黄土区退果还耕对黑垆土硝态氮积累和迁移的影响

在黄土高原沟壑区王东沟小流域,针对塬面、梁地和坡地三种地形,分别选取了盛果期果园、老果园和退果还耕地等,研究了退果还耕条件下,三种地貌类型土壤剖面中水分含量变化及NO_3~--N、NH_4~+-N积累和迁移规律。结果表明,无论塬面、梁地或者坡地上,果园土壤水分含量显著降低(10%～14%);果园退耕后,土壤水分开始缓慢恢复。盛果期,塬面NO_3~--N峰值主要处于100—200 cm之间,退果还耕后,100 cm以上土层中NO_3~--N含量降低,100cm以下NO_3~--N积累量在增加,并且峰值不断向下移动。盛果期果园NO_3~--N积累量为631～3032 kg/hm~2;退果还耕地、老果园NO_3~--N积累量都显著高于盛果期果园。盛果期40%以上的NO_3~--N积累在100—200 cm土层,但退果还耕地上50%左右集中分布在200—300 cm土层。土地利用与管理方式的变化对NH_4~+-N分布特征的影响并不明显。

黄土高原水蚀风蚀交错区土壤剖面水分动态的数值模拟研究

利用SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant)模型对黄土高原水蚀风蚀交错区坡地土壤-植被-大气系统中的水循环进行数值模拟。结果显示,SWAP模型很好的模拟了不同土地利用方式条件下的土壤水循环过程。根据模拟结果,水蚀风蚀交错区的丰水年份,农地和种植第一年的紫花苜蓿地季末土壤水分稍有盈余,谷子和紫花苜蓿的日蒸散量分别为1.2~2.6 mm和1.2~2.5 mm。

黄土区不同地类坡面水沙动态过程及其发生机理的模拟实验研究

利用模拟降雨在降雨性质上的可控性优势,分析了在黄土丘陵区具有代表性的几种坡面土地利用方式(林灌地、封禁荒草地、弃耕农地)的产流产沙动态过程及发生机制。结果表明,在降雨条件相近时,不同类型坡面状况的初始产流时间差异明显。次降雨过程中各地类小区产沙和产流动态变化不完全一致,产沙量较产流量增加趋势更为显著。在降雨和土壤条件相对一致的条件下,不同地类小区的侵蚀产沙过程差异显著,其中林地和草灌地与坡耕农地相比可增加入渗,减水效益明显,减沙效益更为显著,表明实施林草植被建设,包括退耕封禁等措施在内的生态治理减蚀效益明显,能够有效地减少坡面的来水来沙;并提出了可反映土壤抗蚀能力的量化指标——单位冲刷强度,为在实验流域对包括退耕还林草、封禁措施在内的生态恢复重建过程的流域水沙变化及其效应评估提供量化指标。

黄土丘陵区生态修复地不同抗侵蚀植物的消长变化过程

依据黄土丘陵区生态修复过程中植被演替阶段与植物生长型,将抗侵蚀植物分为一年生草本植物,多年生根茎禾草植物,多年生根蘖性草本和半灌木植物、灌木植物和乔木植物5类。一年生草本植物、多年生根茎禾草植物适应土壤侵蚀环境的能力比较强,同时具有一定程度的防止土壤侵蚀的作用;灌木和乔木植物适应土壤侵蚀环境的能力比较弱,而防止土壤侵蚀的作用很强;多年生草本和半灌木植物适应土壤侵蚀环境的能力适中,而防止土壤侵蚀作用的能力优于一年生草本和多年生根茎禾草群落,但不及乔灌木群落。并提出了在天然草本植被恢复的基础上进行人工造林的相关建议。

浅论黄土高原集雨补灌农业的地位与作用

干旱缺水与水土流失并存是制约黄土高原经济发展的两大瓶颈性因素.集雨补灌农业作为雨水利用的更高发展阶段,更加强调了从时间和空间2个方面对有限雨水资源实施主动调控与利用.大量研究与实践证明,集雨补灌农业不仅是黄土高原不可缺少的水资源开发利用形式,也是黄土高原水土保持工程技术体系的重要组成部分,更是黄土高原旱地农业持续发展的一种综合模式和战略性措施,是对旱地农业的进一步继承和发展.另外,具有工程化、科技化、规模化内涵的集雨补灌农业也已经成为现代节水农业技术体系的重要研究内容之一.黄土高原集雨补灌农业研究的深度和广度将会持续深入,其技术发展更加依赖于高新技术的支撑与应用.

