黄土丘陵区土壤团聚体分形特征及其对植被恢复的响应

采用计算分形维数的方法,对黄土丘陵区典型草原带土壤团聚体的分形特征及其对植被恢复的响应进行研究。结果表明:1)在植被恢复初期,土壤>10 mm粒级的团聚体含量在0~20和20~40 cm层次均较高,含量为331.4~525.6 g/kg。随植被恢复年限增加,10~7、7~5、5~3、3~2、2~1 mm粒级的团聚体绝对含量下降差异不明显。1~0.5、0.5~0.25和<0.25 mm小粒级土壤团聚体含量,在植被恢复初期(7 a)较高。2)随着植被恢复年限增加,土壤>5 mm粒级的水稳性团聚体含量相对下降很快,恢复7 a之后,大粒级土壤团聚体表现为上层含量比下层含量低的趋势。相对于干筛结果而言,土壤水稳性团聚体的粒径分布更为均匀、稳定,恢复7 a之后的土壤>0.25mm团聚体含量占到40%~50%,而>5 mm的土壤团聚体则占10%~23%。植被恢复过程中,土壤团聚体由大的团块向小颗粒的土壤团聚体转换,粒径分布更为均匀,土壤结构逐渐改善。3)不同恢复年限土壤团聚体分形维数变化范围为表层2.75~2.86,表下层2.77~2.89,变化范围小,20~40 cm土层的分形维数大于0~20 cm,恢复植被可使土壤分形...

黄土丘陵沟壑区不同植被类型的水土保持功能及养分流失效应

对黄土丘陵沟壑区安塞水土保持试验站3种草本、3种灌木、3种乔木、1种农田共计10种植被类型径流小区进行径流和侵蚀泥沙观测,并分别分析其养分含量,研究黄土丘陵区不同植被类型水土保持功能及养分流失效应。结果表明,乔、灌、草植被类型的水土保持功能相对农田较好,在径流和土壤养分流失方面相对农田较少。因此,该地区要注意建设和恢复草、灌植被,使之尽快起到水土保持作用,近而减少土壤养分流失。

黄土丘陵区退耕地土壤水分入渗特征及影响因素

为评价退耕还林(草)工程的成效及认识下垫面改变对土壤水文过程的影响,采用圆盘入渗仪以4、6、8年退耕地为对象,长芒草草地为对照在黄土丘陵区分层(表层、20 cm、40 cm)研究退耕地土壤水分入渗特征,并探讨其影响因素。结果表明:1)较短年限退耕地表层土壤入渗能力较天然草地差,而下层入渗能力较天然草地强;2)退耕地下层的初始入渗速率是表层的1.2~1.4倍,稳定入渗率是表层的1.9~2.8倍,饱和导水率是表层的1.9~3.0倍;3)随着退耕年限增加,表层土壤入渗能力下降,而下层入渗能力增强;4)土壤结皮阻碍退耕地表层土壤的入渗。

黄土区参考作物蒸散量多种计算方法的比较研究

参考作物蒸散量的计算公式大多存在地域性限制,分析其应用情况能够反映这些公式在中国部分地区的应用前景。该文根据1996～2000年陕西省榆林、延安与西安三站的逐日气象资料,以FAO推荐的Penman-Monteith方法为标准,对计算参考作物蒸散量的10种方法进行比较。线性回归,平方根误差与平均偏差方法检验的结果显示:Penman系列方法之间关系密切,Kimberly PM-72方法最好。不同方法之间在夏季的差异较大,春秋季较小。在需要数据较少的方法中Priestley-Taylor方法接近Penman-Monteith方法。FAO-Rad、FAO-BC、Hargreaves与Makkink 4种方法与其差异明显,而且存在地域差异。在本区应用这些方法时需要对其参数进行适当调整,以适应当地的气象条件。

黄土高原典型地区土壤侵蚀研究

本文对黄土高原典型地区土壤侵蚀以往的研究结论进行了综合分析 ,结果表明 :(1)影响土壤侵蚀的主要因素为降雨、地形及土地利用 ;(2 )土壤侵蚀主要类型为水蚀及重力侵蚀 ;(3)土壤侵蚀主要集中在汛期 ;(4 )土壤侵蚀具有垂直分带性 ;(5)在研究的四个典型地区中 :绥德地区侵蚀严重 ,天水地区侵蚀相对较轻微 ,安塞地区侵蚀典型 ,西峰地区侵蚀特殊。

黄土高原水土流失区退耕还林(草)的基本思路

朱总理针对 1 998年我国水土流失加剧而致使洪灾造成 2 2 5 1亿元人民币巨大损失的现实 ,于 1 999年 8月提出了“退耕还林 (草 )、封山绿化、个体承包、以粮代赈”的措施 ,为根治黄土高原的水土流失和良化我国的生态环境指明了方向。目前我国黄土高原地区坡耕地水土流失、肥力低下、水源缺乏、灾害频繁。根据黄土高原的生态环境脆弱的具体情况 ,应采取的对策是 :提高思想认识 ;解决好退耕后脱贫 ;推进东西部合作政策 ;保证人均一定的农田 ;实现农林牧业最佳结合 ;提出合理的措施 ;健全保障机制 ;正确处理各种关系

黄土高原农田生产潜力与实现优质高产高效的对策

本文分析了黄土高原耕地资源的特点与问题、农业生产中的主要经验,提出了粮食生产潜力与目标、农业发展的技术对策与建议.

