中国水土保持科学
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2015年 13卷 5期  刊出日期 2015-10-31
  
1 刘惠英, 高强
三峡库区龙河流域水沙关系驱动因子贡献率分析
为揭示三峡库区输沙量急剧减小过程中,自然因素和人类活动的相对贡献率,以库区腹心地带的龙河流域为研究对象,利用1963—2010 年流域日降雨和年输沙资料,借助通用土壤流失方程、降雨侵蚀力简易模型和Pettitt 检验等方法,计算流域年降雨量、年降雨侵蚀力和年输沙量的变化趋势和突变,并以降雨侵蚀力为自然因素代表,采用双累积曲线法分析自然因素和人类活动在龙河流域水沙关系变化中的相对贡献率。结果表明:以1963—1981年为基准期,在1982—1990 年、1991—1999 年和2000—2010 年3个时段,人类活动对龙河流域水沙关系变化的贡献率分别为106.5%、78.4%和67.8%;以降雨量作为自然因子时,1982—1990年、1991—1999年和2000—2010年3个时段人类活动对龙河流域水沙关系变化的贡献率则为99.7%、97.1% 和85.9%。研究表明,水土保持和水利工程建设等人类活动对龙河流域输沙量变化影响显著,研究结果对于准确评价流域水土保持效益具有重要的指导意义。
2015 Vol. 13 (5): 1-8 [摘要] ( 519 ) [HTML 1KB] [PDF 908KB] ( 1023 )
9 岳健敏, 张金池, 庄家尧, 夏业茂, 刘鑫
南京毛竹林小流域SCS-CN方法初损率λ取值研究
我国是一个水土流失问题相对严重的国家,降雨径流是土壤侵蚀发生的动力,较准确的计算径流量是估算水土流失和水土保持效益评价的关键。SCS鄄CN 模型是美国农业部开发的,用来计算降雨形成的地表径流量的经验模型,由于其简单、高效的优点被广泛运用于不同地区不同立地径流量的计算中。初损率是SCS鄄CN 方法进行流域地表径流预报的基础输入参数之一,影响着径流模拟精度。本文研究确定南京毛竹林小流域初损率取值,为SCS-CN模型在该地区的适用性提供参考。根据毛竹林小流域径流场实测降雨径流资料,采用渐近线法确定CN 值,得出姿变化区间,并选取10 场降雨资料对参数姿进行率定,使用相关系数R,模型效率系数E,合格率对参数姿进行评价,得出λ= 0.25,0.3,0.35 相对较好,三者相关系数分别为0.58,0.54,0.49,模型效率系数分别为-9.42, -5.86,-3.14,合格率分别为77.80%,88.90%,77.80%。综合分析,得出姿取0.3 在本流域相对较适合,又选取该流域10场降雨资料做模拟径流比对。结果显示:相对于模型理论值姿=0.2 时的模拟效果,在该流域姿=0.3 时模拟值更加接近实测值,数模型效率系数E由-16.77 提升到- 1.03,精度大大提高,所以率定λ=0.3为该流域最适初损率。
2015 Vol. 13 (5): 9-15 [摘要] ( 610 ) [HTML 1KB] [PDF 864KB] ( 989 )
16 李会, 周运超, 刘娟, 李玲
喀斯特土壤抗蚀性对不同土地利用方式的响应
为了解喀斯特地区不同土地利用方式土壤的抗蚀性能,探讨喀斯特地区能否沿用黄土高原土壤抗蚀性研究的方法,在普定陈旗小流域内测定6 种喀斯特地区典型土地利用方式土壤的抗蚀性指标,并进行主成分分析。结果表明:衡量普定陈旗小流域土壤抗蚀性的3 个最佳指标是有机质质量分数、> 0.5 mm 水稳性团聚体质量分数和抗蚀性指数;不同土地利用方式土壤的抗蚀性大小顺序为,灌草地> 稀疏灌丛地> 火烧迹地> 复合植被> 幼林地>坡耕地。说明土地利用方式和强度的改变,使地表植被和土壤理化性质发生变化,进而影响土壤的抗蚀性指标,导致土壤抗蚀性相应变化。积极的人为活动益于增强土壤抗蚀性,破坏地表植被和土壤结构的人为活动降低土壤抗蚀性。结合全坡面大径流场水土流失监测结果发现,土壤抗蚀性大小顺序与水土流失监测结果不一致,同时喀斯特地区土壤抗蚀性研究存在大量矛盾,说明喀斯特地区土壤抗蚀性研究直接套用黄土高原土壤抗蚀性研究的方法值得商榷。
