黑土坡耕地土壤有机质空间变异及其与土壤侵蚀的关系——
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收稿日期:2011-10-26基金项目:国家基础研究发展计划项目课题(2007CB407201)作者简介:温磊磊(1985-),男,河北邢台人,博士生,主要从事土壤侵蚀环境效应评价研究。
E-mail :wenleilei777@ 通讯作者:郑粉莉(1960-),女,陕西蓝田人,研究员,博士生导师,主要从事土壤侵蚀过程、预报和侵蚀环境效应评价研究。
E-mail :flzh@ 水利学报SHUILI XUEBAO 2012年9月第43卷第9期文章编号:0559-9350(2012)09-1084-08雨型对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀影响的试验研究温磊磊1,郑粉莉1,2,杨青森1,沈海鸥1(1.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨凌712100;2.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌712100)摘要:降雨雨型对土壤侵蚀过程有重要的影响,也是当前土壤侵蚀研究的热点之一。
通过野外原位人工模拟降雨试验,设计了次降雨中平均降雨强度、总降雨量相同的4种不同降雨雨型(均匀型:降雨强度为60mm/h ;峰值型:降雨强度分布为30-90-60mm/h ;延迟型:降雨强度分布为60-30-90mm/h ;减弱型:降雨强度分布为90-60-30mm/h ),研究降雨雨型变化对东北黑土区坡耕地土壤侵蚀的影响。
结果表明:各雨型条件下休闲坡耕地径流总量的大小顺序为延迟型>减弱性>均匀型>峰值型,而土壤侵蚀总量的大小顺序为减弱型>均匀型>延迟型>峰值型。
延迟型雨型的坡面径流总量是其它雨型的1.02~1.45倍,减弱型降雨的侵蚀总量分别是均匀型、延迟型和峰值型的1.03、1.36和2.68倍。
同一雨强在不同降雨雨型中出现的位置不同,其产生的坡面径流量和侵蚀量对坡面总径流量、总侵蚀量的贡献率也不同,分布在降雨雨型起始位置的雨强对坡面径流量的贡献率最小;除30mm/h 降雨强度外,分布在降雨雨型起始位置的雨强对坡面侵蚀的贡献率最大。
典型黑土区侵蚀沟空间分布特征及主要影响因子分析——以黑龙江省引龙河农场为例杜书立;李浩;陈强;王禹辰;刘利春;窦家刚;张兴义【摘要】黑土区沟状侵蚀分布广泛,已经严重损毁农田并影响商品粮基地的大型机械化生产作业。
在GIS和RS技术支持下,结合地形地貌数据、野外侵蚀沟调查数据,运用GIS的空间分析功能,研究和讨论了黑龙江省引龙河农场侵蚀沟数量、毁地面积、分布规律、以及受自然因素和人为干扰主要影响因子的关系。
研究表明:在研究区农地内,单位面积内的侵蚀沟数量、沟壑密度和毁地面积均随着坡度的增大而增多,沟壑密度和毁地面积在分别到达峰值0.19 km·km-2和0.09 hm2·km-2后开始下降;阴坡的沟蚀大于阳坡;自1985年,耕地面积增加达6 000 hm2,增加了26.9%,均来自于草地和林地开垦,分别为3 200 hm2和2 700 hm2,占1985年草地总面积和林地总面积的20%以上。
在不同土地利用类型转化为耕地的过程中,草地开垦更易发生土壤侵蚀形成侵蚀沟。
【期刊名称】《土壤与作物》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】6页(P177-182)【关键词】黑土区;侵蚀沟;GIS;引龙河农场;土地利用变化【作者】杜书立;李浩;陈强;王禹辰;刘利春;窦家刚;张兴义【作者单位】中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室;黑龙江省引龙河农场【正文语种】中文【中图分类】S1570 引言土壤是人类最宝贵的自然资源和生存基础,随着人口增长和对资源开发强度的增大,土壤侵蚀已经成为区域可持续发展中不可忽视的问题[1]。
土壤侵蚀主要分为水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀3 大类,其中水力侵蚀最为普遍,而且对土壤的侵蚀伤害最为明显。
土壤侵蚀形态众多,由水力侵蚀造成的沟状侵蚀便是其中一种比较常见的侵蚀问题[2-5]。
沟状侵蚀形成的土壤侵蚀表现形式非常直观,具有控制难和治理难等特点。
核农学报 2010,24(1):0098~0103 98Journa l of Nu cle ar Ag ric u lt u ral S cie n ces 文章编号:1000 8551(2010)01 0098 06典型黑土直型坡耕地土壤侵蚀强度的小波分析王 禹1,2 杨明义1 刘普灵1(1 中国科学院/西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌 712100;2 中国科学院研究生院,北京 100049)摘 要:土壤侵蚀导致东北黑土坡耕地土地质量严重退化,研究东北黑土区典型坡耕地的土壤侵蚀规律,对控制坡耕地的水土流失以及深化土壤侵蚀规律的认识具有重要的意义。
