【目的】为明确华北土石山区不同粒径(1~2 mm、2~3 mm、3~5 mm、5~7 mm、7~10 mm)团聚体结构特征对沟间及沟道侵蚀过程的影响。【方法】选取2种典型褐土为研究对象,通过Le Bissonnais(LB)法对团聚体稳定性进行分析,并初步研究了不同粒径团聚体稳定性特征与人工降雨条件下坡面沟间、沟道侵蚀量之间的定量关系。【结果】石灰性褐土团聚体稳定性大于黄土性褐土;不同粒径团聚体稳定性差异较为显著,较小粒径的团聚体稳定性大于较大粒径的团聚体,其中1~2 mm粒径的团聚体稳定性最好;不同雨强下土壤侵蚀现象差异明显,坡面径流强度和产沙强度均随产流历时的增加而增大,且降雨强度大小对坡面入渗率变化幅度和达到稳渗状态的时间有很大影响。将可蚀性因子(Ki)替换为经修正后的团聚体稳定性参数(Ka),然后将其代入到WEPP侵蚀模型,通过回归分析,建立了不同粒径团聚体的侵蚀预测方程,显示了较好的预测性能,其决定系数均在0.81以上;尤其是2~3 mm粒径对应的预测方程,其沟间及沟道相对误差均小于20%。【结论】该研究验证了土壤可蚀性参数可以由不同粒径团聚体稳定性表示,并建立了不同粒径团聚体的沟间及沟道侵蚀预测方程,为华北土石山区褐土的侵蚀机理研究提供了新思路。

【目的】研究紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征及其对侵蚀过程的影响。【方法】利用野外人工模拟降雨与土壤团聚体特征分析的研究方法,对4种紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征及其对侵蚀过程影响进行研究。【结果】(1)快速湿润使大部分团聚体崩解为细小的团聚体,慢速湿润和湿润振荡2种处理对5—2 mm大团聚体的影响最大,崩解后集中分布在2—0.5 mm范围内。(2)4种土地利用类型团聚体稳定性大小为桑园地>苜蓿地>荒草地>菜地,快速湿润作用下4种土地利用类型团聚体的平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)都较小,慢速湿润处理的MWD和GMD总体较大,紫色土旱坡地土壤团聚体崩解机制主要是快速湿润时孔隙内...

土地利用类型影响土壤团聚体稳定性及碳氮分布,进而改变土壤碳氮循环过程。本研究对热水河小流域草地、灌丛和林地3种不同林草恢复措施下0-100 cm剖面土壤团聚体、碳氮及其他理化性质进行了系统研究,以探索适宜的林草恢复措施。结果表明:不同林草恢复对侵蚀区土壤团聚体分布、稳定性和碳氮特征具有显著的影响。在0-10、10-30和30-60 cm各土层中,草地> 2 mm粒级团聚体含量显著大于灌丛和林地(P 林地>草地(P 0.25 mm aggregate, R0.25)相似。在0-10和10-30 cm土层中,草地总氮和有机碳含量显著大于灌丛和林地(P 林地>草地(P <0.05);此外,草地碳氮计量比在3种土地利用中始终处于较低水平。土壤团聚体稳定性、碳氮含量与土壤pH、土壤机械组成等土壤性质密切相关。MWD与pH极显著正相关(P<0.01)。本研究结果表明,在表层土壤中草地具有较好的稳定土壤结构,具有稳固碳氮的作用,而在较深土层中,灌丛和林地等植被恢复措施的团聚体稳定性较强,碳氮含量也较高。本研究为干热河谷地区的生态修复提供了数据支持。

为研究径流小区紫色土在不同坡长下人为扰动地表后土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征,通过野外采样与室内分析相结合的方法,研究了在20、40和60m坡长下扰动地表与自然坡长下土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤颗粒组成中的优势粒级是0.2500.050 mm,含量在33.21%22.55%。土壤微团聚体中的优势粒级是0.2500.050mm,次级优势粒级是0.0500.010mm。扰动地表下的土壤分形维数小于自然坡长下的分形维数,坡长越长分形维数越高。坡长越长土壤养分含量越高

黄土塬塬坡的水土流失一直是一个重要热点问题而得到广泛关注。本文以长武塬边坡的刺槐、侧柏和草地3种植被类型为研究对象,于2016年5月测定了3类样地030 cm土壤的水稳性团聚体组成、有机碳含量(SOC)及土壤稳定入渗率(SIR)等土壤物理性质,探讨不同植被类型下土壤团聚体和入渗特征的差异性。结果表明:刺槐林地表层030 cm土壤水稳性团聚体的平均质量直径(MWD)、分形维数(D)、SOC及SIR的测定结果为:2.63 mm、2.60、5.62 g/kg和10.40 mm/min;侧柏林地分别为3.67 m

为揭示团聚体粒径动态变化对溅蚀的影响,通过室内人工模拟降雨试验,以第四纪粘土、泥质页岩发育红壤为研究对象,研究了酒精预湿润后的2～5mm团聚体在降雨过程中粒径动态变化及溅蚀率的变化。试验结果表明:在60mm/h雨强下,团聚体受雨滴机械打击破碎主要发生在降雨的最初阶段,团聚体>0.25mm百分含量(P>0.25)及平均重量直径(M)均随降雨时间(T)增加呈幂函数减小,溅蚀率(Dr)随降雨时间(T)增加呈幂函数增加,而溅蚀率(Dr)随团聚体平均重量直径(M)减小呈幂函数增大。为揭示不同土样在降雨溅蚀过程中溅蚀率的变化规律,利用团聚体稳定性特征参数—机械破碎指数(R)及降雨时间(T),建立了不同团聚...