2015 Vol. 13 (5): 16-23 [摘要] ( 442 ) [HTML 1KB] [PDF 861KB] ( 784 )
24 李响, 邓青春, 张斌, 刘辉, 刘刚才, 罗明良
元谋干热河谷微流域细沟形态特征及控制因素
细沟侵蚀的特征、过程及形成机理研究一直是土壤侵蚀与沟蚀地貌学领域的研究热点。为了从微流域的尺度揭示细沟发育的特征及控制因素,以云南省元谋县秃秃瘠梁子某微流域为例,实地调查影响细沟形成的因素,通过野外测绘及ArcGIS9郾3 流域分析获取细沟及微流域形态参数。结果表明:细沟横断面宽度为0.22~0.75 m,深度为0.061~0.512 m,面积的变化范围为68.01~1 777.28cm2 ,宽深比的范围为0.848~3.517。细沟左、右沟沿线与沟底线皆于第1~8m、第20m 至沟口的两段距离内大幅度变化,而在第8~20 m 内变化不明显。细沟汇水面积与横断面面积间存在正相关关系。细沟的横断面宽度、深度及面积随距沟头距离的变化而变化,该变化不稳定但具有一定的趋势性。细沟坡面较缓处植被生长稀疏或者无植被生长,而沟口处坡度虽缓却生长植物。以上结果皆缘于汇流面积、局地坡度及植被的耦合作用。本研究不仅在理论上揭示微流域尺度细沟的形态规律及发育机制,也在实践上对水土流失的防治提供科学指导。
2015 Vol. 13 (5): 24-30 [摘要] ( 363 ) [HTML 1KB] [PDF 4630KB] ( 884 )
31 王浩, 张光辉, 张永萱, 耿韧, 栾莉莉
黄土高原小流域次降雨径流深预报模型
为了建立结构简单、计算方便的小流域次降雨径流深预报模型,收集黄土高原丘陵沟壑区第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ副区和高塬沟壑区57个小流域2424 场次降雨径流资料,用1700 场(70%)降雨径流资料分析影响次降雨径流深的流域特征因素和降雨因素,筛选出影响小流域次降雨径流深的主要因子,并基于以上主要因子建立小流域次降雨径流深预报模型,利用剩余的724 场(30%)降雨径流数据进行模型验证。结果表明:流域面积、流域狭长度、次降雨量和平均降雨强度是影响黄土高原小流域次降雨径流深的主要因子;基于这4个因子建立黄土高原不同区域小流域次降雨径流深预报模型,模型效率系数>0.542,模型验证的效率系数>0.410。所建模型结构简单、参数易于获取,具有一定的精度和实用性,对于黄土高原不同区域小流域的综合治理规划,特别是水土保持工程措施的设计具有重要意义。
2015 Vol. 13 (5): 31-36 [摘要] ( 586 ) [HTML 1KB] [PDF 841KB] ( 873 )
37 李卫松, 毛军, 查同刚, 王海燕, 李旭
间伐对近天然落叶松+云杉+冷杉混交林凋落物特征的影响
为探讨间伐对近天然落叶松+云杉+冷杉混交林凋落物特征的长期影响,对吉林省汪清林业局金沟岭林场间伐强度分别为0(对照)、20%、30%和40%4 种处理的20 块样地进行土壤和凋落物样品的采集和测定,分析不同间伐处理间凋落物特征及其与土壤养分间的相关性。结果表明:1)近天然落叶松+云杉+冷杉混交林凋落物现存量为51.44 ~181.60 t/hm2 ,持水量为20.33 ~47.27 t/hm2 ,凋落物C与N质量比介于61~72 之间,其N、P和K质量分数在不同间伐强度间呈现不同顺序,C质量分数随间伐强度增加逐渐增大;但不同间伐强度之间的凋落物现存量、持水率和养分质量分数差异不显著(P>0.05)。2)凋落物的现存量、持水量及养分质量分数与土壤养分全量的相关性在不同间伐强度的近天然落叶松+云杉+冷杉混交林间表现出一定的相似性,表明间伐不对凋落物特征与土壤养分相关性构成主要影响。3)间伐27 年后,不同间伐强度间凋落物特征差异不显著,这可能是由于间伐时间较长,间伐的影响逐渐减弱所致。
