摘要:黄壤作为重庆市山地主要的土壤类型之一,对重庆市农业生产有重要影响。通过人工模拟降雨试验,研究不同坡度和降雨强度条件对黄壤旱坡地产流产沙特征影响及响应过程,结果表明:(1)输沙率随降雨强度的增大而增大,对于短历时强降雨来说,输沙率保持在一个相对平均的水平,比长历时中强度降雨的输沙率大。在坡度0°～25°以内,黄壤旱坡地产流量与坡度之间的关系可以用多相式进行拟合,得到产流临界坡度为22.83°;(2)土壤侵蚀量与坡度符合二次抛物线关系,随坡度的增加出现临界坡度,重庆市黄壤旱坡地土壤侵蚀的临界值坡度为24.7°。在降雨特征参数中,平均降雨强度是反映黄壤旱坡地泥沙量、径流系数和径流泥沙含量的最好特征参数,时段最大降雨强度I10最能反映黄壤旱坡地径流量的变化特征;(3)在10°,15°,20°3个不同坡度下,径流量和产沙量与雨强均表现为幂函数关系,相关系数均在大于0.05置信区间呈显著相关性。

摘要:土壤表土结皮对坡面侵蚀过程具有重要影响,利用模拟降雨条件下土壤贯入和产流产沙试验,对不同降雨场次紫色土和黄壤表土结皮特征及坡面侵蚀响应进行研究。结果表明:(1)PT型贯入仪测定的贯入数值(P)与含水率(θ)成标准指数函数关系。(2)不同降雨场次表土结皮存在无结皮→弱结皮→强结皮→弱结皮→新结皮的动态发育过程,相同降雨条件下黄壤表土结皮强度大于紫色土的。(3)持续降雨过程不同降雨场次土壤表土结皮对溅蚀影响不明显,而与产流存在显著的动态响应关系,结皮强度越大产流量也越大,结皮对产流的影响随着降雨进行而有增大趋势,黄壤表土结皮的径流增加量大于紫色土的,而紫色土坡面结皮对产流量变化敏感程度大于黄壤。不同场次降雨过程土壤表土结皮对坡面侵蚀产沙影响存在差异,前4场降雨表土结皮强度与坡面侵蚀产沙有相同的变化趋势,4次降雨后土壤表土结皮表现为对坡面侵蚀有抑制作用。

摘要:以沂蒙山区的棕壤为例,利用野外原位模拟降雨试验,在分析比较5种典型覆被土壤结构稳定性的基础上,探讨不同土地覆被土壤结构稳定性对侵蚀泥沙全氮(N)、全磷(P)流失的影响。结果表明,土壤结构稳定性以山楂园和侧柏林较好,金银花和荒草地次之,花生地最差。不同土地覆被类型泥沙全N、全P流失特征差异明显,泥沙流失率与其全N、全P流失参量间具有显著的相关关系。土壤结构稳定性通过调节侵蚀产沙进而影响泥沙中N、P的流失特征,山楂园等土壤结构稳定性较好,侵蚀过程中更多地选择性搬运粘粒及精细颗粒,致使泥沙全N、全P流失量较少且含量和富集率较高;而花生地土壤结构稳定性较差,侵蚀过程中更多搬运砂粒及大团聚体破碎分散的细粒,使得泥沙全N、全P流失量较高且含量和富集率较低。泥沙全N、全P富集率在降雨过程中呈逐渐降低的变化,随着不同土地覆被类型土壤结构稳定性的降低,径流过程中泥沙全N富集率较全P的变化剧烈且下降幅度大。

摘要:采用田间小区定位试验研究自然降雨条件下稻秸全量还田对稻麦两熟农田麦季养分径流流失特征的影响。结果表明:麦季径流水量可达2 185.05 m3/hm2,秸秆还田(T1)处理可降低径流水量4.43%(p>0.05);常规施肥(T0)条件下,每1 hm2麦田径流流失全N(TN)和全P(TP)总量分别为30.90,3.00 kg,流失率分别达13.73%和3.34%;较T0处理而言,T1、T2(秸秆还田减肥)处理不仅减少TN和TP流失量分别达15.95%,33.50%和13.98%,15.71%(p<0.05),也能降低TN流失率分别达15.95%,16.87%(p<0.05)。同时,T1处理能够显著降低TP流失率达13.98%(p<0.05)。

摘要:为探讨稻田氮磷养分地表径流流失特征,以太湖地区典型稻田为研究对象,通过在溧阳、宜兴两地实施田间试验,对稻田施肥后田面水氮磷动态变化特征及径流流失进行了研究。结果表明:两试验点田面水总氮浓度均在施肥当日达到最高,然后迅速下降,基肥在施肥7 d后逐渐趋于稳定,而追肥则在施肥5 d后逐渐趋于稳定;田面水总磷浓度也是在施肥后的当日达到最高,而后迅速下降,8 d后基本趋于稳定;施肥后田面水总氮及总磷浓度与施肥天数均可用指数方程进行拟合,且均达极显著水平;溧阳和宜兴两试验点稻季总氮径流量分别为8.21,10.73 kg/hm2,分别占稻季氮肥总投入量的2.49%和3.25%,总磷径流量分别为0.58,0.75 kg/hm2,分别占稻季磷肥总投入量的0.97%和1.25%。