轮作和施肥对半干旱区作物地上部生物量与土壤有机碳的影响

了解轮作与施肥对土壤有机碳的影响是建立持续发展措施的关键。【方法】以长期定位试验(1984～2002)中的10个典型处理为基础,分析了地上部生物量和耕层(0～20cm)土壤有机碳变化,探讨半干旱区轮作和施肥对0～20cm土层有机碳的影响,10个典型处理分别为休闲(F);冬小麦连作体系中的3个施肥处理:不施肥(W/W+CK)、化肥(W/W+NP)、化肥有机肥(W/W+NP-FYM);冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作体系中的3个施肥处理:不施肥(W/WM/P+CK)、化肥(W/WM/P+NP)、化肥有机肥(W/WM/P+NP-FYM)处理;1个冬小麦—冬小麦-红豆草轮作处理(W/W/S+NP);人工苜蓿中2个施肥处理:不施肥(A/A+CK)和化肥有机肥处理(A/A+NP-FYM)。【结果】冬小麦连作体系(W/W)中,不施肥处理(W/W+CK)的地上部生物量平均为3.3t·ha-1,化肥处理(W/W+NP)和化肥有机肥处理(W/W+NP-FYM)依次为7.5和11.2t·ha-1;冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作(W/WM/P)体系中,不施肥处理(W/WM/P+CK)地上部生物量平均3.1t·ha-1,W/WM...

黄土高原不同土壤中Cd形态分级及其生物有效性研究

研究黄土高原主要农田土壤重金属Cd的形态与生物有效性的关系,为评价本区土壤重金属Cd污染程度及其生物有效性提供一定的理论与数据依据。【方法】以黄土高原自北向南采集的12个0~20 cm耕层土壤为供试土样,通过室内分析和盆栽试验,研究了黄土高原石灰性土壤中不同形态Cd的分布特征及其生物有效性。【结果】黄土高原农田土壤Cd各形态总体分布特征为:有机结合态Cd、铁锰氧化物结合态Cd>碳酸盐结合态Cd>交换态Cd>残渣态Cd,自北向南各形态Cd含量均呈不同程度的增加趋势。各土壤类型间铁锰氧化物结合态Cd及碳酸盐结合态Cd平均含量均表现为:干润砂质新成土<黄土正常新成土<简育干润均腐土<土垫旱耕人为土,自北向南依次增加。碳酸盐结合态Cd和全Cd含量主要受到全氮、有效磷和砂粒含量的影响,且全氮和有效磷含量对其的影响为正效应。铁锰氧化物结合态Cd含量主要受全氮、有效磷、砂粒和粉砂粒含量的影响,且全氮、有效磷和粉砂粒含量对其的影响为正效应。土壤中各形态Cd含量与有机质、C/N、pH、CaCO3、粘粒含量的相关性均不显著,其中与C/N、pH、粘粒含量呈负相关。Cd在小麦茎叶层的含量小于根系;而作物不同部位Cd累积量表现...

黄土丘陵区不同土地利用方式土壤团粒结构分形特征

土壤团粒、水稳性团粒和微团粒状况是影响土壤结构和性质的重要因素。运用分形理论研究黄土丘陵区纸坊沟流域7种不同土地利用方式土壤团粒结构的分形特征。结果表明:表层土壤团粒的分形维数在1.641~2.114之间,其大小顺序为人工草地>果园>坡耕地>乔木林地>灌丛>天然草地>人工梯田。土壤水稳性团粒的分形维数在1.774~2.384之间,其变化顺序为果园>乔木林地>人工草地>坡耕地>天然草地>人工梯田>灌丛,二者均表现出≥0.25 mm粒级土壤团粒含量越低,分形维数越高的规律;分形维数与≥5 mm、5~2 mm和≥0.25 mm粒级的土壤团粒、水稳性团粒呈极显著负相关(P<0.01),与<0.25 mm粒级的呈极显著正相关(P<0.01);结合团粒结构体破坏率可知,灌丛土壤结构与稳定性最好,其次为天然草地,人工草地最差;表层土壤微团粒结构分形维数在2.360~2.487之间,大小顺序为天然草地>乔木林地>坡耕地>人工梯田>人工草地>果园>灌丛,灌丛有助于促进土壤微结构形成,分形维数与0.25~0.05 mm和>0.001 mm粒级土壤微团粒含量呈极显著负相关(P<0.01),与<0.001 mm粒级土壤微团粒含量呈极...

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.