2015 Vol. 13 (5): 37-42 [摘要] ( 335 ) [HTML 1KB] [PDF 823KB] ( 816 )
43 韩新生,王彦辉,邓莉兰,熊伟,于澎涛,李振华,王艳兵,刘千
六盘山叠叠沟华北落叶松林不同生长特征的土壤水分植被承载力的指示作用
在干旱半干旱地区,水分不足是限制植被分布与生长的关键因素。选择合理的植被生长指标来形象表示和定量表达主要由水分条件决定的植被承载力,对科学指导退耕还林等林业生态修复及考虑水文影响的森林植被经营管理都非常必要。本文在宁夏六盘山半干旱区叠叠沟小流域,选择27 年生华北落叶松人工林的半阴坡和阴坡2个典型坡面,按坡位从上到下各设置6 个样地,调查了林木生长特征的坡面变化,并分析了其对土壤水分植被承载力的指示作用。结果表明:1)半阴坡样地的平均树高、优势木高、林冠层叶面积指数、地上生物量等生长指标均低于阴坡,表明半阴坡的植被承载力低于阴坡;2)在2 个坡面的林分样地上,乔木冠层的生长季中期叶面积指数的坡位变化均为从坡顶向坡下逐渐增大,在坡面中下部达到最大,然后到坡脚又下降;林分样地的平均树高、优势木高及地上生物量的坡位变化总体趋势与林冠层叶面积指数基本相同,但其最大值多下移到坡面下部,平均树高还存在一些波动;3)林冠层叶面积指数与乔木层及整个植被层的地上生物量呈极显著正相关,与优势木高显著正相关,但与平均树高、灌木层和草本层生物量相关不显著,现存林木密度与植被生物量呈极显著相关。综合分析表明:在初始造林密度和造林年份一致的条件下,比较容易测定的乔木层地上生物量(及植被地上总生物量)可替代叶面积指数作为植被承载力的表达指标;在生物量指标缺乏时,还可选用林分优势木高指示植被承载力。
2015 Vol. 13 (5): 43-51 [摘要] ( 494 ) [HTML 1KB] [PDF 898KB] ( 771 )
52 王志述, 张克斌, 王晓
盐池柳杨堡人工封育区植被空间异质性
利用幂乘方法则模型研究宁夏盐池柳杨堡人工封育区的群落结构特征,包括物种组成、物种多样性、生物量和空间分布规律等。结果表明:1)幂乘方法则在解析柳杨堡不同封育区的空间异质性时具有很好的吻合性,核心区、边缘区和外围区相较随机分布均呈现出较强的空间异质性;2)群落整体的空间异质性指数表现为边缘区> 核心区> 外围区,样方内的平均生物量为边缘区> 外围区> 核心区。研究表明封育是一种有效的植被恢复方法,但应根据草地退化程度和草地恢复状况进行适时、适度的放牧或刈割。
2015 Vol. 13 (5): 52-57 [摘要] ( 548 ) [HTML 1KB] [PDF 833KB] ( 679 )
58 赵斌, 王英宇, 宋桂龙
高速公路人工边坡紫穗槐光合特性及环境因子
采用Li -6400 光合分析仪,对人工边坡不同坡向紫穗槐(Amorpha fruticose L. )叶片净光合速率及其相关环境因子的日变化规律进行观测。结果表明:在7 月份晴天条件下,光照强度、大气CO2 浓度、大气相对湿度是影响高速公路人工边坡紫穗槐生长的主要环境因子。不同坡向的环境因子变化趋势存在一定的差异,其中阳坡变化幅度较大,并且阴坡环境因子的变化时间比阳坡滞后2 h。不同坡向的紫穗槐光合特性不同,紫穗槐在阳坡较高的光合速率(6.57 μmol/ (m-2·s))和蒸腾速率(3.3 mmol/ (m-2·s))下未表现出显著的高生长速度。不同坡向的紫穗槐光合速率与环境因子相关性分析表明:阳坡与光合速率关系最密切的环境因子为气孔导度和光照强度;而光照强度则是影响阴坡净光合速率的最主要因素。
2015 Vol. 13 (5): 58-63 [摘要] ( 427 ) [HTML 1KB] [PDF 874KB] ( 816 )
64 杨扬,刘雨鑫,金平伟,向家平,谢云