摘要:在重庆忠县坡度为11°的紫色土柑橘园,设中耕、覆盖、生草和清耕4种处理,用自动雨量记录仪记录降雨过程及降雨量,通过径流小区集水池测量不同耕作方式的地表径流量,取水样测定和统计地表径流中泥沙含量和流失量。结果表明:4种处理的地表径流量为清耕>生草>覆盖>中耕,相互处理间差异极显著,清耕年地表径流量分别比生草、覆盖和中耕高8.88%,10.79%和22.51%;处理间的地表径流水中的泥沙含量差异极显著,生草的泥沙含量分别比覆盖、清耕和中耕的低11.43%,38.00%和60.00%;不同耕作方式间的年泥沙流失量差异极显著,生草的泥沙流失量分别比覆盖、清耕和中耕的低10.84%,46.40%和58.99%。生草栽培可显著减少三峡库区坡地紫色土柑橘园的水土流失。

摘要:坡地氮磷流失是洞庭湖农业面源污染的重要来源。以湖南省湘阴县红壤坡耕地土壤为研究对象,通过田间小区试验,探讨玉米减量施肥对产量、化肥利用率和氮磷流失量的影响。结果表明,NP常规施肥量在减少20%范围内对玉米产量没有十分显著的影响,但达到30%时玉米表现减产。减量施肥不仅一定程度提高NP化肥肥效和肥料利用率,而且降低土壤NP流失量。氮的径流量减少了12.54%～28.68%,磷减少了1.3%～30.1%。在各种减量施肥处理中,以控释肥减氮处理效果最佳,有效减少农业面源污染。

摘要:以太湖流域典型蔬菜地为研究对象,采用田间径流池法进行田间小区试验,研究不同施肥模式下蔬菜地地表径流氮磷流失特征。结果表明:地表径流总氮流失量为45.76～60.45 kg/hm2,总磷流失量为2.67～3.95 kg/hm2。与常规施肥相比,优化施肥可使地表径流氮磷流失量分别减少2.48,0.31 kg/hm2;而增氮施肥和增磷施肥处理的地表径流总氮流失量分别增加了7.76%,3.83%,总磷流失量增加2.84%,9.55%。总氮、总磷流失量与径流量呈显著线性相关,且总磷流失量与径流量的相关性更强(R2=0.913)。应加强汛期时段的田间管理和对磷的监控,减少磷流失量。有机肥与化肥以1:1配施,可有效降低菜地氮磷排放,提高蔬菜产量和氮肥利用率分别为25%,23%。

摘要:试验采用田间原位模拟降雨并结合多元线性回归(逐步)的统计分析方法,分别在滇池流域的6个点位研究旱季和雨季农田土壤的理化性质与径流中磷素流失的关系。结果表明:在旱季和雨季进行的田间原位模拟降雨的平均产流起始时间、产流历时、产流量和平均出水速度均无显著的差异。旱季径流的产流强度曲线比雨季波动大;2次试验中,质地为砂质粘壤土的大渔乡元宝村(C-2)点的初始产流强度和平均产流强度均最大。土壤孔隙度与降雨平均入渗率呈显著正相关关系(R=0.332*,n=12);0-5 cm的土壤速效磷(Olsen-P)含量与地表径流中总磷(TP)、水溶性的总磷(DTP)和水溶性正磷酸盐(DRP)及颗粒态磷(PP)的流失量呈极显著的正相关,是影响磷素流失的最重要因子,且0-5 cm土壤有机质含量与径流中TP、DTP和DRP的流失量呈负相关;0-5 cm,5-20 cm的土壤含水量皆与TP、DTP、DRP和PP流失量呈负相关;土壤pH与DTP流失量呈正相关,与颗粒态磷(PP)流失量呈负相关。

摘要:为探讨土壤分离过程的水动力机理及植被根系对土壤分离的抑制作用,采用变坡实验水槽,系统研究坡度、流量及根系对土壤分离速率的定量影响。结果表明,土壤分离速率是坡度、流量及根系密度的函数;植被根系能显著降低土壤分离速率,草地土壤分离速率均值仅为休闲对照地的30.6%;随根系密度增加,土壤分离速率呈指数关系下降;0～4 kg/m3为根系减少土壤分离的有效密度区间,在此范围内,根系密度的增加能引起土壤分离速率的急剧降低,超过4 kg/m3,随根系密度增加,土壤分离速率的降幅并不明显。

