土壤可蚀性动态变化规律研究

通过回顾已有的研究成果，分析评价了现有具有代表性的土壤可蚀性评价指标的优缺点，提出了建立适用于土壤侵蚀预报的可蚀性评价指标的原则。并运用野外观测资料，计算分析了我国黑土、黄土，以及日本火山灰土等土壤可蚀性的季节变化规律，深入研究了土壤可蚀性随次降雨强度、不同强度段降雨组合的变化趋势。结果表明，单位降雨侵蚀力所对应的土壤流失量是反映土壤性质与流失量之间定量关系的最好指标，但不能把目前使用的土壤可蚀性指标直接移植于次降雨模型中。土壤可蚀性具有明显的季节变化，而其变化规律还存在地域差异性。采用最大30分钟雨强大于25－30mm/hr降雨的侵蚀产沙资料，计算的土壤可蚀性值比较稳定且接近该土类可蚀性的多年平均值。     

土壤可蚀性模拟研究中的坡长选定问题

土壤可蚀性是评价土壤对侵蚀敏感程度的重要指标,是土壤侵蚀预报的重要参数,准确评价土壤可蚀性、建立不同土壤类型的土壤可蚀性K值库具有重要意义。在总结前人研究成果的基础上,运用室内模拟试验、野外模拟降雨试验资料和野外观测小区资料,计算了不同坡长小区的K值,并对坡长对K值的影响加以分析研究。结果表明,坡长较短时,土壤可蚀性随坡长的增加而增大,且变化明显;坡长大于15 m时,K值相对趋于稳定,该结论为K值模拟研究中小区的坡长选择提供了一定的理论依据。     

土壤可蚀性研究述评

土壤可蚀性是土壤对侵蚀作用的敏感性。对土壤可蚀性的研究是认识土壤侵蚀机理的一个重要环节。土壤可蚀性可以通过测定土壤的理化性质、水冲、模拟降雨、小区和风洞试验测定,可以使用土壤侵蚀模型与诺谟图计算土壤可蚀性。研究中产生了许多可蚀性指数和计算公式。土壤可蚀性是一个相对的概念,它受空间变化、土壤性质的时间动态变化和人类活动等因素的影响。在土壤可蚀性的研究中存在着一些不足,具体表现为:农田土壤是土壤可蚀性研究的主要对象,区域之间的土壤可蚀性缺乏对比,因此加强对土壤可蚀性机理、实验与风水复合侵蚀作用下土壤可蚀性的研究有着十分重要的意义。     

地震灾区生态治理初期土壤抗蚀性特征——以汶川地震典型区为例

土壤抗蚀性可客观表征土壤结构对各类侵蚀的抵御能力,生态恢复可引起土壤抗蚀性变化。研究地震灾区生态治理初期土壤抗蚀性,有利于了解震后生态恢复对土壤抗蚀性的影响效应。本文通过野外调查与室内分析,运用主成分分析法对汶川和绵竹地震灾区土壤抗蚀性进行综合研究。结果表明:(1)地震灾区生态治理初期,汶川和绵竹植被受损区经过生态恢复,土壤理化性质均发生不同程度的变化,进而影响土壤抗蚀性。两受灾区在土壤有机质含量、机械组成及抗蚀性指数方面存在差异;(2)单一指标不能全面反映该地区土壤抗蚀性的强弱;(3)受灾区植被受损治理区土壤抗蚀性综合指数显著低于未受损区,但与受损未治理区差异不显著,特别是绵竹植被受损治理区土壤抗蚀性综合指数较受损未治理区出现了降低趋势。绵竹植被受损治理区和受损未治理区的土壤抗蚀性综合指数高于汶川;(4)表征研究区土壤抗蚀性的11个指标可简化为:土壤最大持水量、总孔隙度、有机质、全氮、粉粒含量、砂粒含量6个指标,并与土壤抗蚀性综合指数进行拟合,获得土壤抗蚀性评价模型:Y=0.096X_1+0.332X_2+0.198X_3-0.040X_4-0.062X_5-0.398X_6+20.499,R~2=0.9977,拟合程度较好。以上研究结果可为地震灾区土壤抗蚀性的后续研究及评价指标体系的构建提供参考。     