坡面水土保持措施效益评价———以贵州省冗雷河小流域为例
系统评价水土保持措施效益并查明水土保持措施在实施过程中存在的问题,对于水土保持工作的规划、管理和执行具有重大意义。最新发布的GB/ T 15774—2008《水土保持综合治理效益计算方法》详尽描述了水土保持措施的各类效益和计算方法,但也存在指标过多、操作性差以及重复计算等问题。为了科学合理地评价水土保持措施效益,本研究以针对性强、可量化和避免重复三项原则筛选出调水保土效益和生态效益的计算项目,并基于生态系统服务功能计算生态效益价值。将这一方法应用于贵州省冗雷河小流域的综合治理试点项目(2008—2010)发现:该项目的坡面水土保持措施预计实现多年平均减流深11.0 mm/a,减蚀厚2.0 mm/ a,生态效益总计107.1 万元/a。本文是对水土保持生态效益价值化的一次尝试,结果可为当地水土保持决策提供参考依据。
2015 Vol. 13 (5): 64-71 [摘要] ( 520 ) [HTML 1KB] [PDF 862KB] ( 867 )
72 庞超,谢芮,陈淑青,吴秀芹
沙区聚落生态安全评价———以宁夏北部风沙区为例
沙区气候恶劣,风沙、干旱等自然灾害频发,沙区聚落的生态环境非常脆弱,聚落生态安全受到严重威胁。为了给沙区聚落生态安全提供理论支撑和科学依据,从聚落角度出发,以受风沙灾害严重威胁盐池县北部风沙区为研究区域,利用2012年土地利用数据,依据风沙灾害系统理论构建沙区聚落生态安全评价体系,对沙区聚落进行生态安全评价。利用构建的沙区聚落生态安全评价指标体系对盐池北部风沙区的聚落进行生态安全评价。结果显示:盐池北部风沙区286 个聚落中,达到安全级别的有102 个,占到了35.7%;危险的有184个,占64.3%。处于危险级别的聚落中,仍然存在一半左右的聚落处于中度危险级别以上。沙区聚落生态安全有待提高,急需采取相应的生态安全防护措施。
2015 Vol. 13 (5): 72-78 [摘要] ( 510 ) [HTML 1KB] [PDF 4506KB] ( 682 )
79 梅雪梅, 高甲荣,马岚,王建军,王兵,郭凯力,张栋,陈琼
现浇网格护坡技术建设初期植物的生态适应性
为探讨公路边坡上现浇网格护坡技术建设初期不同植物的生态适应性,以内蒙古自治区千里山公路为例,分别测定了现浇网格技术施工1个月、4个月和2年后网格内种植的4种典型乡土植物的保存率、株高、基径、枝条生物量、冠幅、地上生物量和地下生物量,运用主成分分析方法探讨了植物的生态适应性。结果表明:施工4 个月后与施工1 个月后相比胡枝子的保存率基本不变,而金叶莸、杨柴和柽柳的保存率均下降;施工2 年后植物的保存率基本保持稳定,表现为胡枝子(92%)> 金叶莸(85%)> 杨柴(75%)> 柽柳(73%);虽然不同植物的生长指标增量明显不同,但各生长指标增长速度总体表现为胡枝子、金叶莸均大于杨柴、柽柳;基径的变化与地上和地下生物量的变化之间呈显著正相关,相关系数分别为0.999 和0.915,地上和地下生物量之间也呈显著正相关,相关系数为0.901,其他生长指标之间没有显著相关性;生态适应能力高低表现为:胡枝子> 金叶莸> 杨柴> 柽柳。该研究结果可为内蒙古及类似地区的公路边坡植被建设和现浇网格技术的推广提供参考。
2015 Vol. 13 (5): 79-85 [摘要] ( 558 ) [HTML 1KB] [PDF 2423KB] ( 810 )
86 孙丽文,史常青,赵廷宁,李丹雄,赖文豪,丁万全
汶川地震滑坡治理区植被恢复效果研究
