摘要:为探究黑土区坡耕地垄侧少耕措施对土壤侵蚀特征的影响，在5°和7°坡面开展人工模拟降雨试验，降雨强度为75，100 mm/h，横垄处理方式包括全松（土壤容重均为1.00 g/cm³）、上松下实（土壤容重分别为1.00，1.20 g/cm³）、上实下松（土壤容重分别为1.20，1.00 g/cm³）及全实（土壤容重均为1.20 g/cm³）4种。结果表明：垄侧少耕措施有助于延缓横垄溢流时间，具有明显的调控土壤侵蚀作用。土壤侵蚀量大小总体表现为全松>上松下实>全实>上实下松。除75 mm/h降雨强度下的5°坡面外，与全松处理相比，上实下松和全实处理的径流量分别减少16.1%~19.4%和6.6%~11.4%，土壤侵蚀量分别减少25.0%~52.5%和17.9%~31.6%，且上实下松和全实处理的径流率和土壤侵蚀速率随降雨历时的变化相对比较平稳。可见，垄侧少耕措施在调控总径流量和土壤侵蚀量的同时，也具有较好地调控径流侵蚀过程的作用。因此，建议根据黑土区坡耕地具体降雨特征和地形坡度等因素科学选用垄侧少耕措施。

摘要:为探究喀斯特地区林木根系分布方式对坡面土壤侵蚀的影响，采用人工模拟降雨方法，研究林木根系3类分布方式：根系横坡方向局部裸露（横向）、根系顺坡方向局部裸露（顺向）、根系垂直坡面（垂直）的土壤侵蚀特征。降雨强度为75 mm/h，降雨历时为90 min，坡度为25°。结果表明：（1）降雨过程中，横向和垂直生长根系影响土壤入渗，壤中流和地下径流产流时间表现为顺向>横向>垂直；顺向坡面地表径流初始产流时间比横向和垂直坡面略有提前，但差异不显著（p>0.05）；（2）横向、顺向及垂直坡面地表径流总量大小表现为顺向>垂直>横向，壤中流与地下径流产流速率在降雨过程中缓慢增加，降雨停止后急剧减小；（3）林木根系3类分布方式坡面间的地表减沙效益表现为横向>垂直>顺向。综上所述，顺向坡面的汇流作用促使地表产流产沙增加，垂直坡面增加土壤降雨入渗并减少侵蚀，横向坡面对坡面径流泥沙的拦蓄作用最为明显。研究结果对认识喀斯特石漠化坡地土壤侵蚀机理和水土流失防治措施提供了参考。

摘要:为探究失稳性坡面不同区段对土壤抗蚀性的影响效应，加深滑坡对坡面土壤结构作用机制的认识，以云南省昆明市东川区蒋家沟流域为研究区，选取区内3个气候区（温带湿润山岭区、亚热带和暖温带半湿润区、亚热带干热河谷区）共5个样地（大地阴坡、小尖风阳坡、多照沟阳坡、查菁沟阳坡、大凹子沟阴坡），分析土壤样品的理化性质，并运用主成分分析法对5个样地失稳性坡面土壤抗蚀性进行综合研究。结果表明：（1）5个样地的土壤持水量、孔隙结构、有机质含量、水解氮含量、速效钾含量、土壤团聚体粒径≥0.25 mm占比、土壤团聚体平均重量直径在稳定区显著大于堆积区，呈现稳定区>失稳区>堆积区趋势；而土壤容重、有效磷含量、全磷含量、土壤团聚体粒径<0.25 mm占比则在稳定区显著小于堆积区。（2）5个样地的土壤抗蚀性综合得分（F）均表现出稳定区（2.401）>失稳区（0.017）>堆积区的规律（-2.417），且3个坡面区段间差异显著（p<0.05）。3个坡面区段土壤抗冲指数大小依次为稳定区（45.873 L/（s·g））>失稳区（33.245 L/（s·g））>堆积区（15.723 L/（s·g）），稳定区与堆积区差异显著（p<0.05）。抗冲指数与抗蚀性具有极显著正相关关系。（3）土壤持水性、孔隙度、有机质含量、氮钾含量、粒径≥0.25 mm团聚体含量和团聚体平均重量直径与土壤抗蚀性综合得分呈显著正相关；而土壤容重、有效磷含量、粒径<0.25 mm的微团聚体含量则与土壤抗蚀性综合得分呈显著负相关。研究结果阐明了泥石流流域土壤抗蚀性对失稳性坡面的响应机制，促进了灾害对土壤结构影响效应的认识，为总结提升失稳性坡面土壤抗蚀性的综合措施提供参考依据。

摘要:为深入探讨坡面植被分布对产流产沙过程的影响，定量分析植被分布与坡面产流产沙的关系，通过人工降雨试验，在15°坡面条件下，对不同植被覆盖度（40%，60%）、不同降雨强度（30，60，90 mm/h）和不同植被分布位置（相对距离为0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0）条件下的坡面产流产沙进行观测，分析不同植被分布条件下的水土保持作用，提出了不同覆盖度下控制水土流失的植被优化配置。结果表明：（1）在一定坡度和降雨强度条件下，不同植被分布条件下坡面产流率和产沙率均表现为先迅速增加后趋于稳定的变化趋势；（2）坡面平均产流率和产沙率随着相对距离的增加表现出先减小后增大的趋势，植被相对距离为0.2的坡面的平均产流率在不同实验条件下均为最小；（3）通过随机森林算法发现，降雨强度和植被覆盖度对产流具有重要影响，降雨强度和植被相对距离对产沙具有重要影响；（4）当植被覆盖度为40%时，以减少径流和泥沙为主要目标的最优化植被相对位置分别为0~0.36，0~0.31；当植被覆盖度为60%时，以减少径流和泥沙为主要目标的最优化植被相对位置分别为0~0.43，0~0.22。表明坡面植被分布对产流产沙有重要的影响，在相同植被覆盖度条件下，草带的相对距离越小，对减少径流和泥沙的作用较好。研究成果可为生态恢复过程中植被的优化配置提供理论依据和数据支撑。

摘要:为揭示粗颗粒土壤坡面侵蚀机理，采用湖北通城县、江西赣县、福建长汀县、广东五华县4个样地的4种粗颗粒土壤（分别定义为TCA、GXA、CTA、WHA）进行室内模拟降雨试验，研究粗颗粒土壤坡面侵蚀过程及侵蚀泥沙颗粒组成的变化规律。结果表明：（1）4种土壤的地表径流随着降雨时间的增长呈现出先增加后递减并趋于稳定的规律；（2）4种土壤的侵蚀特征存在差异，土壤侵蚀速率表现为WHA>TCA>GXA>CTA；（3）4种土壤的侵蚀泥沙中颗粒分布百分比大小均为砂粒>黏粒>粉粒>砾石。不同土壤侵蚀泥沙富集率表现出明显差异；（4）水流功率与土壤侵蚀速率的相关性显著，用幂函数可以准确描述其关系。在表达式中引入土壤黏粒含量、砾石含量后模型更加可靠（D_r=0.001ω^1.163C_l^-4.069，R²=0.82；D_r=0.003ω^1.149G_r^-1.934，R²=0.84），提高了模型预测土壤侵蚀速率的精度，在实际应用中具有更广的适应范围与现实价值。

摘要:通过室内模拟降雨试验，探究单颗粒液滴飞溅对泥沙颗粒起动的影响。试验共设计4种地表坡度（0，15°，25°，35°）及4种粒径的均匀沙（0.098~0.104，0.104~0.5，0.5~0.78，1~1.4 mm），选取当量直径为4.5 mm的液滴进行模拟试验，同时利用高吸水树脂材料泡发后的水球作为对照组。结果表明，颗粒直径和坡度的变化对颗粒起动的影响较为显著，飞溅子液滴对液滴溅蚀具有重要意义。随着颗粒直径的增大，颗粒的起动逐渐由液滴冲击和子液滴飞溅裹挟共同作用转变为液滴冲击动能传递为主，飞溅携带为辅。当颗粒直径相同时，坡度的增大导致飞溅沙粒不再均衡，斜坡下方的颗粒飞溅量和位移随坡度的增大而增大。坡度越大，下方颗粒溅蚀深度与上方的差距也越大，导致上方颗粒失去支撑，整体失稳垮塌，发生微小滑坡。同种粒径时，树脂水球溅蚀坑的宽深比明显小于相同直径的液滴溅蚀坑，液滴溅蚀量远大于树脂水球直接撞击作用下起动的颗粒量，子液滴的拖曳对颗粒起动具有重要意义。