乌兰布和沙漠典型植物群落土壤风蚀可蚀性研究

为探明植被恢复对乌兰布和沙漠土壤风蚀可蚀性的影响,以乌兰布和沙漠内不同沙地固 定阶段的 8 种典型植物群落及群落内表土作为研究对象,对土壤物理因子（可蚀性颗粒含量、土壤 含水量、有机质含量）、土壤结皮因子、植被因子 3 类土壤风蚀可蚀性因子指标进行监测,分析土壤 风蚀可蚀性因子在不同植物群落类型间、沙地固定阶段间的差异。结果表明：（1）在乌兰布和沙漠 典型植物群落中,沙蓬、沙生针茅、盐爪爪等草本植物群落的土壤风蚀可蚀性最强,白刺、梭梭、沙 冬青等灌木植物群落土壤风蚀可蚀性弱于草本植物群落,说明灌木林能显著降低土壤风蚀作用。 （2）随着沙地的不断固定,土壤结构不断发育,土壤可蚀性不断降低,土壤风蚀可蚀性强弱表现为 固定沙地<半固定沙地<流动沙地。（3）土壤可蚀性颗粒含量、土壤有机质含量、土壤含水量、土壤结 皮、植被因子与植被类型及沙地固定阶段具有显著相关关系。因此,在沙区生态建设工程中,为了 减少土壤风蚀量,不仅要考虑物种的选择,还要促进人工生态系统的演替和恢复,从而有效降低土 壤风蚀可蚀性。研究结果可为乌兰布和沙区植被生态系统服务功能的科学评价、防沙治沙工程的 建设与管理提供一定参考。     

青海湖流域土壤可蚀性K值研究

以土壤亚类为基础,依据青海省第二次土壤普查资料建立了青海湖流域土壤亚类理化性质数据库.使用Wischmeier建立的通用方程计算土壤可蚀性K值,利用三次样条函数插值方法转换不同粒径标准的土壤质地;分别使用土壤有机质含量和土壤最小饱和水力传导率来确定土壤的结构和渗透级别.根据计算结果,建立了青海湖流域土壤可蚀性的分级指标.结果显示,中等和高等可蚀性K值的土壤面积分别占流域土壤总面积的72.1%和15.5%,土壤易于侵蚀.使用Arc/Info对青海湖流域土壤地图进行数字化得到值的K空间分布图,分析了流域可蚀性K值的分布规律及其土壤沙化原因,这对青海湖流域水土保持及流域长期规划具有重要意义.     

西藏高原土壤可蚀性及其空间分布规律初步研究

采用数学模型和GIS分析相结合的方法，以西藏自治区土壤普查资料为数据源。计算出西藏高原各土种的土壤可蚀性K值。在此基础上，以县为单元并运用面积进行加权平均，获得该区的土壤可蚀性K值分布图。对高原特殊成土条件下可蚀性的研究与探索，有利于深入理解西藏高原的土壤侵蚀特点、规律及其成因，提高土壤侵蚀的预报精度。     

不同栽杉代数土壤抗蚀性的变化

采用标准地定位研究方法对杂木林及１代,２代,３代和４代杉木人工林土壤颗粒,土壤团聚体组成进行比较分析,结果表明：杂木要受人为干扰少,土壤颗粒及土壤团聚体组成较好,抗蚀性最好;但１代,２代,３代和４代分别是在杂木林及前１代林的采伐迹地上经再度干扰建立起来的,土壤结构破坏率加大,土壤团聚体稳定性减小,因而随着杉木林取代杂木林及杉木连栽代数增加,土壤抗蚀性减弱。     