摘要:选取怀柔区琉璃河示范区为研究对象,采用人工模拟降雨的方法,研究土壤生物工程措施实施2年后,对减少坡面侵蚀的效果,结果表明:与施工前裸露岸坡相比,经土壤生物工程施工后,岸坡径流量和坡面侵蚀明显减少;在3组不同雨强作用下,扦插和埋根的径流量显著大于梢捆和灌丛垫,而产沙量则明显小于梢捆和灌丛垫,因此可以得出扦插和埋根具有良好的固土作用,而灌丛垫和梢捆拦截径流作用较好。土壤生物工程具有显著降低径流和减少坡面侵蚀的作用。此项技术利用活性植物材料构建稳定边坡符合当前生态工程的理念要求,具有广阔的发展前景。

摘要:利用西双版纳人工橡胶林集水区(1993-2008年)的连续观测资料,分析橡胶林集水区的降雨量、径流深度、无径流日和径流系数特征。结果表明:橡胶林集水区年降雨量(1 510.6 mm)、年径流深度(361.3mm)、年无径流日(80.4 d))和年径流系数(0.235)具有年间差异和显著的季节动态。年、季节尺度的降雨量对年、季节的径流深度和无径流日的影响有差异。人工橡胶林小流域集水区降雨和径流在雨季集中,干季降雨和径流输出少,尤其是在干热季和雨季前期,无径流日多,使得橡胶林干热季和雨季前期发生长期的断流现象,形成区域性的间断性水资源短缺。因此,大面积的橡胶种植将对西双版纳地区水资源尤其是干季水资源,利用产生不利影响,造成干季严重的水资源危机。

摘要:利用WEPP坡面土壤流失模型,基于典型区的土地整理项目状况,模拟不同坡度条件下,梯田空间配置的水土保持效应,通过对坡度、降雨量和梯田层次的设置,分析30种情景模式下,土壤流失量和产沙量的变化规律。结果表明,基于物理过程的WEPP机理模型能够较好地定量模拟土壤在坡面上的流失情况。总体上看,梯田建设对于土壤流失量和产沙量都具有明显的影响:对于土壤流失量来说,梯田调控了土壤在坡面上流失的空间特征,降低了土壤坡面流失情况;对于产沙量来说,梯田建设有效拦截了产沙过程,随着坡度从5°到25°,拦截率从20%上升到84%;对于梯田数量来看,梯田数目越多,土壤流失量越低,但是产沙量变化不大。对比不同坡度和降雨强度,坡度和降雨强度仍是决定性因子。

摘要:以临朐县辛庄水土保持试验站营造的6种林分为研究对象,研究不同林分类型的保土效益。结果表明:刺槐、麻栎、五角枫、黄连木等阔叶树种林分的枯落物多,林下草本植物盖度大,吸持和拦蓄地表径流能力强,枯落物腐烂分解后改善土壤理化性状良好,土壤渗透速度快,0-20 cm草本植物根系生物量大,固持土壤免遭地表径流的冲刷,保土功能强;而黑松、侧柏等针叶树种林分相应的保土功能较弱。6种林分类型与对照相比减少的土壤侵蚀量:以刺槐林最大,为43.22 t/hm2;麻栎林、五角枫林和黄连木林的次之,分别为41.85,39.74,38.39 t/hm2;而黑松林和侧柏林的较小,分别为31.32,29.41 t/hm2。通过对不同林分类型的枯落物层蓄积量、土壤总孔隙度、土壤非毛管孔隙度、土壤有机质含量、土壤渗透速率、林下草本植物生物量、减少土壤侵蚀量等进行方差分析,均存在显著差异,计算结果显示,6种林分类型保土效益大小排序为刺槐林>麻栎林>五角枫林>黄连木林>黑松林>侧柏林。

摘要:三峡库区坡耕地水土流失严重,已经威胁到库区生态环境及库区安全。利用长期定位小区试验,通过对2种植物篱及对照处理的对比分析,研究不同植物篱对坡耕地土壤理化性质及土壤侵蚀的影响。结果表明:黄荆和紫背天葵2种植物篱处理在不同程度上均改良了土壤物理性质,不同位置土壤养分指标表现为带内最高,带间最低,带上和带下介于两者之间。对照处理土壤养分指标均表现为从坡顶向坡脚逐渐富积的特点。不同植物篱带内土壤抗蚀性的强弱分别为:黄荆(79.2%)>紫背天葵(15.3%)>CK(8.7%),除了砂粒、粉粒和粘粒含量外,植物篱带内土壤抗蚀指数与其他土壤理化性质间均具有显著或极显著的相关性。植物篱带内土壤抗蚀指数随着土粒浸水时间的增加而减小,两者呈三次多项式函数关系。2种植物篱处理中黄荆改良土壤理化性质、减轻土壤侵蚀的效果优于紫背天葵。