坡面侵蚀影响因素众多,为研究不同坡度下土壤侵蚀的降雨影响因子。选择坡度为5°,10°,15°野外径流小区,观测雨强、径流量、降雨过程,接取沙样。利用SPSS分析统计软件,对降雨量P(X1)、平均雨强I(X2)、瞬时最大雨强IMAX(X3)、最大10min雨强I10(X4)、最大30 min雨强I30(X5)、降雨动能E(X6)、最大30min雨强与降雨动能的乘积EI30(X7)、降雨量与平均雨强的乘积PI(X8)、降雨量与最大瞬时雨强的乘积PIMAX(X9)、降雨量与最大10min雨强的乘积PI10(X10)、降雨动能与最大10min雨强的乘积EI10(X11)、降雨量与最大30min雨强的乘...

以鄂南侵蚀红壤为研究对象,采用花生-小麦轮作模式,在侵蚀小区实施结构改良剂(聚丙烯酰胺,polyacrylamide,PAM)、稻草覆盖、带状牧草及其组合措施,研究其对红壤水稳性团聚体组成(>4.00、2.00~4.00、1.00~2.00、0.50~1.000、.25~0.50 mm)、土壤有机质及速效养分的影响,结果表明:稻草覆盖极显著地提高红壤1.00~2.00和2.00~4.00 mm的水稳性团聚体含量,且花生季后土壤速效K的含量明显提高,而小麦季后红壤的有机质和速效K含量都有提高,但提高幅度各有不同。PAM以及PAM和带状牧草组合措施能较好地提高0.50~1.00 mm水稳性团聚体的...

在野外小区径流试验基础上,通过经转换的Manning公式对不同坡地表面的糙率n值进行了初步研究.同时还探讨了糙率n值与侵蚀量的关系.试验结果表明:糙率n值随林下枯落物量的增加而变大.在8个小区的试验中,裸地上的n值最小,为0.0107;枯落物保持良好膨松状态的山杨林地的n值最大,为0.6377.研究结果还表明:林下枯落物量与水分渗透量呈正相关,与土壤侵蚀量呈负相关关系.

【目的】探讨江西红壤侵蚀区植被恢复过程中不同植被恢复模式的土壤碳储量特征，为揭示植被恢复对土壤碳汇的影响机制和江西红壤侵蚀区生态修复及碳库管理提供科学支撑。【方法】以经过27 a植被恢复与重建后的6种人工植被恢复模式(马尾松Pinus massoniana纯林、湿地松P. elliottii纯林、木荷Schima superba纯林、湿地松-木荷混交林、马尾松补植木荷林、湿地松补植木荷林)为研究对象，以未加人工干扰的自然恢复地为对照，比较不同植被恢复模式土壤有机碳质量分数、储量的变化特征，并分析其影响因素。【结果】(1)相较于对照，在0～20 cm土层中，6种人工植被恢复模式土壤有机碳质量分数均有显著增加(P<0.05)；在20～30 cm土层中，除了马尾松纯林和湿地松纯林外，其余4种人工植被恢复模式土壤有机碳质量分数均显著高于对照(P<0.05)；在30～40 cm土层中，仅有木荷纯林和湿地松-木荷混交林的土壤有机碳质量分数显著高于对照(P<0.05)。(2)研究区7种植被恢复模式的土壤有机碳质量分数均表现出较强的表聚效应，但不同植被恢复模式土层间差异不同，其中木荷纯林最大，0～10 cm土层土壤有机碳质量分数与30～40 cm土层相差33.26 g·kg~(-1)，对照最小，仅相差4.90 g·kg~(-1)。(3)土壤有机碳密度变化规律与质量分数变化规律基本一致，均是植被因子与土壤理化性状共同作用的结果。植被因子中凋落物氮质量分数与土壤有机碳密度的相关系数最大(r=0.322,P<0.01)，土壤理化性状中土壤有机碳质量分数与土壤有机碳密度的相关系数最大(r=0.932,P<0.01)。(4)土壤有机碳储量从高到低依次表现为木荷纯林、湿地松-木荷混交林、马尾松补植木荷林、湿地松补植木荷林、湿地松纯林、马尾松纯林，与对照相比，分别增加了50.12、42.73、38.20、33.03、26.93和20.85 Mg·hm~(-2)，最大提升了2.46倍，最小提升了1.02倍。【结论】人工植被恢复与重建在红壤侵蚀区效果显著，在研究区今后的建设中可继续推广，以促进植物群落恢复，提高和维持土壤碳库的稳定。图4表2参40