本研究通过采集开垦近100年的黑土直型坡耕地的土壤样品,利用137Cs示踪技术,结合小波分析方法,研究了长坡长直型坡耕地50多年来土壤侵蚀强度的空间变化规律,结果显示4个断面顺坡方向上的坡面侵蚀强度均存在着坡长为142m的强弱交替变化的波动周期,这反映了长坡长直型坡土壤在长期的降雨侵蚀过程中,泥沙沿坡面输移的强弱交替变化。
通过对4个断面的侵蚀速率的数学拟合发现,用正弦函数的和拟合的结果最好, R2均在0 96以上,进一步说明了直型坡面侵蚀随坡长变化的波动性规律。
所研究的断面控制面积内平均侵蚀速率为3054t km-2 a-1。
关键词:土壤侵蚀强度;空间分布;小波分析;137Cs;坡耕地;黑土T HE WAVELET ANALYSIS ON THE S O IL ERO SI ON I NTENSITY I N THEBLACK S O IL S TRA I GHT CULTI VATED SLOPEWANG Yu1,2 YANG M i n g y i1 LI U Pu li n g1(1 S t a te K e y L abora t ory of S oil E rosi on and Dryland Far m i ng on L oe ss P lateau,Instit u te o f S oil and W a ter C onse rvation,Ch ineseAcade my o f S ciences/Nort hw est Sc i T e ch Universit y of Ag ric u lt u re and F orestry,Yang li ng,Shaanxi 712100;2 G radua t e S chool,Ch i nese A c ade my of Sciences,B eiji ng 100049)Abst ract:The so il qua lity of the northeast black so il cu ltivated sl o pes had been degenerated seri o usly due to so il erosion. An understandi n g o f the spatial distri b ution of so il erosi o n w as i m po rtant for desi g ning conservati o n pr ogra m s and deepeni n g the so il erosi o n rules.I n this paper,soil sa m ples w ere co llected on a l o ng and straight cu ltivated slope w hich located i n keshan county in H e long jiang Prov i n ce a l o ng4 transects,and the spatia l d istri b uti o n of so il erosion i n tersity w as studied using137Csm easure m ent and w ave let analysis.The results sho w ed that there ex isted a fl u ctuant period of so il erosion i n tensity w ith142m along4transects do w nslope,w hich suggested that the downsl o pe i n tensity o f so il transporting alternately changed be t w een w eak and str ong duri n g the i m pact of l o ng ter m erosive ra i n fa l.l M oreover t h e average erosion rate w ith i n the study area w as3054t km-2 a-1,the best fitti n g result(R2>0 96)o f the so il erosi o n rates along the four transects w as the sum o f si n e function.It w as further conv inced the correct n ess of the fl u ctuant of the erosion i n tensity on the study slope.K ey w ords:so il erosi o n i n tensity;spatial distri b ution;w avelet ana l y sis;137Cs;cultivated slope;black so il收稿日期:2009 08 05 接受日期:2009 10 13基金项目:国家重点基础研究发展规划973!(2007CB407201),教育部新世纪优秀人才!支持计划作者简介:王 禹(1983 ),男,内蒙古鄂尔多斯人,在读硕士生,主要从事土壤侵蚀研究的新技术、新方法研究。