摘要:以湖北省为研究区，利用CSLE模型计算1990—2015年的土壤侵蚀模数，借助GIS空间分析方法揭示多时期土壤侵蚀的时空变化特征。结果表明：（1）湖北省主要为微度侵蚀，其次为轻度侵蚀，中度侵蚀及以上等级侵蚀所占面积较小，轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀面积25年间分别减少11 267.0，497.6，176.9，307.7，313.7 km²，减幅分别为27.39%，13.85%，11.79%，24.88%和56.04%。（2）总侵蚀面积先减再增后持续减少，其中极剧烈和剧烈侵蚀面积下降明显。侵蚀强度在不同时期的变化呈现空间异质性。1990—1995年、2000—2005年和2010—2015年土壤侵蚀以好转为主，土壤侵蚀强度降低区域1990—1995年集中在恩施、咸宁，1995—2000年集中在恩施、十堰，2000—2005年集中在神农架林区、宜昌市和秭归县周边，2005—2010年集中在黄冈和黄石市，2010—2015年集中在神农架林区和宜昌市；其中旱地与裸地好转情况最为明显。在1995—2000年和2005—2010年土壤侵蚀加剧，土壤侵蚀强度加剧区域1990—2000年集中在神农架局部地区，2000—2005年集中在十堰市，2005—2010年集中在竹溪县；2010—2015年集中在恩施市、宣恩县和鹤峰县，其中林地与旱地表现最为明显。土壤侵蚀主要变化区域表现在25年间，坡度<8°区域轻度以上等级侵蚀面积逐年增加，这与人类活动对地表负面扰动（生产建设项目、坡耕地农业生产、其他人类活动导致的土地利用类型转换）等主要集中在地形较为平缓的区域有很大关系。坡度在8°~35°区域轻度以上等级侵蚀面积明显减少，主要表现在退耕还林和水保工程治理的实施取得成效明显。

摘要:为探究野外实际调查中常见的含结构体工程堆积体土壤侵蚀过程，设计含结构体工程堆积体和对照组2种试验材料（对照组为不含结构体工程堆积体，后文中对2种试验材料简称为结构体和堆积体），通过室内模拟降雨试验，研究了结构体和堆积体坡面径流侵蚀特征与雨强和场次的关系。结果表明：（1）初产历时随雨强和场次的增加而减小，结构体对初产历时有延缓作用，这与结构体的土壤特性和下垫面特征有关；（2）平均径流率和平均流速均随雨强和场次的增加而增大，堆积体平均流速和平均径流率分别是结构体的1.11~1.22，1.11~1.37倍，而结构体流速和径流率快速增加和趋于稳定的时间均较堆积体提前，且用时更短；（3）雨强对侵蚀速率、流速和径流率的贡献率较大，场次与侵蚀速率负相关，各条件下结构体的侵蚀速率均大于堆积体，且侵蚀速率和总侵蚀量分别是堆积体的1.03~2.15，1.36~2.63倍；（4）径流功率能够更好地描述结构体和堆积体侵蚀动力过程，结构体发生侵蚀的临界径流剪切力和径流功率均小于堆积体。

摘要:为有效防治流域土壤侵蚀、维护生态安全，基于九曲水流域1982—2019年逐日降雨数据，运用小波分析、交叉小波变换等方法分析了中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化规律，并探讨了太阳黑子、厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）、北极涛动（AO）及太平洋年代际涛动（PDO）对它们的影响。结果表明：（1）中雨、大雨、暴雨及年降雨侵蚀力的年际变化趋势均不显著（p>0.05），其变异系数（C_V）分别为0.24，0.31，0.64，0.26，均属于中等变异。（2）不同量级降雨侵蚀力的周期变化差异明显，年降雨侵蚀力与暴雨侵蚀力均存在15~23年周期变化和19年主周期，二者联系更紧密。（3）年降雨侵蚀力和暴雨侵蚀力与太阳黑子、ENSO、AO、PDO均分别存在9~11，10~11，10~11，9~10年的显著共振周期，暴雨侵蚀力受太阳黑子、ENSO、PDO的影响大于中雨、大雨侵蚀力，大雨侵蚀力受AO的影响大于中雨、暴雨侵蚀力。研究成果可为赣南乃至我国土壤侵蚀预测预报与防治提供科学依据。

摘要:为研究流域硝态氮来源、输出特征及驱动因素，应用SWAT模型对三峡库区梅溪河和大宁河流域径流和硝态氮负荷进行模拟，进而解析流域水文过程及硝态氮来源，并基于随机森林模型量化了不同影响因素（气候、土地利用、土壤类型、地形）对径流和硝态氮负荷的影响程度。结果表明：（1）不同土地利用类型间硝态氮负荷差异显著，年负荷强度表现为园地（20.41 kg/hm²）>旱地（12.51 kg/hm²）>水田（10.31 kg/hm²）>建设用地（7.09 kg/hm²）>林地（0.62 kg/hm²）>草地（0.46 kg/hm²），旱地是梅溪河（80%）和大宁河流域（67%）硝态氮输出的主要来源；（2）梅溪河和大宁河流域基流系数分别为67%和62%，基流是硝态氮主要运移途径，分别贡献68%和60%的硝态氮输出；（3）径流分配和硝态氮输出具有明显季节变异性，旱季基流对2个流域径流和硝态氮的贡献均在70%以上，雨季地表径流输出的硝态氮分别占36%和42%；（4）降雨量是影响总径流的主要因素，土壤类型是影响地表径流和基流的主要因素；土地利用是影响不同径流途径硝态氮的主要因素，其次是土壤类型，二者相对重要性之和大于70%。综上，环境土地利用冲突是造成硝态氮流失的根本原因，源头控制仍是三峡库区面源污染防控的关键环节；在地表径流控制的基础上亟待纳入旱地和园地基流途径控制策略。

摘要:为探究坡形对浅沟发育的影响，以陕西省靖边县狼儿子沟无人机航摄影像为基础数据，通过目视解译得到浅沟（指瓦背状地形底部）225条，统计了浅沟条数、浅沟长度、沟头到分水岭的距离及浅沟密度等指标。利用浅沟地形分水线上的高程点进行插值得到原始坡面数字高程模型（digital elevation model，DEM），以此DEM提取地形曲率以表征坡形，进而分析坡形与浅沟指标的关系。结果表明：（1）以浅沟地形分水线上的高程点插值后的DEM对浅沟进行了综合，能较好地表达浅沟发育之前原始坡面的地形特征。（2）从单一坡形来看，横向凹形坡的浅沟密度最大，纵向凹形坡的浅沟沟头到分水岭的平均距离最大；纵向凸形坡的浅沟条数以及浅沟平均长度均最大；从组合坡形来看，双凸形坡和凸凹形坡上的浅沟平均长度与沟头到分水岭的平均距离均大于双凸形坡和凹凸形坡。双凹形坡的浅沟长度与双凸形坡和凸凹形坡的浅沟长度具有显著性差异（p<0.05）；凹凸形坡的浅沟长度与双凸形坡和凸凹形坡的浅沟长度具有显著性差异（p<0.05）。凹凸形坡的浅沟沟头到分水岭的距离与凸凹形坡的浅沟沟头到分水岭的距离具有显著性差异（p<0.1）。（3）不同形态坡面浅沟发育的地形曲率分布特征具有明显差异。