摘要:以江西德安县燕沟小流域坡地原位径流小区长期(2002-2005年)观测试验为基础,对比分析了红壤丘陵区典型小流域内果园不同间套种模式下的径流与泥沙输移特征及其对降雨的响应,并探讨果园间套种模式下的土壤结构、持水力变化与系统环境协调的内在途径。长期监测结果表明:草本间作显著地减少了坡地果园地表径流(80%)和泥沙(95%)运移,其中百喜草种植最大程度地减少了地表径流与泥沙在坡地上的运移;套种农作物模式中,纵坡耕作比横坡耕作增加了20%的径流损失和77%的泥沙运移损失。尽管简易横坡耕作措施能减少水土流失,但其侵蚀量随径流量增大而增加幅度最高(拟合方程线性斜率为2.68),因此在季风气候区暴雨多发的条件下,可能不是红壤丘陵区有效减少水土流失的最佳选择;降雨量是影响红壤丘陵区坡地土壤侵蚀的关键因素。基于降雨资料的预测模型可以为鄱阳湖流域综合治理提供有效的决策支持;多种间套种模式的水土保持效应对比研究为区域内农林复合系统的综合效益评估提供科学的评价基础。

摘要:基于土壤颗粒分形维数及EPIC模型研究定植皇竹草植物篱,对三峡库区坡耕地土壤分形特征及土壤可蚀性的影响作用。结果表明:植物篱对坡面土壤粘粒的拦截作用显著,粘粒在篱前富集含量升高;土壤分形维数与土壤砂粒含量呈负相关,与粉粒、粘粒含量呈正相关,总体上表现为:粘粒>砂粒>粉粒,土壤颗粒分形维数值受细颗粒含量的影响作用显著;土壤可蚀性K值与土壤砂粒含量呈极显著的正相关,相关系数为0.870;与土壤粉粒含量、粘粒含量、有机碳含量、团聚度及土壤颗粒分形维数呈负相关,相关系数分别为-0.538,-0.739,-0.603,-0.486,-0.538;有机质及粘粒含量的高低是反映库区土壤抗侵蚀能力强弱的有效指标。皇竹草植物篱带间距对三峡库区坡耕地土壤颗粒分形特征及可蚀性的影响作用总体上表现为:4.5 m带间距>5.5 m带间距>7.5 m带间距。库区10°坡耕地篱带间距布设在6 m以内时,植物篱对改善坡面土壤分形特征、降低坡面土壤可蚀性、控制农业面源污染的作用最显著。

摘要:在丹江口库区习惯施肥条件下,比较坡耕地不同轮作系统的作物生产力及农田水土和养分流失的差异。结果表明,在5种轮作模式中,作物生产力水平以小麦-玉米轮作最高,生产效益以油菜-玉米轮作最高;农田产流量、土壤侵蚀量和磷钾养分流失量均以小麦-玉米轮作最小,小麦-芝麻轮作最大;而氮流失量以油菜-玉米轮作最小,以小麦-芝麻轮作最大。因此,小麦-玉米轮作为丹江口库区坡耕地适宜的环保型作物复种模式。

摘要:利用土柱模拟试验,设置淡水、咸水灌溉、咸水结冰和咸水结冰覆盖4个灌溉方式,研究咸水结冰灌溉条件下盐分运移及盐基离子Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+、K+和Ca2+的土层剖面迁移规律。结果表明:咸水直接浇灌使各土层土壤盐度提高,且盐分具有明显表层聚集特性,而咸水结冰后灌溉则显著降低表层0-40 cm土层的盐分盐度,配合秸秆覆盖措施则使表层的脱盐率进一步提高,特别是0-10 cm土层,土壤盐度仅为0.15 dS/m,与淡水处理尚未达显著性差异(P>0.05)。咸水结冰灌溉显著改变盐基离子Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+、K+和Ca2+的土壤剖面分布特征,但不同离子的响应方式和影响程度存在差异。咸水结冰灌溉显著(P<0.05)降低表层危害性较高的Na+、SO42-和Cl-浓度,而对危害性较小的Mg2+、K+和Ca2+则影响较小。咸水结冰灌溉可促进表层土壤的脱盐作用,淋洗主要危害性离子Na+、Cl-等,保持土壤根系分布密集层较低盐分水平和盐基离子平衡,缓解或消除盐分和盐基离子对作物生长的危害,配合秸秆覆盖则效果更加明显。

摘要:在地处宁夏中部荒漠草原区的红寺堡扬黄灌区,选取不同利用年限的灌溉玉米地,以临近的未利用地为对照,对其夏季含盐量及盐离子组分变化规律、剖面分布类型、时空相关性及其碱化特征进行了系统分析。结果表明,在退化草地转化成灌溉农田的过程中,土壤夏季含