为了研究汶川地震后滑坡治理区的植被恢复能力,选取地震重灾区绵竹市汉旺镇为研究地点。采用Simpson多样性指数、Shannon鄄Wiener 多样性指数、Margalef 丰富度指数、Hurlbert 均匀度指数、林下植被生物量等8 个指标评价不同治理模式的植被恢复情况。利用主成分分析计算不同治理模式综合得分,对植被恢复效果进行综合评价。结果表明:1)治理模式区的植被以草本为主,治理模式区物种与自然恢复草地物种更为相似,不同治理模式之间物种相似性指数更高;2)植被恢复初期,草本层是林下干生物量的主要组成部分,林下植被生物量越大说明林地生产力越强;3)根据主成分和聚类分析将不同治理模式分为3 大类,未受损林地植物群落较为稳定综合得分最高,自然恢复草地与土袋阶梯+ 桤木川柳,竹栅栏+ 红麸杨植被恢复效果相当分为一类,其余治理模式归为一类。人工治理对滑坡体植被恢复起到一定的促进作用。
2015 Vol. 13 (5): 86-92 [摘要] ( 511 ) [HTML 1KB] [PDF 833KB] ( 913 )
93 王葆, 马俊明, 程金花, 于心怡, 戴矜君, 吕佩忆, 韩晓亮
华北土石山区砾石覆盖对土壤溅蚀的影响

为探讨降雨强度和砾石覆盖度与土壤溅蚀的关系,通过野外人工模拟降雨,采用自主设计的圆形溅蚀板定量研究不同砾石覆盖度(0、5%、10%、15%、20%)、不同降雨强度(40、80 和120 mm/ h)对土壤溅蚀量的影响。结果表明:在相同的砾石覆盖度下,溅蚀量与降雨强度成线性正相关;在相同降雨强度下,溅蚀量随砾石覆盖度的增加呈指数递减趋势;随着降雨强度的增大,土壤溅蚀量受砾石覆盖度影响的程度减小;土壤溅蚀量随溅蚀距离的增加先增大后减小;土粒飞溅距离与降雨强度呈正相关;砾石覆盖对抑制溅蚀具有重要影响。

2015 Vol. 13 (5): 93-98 [摘要] ( 776 ) [HTML 1KB] [PDF 861KB] ( 858 )
99 武晓莉,姚晶晶,贺龙云,党宏忠,张友焱,周泽福
黄土区不同施肥措施对新造农田土壤的改良效果
以晋西黄土区新造农田为研究对象,以大豆为种植作物,比较分析施用有机肥(M)、有机肥+ 无机肥(M+NPK)、生物菌肥(B)、生物菌肥+ 无机肥(B + NPK)、无机肥(NPK)和对照(CK)6 种措施对新造农田土壤物理性质的影响以及大豆产量的变化。结果表明:各施肥措施均能在一定程度上改善晋西黄土区新造农田土壤物理性质并提高大豆产量。1)B + NPK 措施在提高土壤最大持水量和田间持水量方面效果最显著,其最大持水量达362.80g/ kg,比CK 高15郾23%,比其他4种施肥措施高1.85%~4.46%;其田间持水量达340.20g/ kg,比CK 高15郾54%,比其他4 种施肥措施高1.45%~3.19%。2)M + NPK 措施在降低土壤密度、提高土壤孔隙度、改善土壤机械组成、促进水稳性团聚体形成、增加土壤有机质质量分数方面效果最显著,其大豆产量为5 种施肥措施之首,高达173.55g/m2 ,比CK 增产235郾95%,比其他4 种施肥措施增产18.20% ~125.80%。认为M + NPK 措施是晋西黄土区新造农田培肥与土壤物理性质改良的最佳选择。
2015 Vol. 13 (5): 99-104 [摘要] ( 525 ) [HTML 1KB] [PDF 825KB] ( 816 )
105 符素华,刘宝元,周贵云,孙中轩,朱小立
坡长坡度因子计算工具
地形(坡长坡度)因子是坡面土壤侵蚀模型USLE(通用土壤流失方程)或CSLE(中国水蚀方程)中的重要参数。本文选择了适合我国土壤侵蚀特点的坡长坡度因子计算公式,基于Visual Studio 2010 平台进行了程序编写,开发了LS计算工具。该工具界面友好且计算速度快,在32位计算机上可快速计算1万行伊1万列数据区域的坡长坡度因子,在64 位计算机上能计算4 万行伊4 万列数据区域的坡长坡度因子。本软件的开发可为区域土壤侵蚀评价以及水土保持措施规划服务。
2015 Vol. 13 (5): 105-110 [摘要] ( 1153 ) [HTML 1KB] [PDF 4289KB] ( 1775 )
111 陈文英,王晓军,辛亚,王兵,梅傲雪,温美佳
自燃矸石山多级隔坡反台山体稳定技术