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,其稳定性是影响土壤侵蚀的重要因素之一。综述与土壤团聚体稳定性相关的土壤团聚机制、侵蚀过程中的破坏机制以及影响团聚体稳定性的土壤化学性质。这些土壤性质主要有:土壤有机质、铁铝氧化物、交换性钠及土壤矿物学性质等。

【目的】为明确辽东山区冰缘地貌土壤大孔隙结构特征及其与团聚体稳定性和可蚀性之间的响应关系，探究林地大孔隙分布规律及土壤稳定性和土壤抗侵蚀能力。【方法】选择辽东老秃顶子保护区的典型落叶阔叶林、暗针叶林、针阔混交林林地下的土壤为研究对象，结合土柱水分穿透试验和Poiseulle方程计算大孔隙数量、半径等指标，通过湿筛法测定团聚体组成和土壤稳定性等指标。【结果】（1）不同林地类型大孔隙分布特征差异明显，与针叶林相比，阔叶林和针阔混交林大孔隙半径范围大，数量多。且针阔混交林土壤孔隙结构随土壤深度变化稳定；（2）林地土壤可蚀性因子K值整体分布在0.016～0.043之间，阔叶林<针阔混交林 1.9 mm后，单位面积大孔隙数量越多，半径越大，土壤抗侵蚀能力越差。【结论】土壤大孔隙分布特征与土壤稳定性和可蚀性关系密切，孔隙尺度上，0.3～1.9 mm径级范围内，大孔隙数量与土壤稳定性和抗蚀能力呈正相关；径级> 1.9 mm后，单位面积大孔隙数量及半径的增加降低土壤结构的稳定性和抗侵蚀能力；针阔混交林土壤大孔隙结构稳定性更高，可为辽东地区冰缘地貌区林分管理和土壤抗侵蚀能力评价提供科学指导和理论依据。

【目的】通过对油松生长季夜间液流特征和环境驱动因素的研究,揭示夜间液流组分拆分特征,探讨夜间液流的组分与气象因子之间的相关关系,以及茎干补水对气象因子的响应,为华北土石山区水资源和水源涵养林管理决策提供理论依据。【方法】以华北土石山区的油松作为研究对象,根据径阶大小选取18棵样树,在2014年生长季运用Granier热扩散探针技术(TDP)持续观测夜间液流,结合称重式蒸渗仪和自制微型蒸渗仪来计算蒸腾量,解析夜间液流的去向;并进行夜间液流与土壤含水量、大气温度、湿度及光合有效辐射等气象因子的相关分析,以确定主要驱动因素。【结果】在6—9月典型晴天,夜间液流速率都呈逐渐降低趋势,18:00—24:00的夜间液流速率高于00:00—05:00,夜间液流主要用于对白天失水过多的茎干进行补水,以至于在24:00时油松茎干储水量基本达到饱和,因此,00:00—05:00夜间液流速率趋于稳定;油松夜间液流用于茎干补水的比例(95.34%)显著高于用于夜间蒸腾量的比例(4.66%);油松夜间茎干补水量与饱和水汽压差呈极显著正相关(R~2=0.793, P <0.01),而对土壤含水量变化响应不敏感(R~2=0.105, P> 0.05),表明夜间液流主要受饱和水汽压影响。【结论】华北土石山区的油松生长季夜间液流随着夜间时间的进行呈现逐渐降低的趋势;绝大部分的夜间液流用于夜间茎干补水,在气象因子中,饱和水汽压是驱动夜间茎干补水及夜间液流的重要因子(P <0.01)。

水土流失既是资源问题,又是生态环境问题。土壤侵蚀对人类生存和发展构成了严重威胁,成为制约可持续发展的障碍因素。以鄂西北丹江口库区郧西县坡面径流小区为试验点,通过分析小区的实地观测数据,建立坡面土壤侵蚀定性评价指标体系,并将数量化理论II作为有效的数学方法,建立郧西县坡面径流小区土壤侵蚀强度评价模型,对参与建立模型的样本进行回归分析,其准判率达到80.0%以上,并且利用该模型对其他年份坡面土壤侵蚀强度实测数据进行对比验证,得到土壤侵蚀强度分级的精度较高。研究表明,建立的郧西县坡面径流小区土壤侵蚀强度评价模型有较好的适用性与可靠性,可为郧西县及类似自然地理环境的其他区域水保工作起到一定指导意义。

为了更全面地评价WEPP模型在我国的适用性,该文通过建立模型数据库,利用WEPP分别模拟了坡长为10、20、30和40 m的径流量和土壤侵蚀量,并用实测径流和侵蚀资料进行对比分析。结果表明,在10、20、30和40 m 4个坡长条件下,WEPP模型对降雨、每年和多年平均径流量模拟的Nash-Sutcliffe有效性(ME)分别为0.915、0.879和-0.056,对单场降雨、每年和多年平均土壤侵蚀量模拟的ME分别为0.853、0.758和-0.456,多年平均的ME为负值可能是由小样本计算造成的。WEPP模型对单场降雨和每年径流量和侵蚀量模拟效果较好。尽管WEPP模型对多年平均径流量和土壤侵...