东北松嫩典型黑土区长缓坡耕地土壤侵蚀沿坡长变化规律及其对土壤质量的影响

东北黑土区,尤其是农垦地区,是我国重要的粮食生产基地。土壤侵蚀导致耕地质量严重退化,威胁粮食安全。选取克山农场坡长为1020 m的直型坡、凹型坡和凹—直复合型坡耕地,利用¹³⁷Cs示踪技术估算坡面土壤侵蚀模数,测定土壤有机碳作为耕地土壤质量参数,揭示典型黑土区长缓坡耕地土壤侵蚀强度沿坡长变化规律及耕地土壤质量参数的响应。结果表明：（1）不同坡形长缓坡耕地土壤侵蚀差异显著,直型坡多年平均侵蚀速率（3040 t·km^-2·a^-1）<复合型坡（3395 t·km^-2·a^-1）<凹型坡（4220 t·km^-2·a^-1）。（2）直型坡、凹型坡、凹—直复合型坡均呈现出侵蚀强—弱周期性变化规律,其振荡周期分别为380 m、250 m和300 m。（3）土壤有机碳含量与土壤侵蚀速率呈极显著负相关关系,其沿坡长变化规律与土壤侵蚀速率沿坡长变化规律相反。土壤侵蚀是造成黑土坡耕地土壤质量退化的直接原因,研究结果可为黑土长缓坡耕地水土保持措施的精准布设及土壤养分管理提供理论支持。     

采深对煤矿沉陷区坡面形态及侵蚀的影响分析

井下采煤产生的大范围岩移必然最终改变原有地表形态并影响坡面侵蚀特征及规律。该文从井下与地表相结合的新视角,结合彬长矿区水土流失特征和典型煤矿采矿条件,以采深、地表坡面坡度等因素为变量,构建了30个不同类型的数值模型,通过数值模拟方法研究并揭示井下采深对地表坡面形态及侵蚀的影响规律。结果表明:(1)随着采深的增加,地表坡面坡度增大幅度呈现减小的变化趋势。在相同采深条件下,坡度增大率与坡面自然坡度整体上呈负相关。(2)随着采深的增加,地表坡面坡长减小幅度呈现减小的变化趋势,且自然坡度越小,该变化趋势越明显。地表坡面坡长减小率与自然坡度随着采深的增加呈现先正相关后负相关的关系,自然坡度为26.57°是拐点。(3)采深的增加会削弱地表坡面产流产沙的强度增幅,缓解坡面侵蚀加剧的程度,这种效应在坡度较小的坡面更加显著。井下采煤引起地表坡面坡度的增大是产生这一规律的主因。     

长输管道河沟道水毁危害探析

通过长输管道沿线地质灾害调查与风险评价,统计分析得到河沟道水毁是最为发育、风险性较大的灾害类型之一,其破坏方式可划分为河沟床冲刷下切、河沟床淤积抬升和岸坡坍塌3类。依据长输管道敷设方式及其与河沟道水毁位置关系,可划分为管道穿越河沟道、管道跨越河沟道、管道顺河沟床敷设和管道顺岸坡敷设4类。重点分析不同敷设环境下长输管道河沟道水毁的危害特征,在此基础上,采用层次分析法进行危害程度对比分析,为管道建设与安全运营提供理论依据。     

奥林匹克森林公园典型人工林地非点源污染输出特征分析

选取北京奥林匹克森林公园的典型人工林地为研究对象,通过对天然降雨径流过程及泥沙、氮、磷等污染物浓度随径流变化过程的监测,研究公园典型密草林她覆盖下,不同坡形及人工沟渠汇流条件下的径流及污染物浓度、形态和负荷的输出特征.结果表明,相同降雨条件下,林地1的坡长/坡宽比小,径流深度大,林地1坡度较大的草皮型汇流沟渠对径流的削...     

黄土区坡面尺度微地形和次降雨对5 m土壤水分影响的典型个例分析

微地形和次降雨是坡面尺度土壤水分状况与侵蚀强度的重要影响因素。为阐明其对坡面土壤水分空间分布及其变异性的影响,采用高密度布点方法,结合经典统计学,研究了陕北黄土区坡面尺度微地形和次降雨对0—5 m土壤水分数量与空间分布特征的影响。结果表明:(1)次降雨(降雨量为88.6 mm)对土壤水分的影响深度为0—40 cm;(2)在垂直剖面上降雨前坡面、降雨后坡面及降雨后坳沟,三者土壤水分均在表层为降低型,中间为稳定型,深层分别为波动型、增长型和降低型;(3)表层(0—40 cm)降雨前坡面与降雨后坡面和坳沟均有显著性差异,表层土壤水分与其他各土层之间差异显著(P0.05);(4)沿坡长方向降雨前后坡面表层土壤水分变化趋势相同且与降雨后坳沟变化趋势相反,在10—50 m坡长三者的深层土壤水分变化趋势一致。研究结果可为坡面尺度土壤水分优化管理提供参考依据。     