摘要:为探究典型母岩不同发育程度土壤入渗特征，在三峡库区王家桥小流域采用圆盘入渗仪测定新成土（S1）、雏形土（S2）、淋溶土（S3）3种紫色砂岩不同发育程度土壤入渗过程，探究入渗过程的影响因素，并用3种常用模型进行入渗过程模拟，分析比较这些模型的适宜性。结果表明：（1）不同发育程度间土壤理化性质差异显著。雏形土和淋溶土土壤容重较新成土分别增加10.71%，19.50%，土壤总孔隙度分别降低8.79%，18.69%，通气孔隙度分别降低67.40%，8.16%，土壤黏粒含量分别增加10.01%，38.36%，砂粒含量分别减小8.09%，48.29%，土壤有机质分别增加2.88%，8.68%。（2）不同发育程度土壤间初始入渗率、平均入渗率、饱和导水率均表现为新成土>雏形土>淋溶土，雏形土、淋溶土平均入渗率及饱和导水率分别是新成土的0.99，0.58和0.89，0.83倍。（3）不同发育程度土壤理化性质差异对土壤入渗具有显著影响，土壤入渗速率与总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度、砂粒含量呈正相关关系，与容重、黏粒含量、有机质含量呈负相关关系。（4） Horton模型对紫色砂岩不同发育程度土壤入渗过程拟合效果最优（R²=0.942），Kostiakov模型次之（R²=0.858），Philip模型拟合效果较差（R²=0.832）。通过观测与模拟不同发育程度土壤入渗过程，研究结果可为流域土壤水分运移规律探究提供有益借鉴。

摘要:植被恢复过程可显著影响土壤入渗性能。通过选取黄土高原典型草地白羊草和铁杆蒿草地，设置不同种植密度（5，10，15，20，25，30株/m²）和采用人工模拟降雨试验（60 mm/h，60 min），系统研究了草地植被特征对土壤入渗过程的影响。结果表明：（1）种植密度增加可显著延缓产流，不同种植密度下白羊草草地和铁杆蒿草地初始产流时间分别为0.76~5.74，0.87~2.08 s，且随盖度、根系生物量和有机质的增加呈幂函数增加（R²≥0.18，p<0.05）。（2）不同种植密度下白羊草草地的平均入渗速率、稳定入渗速率、入渗总量分别为0.47~0.82，0.46~0.82 mm/min和7.12~11.84 mm，铁杆蒿草地分别为0.38~0.67，0.35~0.60 mm/min和5.70~10.07 mm。当种植密度为20株/m²时，土壤入渗各参数均最大；平均入渗速率、稳定入渗速率、入渗量总量、入渗系数（K）随土壤有机质的提高呈幂函数增大（R²≥0.26，p<0.01），衰减系数（α）随生物结皮盖度呈降低趋势（p>0.05）。（3）白羊草草地具有较高的根系生物量、生物结皮盖度和有机质含量，其初始产流时间、平均入渗速率、稳定入渗速率、入渗量总量及入渗系数（K）均不同程度高于铁杆蒿草地，衰减系数（α）低于铁杆蒿草地，土壤入渗性能较强。总体而言，对于典型退耕草地，土壤入渗总量（A）可表征为根系生物量密度（RMD）和土壤有机质（SOC）的拟合函数（A=2.77×RMD^0.149 SOC^0.614，R²=0.663，NSE=0.653）。研究结果可为黄土高原退耕草地生态水文过程和植被建设提供数据来源和理论依据。

摘要:为探究我国南方花岗岩红壤地区崩岗的起始标志和发育阶段。在湖北省通城县和广西岑溪市2个典型崩岗区调查崩岗的发育过程。结果表明，2个调查区都存在一种细沟发育而来的龛状浅沟，将其命名为龛沟。龛沟具有3个特征：上游有明显细沟，沟壁陡峭且具有上窄下宽的宽深梯形形态。龛沟主要发生在砂土层裸露、具有一定汇水面积和局地坡度>30°的裸露坡面。龛沟是一种特殊形态的浅沟，其定义、形态和侵蚀营力都不同于常规浅沟、切沟和Amphitheatershaped canyons等沟蚀地貌。龛沟是沟道侵蚀从水力侵蚀为主变为水力和重力复合侵蚀的过程，是崩岗起始发育的启动标志，其发生原因与花岗岩红壤上红（黏）下砂的土层结构有关。以龛沟出现为标志，将崩岗的发育阶段重新划分为早期准备阶段、初期启动阶段、中期发展阶段和后期成熟阶段。龛沟的特点和研究区的崩岗治理效果表明，削坡开级的治理方式不适合在红土层较薄的花岗岩红壤地区使用。龛沟的发现将推进对崩岗早期发育的研究，并为崩岗的预防和治理提供新的理论依据。

摘要:为探究土壤风蚀过程中土壤抗剪强度的变化，以河北坝上干扰破坏地表及未干扰破坏地表的典型翻耕农田为研究对象，采用土壤抗剪强度野外原位直剪试验测定了土壤抗剪强度在风蚀事件前后及风蚀季的变化，结合室内试验分析了土壤抗剪强度与土壤干团聚体粒度的关系。结果表明：未受到干扰破坏及受到干扰破坏2种类型农田地表土壤抗剪切强度与作用在土壤表面的法向应力呈正相关关系，土壤抗剪强度随法向应力的增大而增大；土壤抗剪强度变化与风蚀事件的发生密切相关，除2021年4月27，28日风蚀事件后表层土壤受含水率影响外，其余2次风蚀事件后土壤抗剪强度均发生明显增大，整个风蚀季的土壤抗剪强度变化也呈现出先增大再减小最后略增大的趋势；在风蚀过程中，受到干扰破坏农田地表对于土壤风蚀过程的响应更为敏感，其抗剪强度变化较未受干扰破坏地表抗剪强度变化更为剧烈；土壤抗剪强度随土壤干团聚体平均重量直径增大而增大。为减少坝上地区风蚀的危害，应合理采用保护性耕作措施，在风蚀季减少对农田表层的干扰。

摘要:为探明不同植被格局对工程堆积体陡坡坡面土壤侵蚀的影响，采用10，20，30 L/min 3种放水流量，对黄土区不同格局（裸坡、坡顶、坡中、坡底、条带）下的高陡边坡（32°，20 m×1 m）进行模拟放水试验，选取径流率、产沙率、减流效益、减沙效益等因子对堆积体坡面植被的控蚀效果进行分析。结果表明：3种放水流量下，条带、坡顶、坡中、坡底的平均径流率较裸坡分别减小57.33%，61.17%，41.62%，24.78%，平均产沙率较裸坡分别减小74.99%，61.10%，55.01%，46.43%，且径流率与产沙率的线性关系（R²=0.57~0.80，p<0.01）整体上弱于裸坡（R²=0.71，p<0.01）。不同植被格局中，条带及坡顶格局的减流效益分别是65.97%，60.52%，减沙效益分别为71.44%，57.22%，二者的控蚀效果远高于其他格局。产沙率与径流功率的线性相关性（R²=0.61~0.83，p<0.01）高于径流剪切力（R²=0.29~0.76，p<0.01），径流功率能更好地反映堆积体坡面土壤侵蚀机制。

摘要:以昭通烂泥箐滑坡源区优势物种鸢尾科鸢尾属鸢尾原生根系—土复合体作为研究对象，采用直剪试验对复合体抗剪特征进行深入研究，并与室内相同含水率重塑复合体试验结果对比分析。结果表明，整体上无根素土具有应变软化特征，而复合体具有应变硬化的特性，各复合体的抗剪强度均比素土的高，且抗剪强度随着含根量的增加而增加，根系加固效应明显，但复合体并没出现与重塑土类似的最优（最佳）含根量。原状复合体的c值随含根量的增加没有明显变化规律，而φ值则逐渐递增，其增长率也有相同的变化趋势。复合体破坏断面显示根系为主根系且垂直贯通剪切面，垂向压力大时固土效应最优；无主根的侧根直径较小，根系在复合体中倾斜分布，特别是与剪切错动方向一致时会影响固土效应发挥。素土破坏模式为破坏面并不完全水平整体的剪切破坏，复合体则是非根系被剪断或拉断，而根系被拔出土体，根—土界面产生明显相对位移的破坏模式。研究结果可为以增强复合体抗剪强度为目的的护坡植被的选择提供基础理论依据。