煤矿矸石山极易发生自燃、滑坡等现象,其治理时的山体整形需将彻底灭火、防复燃、山体稳定与植被恢复相结合。在总结实体工程运行和实用施工技术经验的基础上,提出自燃矸石山多级隔坡反台山体稳定技术。通过隔坡布设方式、隔坡长度、反台宽度等系列数据组合的对比研究,取得隔坡反台山体稳定技术理论模型,并在具体工程实践中予以验证其适用性和有效性。该技术将此类矸石山坡面自上而下整理成隔坡与反台依次相间的坡面,隔坡长度设为10 m 左右、反台宽度设为2郾5 m 左右,并设置山体排水-蓄水系统、柔性坡脚、微地形、土矸混合、植被恢复等配套设施和措施,达到山体的稳定。南坪山矸石山治理后的结果证明该技术措施因地制宜、经济上可行、治理效果好,较好地解决了矸石山易自燃、复燃及山体难以稳定的问题,可在同类煤矸石山治理中加以借鉴。
2015 Vol. 13 (5): 111-117 [摘要] ( 334 ) [HTML 1KB] [PDF 0KB] ( 269 )
118 杨阳,杨建英,赵平,史常青,许泽宁,周枫
两种框格梁生态护坡技术及其应用效果———以安徽岳武高速公路为例
为了选择更适合在山区高速公路推广应用的生态护坡模式,选取安徽岳武高速公路边坡为试验区,以框格梁复合植被毯生态护坡技术及框格梁植生袋护坡技术作为试验坡面的植被恢复措施,调查并对比分析植物生长情况、土壤理化性质和水土保持效果。结果表明:施工半年后,采用框格梁复合植被毯生态护坡技术试验小区的灌木成活率、株高、基茎、冠幅、盖度均优于框格梁植生袋试验小区,且土壤孔隙度增加了2.78%,全氮增加了0.31 mg/kg,有效磷增加了3.59 mg/ kg,速效钾增加了4.79 mg/kg,有机质增加了3.06 g/kg,土壤侵蚀厚度减少了1.7 mm,土壤侵蚀量减少了2379.2 t/ km2 。对比2种生态护坡模式的经济成本,发现框格梁复合植被毯技术的施工效率更高,植被建植成本更低,养护费用及养护年限更少。
2015 Vol. 13 (5): 118-124 [摘要] ( 461 ) [HTML 1KB] [PDF 1843KB] ( 916 )
125 王秋铭,王胜,樊军
宇宙射线快中子法在土壤水分测量中的应用———以陕北六道沟流域为例
利用宇宙射线快中子法能够测量半径300m左右源区内的土壤水分含量,其较大的测量源区填补了传统点观测和遥感大面积观测尺度之间的空白。本文通过对比分析COSMOS 土壤含水量与TDT 土壤含水量,以验证宇宙射线土壤水分观测系统的可靠性,以期为黄土高原水蚀风蚀交错区的中尺度土壤水分测量提供依据。本试验利用国产宇宙射线土壤水分观测系统(COSMOS)于2014 年5 月21 日至10 月31 日对位于陕北神木县六道沟流域的坡地土壤水分进行自动监测,并用测量区典型点取样法对其校正。同时在源区内的试验小区埋设TDT 探头测量土壤含水量。结果表明:COSMOS土壤水分主要受源区内降水的影响,对每次降水不仅能做出灵敏反应,且反应剧烈程度明显受降水量的影响。COSMOS观测数据很好地反映了源区内坡地径流小区土壤水分的变化趋势。与3 种土地利用方式、2 个深度的TDT 探头所测得土壤含水量的平均值呈显著的线性相关关系,R2=0.76,均方根误差为0.022 cm3/cm3 。COSMOS 土壤含水量与0~10cm 土层含水量的相关系数均大于10~20cm土层,从本试验的数据来看,COSMOS 对于浅层(0~10cm)土壤平均含水量适用性较好。TDT 探头所测得的坡耕地土壤平均含水量与COSMOS 测得的土壤平均含水量的相关性略差于苜蓿地和撂荒地。本研究证实了宇宙射线土壤水分观测系统能够为坡面尺度土壤水分和径流预测模型提供数据。
2015 Vol. 13 (5): 125-131 [摘要] ( 453 ) [HTML 1KB] [PDF 1874KB] ( 1224 )
132 谢军,秦承志,肖桂荣,杨琳,雷秋良,刘军志,朱阿兴
模糊聚类方法在南方红壤小流域土壤属性制图中的应用———以长汀朱溪河小流域为例
