稻草覆盖和香根草篱对红壤水稳性团聚体组成及有机碳含量的影响

基于植物篱和秸秆覆盖控制红壤坡耕地水土流失的长期定位试验,研究香根草篱(H)、稻草覆盖(M)、香根草篱+稻草覆盖(HM)水保措施下红壤水稳性团聚体组成及有机碳分布特征。结果表明:与常规等高农作模式(CK)相比,草篱、稻草覆盖、草篱+稻草覆盖模式下土壤总有机碳含量提高0.07—2.42 g/kg。草篱对土壤团聚体组成及其结合有机碳的影响在篱内效果显著,随着与草篱距离增大影响减弱。草篱和稻草覆盖对土壤团聚体组成和结合有机碳含量的影响不同,草篱主要增加>2 mm水稳性团聚体含量及其结合有机碳含量,稻草覆盖增加<0.25 mm水稳性团聚体含量及其结合有机碳含量。综合来看,草篱和稻草覆盖相结合对改善坡面土壤结构作用稳定。土壤有机碳含量较高时,土壤总有机碳含量与粒径>2mm的大团聚体有机碳含量呈显著正相关(r=0.659);随着有机碳含量降低,土壤总有机碳含量与土壤0.25—0.053 mm和<0.053 mm微小团聚体碳含量相关性逐渐增大。

稻草覆盖和香根草篱对红壤坡耕地土壤酶活性和微生物群落结构的影响

【目的】明确不同生物水土保护措施下土壤有机碳与土壤微生物种类及功能间的关系。【方法】依托始于2009水土保护年的红壤坡地不同生物水土保护措施的水土保护效果野外试验,利用磷脂脂肪酸方法(PLFA),研究花生等高种植(CK)、香根草篱+花生(H)、稻草覆盖+花生(M)和稻草覆盖+香根草篱+花生(HM)对土壤微生物量和组成以及参与碳循环土壤酶活性、土壤有机碳、活性有机碳的影响。【结果】与CK相比,H、M和HM 3种水土保护措施土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物量碳(MBC)和微生物熵含量均有增加,香根草篱是增加土壤MBC和微生物熵的主要影响因素。参与碳循环的蔗糖酶(INV)、纤维素酶(CEL)、β-葡糖苷酶(β-Glu)以及微生物量碳酶强度均受到香根草篱的显著影响。PLFA分析表明,与CK相比,H、M和HM显著增加了土壤PLFAs总量(TB)、细菌(B)和放线菌(ACT)的数量,降低了革兰氏阴性菌(GN)/革兰氏阳性菌(GP)比例,尤以HM处理减少幅度最大。主成分分析表明,H和M处理土壤微生物群落结构相近,与CK差别较大。冗余分析(RDA)表明,土壤TOC、MBC与参与碳循环CEL、INV、β-Glu酶的活性均是影响土壤微生物数量和结构的主要因子。【结论】稻草覆盖和香根草篱对红壤坡耕地土壤参与碳循环的酶活性、微生物数量和群落结构有不同影响。

草篱对坡耕地水土流失的影响

在华北地区采用人工模拟降雨的方法研究了狼尾草和野古草两种人工草篱在不同雨强（22，36，63mm／h）和不同坡度（5％，10％，15％，20％）条件下对坡耕地水土流失的影响。结果表明：野古草草篱可减少7％～37％的地表径流和49％～63％土壤侵蚀，狼尾草草篱可减少30％～72％的地表径流和69％～89％的土壤侵蚀，数据显示两种草篱均能减少坡耕地地表径流和土壤侵蚀，且狼尾草草篱的水土保持作用明显好于野古草草篱；多元回归分析结果表明，地表径流量和土壤侵蚀量与草篱、坡度和降雨强度均呈显著相关，其中草篱带是影响坡耕地水土流失的主要因子。

三峡库区坡地果园间植草篱的水土保持效应

坡地果园水土流失对三峡库区生态环境和农业可持续性发展构成双重压力。以皇竹草篱为纽带间植于坡地果园营建复合生态模式,对草篱拦蓄泥沙,径流的效应进行了长期观测。结果表明:草篱间植的应用能有效减少坡地果园的水土流失,尤以侵蚀量减少更为显著,与传统果园经营模式相比,径流量减少了58.71%～65.74%,侵蚀量减少了70.70%～77.92%。同时,草篱间植的应用对减少养分的流失总量效果也相当显著,对减少库区面源污染,保持和提高坡地果园的土地生产力具有重要作用,为三峡库区坡地果园的利用与保护提供了技术与模式支撑。

施肥对香根草篱长势及护土保水效果的影响

连续 6年的试验结果表明 :施肥能加速香根草的生长 ,促进浓密的香根草篱的形成 ,对分蘖的影响达到极显著水平。施肥处理的土壤侵蚀总量、径流量、径流系数分别为无肥处理的 5 1.4 %、79.5 %和77.8% ,更快、更好地起到水土保持的作用。