土壤可蚀性及其在侵蚀预报中的应用

土壤可蚀性是土壤侵蚀预报和土地利用规划的重要参数,国外已有物理意义明确、可操作性强、应用方便的土壤可蚀性定义和指标。国外的指标在我国不适用,而我国又没有这样的指标。在系统全面查阅和分析６０多年来已有研究成果的基础上,根据我国具体情况,提出我国土壤可蚀性指标的定义和测定方法,即在１５°坡度、２０ｍ坡长、清耕休闲地上,单位降雨侵蚀力所引起的土壤流失量。这一标准的确定对规范土壤可蚀性实验研究,促进我国土壤侵蚀预报模型的建立有重要意义     

喀斯特不同坡位圆果化香的生理与形态特征比较

以喀斯特不同坡位的圆果化香为研究对象,测定上坡和中坡的土壤理化性质、圆果化香叶片的生理生化以及形态指标,研究不同坡位下圆果化香种群的水分调控、光合能力和形态特征的适应性差异。结果表明:(1)土壤含水量中坡比上坡高出94.73%,土壤有机质含量高出81.96%;土壤有效磷含量中坡高于上坡,全氮和全钾含量在两个坡位相差不大。(2)叶片净光合速率(Pn)日变化在上午9:00~11:00和下午13:00~16:00时中坡高于上坡,在"光合午休"时略低于上坡;Pn在中坡10时达到全天最高值7.53μmol·m~(-2)·s~(-1),而上坡在11时达到全天最大值7.03μmol·m~(-2)·s~(-1);叶片蒸腾速率(Tr)日变化在9:00~12:00中坡高于上坡,在12:00~15:00低于上坡。(3)圆果化香在中坡的叶片叶绿素a、b和总叶绿素含量分别比上坡高74.35%、80.89%、76.57%,丙二醛含量中坡小于上坡。(4)圆果化香叶片的平均长、宽、叶面积、叶片干重均为中坡大于上坡,而比叶面积上坡大于中坡;球果直径在中坡为2.65±0.16cm,比上坡大31.84%,球果的平均种子数量比上坡多27个。综合而言:由于坡位的差异,上坡土壤养分比中坡低得多,不能很好地供给植物生长;上坡圆果化香在水分输入方面不及中坡,而在水分输出方面高于中坡且调控不及时和不合理;在一天的光合作用中,中坡能积累更多的光合产物。     

延河流域不同立地条件下植物-枯落物-土壤生态化学计量学特征

通过对黄土高原延河流域不同立地条件的植物、枯落物和土壤进行调查、取样和分析,选取不同立地条件下的共有植物达乌里胡枝子,研究了不同立地条件下共有植物-枯落物-土壤的碳、氮、磷化学计量特征,以期探索不同立地条件中的元素迁移和转化。结果表明：1）土壤碳氮比的平均值为10.88,土壤碳磷比和氮磷比的平均值分别为23.14和2.13。2）土壤碳氮比表现为阳坡>阴坡、沟坡>峁坡,氮磷比无显著差异;共有植物碳氮比表现为阳坡>阴坡,峁坡>沟坡,碳磷比和氮磷比为阴坡>阳坡,峁坡>沟坡;枯落物碳氮比表现为阳坡>阴坡,峁坡>沟坡;氮磷比和碳磷比在不同立地条件中均表现为阴坡>阳坡,沟坡>峁坡。3）通过对不同立地条件下植物-枯落物-土壤化学计量特征的探讨,得知沟坡条件下土壤有机碳累积速率相对高于峁坡,阳坡土壤有机碳固定大于阴坡,各立地条件中土壤全磷含量相对一致;在植物生长后期以及枯落物分解过程中,阳坡和峁坡表现为氮素迁移转化相对强烈,阴坡和沟坡则有利于磷的迁移和转化。     

水位涨落引起的库岸再造对岸坡稳定性的影响研究

自三峡库区开始蓄水以来,岸坡岩土体遇水饱和,物理力学强度降低,并受到周期性的河流地质作用,产生冲刷和淤积,最终造成岸坡地形的改变,即库岸再造,而目前岸坡稳定性研究未考虑库岸再造的影响。以巫山县某岸坡为例,对比分析了蓄水前后岸坡地形的变化特征,并利用数值模拟方法对岸坡地下水渗流特征和稳定性进行了研究。结果表明:岸坡不同位置和高程处地形的改变因地表水力特征的差异而有所不同;随着库水位的下降,岸坡地下水浸润线平缓下降,但坡度较陡一侧岸坡地下水渗流水力梯度更大,且在同一工况下,地形改造后的岸坡稳定性更高。     

喀斯特白云岩坡地土壤异质性特征与土壤保育模式研究

在"石漠化"相对较低的白云岩典型坡地上,对石质地块、石土质地块、土石地块和土质地块的土石结构、土壤厚度、土壤颗粒结构等土壤空间异质性特征进行测量分析。随着坡长与坡位的变化,样方内出现受侵蚀后搬移堆积的土壤数量增加,同时土壤厚度的变异系数由1.7降低到0.63,但是>2mm的土壤颗粒比例从13.66%增加到23.48%,土壤侵蚀致使土壤颗粒结构出现"粗粒化"趋势。结合与侵蚀环境因素的相关分析,提出不同土壤异质性特征坡地地段的土壤保育模式。