泥石流滩地农业资源化开发与利用——以蒋家沟为例

泥石流滩地是山区宝贵的土地资源,其农业资源化开发与利用对促进当地社会经济发展和生态环境改善具有重要意义。以蒋家沟流域为例,在野外调查、遥感解译和实验分析的基础上,阐述了泥石流滩地农业资源化的原则和依据,建立了人畜-土地载荷平衡模型,分析了滩地开发利用的依据、效益和途径,并探讨了泥石流滩地未来农业资源化的思路和对策。研究结果表明:(1)建立的人畜-土地载荷平衡模型反映了流域生态环境特征,能有效评价滩地开发利用的生态效益;(2)流域滩地农业资源化每年可产生500多万元的经济效益,除满足全流域6 418人的粮食需求外,还可提供338 t商品粮,是促进当地脱贫致富和社会经济发展的重要途径;(3)泥石流滩地既是宝贵的土地资源又是灾害的场所,其开发与利用可有效缓解山区人地矛盾,具有良好的生态效益,但需要在加强灾害防治和防灾减灾意识的基础上,进行深度农业资源化开发。

蒋家沟高含沙水流泥沙特性与泥石流滩地的改良

蒋家沟流水含沙量极为丰富,浑水期含沙量为23 1～335 1kg/m3。含沙水流泥沙颗粒主要集中在<0 02mm范围内,含量为73 07%～86 58%;微团聚体主要分布在0 02～0 002mm,含量为54 13%～80 08%;泥沙养分除全钾极丰富外,其它养分含量处于缺乏或极缺乏状态。含沙水流泥沙对滩地土壤物理结构、剖面结构、微团聚体数量及组成比例改善作用显著,但对土壤养分改良效果较差。在引浑停淤改良滩地的同时,应增施有机肥,实施配方施肥,改良耕作措施,防止滩地土壤出现板结、瘦地等不良现象。

云南蒋家沟泥石流滩地土壤肥力特性

蒋家沟泥石流滩地地势平坦,水源充足,热量丰富,是较好的土地资源。为促进滩地的开发利用,对滩地土壤肥力作了初步研究,结果表明:滩地剖面结构和土壤物理结构较差,沙石化现象严重;土壤微团聚体数量较少,粒级间比例不合理,水稻田表层土微团聚体主要集中在0.02～0.002mm,旱作表层土微团聚体主要集中在0.25～0.05mm;土壤养分除全钾极丰富外,其它养分都处于缺乏或极缺状态;在开发过程中,全氮增加显著,其它养分含量变化不大,有效钾呈下降趋势。

泥石流滩地不同土地利用类型土壤肥力质量综合评价

结合修正后的内梅罗指数,研究不同土地利用类型下泥石流滩地土壤肥力差异性特征,旨在为泥石流滩地的合理开发和利用提供依据。结果表明:泥石流滩地整体物理结构与肥力状况较差,"砂石化"现象明显;不同土地利用方式对土壤物理结构具有显著影响,但对土壤养分特性影响不显著;5种土地利用类型中,耕地和林地土壤理化性质较好,土壤孔隙度大小顺序依次为耕地>林地>近流通区荒地>草地>远流通区荒地。土壤综合肥力指数大小依次为耕地>林地>草地>远流通区荒地>近流通区荒地。

泥石流滩地引洪淤地改造后种植玉米对土壤细菌群落结构特征的影响

【目的】研究泥石流滩地改造对土壤细菌群落结构的影响,为泥石流滩地利用提供科学依据。【方法】采用客土、引洪漫淤改造泥石流滩地,随后种植玉米,基于对土壤细菌的16S测序分析土壤细菌群落多样性,采用随机森林模型预测关键OTU,研究土壤细菌群落结构的变化。【结果】①泥石流滩地土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacte⁃roidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主,相对丰度达75%,其中变形菌门最多,相对丰度40%以上。②引洪漫淤(SY)、客土后引洪漫淤(TY)种植玉米对泥石流滩地土壤细菌群落结构有显著影响,土壤细菌OTU丰度的数量级降低,独有OTU数量低于无改造土壤(SS)。③与SS相比,SY可促进土壤细菌物种数增加,改变土壤细菌关键物种的丰度,物种多样性和均匀度降低;TY可使土壤细菌物种数显著降低,重新配置土壤群落结构。④SY对于总方差的独立解释比例最大(34.38%),引洪漫淤对土壤细菌群落结构的直接效应显著。⑤泥石流滩地土壤细菌群落结构改变与其中2.68%的OTU有紧密关联,依据重要性排序,前6个OTU属于变形菌门(2个不同科)、酸杆菌门、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)和Candidatus_Saccharibacteria。【结论】引洪漫淤对泥石流滩地土壤细菌群落结构的直接效应显著,结合客土、玉米种植有利于重新配置土壤细菌群落结构,维持细菌群落结构稳定性。