摘要:为探究花岗岩红壤侵蚀退化坡面植草措施实施中植被在不同生长阶段水土保持效益的演变规律，设置条带型（D1）、随机型（D2）、斑块型（D3）3种不同植草格局坡面，并以侵蚀退化裸地坡面（CK）作为对照开展试验，在天然降雨条件下监测整个植被生长过程中的坡面土壤侵蚀变化特征。结果表明：（1）植被的生长可显著提升坡面的水土保持能力，随着植被生长阶段的推进，坡面的产流产沙量明显下降，减流效益达20.74%~79.03%，减沙效益达97.42%~99.40%，但在不同降雨类型下，随着植被生长，坡面减流减沙效益表现出的递增变化规律具有差异。（2）植被生长能逐渐削弱降雨因素对坡面产沙的影响，使得坡面减沙率在不同雨型间的差异逐渐减小，最终稳定在一个较高水平，不同雨型间坡面减流率的差异在植被生长各时期皆较大。减流率、减沙率与植被生长时间二者之间存在对数函数关系，相关系数分别大于0.491和0.792。植被生长指标（分蘖数、盖度、株高）与坡面产流产沙量之间呈显著或极显著负相关关系。（3）从整个植被生长过程来看，3种植草格局的水土保持效益大小表现为D1>D3>D2，在植被生长的前期以及前中期，高植株密度的分布格局强于低植株密度分布格局，后期各格局差异较小。研究结果为南方红壤水土流失区严重侵蚀退化地植被恢复提供科学依据及技术支撑。

摘要:黄河上游地区，横跨干旱、半干旱、半湿润、湿润/半湿润气候区，其土壤保持服务是黄河流域防止水土流失和推动高质量发展的重要保障。基于修正通用土壤流失方程（RUSLE）、地理加权回归（GWR）模型、趋势线法和本文定义的因子影响度等指标方法，使用遥感、降水等数据，识别了黄河上游地区2001—2015年间土壤保持服务变化分区，分析了其时空变化特征，探寻了主导影响因子并量化了影响度。结果表明：（1）土壤保持服务下降区主要位于研究区东北部的半干旱、干旱气候区，集中分布在积石峡至河口村的黄河沿岸，上升区主要位于研究区西部、南部的半干旱、半湿润、湿润/半湿润气候区，集中分布在山地和高原。（2）降水是影响下降区土壤保持服务的主导因子，植被覆盖和降水分别是明显和略微上升区的主导因子。（3）面对未来降水的不确定性，提高植被覆盖度是提升土壤保持服务的根本策略，并进一步提出了基于主导因子影响强度的水土保持措施建议。研究成果可为应对未来气候变化，制定分区分类策略措施提升土壤保持服务提供科学依据。

摘要:评估预测区域蒸散变化趋势及其影响因素对干旱半干旱区的可持续发展至关重要。基于4种来自CMIP 5的全球气候模式数据和CLM 4.5模型，研究了在RCP 6.0和RCP 8.5情景下内蒙古地区2020—2099年的蒸散和产水量的时空变化特征及其影响因素。结果表明：在RCP 6.0和RCP 8.5情景下，未来内蒙古蒸散分别以0.37，0.69 mm/a速度增加（p<0.05），呈西低东高分布。2种情景下产水量均无明显变化趋势（p>0.05），但是存在明显显著的空间差异。空间上看，到21世纪末，在RCP 6.0情景下，全境产水量大部分地区呈增加趋势，在南部温带半干旱和半湿润区增加超过10 mm/a；但是在RCP 8.5情景下产水量减少区域占全境的46.32%，特别是干旱半干旱区和半湿润区产水量显著减少。蒸散影响因子存在较大区域差异，干旱半干旱区蒸散变化的主要影响因素是降水，半湿润区蒸散变化受降水和温度的共同影响，湿润区蒸散变化由温度主导；且在更高的升温情景下，增温影响进一步增加。同时，植被也是蒸散重要的影响因子，但其影响程度小于气候因子。

摘要:以MODIS-EVI及同期气候因子及气象干旱指标SPEI作为表征植被和气候时空变化特征的指标，采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数分析和残差分析等方法探究贵州省2001—2020年植被生长状况对气候变化及人类活动的响应。结果表明：（1）2001—2020年贵州省植被增加的区域面积比为84.97%，主要改善区域以贵州省北部和西南部地区为主，且植被在未来的空间变化趋势上以反持续性增加为主，占据贵州省总面积的69.23%。（2）贵州省植被与气候因子降水呈正相关关系，与气温呈负相关关系，但相关性均较弱，而区域植被生长状况与SPEI间的正相关性大于负相关性。（3） EVI与人类活动在贵州省北部、西部及西南部地区主要以积极的改善作用为主，而在贵阳、遵义及其周边地区则以消极的抑制作用较为突出，整体上研究区内的人类经济活动与植被EVI呈正相关关系。研究结论可为贵州省植被生态保护及其与气候变化、人类活动之间的适宜性研究提供客观的科学理论支撑。

摘要:轿子山国家级自然保护区保存有最完整的滇中高原植被与生境，是气候敏感性热点地区之一。采用一元线性回归、Pettitt突变检验、Spearman相关系数等方法识别1961—2019年气候要素和极端气候指数变化特征，1999—2016年归一化植被指数（NDVI）时空变化趋势特征及对极端气候指数的响应，旨在辨识轿子山植被变化特征及对极端气候变化的动态响应，以期为保护区的气候风险评估提供参考依据。结果表明：（1）全球变暖下，1961—2019年气候要素（平均气温、日照时间、风速、雾日）变化趋势显著，垂直温度带组合动态变化，2017—2019年基带由南亚热带转为北热带；（2）整体来看，1961—2019年极端气温指数变化率和突变点较极端降水指数显著；（3）1999—2016年NDVI增速随海拔升高降低，以海拔2 736，3 236 m为界，NDVI增长速率的变化率表现为"高—低—高"；（4） NDVI_mean、NDVI_max、NDVI_min对极端气温指数的相关性总体上强于极端降水指数，对暖指数、降水强度指数、极端降水日指数响应最为敏感；（5）如果（极端）气候变化超过植被耐受阈值，则可能抑制植被生长。鉴于未来气候变化的不确定性，有必要进一步识别极端气候变化对保护区NDVI的影响，加强保护区极端气候风险预警、监测和管控。

摘要:采用长江三角洲1961—2018年171个气象站逐日实测降水数据评估ERA5再分析降水数据对雨日的探测能力，分析ERA5模拟降水量的准确性及ERA5对极端降水指标的刻画能力。结果表明：ERA5再分析降水数据能够再现降水过程，有较高的命中率（POD）和公正先兆评分（ETS），误报率（FAR）较低，在研究区南部的探测性能优于北部，ERA5对小雨为主的雨日数探测偏多17.68%；ERA5高估区域多年平均降水量约15.75%，均方根误差（RMSE）较小，降水量较大时误差也较大，且在南部的误差略高于北部，在月、季、年尺度均表现出较好的线性相关性；ERA5对PRCPTOT、RX5d、R95P、R99P、R20和R25 6个极端降水指标随时间变化表现出先高估后低估的趋势，其中强度指标南部比北部高估得多，频率指标北部比南部高估得多；RX1d、SDII、CDD 3个指标一直被低估，北部比南部低估得多；CWD和R10 2个指标持续被高估，没有明显的南北差异。

摘要:为了研究浑水膜孔灌不同膜孔直径对多点源交汇入渗湿润体特征的影响，设置4种不同大小的膜孔直径，通过室内试验，在膜孔灌入渗方式下，测量不同膜孔直径多向交汇湿润体特征的变化过程。结果表明：膜孔直径越大，相同入渗时间内水平和垂直湿润锋运移距离越大；自由入渗剖面，水平和垂直湿润锋运移距离均与入渗时间符合幂函数模型，运移参数随膜孔直径的增大而增大，运移指数则减小；交汇剖面水平和垂直湿润锋运移距离与入渗时间符合对数函数模型；随着膜孔直径的增大，膜孔周围土壤含水率均接近土壤饱和含水率，其他相同位置土壤含水率增大，发生单向交汇和多向交汇的时间逐渐减小；浑水膜孔灌湿润体内灌水均匀系数均大于90%，灌水均匀度非常高。