黑土坡面垄侧少耕措施的土壤侵蚀特征分析刘殿民;沈海鸥;武佳龙;栾凤娇;牟廷森;王岩生【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2022(36)4【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/cm^(3))、上松下实(土壤容重分别为1.00,1.20 g/cm^(3))、上实下松(土壤容重分别为1.20,1.00 g/cm^(3))及全实(土壤容重均为1.20g/cm^(3))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。
【总页数】6页(P1-6)【作者】刘殿民;沈海鸥;武佳龙;栾凤娇;牟廷森;王岩生【作者单位】吉林农业大学资源与环境学院;吉林省正源环保科技有限公司;公主岭市勾家店水库灌区管理所;吉林省商品粮基地土壤资源可持续利用重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S157.1【相关文献】1.降雨类型对褐土横垄坡面土壤侵蚀过程的影响2.黑土区宽垄和窄垄耕作的顺坡坡面土壤侵蚀对比3.东北典型黑土区土壤侵蚀过程顺坡起垄垄沟水力学特征分析4.东北不同黑土厚度区多营力作用的坡面土壤侵蚀试验研究5.玉米秸秆粉碎还田对黑土坡面土壤侵蚀特征的影响因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高寒草甸坡地“黑土滩”土壤养分特征分析摘要:通过野外调查和室内分析,研究了高寒草甸坡地“黑土滩”土壤养分分布特征。
结果表明,除全磷和速效磷外,其他各养分在不同退化梯度下差异极显著。
土壤全氮、全磷、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量随着草地土层的加深呈下降趋势,滩地土壤养分高于坡地,滩地土壤各养分含量分别比坡地增加了37.78%、25%、26.12%、19.16%、22.12%和55.78%。
关键词:坡地;黑土滩;土壤养分;高寒草甸Nutrients Analysis of Slopin g Field “Black Soil Land” in Alpine MeadowAbstract:The purpose of this study was to investigate nutrients characteristics in Alpine Meadow “Black soil land”. The results showed that the content of total N,total P,organic matter available N,available P,available K reduced with the inrease of the depth of soil layer. Their content in sloping land were lower than that in plain land by 37.78%,25%,26.12%,19.16%,22.12% and 55.78%,respectively. Total P,available P and other kinds of nutrients has the visible diversity in different degree of degradation.Key words:sloping field;black soil land;soil nutrients;alpine meadow青藏高原东部分布最广的高寒草甸,是高原上最主要的放牧利用草地资源类型,也是青藏高原发展畜牧业生产的基础保证。
第18卷第6期2020年12月中国水土保持科学Science of Soil and Water ConservationVol.18No.6Dec.2020东北黑土区坡耕地土壤团聚体稳定性与结构特征梁春林,王彬覮,张文龙(北京林业大学水土保持学院重庆三峡库区森林生态系统野外科学观测研究站,100083,北京)摘要:表层土壤团聚体稳定性对坡面土壤侵蚀过程具有重要影响。
应用Le Bissonnais(LB)法和电镜扫描(SEM)对我国东北典型黑土区雨季前坡耕地表层(0~1cm)与亚表层(1-10cm)土壤团聚体稳定性和结构特征进行分析,以期为坡面水蚀防治提供理论支持。
结果表明:在快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和机械振荡(ST)3种处理下表层土壤团聚体平均质量直径(MWD)均显著低于亚表层,且整体呈MWD fw<MWD SW<MWD st的趋势。
黑土团聚体的主要破碎机制为“气爆”作用引发的消散作用,其次为黏粒膨胀作用;MWD e可作为黑土团聚体稳定性的主要评价指标。
FW处理下土壤团聚体主要向<0.2mm粒级转化,表层土壤团聚体的转化比例大于亚表层土壤团聚体;SW和ST处理下土壤团聚体主要向>0.2mm粒级转化,表层土壤团聚体的转化比例小于亚表层土壤团聚体。