黄土高原半干旱地区的农业发展与高效用水

黄土高原的大部分处于半干旱地带,属于生态环境脆弱地区,改善黄土高原地区的生态环境和提高生产力不仅是黄土高原地区内部的问题,而且是西部大开发的重要组成部分.本文在总结和对比分析国内外半干旱地区农业发展过程中的成功经验与关键措施的基础上,提出该地区的农业发展战略应该以实现水土资源高效利用和开发基因资源的潜力为目标.同时,针对黄土高原半干旱地区的农业水环境,论述了作物对有限水高效利用的原理,并对该地区农业可持续发展的技术对策提出了建议.

黄土高原典型土壤矿物固定态铵变化的南北差异

采集从北向南依次分布的干润砂质新成土(神木)、黄土正常新成土(延安)和土垫旱耕人为土(杨陵)等典型土壤剖面0—200 cm土层土样,通过测定土样全氮和矿物固定态铵,以阐明黄土高原典型区域土壤全氮和矿物固定态铵及二者比率随地理位置和土层的变异规律,为全面了解黄土高原土壤相对稳定氮库累积提供科学数据。结果表明,不同地理位置、不同土层全氮和矿物固定态铵含量存在显著差异。从南到北全氮和矿物固定态铵呈下降趋势,但各土壤全氮和矿物固定态铵的分布显著不同,全氮含量在0—60 cm随土层深度增加下降很明显,60—120 cm有一定下降,120 cm以下低而稳定。矿物固定态铵在全剖面上的分布比较均匀,随土层深度的变化差异不显著,不同土层间的差异基本在误差范围内,土垫旱耕人为土、黄土正常新成土和干润砂质新成土表层(0—10 cm)矿物固定态铵平均含量分别为215.80±7.45、165.80±8.73和146.50±1.83 mg/kg,表层以下(10—200 cm)平均含量分别为193.40±9.67、157.14±5.75和142.02±5.47 mg/kg。从地理位置分析,干润砂质新成土、黄土正常新成土和土垫旱耕人为土表层...

黄土高原南部3种农田土壤剖面坚实度的变化规律

为了揭示黄土高原南部地区不同质地类型土壤剖面坚实度的变化及其与土壤含水率的定量关系,以黄墡土、土娄土、裸露在地表的粘化层耕作剖面为研究对象,定位观测其0~45 cm土壤坚实度与含水率的变化。结果表明,黄墡土、土娄土、裸露在地表粘化层耕作剖面的犁底层平均坚实度均大于耕层,犁底层平均坚实度较耕层分别高194.8%,87.3%,10.4%;剖面土壤质地越粘其平均坚实度越大;土壤坚实度与含水率呈负相关关系;土壤坚实度变化速率为0时,以上3种土壤剖面临界含水率分别为0.1712,0.1757,0.1835;质地不同的土壤剖面坚实度时空变化特征有差异,其中黄墡土剖面0~20 cm土层土壤坚实度为350~500 kPa,受土壤含水率变化的影响较小;20~30 cm土层土壤的坚实度为500~1400 kPa,不易受外界环境影响;30 cm以下土层土壤坚实度为700~1600 kPa,受土壤含水率变化影响较大。土娄土剖面0~40 cm土层土壤坚实度为600~1200 kPa,受含水率变化影响较大;40 cm以下土层土壤坚实度稳定在1 800 kPa左右。粘化层剖面0~15 cm土层土壤坚实度在2000 kPa左右,受环境影响较...