摘要:针对区域流域尺度上土壤水分在地形、植被等要素协同作用下的空间异质性规律以及响应机制研究较少，以青海大通典型人工林小流域为研究对象，自坡脚向上延3个坡向（阴坡、半阴坡、阳坡）呈放射状选取3条样线带布设样点，采用统计学分析、主成分分析和冗余分析等方法研究生长季初末时期0—20，20—40，40—60，60—80，80—100 cm各层土壤水分空间变异特征，以及各环境因子（海拔、植被高度、植被冠幅、地上生物量、草本丰富度、草本盖度、枯落物干重）对其影响规律。结果表明：生长季末水分均值、最值均大于生长季初，各坡向体积含水率最值、均值均表现为阴坡>半阴坡>阳坡，各土层呈中等变异（10%阳坡>阴坡，在末期表现为阳坡>半阴坡>阴坡；水分采样点间隔在初期应在36.50~448.90 m，末期应在18.30~552.40 m；冗余分析结果显示，海拔是影响青海高寒区土壤水分异质性的主控因素，解释率为35.3%（p<0.01），草本丰富度次之，解释率为26.1%（p<0.01），植被高度与植被冠幅也有显著影响。研究结果可为青海黄土高寒区退耕还林小流域生态水文过程研究以及后续植被恢复提供数据与理论参考。

摘要:为探究不同立地条件下沙棘土壤水分分布特征和生长情况，采用样地试验，设置2种坡向（阴坡、阳坡）和3种坡位（坡顶、坡中、坡底）进行研究。研究表明：（1）各样地内的土壤水分季节变化可划分为消耗期（5—6月）、快速补充期（6—7月）和消退期（7—9月），天然降水对土壤含水率影响较大；（2）各样地内的土壤水分垂直分布为土壤水分显著变化层（Cv>0.2）、土壤水分次变化层（0.2>Cv>0.1）和土壤水分相对稳定层（Cv<0.1）；（3）不同立地条件对土壤水分及植株的生长具有显著影响。阴坡土壤水分明显高于阳坡，土壤水分由坡顶向坡底呈递减趋势；沙棘的生长指标及存活率表现为阴坡>阳坡，不同坡位表现为坡底>坡中>坡顶。研究结果可为玛纳斯县前山地带沙棘造林提供参考和理论依据。

摘要:草地沙化是青藏高原草地生态环境恶化的显著问题之一，为研究不同恢复措施对高寒沙化草地植被与土壤的影响，以沙化草地（DG）、人工草本恢复草地（AG）、人工灌丛恢复草地（AS）以及天然草地（NG）为研究对象，基于植被群落和土壤特征的变化及两者的相互关系，评价了不同人工植被恢复措施对高寒沙化草地22年的恢复效果。结果表明：（1） AG和AS分别使DG的地上生物量增加至109.21，1 293.21 g/m²，但2种恢复措施的草本地上生物量均显著低于NG，而AG的植被群落物种丰富度比AS显著低31.48%（p<0.05）。（2）与DG的0—10 cm表层土壤相比，AG的土壤孔隙度、含水量、总碳和总氮含量分别显著提高7.94%，67.95%，22.09%和257.14%，AS的这些指标也分别显著提高6.41%，43.00%，17.18%和242.86%；但2种恢复措施的土壤碳氮养分含量均显著低于NG （p<0.05）。（3） AS和AG的土壤有机碳矿化总累积量分别比DG显著提高133.39%和116.96%，但均显著低于NG，2种恢复措施间无显著差异（p>0.05）。可见，人工植被恢复措施显著促进沙化草地植被以及土壤恢复，但灌丛恢复更有利于提高植被物种丰富度，而草本恢复更有利于增加沙化草地土壤水分。

摘要:为探讨黄土高原水土流失持续治理（P1，1960—1979年；P2，1980—1999年）及退耕还林（草）（P3，2000—2019年）不同阶段水、沙频率耦合特征及演变，基于典型黄土丘陵沟壑区北洛河上游刘家河站1960—2019年的径流量与输沙量实测日数据，采用Copula函数等方法进行水、沙频率统计和模拟。结果表明：（1） Gumbel-Houggar Copula函数能很好地模拟上游水、沙联合概率分布。（2）从P1~P3阶段，5~100年各重现期径流、输沙数量均显著降低，各设计频率的水沙数量在发生概率上的异步性增强。（3）水土流失治理和生态环境建设对黄土高原生态水文过程的影响主要表现在大幅降低20年以上重现期水、沙极端事件发生的概率。黄土高原大幅度的生态恢复在区域尺度上已经表现出减水更减沙、调节水、沙极端事件发生概率等良好的生态功能。

摘要:生化黄腐酸（biochemical fulvic acid，BFA）在改善土壤结构、促进作物生长与提高肥效方面均表现出较好的应用价值。为探讨添加BFA对盐碱土水盐运移规律的影响，揭示BFA淋盐增效机理，基于一维垂直土柱入渗试验，对不同BFA添加量（0，1，2，4，8 g/kg）条件下盐碱土的水盐运移特征、入渗模型参数及土壤交换性盐基离子组成进行了研究。结果表明，入渗条件下增加BFA能够降低土壤水分入渗速率，延长入渗时间，提高土壤保水性能。Kostiakov模型、Philip模型和代数模型均能较好地描述入渗过程，模型参数中经验系数（K）、吸渗率（S）和综合形状系数（α）均随BFA添加量的增加呈先减小后增加的变化趋势。与对照相比，添加BFA均能提高土壤持水效率和相对脱盐率，在2 g/kg BFA添加量条件下，0—20 cm土层内土壤平均体积含水率提高3.38%，平均持水效率提高10.65%，相对脱盐率提高36.32%。此外，相比对照，添加BFA后土壤交换性盐基总量（total exchangeable base，TEB）均有所增加，TEB组成中Ca²⁺浓度增加，Na⁺浓度降低。因此，在盐碱土中添加BFA能够显著影响土壤水分入渗和水盐运移特征，改善土壤水盐分布状况，对盐碱土具有较好的保水和脱盐效果，且添加BFA后土壤TEB显著增加，能够显著改善土壤交换性盐基离子组成，提升土壤质量。

摘要:为揭示不同施肥时机（全过程、前1/2和后1/2入渗水量施肥）下土壤水氮运移转化规律，以砂壤土和黏壤土质地的一维垂直肥液（尿素）入渗试验为基础，重点分析不同施肥时机下土壤水氮分布与再分布过程中的运移转化规律，并量化比较其对土壤中氮素含量的影响。结果表明，施肥时机对土壤累积入渗量和湿润体中水分分布影响微小，但对不同形态氮素运移转化影响显著；砂壤土和黏壤土入渗结束时刻，全过程和后1/2入渗水量施肥时，其尿素态氮、铵态氮（NH₄⁺—N）和硝态氮（NO₃^-—N）含量均随土层深度增大而减小；前1/2入渗水量施肥时，尿素态氮和NO₃^-—N含量在湿润体边缘累积，NH₄⁺—N呈先增大后减小趋势，且主要分布在5—25 cm土层；再分布阶段，全过程和后1/2入渗水量施肥时，砂壤土和黏壤土中尿素态氮分别在再分布3天和5天时基本水解完成，同时NH₄⁺—N含量达到峰值，NO₃^-—N含量再分布10天内未出现下降趋势；前1/2入渗水量施肥时，尿素态氮再分布10天时基本水解完成，NH₄⁺—N含量再分布5~10天达到峰值，NO₃^-—N含量则呈先增加后减小趋势；后1/2入渗水量和全过程施肥条件下，砂壤土和黏壤土再分布10天时0—40 cm土层中NH₄⁺—N和NO₃^-—N含量均大于前1/2入渗水量施肥，说明其氮素潜在利用效率高，故推荐畦（沟）灌合理施肥时机为后1/2入渗水量或全过程施肥。研究结果可为农田畦（沟）灌施肥系统的设计和管理提供理论基础和技术支撑。