土壤团聚体MWD与SEM孔隙率呈显著负相关,而与土壤有机质量分数(SOM)呈显著正相关(P<0.05)。
SOM对典型黑土团聚体稳定性有促进作用,黏粒质量分数和团聚体孔隙度在一定程度上降低了土壤团聚体稳定性。
关键词:Le Bissonnais法;团聚体稳定性;SEM;典型黑土区中图分类号:S157文献标志码:A文章编号:2096-2673(2020)06-0043-10DOI:10.16843/j.sswc.2020.06.006Stability and structural characteristics of soil aggregates on sloping farmlandin black soil region,Northeast ChinaLIANG Chunlin,WANG Bin,ZHANG Wenlong(Three-gorges Reservoir Area(Chongqing)Forest Ecosystem Research Station,School of Soil and Water Conservation,Beijing Forestry University,100083,Beijing,China)Abstract:[Background]As an important grain production base in China,the black soil area of Northeast(NE)China suffers from serious soil erosion.Soil aggregate stability has profound impact on soil erosion processes.To compare the susceptibility of soil aggregates for surface/subsoil,different aggregate breakdown mechanisms should be considered.The objectives of this study were to assess the variations between surface soil and subsoil aggregate stability under different breakdown mechanisms,and to quantify changes of the micro-structural characteristics,provide theoretical basis for soil erosion control of slope farmland during rainy season.[Methods]Based on line-transect sampling,six typical slopes were selected as the research areas in the black soil region of NE China.Seventy-two top-surface(0-1 cm)and subsoil(1-10cm)of undisturbed soil samples were collected from ridges and ditches on the typical slopes randomly.Soil aggregate stability was determined by Le Bissonnais(LB)method,including fast wetting(FW),slow wetting(SW)and stirring(ST)treatments,and structural characteristics were observed by scanning electron microscope(SEM).In addition,soil organic matter收稿日期:20191118修回日期:20201011项目名称:国家重点研发计划“坡面复合侵蚀的水土保持措施防蚀机理”(2016YFE0202900);国家自然科学基金“黑土坡耕地冻融一水力复合侵蚀动力过程与量化表征”(41977060)第一作者简介:梁春林(1995—),男,硕士研究生。
中国东北黑土退化形式自然控制因素及演变趋势中国东北地区黑土是世界上最肥沃的土壤之一,但近年来由于人类活动和自然因素的影响,黑土退化的形势愈发严峻。
黑土的退化形式主要包括剖面土壤发育不完善、土壤质量下降、土壤结构破坏、水土流失等。
首先,黑土的剖面土壤发育不完善是其退化的一个主要形式。
黑土的发育需要较长的时间,其主要特征是表层土壤富含有机质和养分,深层土壤保持一定的结构和质量。
然而,随着农业生产方式的改变和过度利用,黑土表层土壤的有机质含量逐渐降低,土壤肥力受损,剖面土壤发育变差,导致土地退化。
其次,黑土的土壤质量下降也是其退化的一个重要表现形式。
黑土原本富含养分,并且具有良好的保水保肥能力,但由于长期的过度耕作和不合理的施肥措施,导致土壤养分流失严重,土壤质量下降。
此外,农药、化肥等大量的使用也使得黑土中的不可降解物质含量增加,对土壤生态环境造成一定的污染。