不同草篱种植模式对土壤侵蚀的控制效应

选取我国南方红壤丘陵区5种等高草篱种植模式,结合径流小区法和稀土元素示踪技术,开展不同草篱控制坡地水土流失、减少地表径流的效应研究,分析等高草篱对坡面侵蚀空间分布的影响。结果发现,径流小区土壤流失量显著受降雨量影响,不同草篱种植模式下,各径流小区的平均土壤流失量和地表径流量较对照组(裸坡)均显著降低(P<0.05),其中麦冬双行草篱处理平均土壤流失量和地表径流量最小,分别为4 047 g和1 554 L,对照组(裸坡)最大,分别为19 793 g和2 403 L;麦冬双行草篱在控制坡面土壤流失和径流方面效果最佳;通过平均土壤流失量和平均径流量的二次线性拟合模型发现,随着地表径流量的变化,不同处理下土壤流失量的边际值存在差异;坡面中、下部是侵蚀泥沙的主要溯源地,产生了接近总流失量85%的泥沙;草篱改变了降雨过程中坡面内部土壤因沉积作用导致的再分布,但对整个坡面土壤侵蚀的空间分布规律无明显影响。

草篱对坡耕地水土流失和土壤养分的影响

[目的]研究不同草篱对坡耕地水土流失和土壤养分的影响。[方法]采用人工模拟降雨法研究狼尾草和野古草2种草篱对坡耕地水土流失和土壤养分的影响。[结果]与对照相比,在坡耕地上狼尾草的水土保持效果优于野古草,平均减少地表径流52%,减少土壤侵蚀量为76%。在0~60 cm土壤中野古草和狼尾草处理的铵态氮含量接近,均超过对照;0~100 cm土壤中野古草处理的硝态氮和速效磷的平均含量分别为11.51和5.30 mg/kg,均显著高于狼尾草和对照处理;各处理土壤各层次全量养分含量随土壤深度增加而降低,但差异不大。草篱对土壤各层次全量养分含量的影响不明显,但对土壤速效养分含量及其分布的影响显著。[结论]草篱能有效地减少坡耕地地表径流和土壤侵蚀量。

稻草覆盖和香根草篱措施下坡耕地红壤细菌群落结构特征及其影响因素

为了揭示长期稻草覆盖和香根草篱措施下坡耕地红壤细菌群落结构特征,分析影响红壤细菌群落变化的主控环境因子,试验依托红壤坡地稻草覆盖和香根草篱等措施的水保效果长期定位试验,采用高通量测序技术,研究花生常规等高种植(CK)条件下,配合香根草篱(H)、稻草覆盖(M)和稻草覆盖+香根草篱(HM)措施对土壤细菌群落结构的影响,并分析细菌群落组成与土壤性状的相关性。结果表明:(1)与CK处理相比,H、M和HM处理土壤细菌丰富度和Shannon多样性指数均有增加,香根草篱和稻草覆盖措施均是增加土壤细菌丰富度的影响因素,稻草覆盖措施是增加土壤细菌多样性的主要影响因素,HM处理特有种细菌数量最多。(2)水保措施对土壤细菌群落结构产生影响,相比CK处理,M处理显著增加了变形菌门(Proteobacteria)细菌的相对丰度5.1%,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)细菌的相对丰度,HM处理变形菌门和拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌的相对丰度分别显著增加5.4%和1.2%,而H处理土壤细菌群落组成与CK处理间无显著差异。(3)主成分分析结果显示,有稻草覆盖处理(M和HM)的细菌群落结构相似,但与CK和H处理间细菌群落结构差异较大;典范对应分析表明,木聚糖酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活性与细菌群落结构组成密切相关,土壤有机碳和硝态氮含量是影响细菌群落结构的主要环境因子。

香根草在红壤丘陵上的应用

本文根据我省香根草试验结果，针对我国南方红壤丘陵水土流失严重、生态环境退化等问题，从香根草适应能力强、生长成篱速度快、生物量大等优势及其显著水土保持、稳定水热状况、改善生态环境、培肥改土效果等方面分析，认为香根草的种植是促进红壤丘陵农业持续发展切实可行的有效措施。

覆盖和草篱对红壤坡耕地花生生长和土壤特性的影响

开展了稻草覆盖和香根草篱控制红壤旱坡地水土流失的长期定位试验,研究了香根草篱、稻草覆盖、香根草篱＋稻草覆盖3种类型的水土保持耕作措施和常规耕作对红壤旱坡地土壤物理学、化学、生物学特性和花生生长、产量的影响。结果表明,香根草篱＋稻草覆盖和稻草覆盖措施实施5 a后仍能促进花生花荚期茎、叶、根、果生长发育,与常规耕作相比,花生增产明显,增产量为460.65-761.11 kg/hm^2,增产率为6.19%-20.32%;香根草篱措施虽然没有明显地促进花生生长和产量,但其减流减蚀效果显著,综合效益仍优于常规耕作。稻草覆盖和香根草篱及其组合措施建立5 a后,与常规耕作相比,3种类型的水土保持耕作措施土壤化学性状均有不同程度的提高,并以香根草篱＋稻草覆盖措施的提高效果最明显;香根草篱＋稻草覆盖措施下土壤小于2μm的微团聚体含量和土壤主要微生物类群总量明显高于常规耕作,改善了土壤物理结构,提高了土壤微生物活性。表明稻草覆盖和香根草篱等水土保持耕作措施是适合红壤旱坡地农业可持续发展的有效模式,其中香根草篱＋稻草覆盖组合模式在土壤质量改善和作物增产效果方面尤为突出。

香根草草篱带促进侵蚀劣地生态自我修复初探

用香根草 (Vetiveria zizanioides)篱带治理严重侵蚀劣地 ,使原来寸草难长的山坡劣地在草篱带的促进下生态系统自我修复 ,达到土壤改良、植被恢复 ,进入了植被—土壤系统良性循环的状态。分析了香根草篱带种植后植被与土壤变化过程 ,介绍了草篱带建立的方法。