干热河谷区泥石流滩地不同景观类型土壤与微生物量C、N、P生态化学计量特征

生态化学计量是研究生态系统元素平衡与评价地球化学循环的重要方法,明确泥石流滩地不同景观类型下植物群落与土壤和微生物化学计量特征对揭示泥石流滩脆弱生态系统的物种营建机制与植被生态修复具重要意义。选择泥石流滩地设置撂荒耕地、荒滩地、无水溪沟和有水溪沟4种景观类型,调查其物种组成、植物群落特征以及土壤和微生物量碳(C)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量特征,探讨了泥石流滩地植被分布规律,并通过多样性指数、冗余分析和单因素方差分析等方法对植物群落和土壤因子进行比较分析。研究结果表明:(1)物种数在4种景观类型中表现为荒滩地>无水溪沟>撂荒耕地>有水溪沟,Margalef丰富度指数表现为无水溪沟>荒滩地>撂荒耕地>有水溪沟,Simpson优势度指数表现为撂荒耕地>有水溪沟>无水溪沟>荒滩地,且有水溪沟的植物群落密度、平均高度、盖度以及地上生物量均显著高于其它景观类型。(2)有水溪沟土壤N、P含量显著高于其他景观类型土壤;撂荒耕地土壤C含量最少,显著低于其他景观类型土壤;土壤C∶N、C∶P表现为荒滩地>无水溪沟>有水溪沟>撂荒耕地;各景观类型土壤N∶P差异不显著。(3)微生物量碳(MBC)表现为无水溪沟>荒滩地>有水溪沟>撂荒耕地;荒滩地土壤MBC∶MBN、MBC∶MBP均显著高于有水溪沟景观类型;微生物量氮(MBN)、微生物量磷(MBP)以及MBN∶MBP在各景观类型下无显著差异。(4)不同景观类型下植物与土壤、微生物量C、N、P含量及化学计量特征的相关性存在差异,表明养分在植物与土壤间流动与转化对植物群落特征有着重要的影响。对植物群落特征影响显著的环境因子依次为土壤C∶N、MBP、N、MBC、P;Simpson优势度指数与土壤P、MBP呈显著正相关;植物群落盖度与土壤N、P、MBP呈极显著正相关,与土壤C∶N、C∶P、MBP呈极显著负相关;地上生物量与土壤N、P、MBP呈极显著正相关;土壤C含量与MBC、MBN、MBC∶MBN、土壤C∶P、MBN∶MBP比之间具有极显著正相关性,表明该泥石流滩地脆弱生态系统中植物群落与土壤以及微生物生态化学计量特征的变化是相互影响的。

泥石流滩地土地生产潜力评价——以云南小江流域蒋家沟为例

小江流域泥石流滩地水源充足、热量丰富,气候生产潜力(47641kghm-2)较高。本文应用加权指数和法确定了不同类型泥石流滩地(荒滩地、改良滩地和非改良滩地)土壤有效系数f(s)分别为0.405、0.684和0.594;根据生产力阶乘公式计算其气候—土壤生产潜力分别为19295kghm-2、32586kghm-2和28299kghm-2。通过实地调查验证,本文对泥石流滩地生产潜力的估算与现实生产力水平基本吻合,证明本文提出的泥石流滩地土壤有效系数切实可行。

蒋家沟泥石流滩地不同堆积时期土壤肥力质量演变特征

土壤肥力质量是影响泥石流滩地土地利用和生态恢复的重要因素,为探究时间序列上泥石流滩地土壤肥力质量的演变趋势,采用嵌套设计方法选择近期(0-10年)、中期(10-20年)和早期(>20年)泥石流滩地为处理样地,同时以近期泥石流堆积滩地作为对照样地,通过测定不同滩地的林地、耕地、草地和荒地土壤理化性质和土壤酶活性(共16种指标),并利用土壤肥力质量综合指数法对不同堆积时期滩地的各类土地利用方式土壤肥力质量进行研究.结果显示:堆积时期和土地利用类型不同促使泥石流滩地土壤理化性质和土壤酶活性产生差异,土壤肥力质量综合指数表现出早期堆积滩地(0.54)>中期堆积滩地(0.53)>近期堆积滩地(0.31)的特征;近、中、早期滩地不同土地利用方式下土壤肥力质量评分均以耕地(46、82、83)和林地(47、79、75)最高,草地(26、42、41)次之,荒地(03、10、15)最低,且林地土壤肥力质量表现出退化的趋势.本研究表明,随堆积时间增长,泥石流滩地土壤肥力质量提高,其变化速率先快后慢,但不合理的栽植和耕种可能导致泥石流滩地土壤肥力质量退化.因此,加强土地利用方式优化和实施养分归还等对于泥石流滩地的持续利用和生态恢复具有重要意义.