土壤结构破坏是黑土退化的另一个方面。
黑土的结构本来稳定,透气性和保水性好,但随着人类的大规模开发和不恰当的土壤管理,土壤结构逐渐破坏。
过度耕作和水浸下场农业等生产方式导致土壤颗粒糜烂,结构松散,容易发生下滑和坍塌,使土壤变得贫瘠和不利于作物生长。
水土流失是黑土退化的另一重要表现形式。
随着人类开发的不断加剧,东北地区大面积的生态系统退化,特别是森林等植被的消失,使土壤暴露在气候和水流的冲击下,导致大量的水土流失。
水土流失不仅直接导致土地的肥力降低,还会引发河流的淤积,水资源的短缺等问题。
以上是黑土退化的主要形式,但也存在一些自然因素和控制因素对黑土退化产生影响。
自然因素包括气候变化、地质构造等,它们对黑土的影响主要表现在水文条件变化、土壤侵蚀等方面。
例如,气候变暖导致降水量和蒸发速率的变化,进而影响土壤含水量和土壤质量;同时,地质构造的变化也会影响土壤的形成和演化。
另外,人类经济活动对黑土退化也有重要影响。
过度开垦、过度放牧、过度投入农药和化肥等都会对黑土造成损害。
第18卷第2期2004年4月水土保持学报Journal of S oil and Water C onservationV ol.18N o.2Apr.,2004 中国东北黑土区土壤侵蚀环境Ξ范昊明1,2,蔡强国1,王红闪3(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.沈阳农业大学水利学院,辽宁沈阳110161;3.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100)摘要:分析了黑土腐殖质、黑土母质、黑土区气候、地貌、植被及人类开垦等活动与黑土侵蚀之间的关系,指出了黑土区农业开垦与耕作是导致黑土流失的主要原因,同时,在人类干预条件下,某些自然因素对黑土加速侵蚀的影响就会明显地凸现出来。
实际上,黑土区独特的自然环境与人类活动方式已经使其成为目前中国土壤侵蚀潜在危险性最大的地区之一。
目前,黑土流失速度相当快,不少地区已经出现了成土母质露于地表的现象,土壤侵蚀严重。
如果我们现在还不能正确认识黑土地治理的紧迫性,黑土区很快就将变为名副其实的“不毛之地”了。
关键词:东北黑土区; 自然地理环境; 人类活动; 土壤侵蚀中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:100922242(2004)022*******Condition of Soil Erosion in Phaeozem R egion of N ortheast ChinaFAN Hao2ming1,2,C AI Qiang2guo1,W ANG H ong2shan3(1.Institute o f G eographical Sciences&Natural Resources Research,C AS,Beijing,100101;2.College o f Water Conservancy,Shenyang Agriculture Univer sity,Shenyang110161;3.Institute o f soil and water conservation,C AS&Ministry o f Water Resource,Yangling Shaanxi712100)Abstract:The relationships between the s oil erosion of phaeozem in the northeast region of china and humus,s oil parent material,climatic condition,land feature,vegetation and man′s activity in this area have been analyzed.It has been point2 ed out that the reclamation on a large scale in the phaeozem region is the primary reas on causing s oil erosion in this place, and at the same time,several natural factors that are the potential factors to affect s oil erosion have played m ore significance role in accelerated erosion after human broke into the phaeozem region.In fact,the phaeozem region of northeast China has became the m ost hazard region of potential erosion now for it′s unique physical geography environment and man′s activity. At present,the phaeozem region is subjected