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[期刊] 草业科学
[作者]
冯璐 丁康 屈媛媛 Farhat Ullah KHAN 杜峰 徐学选
黄土塬边坡植被建设以固坡为目的,不同植被的土壤孔隙结构有利于增加降水入渗,从而减少坡面产流的水蚀危害。本研究以长武塬黄土塬边坡的侧柏(Platycladus orientalis)林地、沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛、草地和农地4种植被为研究对象,采集0–30 cm的原状土柱,利用CT扫描和图像处理技术,对其土壤孔隙度、孔隙数目、孔隙成圆率和孔隙分形维数进行定量分析,结合土层样品的理化性质,研究影响土壤孔隙结构的主要因素。结果表明,农地、侧柏孔隙的孔径大小分异不大,而草地、沙棘自身根系互动穿插生成的根孔扩展了孔径分布范围,不仅增加了孔隙度和大孔隙数目,也降低了孔隙成圆率。草地、沙棘有利于降水入渗,是固坡的优先选择。土壤有机质、粘粒含量等性质与孔隙参数之间具有极显著(P <0.05)相关关系,它们的改变对土壤孔隙特征变化和提高蓄水保土能力具有重要影响。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李志熙 白岗栓 邹超煜 邵发琦
为促进渭北旱塬果园土壤水分入渗，提高土壤蓄水保水能力，促进苹果生产，以果园清耕为对照，探讨不同年限的自然生草（繁缕和牛繁缕群落，自然生草持续12、8和4年）对果园土壤孔隙、土壤保水性能、土壤水分入渗和苹果品质等的影响。结果表明：自然生草对果园0～40cm土层土壤容重和土壤孔隙度无显著影响，但显著提高了0～40cm土层土壤含水量、田间持水量和饱和含水量，极显著提高了土壤水分入渗速率，且自然生草持续的年限越长其影响越大。自然生草提高了苹果产量、果实着色面积、果实硬度、果实可溶性固形物含量和固酸比，但对果实单果质量、果形指数和可滴定酸含量无显著影响。综上，自然生草可改善果园土壤通透性，促进土壤水分入渗，提高果实产量和品质，是改善渭北旱塬果园土壤蓄水保水能力的有效措施。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
丁康 徐学选 陈文媛 Shahmir Ali Kalhoro
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
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘俊廷 张建军 孙若修 李梁
【目的】通过分析不同退耕年限林地土壤物理性质的变化,探讨退耕还林工程对土壤物理性质的改良作用。【方法】以晋西黄土区不同退耕年限的荒草地、纯林地、混交林地为研究对象、以农地为对照,通过野外调查,研究了退耕年限对土壤密度、孔隙度、毛管孔隙度等土壤物理性质的影响。【结果】退耕地土壤密度随土层深度的加深显著增加,0～60 cm土层平均密度分别为:农地(1.38 g/cm~3)>荒草地(1.27 g/cm~3)>纯林地(1.20 g/cm~3)>混交林地(1.18 g/cm~3),退耕还林后纯林地、混交林地与农地、草地的土壤密度差异显著(P 林地(52.87%)>农地(47.82%)>荒草地(45.97%)。退耕后形成的纯林地、混交林地与农地、草地的孔隙度差异显著(P 0.05)。土壤毛管孔隙度随退耕年限的增加呈显著增加趋势。混交林地、纯林地毛管孔隙度分别为51.21%和50.37%,与农地的毛管孔隙度(45.62%)显著差异。【结论】退耕还林工程能明显改善土壤物理性质,且混交林对土壤改良效果好于纯林。
关键词：
晋西黄土区 退耕年限 物理性质 土层深度
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王文鑫 王文龙 郭明明 王天超 康宏亮 杨波 赵满 陈卓鑫
【目的】沟头是黄土高塬沟壑区发育最活跃的地貌部位,关系着整个塬坡沟系统的水土流失。探明黄土高塬沟壑区植被恢复对沟头土壤团聚体特征及土壤可蚀性的影响,为区域生态环境修复和水土保持效益评价提供科学依据。【方法】以仍进行耕作利用的农地沟头为对照,研究撂荒后自然恢复植被沟头不同土层(0—10、10—25、25—40 cm)土壤团聚体特征及土壤可蚀性随植被恢复年限(3—30 a)的变化。通过干筛法和湿筛法测定土壤团聚体组成,计算>0.25 mm水稳性团聚体含量(WR0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、团聚体破坏率(PAD)、团聚体分形维数(D)等团聚体特征值,测定土壤机械组成及有机质含量,计算土壤可蚀性因子(K)。【结果】(1)与农地沟头相比,恢复3—30 a植被沟头土壤WR0.25、MWD、GMD分别增加11.49%—84.43%、0.18—2.05倍、7.53%—108.62%,三者随植被恢复年限的增加呈线性递增关系(P<0.01),且均随土层深度增加而减小;(2)植被沟头土壤PAD、D随植被恢复年限增加以线性方式递减(P<0.01),较农地沟头分别减小3.81%—32.14%、0.55%—6.63%,二者随土层深度增加而增大;(3)随着植被恢复年限增加沟头土壤可蚀性因子K以线性关系递减(P
