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[期刊] 中国农业科学
[作者]
娄义宝 康宏亮 王文龙 沙小燕 冯兰茜 聂慧莹 史倩华
【目的】探明沟头植被根系垂直分布及其对土壤抗侵蚀性的影响，为沟蚀防治中植被措施优化配置提供理论依据。【方法】以不同植被覆盖（杂草（农地）、冰草、铁杆蒿、苜蓿）沟头为研究对象，通过原状土冲刷试验明确沟头土壤抗冲性特征。采用扫描分析法、ZJ型应变控制式直剪仪等分析和测定根系特征及根-土复合体力学、理化性质。【结果】（1）各植被沟头根系在土壤中分布特征差异明显，根系特征指标（根重密度、根长密度、根表面积密度、根体积密度）总体上呈现冰草地最大，其次为苜蓿地、铁杆蒿地，农地最小；垂直深度上，农地沟头土壤中根系各指标均随土层加深而减小，冰草、铁杆蒿和苜蓿地沟头土壤中根系各指标整体上则表现为先减小后增大的变化趋势。各植被根系以0.25 mm水稳性团聚体含量呈现出农地和冰草地大于铁杆蒿地和苜蓿地。（3）各植被沟头土壤黏聚力平均值苜蓿地为12.75 kPa、冰草地9.05 kPa、铁杆蒿地8.60 kPa、农地7.25 kPa；在垂直深度上，农地、冰草地和苜蓿地呈现出随着土层的加深呈先减小后增大的变化，铁杆蒿地则呈现随着土层深度加深逐渐减小的变化。（4）沟头0—100 cm土层土壤抗冲系数为苜蓿地（39.31 L·g~(-1)）>冰草地（25.49 L·g~(-1)）>农地（22.39 L·g~(-1)）>铁杆蒿地（14.75 L·g~(-1)）；在垂直深度上，表层（0—20 cm）土壤抗冲系数表现为较大值，在34.91—53.30 L·g~(-1)之间变化。【结论】不同形态根系对土壤抗侵蚀性能作用不一，在沟头防护过程中植被选择应将直根系植物与须根系植物相结合。
[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] 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]
何福红 黄明斌 党廷辉
以长武王东沟小流域为研究对象,从土壤干层的量化指标、分级评述和分布特征等3个方面初步探讨了黄土高原沟壑区小流域的土壤干层问题,并就小流域内的植被建设中的一些问题提出了几点看法。结果表明:在王东沟小流域内,土壤干层已成为一个普遍存在的水分现象,不同程度地影响植物生长和植被的恢复,并具有如下特点:①土壤干层的干燥化程度和干层厚度都表现为林地大于果园,果园大于草地,农地最小;②同一种植被类型由于密度、生物量、树龄、坡度、坡向以及坡位不同,其土壤干层的干燥化程度和深度也不相同。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张笑培 杨改河 王得祥 冯永忠 任广鑫
【目的】了解不同植被恢复模式对土壤生物学特性的影响,为科学评价退耕还林的生态效应提供依据。【方法】以黄土高原沟壑区陕西千阳县冉家沟流域为研究对象,选择农地(小麦地)为对照,分析侧柏天然次生林、不同林龄(5,20,30年)刺槐人工林、桃树林、荆条灌丛和苜蓿草地等不同植被恢复模式下,土壤理化性质、微生物量及酶活性的特征。【结果】在不同的植被恢复模式下,土壤理化性质均较农地得到改善;微生物量碳、氮、磷基本较农地显著增加,增幅分别为254.78%~35.72%,112.67%~6.8%和115.03~5.3%;过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性均比农地增强,增幅分别为95.84%~18.94%,...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张笑培 杨改河 胡江波 王得祥
研究了渭北黄土高原丘陵沟壑区内侧柏、荆条、20年刺槐、4年刺槐、4年苜蓿、农地不同植被恢复模式土壤水分生态效应,结果表明:不同的植被恢复模式土壤容重均低于对照农田,减小幅度为16%~8%,孔隙度增加,总孔隙度增幅为24.5%~8.1%,毛管孔隙度增幅为1.2%~13.9%,非毛管孔隙度增幅为20.5%~90.0%;土壤持水性比农地增加33%~7.5%;水分补给量在0~2m范围内,侧柏、荆条、4年刺槐是农地的2、1.5、1.71倍,20年刺槐和苜蓿比农地低22.5%和31.4%;0~1m内,侧柏、荆条、4年刺槐分别是农地的2.16、1.78、1.85倍,20年刺槐、苜蓿为农地的25%和62.3%...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋丰骥 常庆瑞 钟德燕
【目的】研究黄土高原沟壑区土壤养分空间分布特征及变异规律,分析地形因子对土壤养分空间分布的影响,为土壤养分的有效利用与管理提供理论依据。【方法】运用地统计学和GIS技术相结合的方法,研究地处黄土高原沟壑区的安塞县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的空间变异特征,并利用数字高程模型(DEM)提取坡度、水平曲率、垂直曲率、地形湿度指数和河流动能指数等5个地形因子,分析土壤养分含量与这些地形因子之间的相关性。【结果】(1)土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的变异系数为14.14%～26.84%,块金效应值为16.45%～45.87%。(2)研究区西南部土壤养分含量较高,北部土壤养分含量相...