to severely s oil erosion and at s omewhere the loess m other material is exposing to the air.S o we must action now to explore the law of s oil erosion and to cure the s oil erosion using this law,or else,the phaeozem region of northeast China will became the real barren land.K ey w ords:phaeozem region of northeast China; physical geography environment; manπs activity; s oil erosion中国东北地区土壤普遍呈暗色,发育有肥力高、性状良好的黑土、黑钙土、草甸土等。
关于农田尺度下土壤有机质的空间变异研究随着全球气候变化的加剧和土地资源的日益紧张,农田土壤的肥力和质量成为农业可持续发展的重点关注对象。
土壤有机质作为土壤养分的主要来源之一,其空间变异性对于农田管理和土壤改良具有重要意义。
本文旨在通过对农田尺度下土壤有机质的空间变异进行研究,探讨不同尺度下土壤有机质的变异规律和影响因素,为农田土壤肥力管理和保护提供科学依据。
一、研究背景土壤有机质是土壤中非常重要的组分,对土壤结构改良、水分保持、营养储备等起着重要作用。
而土壤有机质的空间分布不均匀性是造成土壤肥力不均衡的重要原因之一。
对土壤有机质的空间变异规律进行研究,不仅有助于科学合理地进行土壤管理,提高土壤肥力,还有利于土壤保护和环境保护。
二、研究方法本文选取某农田作为研究对象,以土壤有机质含量为指标,采用空间插值法和地统计学方法对农田尺度下土壤有机质的空间变异进行研究。
通过采集不同位置和深度的土壤样品,获取土壤有机质含量数据,并利用地统计学软件对数据进行插值和空间变异分析。
结合气象、生物和土壤理化性质等相关因素,分析其对土壤有机质空间变异的影响。
三、研究结果与讨论在气象要素方面,降水量、温度和光照等因素直接影响了植物生长和腐植质的分解,进而影响土壤有机质的积累和分布。
在生物因素方面,植物根系活动和微生物代谢对土壤有机质的分解和转化起着重要作用。
而土壤理化性质如土壤质地、pH值、通气性等也对土壤有机质的累积和分布产生影响。
通过对这些影响因素的综合分析,我们可以更加深入地理解土壤有机质的空间变异规律,为科学合理地进行土壤管理提供重要依据。
通过合理调控气象水文条件和优化作物布局,可以促进土壤有机质的积累和分布均衡,提高土壤肥力,保护土壤生态环境。
四、结论与展望未来,我们可以进一步开展多个样地的调查和数据分析,深入研究不同地理环境和管理措施下土壤有机质的空间变异规律。
结合遥感技术和地理信息系统,提高土壤有机质空间变异的精细化程度,为精准施肥和农田管理决策提供更为科学的支撑。
黑土坡耕地水保措施下土壤水分时空变异分析张兴义;王禹宸;李浩;陈强;陈帅【期刊名称】《东北农业大学学报》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】利用经典统计学和地统计学对黑土坡耕地水保措施下土壤水分含量的时空变异规律进行研究,结果表明,黑土坡耕地土壤水分呈现中等强度的空间异质性,水土流失对土壤含水量的影响可达2 km,采取水保措施可逐渐减弱其空间异质性,对土壤水分的影响可缩短到100 m以内。
不同水保措施对减弱土壤水分空间变异程度表现不同,其中梯田和地埂植物带最为显著。
合理使用人工水保措施是黑土坡耕地高效管理的重要措施。
【总页数】6页(P59-64)【作者】张兴义;王禹宸;李浩;陈强;陈帅【作者单位】东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨 150030; 中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨 150081;东北农业大学资源与环境学院,哈尔滨150030;中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨 150081;中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨150081;中国科学院东北地理与农业生态研究所,哈尔滨 150081【正文语种】中文【中图分类】S153.6【相关文献】1.保护性耕作对黑土区坡耕地土壤水分的影响 [J], 武海霞;耿宝江2.不同水保措施下红壤坡耕地浅层土壤水分含量对降雨的响应 [J], 郑太辉;汤崇军;徐铭泽;蔡袁海;陈晓安3.限制入渗域下滴灌土壤水分时空变异特征研究 [J], 宁莎莎;徐利岗;张林;王怀博4.基于GM(1,1)-AR模型和AR模型的黑土区坡耕地土壤水分预测 [J], 王翠翠;魏永霞5.东北黑土区坡耕地地形因子对土壤水分和容重的影响 [J], 葛翠萍;赵军;王秀峰;李勇;张兴义因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。