摘要:为探明黄土高原典型人工生态林（刺槐）和人工经济林（苹果）叶片水分利用效率（WUE）对环境因子的响应及在气候分区中之间的差异。以黄土高原22个样点的叶片样本为例，基于稳定碳同位素技术可以反映植物长期WUE的特点，测定其成熟叶片δ¹³C值，分析其与黄土高原年均降水量、温度、日照时间、水汽压和相对湿度的关系及在不同气候分区的差异。结果表明：（1）因存在人为管理措施，苹果叶片平均WUE显著大于刺槐叶片平均WUE，分别为4.29，3.83 mmol CO₂/mol H₂O；（2）在气候分区中，同一植物半干旱区的叶片WUE高于半湿润区的叶片WUE，其中半干旱区苹果叶片WUE比半湿润区苹果叶片WUE提高12.5%，半干旱区刺槐叶片平均WUE比半湿润区刺槐叶片WUE提高6.4%；（3）苹果和刺槐叶片WUE与环境因子的响应一致，叶片WUE的变化对年平均水汽压的响应更明显。研究结果对黄土高原WUE的研究进行了扩充，为该地区提升水分利用效率提供了理论指导。

摘要:为探明不同抗旱性小麦品种的耗水特征、根系生理特性及产量对开花期干旱的响应，以抗旱性强品种"新春6号"（XC 6）和抗旱性弱品种"新春22号"（XC 22）为试材，在土柱栽培和大田条件下设置常规灌溉（CK）、开花期轻度干旱（T1）和中度干旱（T2）处理，研究干旱胁迫对滴灌麦田耗水特征、不同土层根系生理特性和产量的影响。结果表明：开花期干旱后2个小麦品种全生育期耗水量和耗水强度均表现为CK>T1>T2，拔节—孕穗期耗水模系数最大。T1处理复水后伤流液、根系活力、根系水力学导度（Lpr）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性及可溶性蛋白（SP）含量显著提高，进而促进地上部质量和千粒重增加，提高产量和水分利用效率。与XC 22相比，XC 6伤流液、Lpr、根系活力、SOD、POD、SP含量、地上部质量以及产量均显著增加，T1处理下XC 6的伤流液、Lpr较XC 22高5.4%~25.1%，2.2%~15.7%；0—20，20—40，40—60 cm土层SOD （6.9%~20.0%，2.6%~24.7%和3.6%~31.1%）、POD （4.1%~19.1%，3.9%~25.2%和3.7%~21.6%）、CAT （7.8%~15.2%，8.3%~13.3%和10.8%~13.3%）活性及SP （4.5%~20.4%，0.8%~29.4%和1.3%~7.9%）含量显著高于XC 22。根质量、地上部质量和产量与耗水量呈二次抛物线关系，与伤流液、Lpr、MDA和CAT活性呈显著正相关。水分处理与品种互作对Lpr、POD、CAT活性及SP含量影响显著。因此，抗旱性强品种开花期轻度干旱可降低耗水量，提高根系SP含量及抗氧化酶活性，增强根系活力，促进地上部质量提高，有利于提高产量和水分利用效率。

摘要:中国南方丘陵区存在着自然过程和人类活动交互影响的、土地利用—土地覆盖叠加变化的多种土壤景观，其土壤质量对乡村农业产业发展具有重要影响。在南京市远郊的溧水区晶桥镇芝山村域小流域，选取流域内生态保护的林地、农业利用的园地、旱地和稻田4种土壤景观，于秋季分别采集表土样品，测定土壤基础理化性质、土壤团聚体粒径组成及土壤微生物磷脂肪酸和胞外酶活性分布，分析土壤肥力、土壤团聚化、土壤生物活性等关键性质在不同土壤景观中的变异情况，并采用土壤质量评价方法探明土壤景观与表土质量的变化关系。结果表明，与原生林地相比，农业土壤景观中有机质减少50.93%~69.63%，土壤团聚体平均重量直径降低41.34%~68.71%；相应地，土壤微生物总磷脂脂肪酸含量也降低19.20%~42.04%，土壤归一化酶活性降低22.48%~63.27%。因此，与林地景观土壤相比，农业土壤景观的土壤生态系统服务功能已经显著削弱。不过，在农业土壤景观中，稻田的土壤有机质储量和微生物活性相对较高。回归分析表明，土壤有机质含量是影响土壤性质变化的最强因子。基于总数据集和最小数据集的土壤质量评价和基于土壤健康理念的土壤功能质量评价均表明，表土总体土壤质量的变化趋势为林地>稻田>旱地>园地。同时，基于土壤健康理念的评价体系能综合地反映不同土壤景观间土壤的质量变化及其生态系统功能意义。

摘要:为探究不同畜禽粪长期施用后，对黑土有机无机复合状况及有机碳在土壤有机无机复合体中分布的动态影响，以吉林农业大学教学实验田始于2010年的长期定位试验下的黑土作为研究对象。试验共设4个处理，分别为施用鸡粪（JF）、施用牛粪（NF）、施用猪粪（ZF）以及对照处理（CK）。土壤样品选取连续施用畜禽粪的第1年（2010年）、第3年（2012年）、第6年（2015年）、第9年（2018年）和第11年（2020年）土壤，测定不同处理下黑土重组有机碳含量、有机无机复合度、胶散复合体含量以及有机碳在各组分复合体中的分布。结果表明：试验初期，外源有机物质对土壤复合状况的影响并不显著，但随着时间的延长，并随着畜禽粪的长期施入，更多的有机无机复合体形成，有机质的积累得到显著提升，其中鸡粪效果最好。到2020年使用鸡粪处理下的重组有机碳及原土复合量分别比空白对照提高12.0%和10.0%。施用畜禽粪后，各组分胶散复合体含量也高于空白对照，但G₁复合体含量呈现下降趋势。从有机碳在各组复合体上的分布来看，畜禽粪长期施用可以增加各组分复合体上分布的有机碳。畜禽粪施入可以改善土壤复合状况，提高复合体及其碳含量，其中以鸡粪还田效果最好。

摘要:淤地坝作为黄土高原重要的碳储库，其深层土壤有机碳稳定性在很大程度上影响坝地土壤储碳能力和碳排放。以黄土丘陵区不同利用年限的坝地为对象，从坝地剖面土壤有机碳含量及其组分入手，研究不同利用年限、不同沉积深度下，土壤有机碳含量及其稳定性的变化特征和影响因素。结果表明：（1）坝地深层土壤有机碳（SOC）含量低于该区坡耕地表层土壤有机碳含量，并未呈现明显的有机碳富集现象。随利用年限增加，坝地SOC含量呈增加趋势。（2）不同利用年限坝地的SOC、易氧化碳（EOC）、微生物量碳（MBC）、水溶性碳（DOC）含量呈现出明显的表聚现象。MBC、DOC和EOC含量在土壤0—60 cm内较高。（3）相较于坝地浅层土壤而言，坝地深层土壤有机碳具有较高的稳定性，长期耕作会降低坝地深层土壤有机碳稳定性。（4）坝地浅层和深层土壤有机碳稳定性变化的主导因素不同。浅层土壤有机碳稳定性主要受土层深度、有机碳含量和黏粒含量的影响，分别能解释其变异的50.4%，19.6%和11.8%；深层土壤有机碳稳定性主要受有机碳含量、土壤含水量和利用年限的影响，分别能解释其变异的38.9%，33.9%和11.8%。

摘要:在大田试验的基础上探明灌溉水盐分以及灌水量对土壤水盐分布的影响规律以及对春玉米生长的影响。以河套灌区春玉米为研究对象，设置2种灌溉水含盐量（1.1，5.0 g/L）与3种灌水量（210，255，300 mm）进行大田试验。结果表明，至成熟期，5.0 g/L微咸水灌溉处理0—100 cm土层土壤平均含水量及电导率相比1.1 g/L地下水灌溉处理显著增加；地下水灌溉处理中，随着灌水量的增加，生育期内土壤平均含水量下降趋势减小，土壤盐分淋洗作用更加明显；微咸水灌溉处理中，剖面土壤在灌水量少时出现盐分表聚现象，随着灌水量的增加，表层土壤盐分呈下降趋势，深层土壤由于盐分的积累呈增加趋势；在灌水后表层的土壤含水量变化明显且出现返盐现象，微咸水灌溉处理中土壤水分水平运移及深层土壤盐分累积更明显；在地下水和微咸水灌溉处理中，灌水量的增加能够显著提高玉米产量，但255，300 mm灌水量处理间差异不显著，微咸水灌溉条件下春玉米的产量较地下水灌溉条件下显著降低。综上所述，在地下水和微咸水灌溉条件下，255 mm灌水量既能适合春玉米生长，又能保证产量，可作为较好的灌溉定额选择，能够同时满足保障灌区作物生产和节约淡水资源的要求。