[期刊] 西南农业学报
[作者]
施占领 蒋先军 张维 谢德体 李航
稻田垄作免耕是一种保护性耕作措施,有利于保持土壤肥力,增加粮食产量。本研究利用长期田间定位试验,采用光学图像分析结合分形理论研究稻田垄作免耕和常规平作2种不同耕作制度下,土壤团聚体不同粒径的孔隙特征及分布。结果表明:土壤在0.450~1.00 mm粒级团聚体的孔隙分形维数最大,垄作免耕为2.32,常规平作为2.20,小于0.45 mm的其它几个粒径团聚体孔隙分形维数在1.2左右,>0.45 mm的团聚体与
关键词：
稻田 垄作免耕 土壤结构 分形特征
[期刊] 华北农学报
[作者]
焦瑞枣 任少勇 王姣 魏翠果 蒙美莲 陈有君
为明确炭基肥在马铃薯生产上的应用效果,以克新1号品种为材料,采用随机区组设计,研究了大田条件下0(CK),300(M1),600(M2),900(M3),1 200(M4)kg/hm2炭基肥及等量N、P、K化肥(H1、H2、H3、H4)对马铃薯田0~40 cm土层土壤容重、孔隙度和养分的影响。结果表明,随着土壤深度的增加,土壤容重逐渐增大,土壤孔隙度逐渐降低,养分含量降低;各施肥处理均有利于改善土壤结构和养分含量,与CK相比,随着施肥量的增加各层土壤容重降低,总孔隙度、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量增加。等量氮磷钾条件下,施炭基肥的土壤容重的降低幅度和孔隙度增加幅度明显高于化肥处理;施炭...
关键词：
炭基肥 马铃薯 容重 孔隙度 土壤养分
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘守赞 郭胜利 王小利 薛宝民
选取高原沟壑区王东沟流域内典型的治理坡段,研究不同植被条件下土壤有机碳、氮的含量变化和坡面分布特征。结果表明:与荒草(白羊草)群落相比,油松群落条件下,土壤有机碳含量提高9.3%(P>0.05),而果园土壤有机碳含量降低40.1%(P0.05)。果园和刺槐群落下坡面有机碳变化趋势不明显;杏树群落下表现为坡中部含量高,上部和下部低;白羊草群落下坡面有机碳含量从上到下逐渐增加。不同植被条件下土壤全氮与土壤有机碳存在极显著(R2=0.925)的相关关系。
关键词：
黄土沟壑区 坡地 土壤有机碳 植被类型
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈卓鑫 王文龙 郭明明 王天超 郭文召 王文鑫 康宏亮 杨波 赵满
通过采集不同地貌部位(塬面、塬坡和沟坡)各土地利用(农地、草地、灌木地和林地)坡面土壤和根系样品,采用综合土壤可蚀性指数(CSEI)评价了植被恢复对土壤可蚀性的影响。结果表明:(1)不同地貌部位的CSEI差异显著,沟坡CSEI较塬坡和塬面分别增加8.1%和77.7%。(2)塬面草地、灌木地和林地的CSEI较农地分别降低21.1%、29.2%和28.8%;而塬坡和沟坡林地CSEI均低于其他土地利用。(3)CSEI与粘粒含量、砂粒含量、毛管孔隙度、根重密度、根平均直径、根长密度及根表面积密度均呈极显著负相关,而与粉粒含量和土壤容重呈显著正相关关系;粉粒含量、土壤容重和根重密度是影响CSEI的关键因素,其中粉粒含量对CSEI的直接影响最大,而根重密度通过直接或间接作用对CSEI产生负相关影响。建议在塬面上以灌木作为植被恢复模式的首选,而在塬坡和沟坡上选择以乔木为优势群落的恢复模式对水土流失的控制更为有效。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
虞娜 金鑫鑫 安晶 邹洪涛 张玉玲 范庆锋 张玉龙
为研究旱地土壤亚表层板结的问题,提高旱地土壤耕作管理水平,以辽宁昌图地区棕壤、潮棕壤、黑土和风沙土为研究对象,考虑耕作层次研究其孔隙特征、土壤库容变化及二者关系,分析亚表层紧实在土壤孔隙和库容方面的限制作用。结果表明:风沙土的总孔隙度极显著低于其余各个土壤类型;耕层极显著高于犁底层和心土层。土壤耕层的大孔隙和次大孔隙均极显著高于犁底层和心土层。风沙土犁底层的的中孔隙比例最大,其余土壤犁底层的大、次大孔隙均显著降低,微孔隙比例增大。不同土壤类型总库容表现为犁底层最小,各层次间差异极显著(p<0.01)。土壤犁底层的有效库容均显著低于耕层和心土层。除棕壤犁底层的有效库容与各当量孔隙回归关系不显著外...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈世超 林剑辉 孙宇瑞 Peter Schulze Lammers
根据表层土壤(0～40mm)孔隙度与降水量和土壤表面粗糙度之间的关系,提出一种预测表层土壤孔隙度的新方法。基于此目的,在德国波恩大学Dikopshof试验站,以两块采用不同耕作方式(地块1:铧式犁+圆盘耙;地块2:旋转锄+圆盘耙)处理过的耕地为研究对象,以耕后50d内的表层土壤孔隙度(TSP)与土壤表面粗糙度(SSR)为测量对象,分别采用地面激光扫描仪和气压比重计对TSP与SSR随时间的变化进行了连续测量,以研究TSP与SSR两者的动态关系。自2006到2009年,每年夏天进行1次重复试验,以研究不同降雨量对TSP与SSR关系的影响,并引入累计平均日降雨量(ARF)的影响指数。通过4a试验,得...