子午岭森林群落土壤水分与生物量关系研究

通过对黄土丘陵区子午岭北部山杨林、白桦林、油松林和辽东栎林植被群落特征的分析,研究了植被演替过程中土壤水分和生物量的变化及其相互关系。结果表明,在植被正向演替过程中,土壤含水量随植被正向演替而逐渐减少,土壤含水量的大小顺序依次为山杨>白桦>油松>辽东栎;土壤含水量对树枝和树干生物量的影响较大,立地条件致使各林分地上生物量发生明显变化;在林龄差距不大的条件下各林分平均单株生物量的大小关系为辽东栎>白桦>山杨>油松。

黄土高原淤地坝土壤性质剖面变化规律及其功能探讨

为分析淤地坝土壤性质的剖面变化规律及其在非点源污染工程治理方面的可能性,采用经典统计学方法研究了黄土高原典型淤地坝土壤性质在5.20 m剖面上的变化规律,并探讨了淤地坝作为碳储存库以及养分富集库的独特功能.结果表明,①坝前土壤剖面容重、砂粒含量低于坝尾,而土壤含水率、有机碳、粘粒、粉粒、速效磷、硝态氮以及铵态氮均大于坝尾;容重随剖面的变异情况为弱变异性,其余指标为中等变异性;除坝前砂粒含量和坝尾土壤含水率外,其余指标均呈正态分布;②坝前和坝尾剖面土壤含水率随土层深度的增加均呈锯齿型变化趋势,在剖面上的分布表现为波动型;土壤有机碳、速效磷、铵态氮随剖面的变化规律与土壤水分的趋势相同;③除坝尾容重与硝态氮、铵态氮及速效磷与铵态氮的相关性未达到显著水平外,土壤含水率、有机碳、容重、粘粒、粉粒、砂粒、速效磷、硝态氮以及铵态氮之间的相关性均达到了显著水平(p<0.05),并且坝前与坝尾剖面土壤各个性质之间所表现的正相关性或负相关性是一致的;④淤地坝作为黄土高原的一个重要碳储存库,坝前有机碳储量高于坝尾,且坝前在400~520 cm储量最高,坝尾在0~100 cm储量最高;⑤淤地坝对速效养分具有富集效应,坝前储量大于坝尾...

黄土丘陵沟壑区乔灌木植物系数计算与适应性评价

利用长期定位试验资料,研究了黄土高原丘陵沟壑区乔木和灌木植物系数的计算方法,比较了两种代表性乔木(榆树和小叶杨)和两种代表性灌木(柠条和沙棘)的实际蒸散量和生育期土壤平均含水量的差异,分析了土壤含水量变化对植物根系吸水和土壤水分有效性的影响。结果发现:该地区灌木的实际蒸散量小于乔木,但同类植物的实际蒸散量没有显著差异;土壤含水量柠条最高,沙棘最低;榆树植物系数最小,柠条其次,沙棘最大,但榆树和小叶杨的土壤水分有效性高,耗水量大,所以灌木较适于该区生长。

侵蚀环境撂荒地植被恢复与土壤质量的协同效应

探索黄土丘陵区退耕撂荒地植被恢复与土壤相关要素的关系,为生态恢复重建决策提供理论依据。【方法】以中国科学院安塞水土保持实验站墩山退耕不同年限的撂荒地为研究对象,通过植被群落特征调查和土壤质量测试分析等,运用相关和回归分析方法对植被恢复过程中植被与土壤质量的协同效应研究。【结果】在其恢复过程中,植被地上生物量与植被覆盖度呈正相关,它们与土壤容重呈负相关,而与土壤大团聚体、水稳性大团聚体、有机质含量、全氮含量、水解氮含量、速效钾含量、微生物量(C、N、P)以及土壤呼吸强度之间呈正相关,与土壤全磷、速效磷含量无显著相关性。同时,植被地上生物量和植被覆盖度与土壤抗蚀性关系密切,它们与表示土壤抗蚀性能的土壤团聚度、结构系数之间呈正相关,与土壤分散系数、结构体破坏率之间呈负相关。土壤容重与土壤大团聚体、水稳性团聚体含量之间呈负相关,土壤大团聚体含量与水稳性团聚体含量之间亦呈正相关。黄土丘陵区退耕撂荒地植被恢复过程中,土壤质量得到不断恢复提高,并能促进植被的生长繁衍,推动植被恢复演替进展,植被恢复健康和演替的同时,亦进一步推动土壤质量的改善提高,二者之间表现为正向互作效应。

水肥交互作用对黄土高原南瓜光合特性及其产量的影响

通过不同的灌水和施肥处理,研究水肥交互作用对南瓜光合特性日变化及产量的影响,结果表明:水分与施肥因子对南瓜叶片的光合特性和产量有重要影响,在水分胁迫的情况下,肥水交互作用不显著,在水分较低的情况下,二者表现互为限制条件的协同作用;在水分较高的情况下,肥水交互作用转变成顺序加和作用。其中单因素效应大小表现为:氮>水>磷,耦合效应大小表现为:氮与水耦合>氮与磷耦合>磷与水耦合。在水分适宜时,适宜的施肥量(施氮量50kg/hm2、施磷量35 kg/hm2)可以提高南瓜光合速率和产量,不施肥或施肥量过高都会影响南瓜光合速率和产量。