摘要:选择黄河三角洲代表区域垦利区和无棣县，将野外调查与室内分析得到的土壤表层水盐数据，按照季节、植被类型、与渤海距离进行归类，利用经典统计分析、耦合度模型、缓冲区分析、Origin三维关系分析等方法，分析研究区土壤表层（0—15 cm）水盐时空分异特征及其耦合关系。结果表明：研究区土壤水盐含量总体较高，含盐量以中度盐渍化为主，垦利土壤表层水盐含量整体高于无棣；不同季节土壤含水量排序为夏季>春季>秋季>冬季，土壤含盐量排序为春季>秋季>冬季>夏季，耦合度关系比较为春季>秋季>冬季>夏季；不同植被类型土壤含水量排序为荒草地>光板地>耕地>林地，土壤含盐量排序为光板地>荒草地>耕地>林地，耦合度关系比较为光板地>荒草地>耕地>林地；由近海到内陆，研究区土壤表层含水量、含盐量以及水盐耦合度呈现逐步递减的趋势，其中无棣变化趋势较为平缓，垦利土壤含盐量在距海40~50 km处上升，土壤含水量在距海30~40 km处明显上升，表层水盐耦合度也有所提高。研究结果为黄三角濒海区土壤资源的合理规划利用提供理论依据。

摘要:通过3年田间试验，研究减氮和秸秆还田对黄土高原南部旱地春玉米产量、硝态氮残留量及微生物学特性等指标的影响。研究共设置不施肥（CK）、传统施氮（N250）、传统施氮配合秸秆还田（N250+S）、减氮20%（N200）、减氮20%配合秸秆还田（N200+S）5个处理。结果表明：（1）连续3年减氮20%和秸秆还田可以提高玉米产量，阻控土壤硝态氮淋溶，N200较N250处理玉米增产5.9%，N200+S较N200处理玉米增产7.4%，N250+S较N250处理玉米增产9.1%；0－300 cm土层，N200较N250处理硝态氮残留量减少51.3%，N200+S较N200处理硝态氮残留量减少18.0%，N250+S较N250处理硝态氮残留量减少41.2%。（2）减氮和秸秆还田是调控土壤硝化潜势的有效措施，N200较N250处理硝化潜势降低8.8%，N250+S较N250处理硝化潜势降低14.2%，N200+S较N200处理硝化潜势降低20.4%。（3）秸秆还田显著提高土壤微生物量碳氮（SMBC、SMBN）含量，N250+S较N250处理SMBC、SMBN分别显著增加17.5%和24.0%，N200+S较N200处理SMBC、SMBN分别显著增加18.4%和31.3%。（4）施氮和秸秆还田对氨氧化古菌（AOA）影响较小，但增加了氨氧化细菌（AOB）数量。（5）氨氧化细菌（AOB）丰度与硝态氮、铵态氮、土壤微生物量碳氮（SMBC、SMBN）和硝化潜势均呈极显著正相关，而氨氧化古菌（AOA）丰度和影响因子没有明显的相关性。研究结果可为黄土旱塬春玉米种植区氮肥管理和农业可持续发展提供科学依据。

摘要:为揭示浅埋滴灌水肥互作对春玉米水分利用效率（water use efficiency，WUE）的影响，采用二次回归正交设计，以灌水量（W）、施氮量（N）、施钾量（K）为自变量，WUE为因变量，于2017—2020年开展了不同水肥用量组合对浅埋滴灌春玉米WUE影响的田间试验。结果表明：单因子作用下，WUE随水肥用量的提高均呈先升高后降低的变化趋势，影响大小为W>N>K；2个因子互作时，WN、WK、NK对WUE的影响均呈1个凸面趋势变化，且存在最大值，影响大小为WN>NK>WK；W、N、K 3个因子共同作用时，WUE随W、N、K 3个因子编码水平的共同提高呈先升高后降低的趋势变化，中水中肥较低水低肥和高水高肥用量组合可获得较高WUE。通过模型寻优，得出在灌溉量为43.25~58.87 mm、施氮量为229.93~382.97 kg/hm²、施钾量为104.94~148.49 kg/hm²条件下，可获得较高WUE （≥25.00 kg/（hm²·mm））。研究结果可为试验区春玉米浅埋滴灌水肥优化管理、水分高效利用提供科学依据。

摘要:为明确干旱区最优覆盖地膜类型和施氮制度，于内蒙古河套灌区木垒滩节水试验站进行为期2年的不同类型地膜覆盖农田不同施氮量试验。在高氮水平（传统施氮336 kg/hm²）下设置3种覆膜处理，包括塑料地膜（PFM3）、生物降解地膜（BFM3）和无膜覆盖处理（NFM3）；同时在生物降解地膜覆盖下设立3个施氮水平，包括中氮（BFM2，276 kg/hm²）、低氮（BFM1，216 kg/hm²）和不施氮（BFM0，0 kg/hm²），共6个处理。利用2年观测的产量、吸氮量和氮淋失量对DNDC模型进行率定和验证，并基于改进的TOPSIS方法对地膜类型和施肥制度进行优化。结果表明：DNDC模型对地膜覆盖及氮肥调控下作物生长与氮素迁移较为敏感，产量、吸氮量与氮淋失量模拟的EF与R²均大于0.83，NRMSE均小于20%，能够为作物生产力与资源利用进行预测和评估。随施氮量增加，所有覆膜处理的氮淋失量呈线性增加，当施氮量增加至106 kg/hm²时，氮肥利用率达到峰值；当施氮量增加至256 kg/hm²时，覆膜处理的产量不再发生明显变化，同时生物降解地膜的净收益也达到最大值；但其成本高，导致净收益比塑料地膜降低6.84%，比无膜覆盖处理提高3.17%。塑料地膜和生物降解地膜覆盖下的氮淋失量、氮肥利用率和产量无明显差异，均大于无膜覆盖处理，平均提高8.22%~26.69%。利用改进的TOPSIS法对产量、氮淋失量、残膜量、氮肥利用率和净收益5个方面进行综合评价，选出在生物降解地膜覆盖下施用氮肥231~256 kg/hm²是干旱地区较合理的覆膜施氮制度。

摘要:以建于1990年的新疆阜康荒漠生态系统观测研究站的长期施肥定位试验为平台，分析了不施肥（CK）、单施化肥（化肥常规NPK和化肥高量N2P2K）、化肥配施秸秆（化肥配施秸秆常规NPKS和化肥配施秸秆高量NPKS2）和化肥配施猪粪（NPKM）对农田土壤有机碳和无机碳含量与剖面分布及有机碳热稳定性的影响。结果表明：（1）长期施肥处理提高了土壤有机碳含量，其中耕层（0—20 cm）土壤有机碳响应最敏感，化肥配施秸秆还田处理下有机碳积累高于其他处理。（2）长期施肥处理均降低土壤有机碳稳定性，表明增加的土壤有机碳并不利于碳稳定。（3）长期施肥处理降低土壤无机碳含量，其降低程度随剖面呈下降趋势，可能由于灌溉淋洗导致深层土壤无机碳的净增加。（4）尽管长期施肥促进土壤有机碳累积，但由于降低无机碳含量及其储量，最终导致土壤全碳降低，表明土壤无机碳变化对干旱区土壤碳库变化具有决定性作用。结果表明，深入理解施肥措施对干旱区盐碱土的碳影响，需要同时考虑不同深度土壤有机碳和无机碳含量的变化。