详细的土壤属性空间分布数据是流域过程模拟和情景分析所需的重要基础数据,尤其是在土壤母质分布复杂、空间变异性大的南方红壤区,土壤采样的成本及数字土壤制图的有效性往往限制了详细土壤属性数据的获取。近年出现的基于模糊聚类进行目的性土壤采样及数字土壤制图的方法,可有效地降低所需土壤样点数并推测土壤属性的详细空间分布。为探索该方法在南方红壤区的可用性,本文选取福建长汀朱溪河小流域,利用模糊聚类方法设计少量的目的性土壤采样,在5 m 空间分辨率上进行土壤表层(0 ~ 20 cm)砂粒质量分数、有机质质量分数的预测性制图。对比利用已有1颐5万土壤类型图以分层随机布点结合普通克里格方法,以及土壤类型图属性数据连接法的土壤属性制图结果,基于30 个独立验证点及制图结果空间分布进行评价。结果表明:与普通克里格方法和土壤类型图属性数据连接法相比,模糊聚类方法仅需要很少的土壤样点,制图结果精度较好(表层砂粒质量分数和有机质质量分数的均方根误差分别为13郾81%、12郾56 g/ kg),且能很好地体现该流域内土壤的空间分布特点。因此,模糊聚类方法可适用于南方红壤小流域,能在显著降低数字土壤制图采样成本的同时,获得较好的制图精度。
2015 Vol. 13 (5): 132-139 [摘要] ( 496 ) [HTML 1KB] [PDF 6465KB] ( 911 )
140 张国全,韦丹,聂立水,朱清科,张岩,孙宾,高培鑫
液体地膜对黄土丘陵沟壑区侧柏林土壤性质影响
干旱缺水是影响黄土丘陵沟壑区植被恢复的主要因素。在黄土丘陵沟壑区侧柏林地喷施液体地膜,采用随机区组设计,通过分析处理与对照的试验数据,研究液体地膜对侧柏林土壤水分及养分的影响,解决在植被恢复过程中缺水少肥的状况。结果表明:1)喷施液体地膜后初次测量0 ~10、>10 ~20、>20 ~40、> 40 ~ 60 cm 土层的土壤含水量降低量处理比对照少0郾26%、0郾04%、0郾08%、0郾05%;降水后再次测量发现各土层土壤含水量降低量处理比对照少1郾35%、1郾28%、0郾52%、0郾23%;2)液体地膜降解后能有效增加土壤表层有机碳、全氮的质量分数,0 ~10 cm土层的土壤全氮质量分数处理比对照高0郾11g/ kg,土壤有机碳质量分数处理比对照高4郾27 g/ kg;3)试验期间8—9 月、9—10 月侧柏树高平均增量处理分别为对照的231%、224%;8—9 月、9—10 月地径平均增量处理分别为对照的305%、261%。建议在黄土高原地区造林时合理使用液体地膜。
2015 Vol. 13 (5): 140-144 [摘要] ( 470 ) [HTML 1KB] [PDF 827KB] ( 834 )
145 张耀方, 赵世伟, 王子龙, 李晓晓, 李明瑞, 杜璨
黄土高原土壤团聚体胶结物质的分布及作用综述
胶结物质是土壤团聚体形成与稳定的基础和核心。以黄土高原团聚体胶结物质的区域特点为基础,对已有的团聚体形成理论及各胶结物质在团聚体形成过程中的作用特点等相关研究成果进行综述,分析总结出黄土高原土壤团聚体胶结物质的分布具有典型的区域特性:黏粒质量分数较低且空间分布差异大,随土壤剖面加深而降低;碳酸钙质量分数整体为10%左右,随土壤剖面加深先升高后降低;有机碳质量分数从东南向西北逐渐降低,且随土壤剖面加深而降低。主要存在问题包括:胶结剂类型在团聚体形成过程的差异、具体作用方式、强度和机理方面缺乏针对性系统研究;因此提出了相应的研究方向:根据胶结物质在土壤剖面的规律性变化,针对土壤腐殖质层、过渡层、碳酸钙淀积层胶结剂分布特征,分别开展有机碳为主、有机碳和碳酸钙交互作用、碳酸钙为主3 种类型下的团聚体胶结过程、强度及机制研究。
2015 Vol. 13 (5): 145-150 [摘要] ( 650 ) [HTML 1KB] [PDF 1692KB] ( 1070 )
中国水土保持科学
 
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