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
付炜
本文介绍了利用灰色控制系统的理论建立黄土沟壑区土壤重力侵蚀预测模型的方法与原理,并用该模型对王家沟流域羊道沟的黄土重力侵蚀进行了试验研究。同时用灰色关联度和残差辩识的原理对预测模型进行了精度分析。
[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] 北京林业大学学报
[作者]
魏天兴 朱金兆
该研究以黄土区坡地的坡长与坡度对于土壤侵蚀的影响为研究内容 ,旨在为因害设防 ,更好的治理水土流失 ,对黄土高原坡地综合治理提出理论依据和切实可行的实践指导 .根据在山西省吉县黄土残塬沟壑区长期定位水土流失观测与调查资料 ,并结合以往关于黄土区的研究成果分析了坡长和坡度与侵蚀的关系 ,研究表明 :随坡长和坡度的增大 ,径流增大 ,侵蚀量越大 ,侵蚀模数增大 ;年侵蚀模数与坡长呈正相关关系 ;随着坡长增大 ,细沟侵蚀和浅沟侵蚀明显增强 ;坡耕地坡长最好小于 15m .
[期刊] 自然资源学报
[作者]
于国强 张霞 张茂省 裴亮
采用有限差分软件FLAC3D对黄土高原坡沟系统及植被覆盖下重力侵蚀机理进行探索,对有无植被的坡沟系统应力场、位移场和塑性区分布进行数值模拟,阐明了植被根系措施减缓重力侵蚀作用机制。结果表明,坡沟系统上部位移以"沉降"模式为主,下部位移以"剪切"模式为主,沟头溯源区是坡沟系统重力侵蚀最为强烈的部位;剪切塑性区域主要分布于坡面和沟坡大部分区域,张拉塑性区域主要分布于梁峁顶和梁峁坡上部;有植被覆盖时,根系加固作用改善了坡面浅层土体应力,有效降低了坡面土体的应力集中;减小了坡沟系统坡面浅层土体位移,使水平位移减少15%,铅垂位移减少2.5%;并减少了塑性屈服区体积,使剪切塑性区减少11.48%,张拉塑...
关键词：
坡沟系统 重力侵蚀 调控机理 植被根系
[期刊] 自然资源学报
[作者]
魏孝荣 邵明安
地形条件是影响黄土高原地区土壤性质分布的主要因素,研究不同地形条件下土壤性质的分布是合理评价黄土区土壤质量状况的重要前提。论文研究了黄土高原沟壑区小流域地形条件对土壤性质剖面分布的影响,结果表明土壤硝态氮、速效磷、碱性磷酸酶和蔗糖酶为高度变异的土壤性质;pH值和过氧化氢酶为小变异土壤性质。塬面和沟道土壤pH值和过氧化氢酶活性较低,阳离子交换量较高。土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在土壤剖面随土层深度的增加逐渐降低,且均表现为塬面>梯田>坡地>沟道的趋势。不同地形条件下土壤pH值的变化由地形条件引起的土壤过程及硝态氮在土壤中的累积引起;阳离子交换量的变化由成土过程、pH值和...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
郭胜利 郝明德 党廷辉
以小流域为单元,分析了黄土高原沟壑区化肥投入、土壤NO3--N积累及其影响因素。结果表明,化肥投入是流域土地利用结构调整的重要支撑和保证因素,而流域土地利用结构的变化进一步拉动了化肥的投入。目前施肥条件下,流域内坡地果园存在显著的NO3--N积累,其积累量高于农田土壤,应作为今后重点监测对象。农田系统中,小麦或玉米连作土壤中NO3--N的积累最显著,通过作物之间的轮作可显著降低剖面中NO3--N的深层积累。土壤NO3--N的积累是小流域治理过程中产生的问题,与流域氮肥投入、氮肥吸收利用和土壤水分演变密切相关。
关键词：
小流域 土地利用结构 NO3--N积累
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杨静涵 刘梦云 张杰 张萌萌 曹润珊 曹馨悦
了解表层土壤有机质与全量养分的空间变异规律及其影响因素,能够为黄土高原生态脆弱带的土壤养分管理提供参考。基于王东沟的93个野外采样点,综合多种地统计学方法,分析了土壤养分的空间变异特征及其影响因素。结果表明:研究区表层土壤养分含量处于中等水平,空间变异大小依次为全磷>全氮>有机质>全钾,均由结构性因素主导;有机质、全氮较全磷、全钾变异尺度小、空间自相关性弱、空间复杂程度高。有机质、全氮的分布格局为南高北低,主要影响因素包括海拔、坡度、曲率和土地利用;全磷呈现相反的北高南低分布,海拔、坡度、土地利用、土壤机械组成和人类活动对其影响较大;全钾则为内部高四周低,分布较破碎,坡向和土壤机械组成作用较强。据此建立了9个环境因子与土壤养分之间的回归预测模型,以期为研究区土壤资源的可持续利用提供数据支持。
[期刊] 资源科学
[作者]
刘前进 蔡强国 刘纪根 吕国安 张光远
土壤侵蚀模型在空间尺度上可以划分为坡面、小流域和区域3个不同层次。在坡面尺度上,主要考虑坡面侵蚀的垂直分带性及其相互影响;小流域尺度上,不但考虑坡面侵蚀的特点,还要考虑坡面来水来沙对沟道侵蚀产沙的影响、重力侵蚀及泥沙输移情况;在区域尺度上则主要考虑小流域各自的侵蚀产沙特点及其相互影响。因侵蚀的空间尺度不同,在建立土壤侵蚀模型时,要考虑由于空间变化所引起的侵蚀因子对侵蚀产沙响应的不同。影响侵蚀产沙过程的因素在时空上具有很大的不均匀性和变异性,从而增加了不同尺度间侵蚀产沙模拟的复杂性。因此尺度转换是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟的关键所在,该文列举了5种土壤侵蚀模型建立中可以参考的尺度转换方法。通过分...
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