摘要:为了科学评估中国退耕还林工程的固碳能力，收集整理了退耕还林一期工程（1999—2010年）详细的造林资料，结合中国主要树种的蓄积量（生物量）生长曲线和退耕还林前后土壤有机碳变化特征及各树种碳储量计算的相关参数，估算退耕还林工程1999—2050年的固碳量及其变化。结果表明：截至2010年，退耕还林工程造林总固碳量（土壤和植被）为355.87 Tg；工程实施期间，造林后期固碳量显著大于造林前期，平均每年固碳量为29.66 Tg；工程林固碳增汇潜力不断增加，预计到2050年中国退耕还林工程的固碳增汇潜力为1 234.04 Tg。因此，中国的退耕还林工程产生了巨大的碳汇效益。

摘要:为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律，通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段，以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松（Pinus tabuliformis）人工林为对象，分析了4—10月油松不同器官—凋落物—土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量学特征。结果表明：（1）从4—10月，叶片C、P含量逐渐上升，在10月最高，叶片的N含量和N：P及枝的N、P含量均先减小后增大，且均在8月最低，而枝的C：N及C：P和细根的C：P、N：P均先增大后减小，且均在8月最高。土壤C、N含量、C：P、N：P先增大后减小，在8月最高。凋落物N含量、C：P和N：P均呈先降后升的趋势，在6月最低，P含量变化不显著；（2）除叶片4—6月、细根4—8月N：P>14外，其他各器官4—10月均N：P<14，该区域油松生长主要受N限制；（3）叶片与凋落物的C、N含量及C：N之间均呈显著正相关，C：N、C：P与N：P之间均呈显著正相关（p<0.05）。叶片N：P与土壤C：N呈极显著负相关（p<0.01），其他化学计量特征之间均无显著相关性。凋落物C含量与土壤P含量呈显著正相关（p<0.05）。研究结果使人工林生态化学计量学的研究更加系统性，为黄土丘陵区植被良好生长提供参考依据。

摘要:研究高寒草甸微尺度海拔和坡向下土壤酶活性及其化学计量特征的变化对于探讨草地生态系统养分循环过程具有重要的生态学意义。以东祁连山高寒草甸为研究对象，分析了7个海拔（2 800，3 000，3 200，3 400，3 600，3 800，4 000 m）和2个坡向（阴坡、阳坡）高寒草甸的土壤酶活性、化学计量特征变化规律及其与土壤理化因子之间的关系。结果表明：海拔和坡向的交互效应对土壤亮氨酸氨基肽酶（LAP）、β-葡萄糖苷酶（BG）、多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）酶活性、lnBG/ln （NAG+LAP）、lnBG/lnAP和ln （NAG+LAP）/lnAP有显著影响；LAP、AP、BG、POD、lnBG/ln （NAG+LAP）、lnBG/ln （NAG+LAP）随海拔的升高呈先升高后降低，β—1，4—乙酰基氨基葡萄糖苷酶（NAG）和PPO随海拔升高而降低；同一海拔，阳坡土壤AP、BG、POD、PPO酶活性低于阴坡，阳坡土壤NAG酶活性高于阴坡，海拔3 800 m以下阳坡LAP酶活性低于阴坡，除海拔3 000 m和4 000 m外的其他海拔阳坡的土壤lnBG/ln （NAG+LAP）高于阴坡，海拔3 000~3 400 m的土壤lnBG/lnAP和海拔3 000~3 600 m的土壤ln （NAG+LAP）/lnAP在阳坡低于阴坡。相关分析发现，土壤酶活性及其化学计量特征不同程度受土壤C、N、P资源及土壤水分条件等的调控，土壤含水量和有机碳是影响土壤酶活性的主要因子。综上，土壤酶活性及其化学计量特征在微尺度海拔和坡向上具有差异性，且受土壤C、N、P资源及土壤水分条件的综合影响，以土壤含水量和有机碳尤为突出。

摘要:为明确微生物诱导碳酸钙沉淀技术（microbial induced calcium carbonate precipitation，MICP）在干旱半干旱高风蚀地区重金属尾矿治理效果，以研究区生境土中筛选的碳酸盐矿化细菌—纺锤型赖氨酸芽孢杆菌（Lysinibacillus fusiformis）为研究对象，通过在尾矿渣中加注纺锤型赖氨酸芽孢杆菌菌液和由1 mol/L的尿素及氯化钙配制成的胶结液进行室内模拟试验，研究MICP处理前后尾矿坡顶、坡中、坡底（坡顶—细颗粒（K1<5 mm）、坡中—中颗粒（5 mm15 mm））不同粒径尾矿渣中重金属元素含量、pH、电导率及酶活性等基础理化性质的变化，利用双因素方差分析和相关性热图比较分析揭示基于生境微生物的MICP修复技术对区域不同粒径尾矿渣污染物治理的效果及确定MICP技术对不同粒径尾矿渣修复的菌剂用量。结果表明，采用MICP技术对尾矿渣中重金属含量、pH、电导率及酶活性等基础理化性质有显著影响。MICP处理下细颗粒（K1<5 mm）尾矿渣中As降低21%，中颗粒（5 mm15 mm）中Pb降低22%。K1、K3中的pH降低5%，K2降低4%。K1中全钾、脲酶均升高33%（p<0.05），K2中全碳升高39%（p<0.05），K3中蔗糖酶升高7%（p<0.05），微生物碳氮在K1、K2、K3中显著升高（p<0.05）。同时MICP处理下Ni与Pb、As与Cu、电导率与Pb等呈极显著正相关（p<0.01），pH与Pb呈极显著负相关（p<0.01），在MICP技术处理后，全碳、全氮、全钾、全磷及有机质和重金属元素含量间的相关性增强。综上所述基于生境微生物的MICP修复技术能够降低尾矿渣重金属元素含量，调节尾矿渣土体养分状况从而调节污染土体质量，降低由矿产开发导致的环境污染风险。同时，进一步确定不同颗粒尾矿渣达到修复治理水平所需菌剂用量，具有污染土质治理修复应用价值。

摘要:为探究吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）和激动素（kinetin，KT）对镉胁迫下菊芋（Helianthus tuberosus L.）生理响应及耐镉性的影响，以耐镉型榆林菊芋和镉敏感型成都菊芋为研究对象，设置CK （空白对照，无Cd）、T1（Cd_{300 mg/kg}）、T2（Cd_{300 mg/kg}+IAA_{4 mg/L}）、T3（Cd_{300 mg/kg}+KT_{8 mg/L}）及T4（Cd_{300 mg/kg}+IAA_{4 mg/L}+KT_{8 mg/L}）5个处理组，研究了IAA、KT对镉胁迫下菊芋幼苗生长、抗氧化系统、叶绿素荧光特性及镉富集能力的影响。结果表明：2个产地菊芋T1处理下的株高伸长率、叶面积、根系伸长率及干重较CK组均有所下降；激素喷施后可有效提高叶绿素含量，其中榆林菊芋T4处理最大增幅为162.87%。各组脯氨酸（Pro）含量随处理时间呈上升趋势，2个产地菊芋T4处理的最大增幅分别达223.94％和112.73％；而T4处理MDA降幅大于T2、T3处理。T1处理的抗氧化酶活性总体低于T2~T4处理，各组酶活性随植株生长差距逐渐拉大，共同喷施下3种保护酶活性的增幅较为理想。喷施激素显著提升菊芋的根系活力（p<0.05），榆林菊芋、成都菊芋T4处理的根系活力分别提高39.00%和9.10%。T4处理条件下菊芋茎髓部的气泡数目远大于T1~T3处理，2个产地植株黑色区域分别扩增142.59%，700.00%。植物激素单一或共同喷施均可促进菊芋根、茎、叶器官对镉的吸收，根部镉含量最高，茎次之，各器官的镉富集系数均大于2，转运系数大于1，菊芋T4处理的镉含量大于T1~T3处理。综上所述，4 mg/L IAA、8 mg/L KT主要通过提升抗氧化酶活性和Pro含量，以维持活性氧自由基（ROS）产生与清除的动态平衡，减轻膜脂的过氧化并提高根系活力等途径帮助菊芋有效应对镉胁迫环境并强化其富集能力，这为菊芋在镉污染地区的栽培及植物修复土壤镉污染研究提供理论指导。