干法。在每个试验小区随机选取三次重复，测量深度为100cm。2．土壤水分人渗性能试验方法双环入渗法。内环30era，外环60cm。每个试验处理三次重复。3．土壤水分特征曲线试验方法采用HITACHI型高速离心机进行试验。

深沟秸秆覆盖对造林地土壤蓄水能力的影响

对造林地进行深沟秸秆覆盖,可降低土壤蒸发量,增加土壤蓄水空间和能力,提高降水的利用率,是缓解干旱半干旱地区造林水分匮乏的有效措施。在位于干旱区的塔城盆地老风口生态区,进行了造林地深沟覆盖秸秆的试验研究,结果表明,秸秆覆盖条件比未覆盖的土壤蒸发量明显降低,含水率显著增高,随着深沟加深和覆盖厚度的增加,抑制土壤蒸发、蓄水保墒的效果越显著。

利用土壤蓄水量研究区域农田土壤水分时空分布状况

在农田土壤水分实测资料的基础上，以土壤蓄水量为指标研究了黑龙江省区域农田土壤水分的地理分布特征、垂直分布特征、随生长季的变化规律以及盈亏状况。