关键词：
孔隙度 粗糙度测量 降雨
[期刊] 自然资源学报
[作者]
马玉红 郭胜利 杨雨林 王小利 杨光
恢复植被是遏止水土流失和提高土壤有机碳氮(SOC,TSN)积累的重要措施。以黄土丘陵沟壑区燕沟流域为基础,分析了主要植被类型的SOC,TSN变化及其分布特征。结果表明,自然恢复的辽东栎群落SOC含量为29.5g/kg,其次为黄刺玫,狼牙刺群落11.6～21.3g/kg,铁杆蒿(+长芒草)群落为8.4～10.6g/kg。人工建造的刺槐林5.53～11.9g/kg,小叶杨12.8～18.4g/kg,沙棘群落为8.7g/kg,仁用杏为4.7g/kg,苹果园SOC含量3.4～3.9g/kg,退耕苜蓿为4.2g/kg,耕地3.3～4.8g/kg。自然恢复的灌丛群落和人工乔木群落可有效地改变坡面SOC含量...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王虓 温维亮 郭新宇 王传宇
【目的】为了快速、准确地计算土体结构和孔隙度等特征,提出一种基于SFS算法(shape from shading)的土壤三维结构重构方法。【方法】首先获取土壤的灰度显微图像,根据朗伯表面漫反射模型建立土壤的光照方程;然后利用泰勒展开法和雅克比迭代法求解光照方程,计算出像素点高度值并实现土壤的三维重建;最后根据正态分布校正高度值计算土壤孔隙度。【结果】实验结果证明,该方法计算得出的孔隙度与环刀烘干法测得的结果相差0.81%,误差率1.75%。【结论】利用显微图像中土壤结构的三维信息,可以客观准确地计算出土壤孔隙度等物理特征。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
蔡位子 刘怡颖 江俊 欧阳霖 杨沄瑾 卢煜强 侯俊伟 齐龙 王海林
土壤孔隙是水气运移和生物运动的通道，在调节土壤肥力和生态功能中起着至关重要的作用。土壤孔隙结构的量化研究是认识土壤结构、明晰孔隙结构与宏观功能关系的前提。然而，受土壤自身复杂性的限制，目前土壤孔隙结构检测技术普遍存在精确度低、重复性差和操作复杂等问题。针对获取和量化土壤孔隙结构中的重点和难点，归纳了现有方法的优缺点、潜在误差源及应用场景。现有方法总体可分为两大类：间接法和直接观察法，间接法是利用土壤中水、气、声、热等特性获得孔隙直径、体积或孔固体表面积等信息，主要包括水分特征曲线法、压汞法、气体吸附法、声波法、热脉冲-时域反射法、变压法、回归分析法等；直接观察法可以通过几何可视化来直接观察土壤孔隙空间，并借助图像处理技术，从图像中提取大量的定量形态学和拓扑描述符进行评估，例如切片观察法、扫描电子显微镜技术、计算机断层扫描技术、核磁共振技术等。对表征土壤孔隙结构的定量化方法进行了总结，梳理了近5年常规统计法、地统计学和分形理论在土壤孔隙结构定量化研究上的应用和成果。最后对今后田间原位土壤孔隙结构检测的发展方向进行了展望，尝试为土壤孔隙结构的现场检测装置研发提供理论参考和新思路。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘霞 姚孝友 张光灿 胡续礼 Heathman G C
为探索人为活动干扰下植物群落变化对土壤物理结构特征的影响,运用土壤分形学和水文学原理与方法研究沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成、分形维数、土壤孔隙度及其相关性。结果表明:在长期农业耕作等人为干扰下,玉米作物、板栗经济林和灌草丛群落下的土壤颗粒呈粗粒化特征,分形维数显著降低,土壤总孔隙度和毛管孔隙度下降,非毛管孔隙度增加,土壤物理结构呈现退化状态;而处于长期封禁保护下的森林群落,土壤颗粒分形维数较大,粉黏粒等细粒物质的含量较高,孔隙结构状况较好。研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型的粗骨土结构特征,森林群落能显著增加土壤中粉黏粒等细粒物质的含量和对土壤空隙的填充能力,是其改善土壤物理结构的分...
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