坝上高原土壤不可蚀性颗粒与耕作方式对风蚀的影响

对河北省坝上高原农田土壤风蚀及其三个主要影响因素（土壤不可蚀性颗粒、土壤微地形和作物残余物）的野外观测和研究结果表明，在棵露平坦的秋翻地，土壤风蚀量随不可蚀性颗粒含量的增加而减少；春翻地土垄高度（犁沟深度）和留茬地作物残余物盖度的增加使土壤风蚀量大大减少，而且土壤微地形作物残余物和土壤不可蚀性颗粒的综合影响，对降低土壤风蚀量更为有效。据此认为，在防护林体系很不完善的坝上高原，只要实行合理的耕作方式，即秋季留茬、增加作物残余物，春季深翻，增高土垄（或加深犁沟深度）可有效地控制土壤风蚀、减轻风蚀危害。     

不同时间尺度下农田土壤风蚀可蚀性的变化

土壤风蚀可蚀性（简称土壤可蚀性）作为风蚀模型的必要输入参数之一,会随风蚀事件过程、耕作措施以及气象气候等因素发生显著变化,但目前对其变化趋势尚认识不足。本文采用野外观测、采样分析与空间换时间的方法,就次风蚀事件、风蚀月、风蚀季、多年4个时间尺度下坝上地区农田土壤可蚀性变化问题进行研究。结果表明：严重风蚀事件过程中,地表土壤中粒径<0.85 mm干团聚体颗粒的含量明显降低,临界起沙摩阻风速明显升高,输沙率明显减弱,三者均显示土壤可蚀性出现明显降低的趋势。风蚀月、风蚀季和多年3个时间尺度下,农田特别是翻耕农田土壤可蚀性均呈下降的趋势,并且时间尺度越长,土壤可蚀性的下降幅度越大。强烈的风蚀搬运作用可能是造成各时间尺度下坝上地区农田土壤可蚀性普遍下降的主因。为了降低坝上地区农田风蚀的危害,应减少新农田的开垦并尽量避免在风蚀事件高发期进行农田翻耕。     

我国东部土壤有机碳的密度及转化的控制因素

根据第二次土壤普查资料，计算了我国东部土壤的有机密度和储量，并通过田间和室内试验的结果，分析了影响农田土壤中有机碳转化的因素。结果表明，我国东北地区土壤有机碳密度变幅为2．5－73．3kg C/m^2，平均值为10．5kg C/m^2，而在东南热带亚热带地区，剖面土壤有机碳密度变幅为3．9－16．7kg C/m^2，平均值为9．52％kg C/m^2。随着木质素含量和土壤粘粒含量的增加，植物物质的分速率下降，而土壤温度，pH和游离碳酸钙含量的增加促进了 植物物质的分解；淹水的水田中植物物质的分解速率通常低于旱地；土壤性质和有机物组成对植物物质分解的影响可以掩盖气候条件的影响，而土壤游离碳酸钙可以掩盖土壤质地的影响。     

科尔沁沙地人工林下结皮发育对表土特性影响的研究

通过野外取样和室内分析相结合,对科尔沁沙地不同生长年限人工林下土壤结皮的理化性质及结皮发育对表层土壤特性的影响进行了初步研究。结果表明,3 a、15 a生杨树林下分别发育了物理结皮、地衣结皮和苔藓结皮,15 a、25 a生樟子松林下均发育了苔藓结皮,结皮的厚度、紧实度、水分、粘粉粒含量及全效、速效养分等随物理结皮向苔藓结皮的发育依次增加。同时,结皮的存在增加了其下层土壤颗粒组成中的极细沙和粘粉粒含量,富集了结皮下土壤的有机质、全N、全P、速效N、速效P等养分,而且结皮对下层土壤的这些影响作用从物理结皮、地衣结皮到苔藓结皮呈逐渐增长的趋势。同一结皮下土壤粘粉粒含量、养分含量在0—5 cm范围内由表及里呈递减趋势,但均高于对照无结皮层相对应的值。25 a生樟子松林下发育的苔藓结皮及其下层土壤的理化状况明显优于其他人工林下结皮的情况。     

南亚热带丘陵赤红壤理化性质变化及其原因

本文研究了南亚热带丘陵赤红壤物理、化学性质变 (退 )化的特征及其原因。结果表明 ,丘陵赤红壤在物理性质退化方面 ,主要表现在土壤团聚体稳定性下降、土壤孔隙性和土壤水分性能变劣 ;在化学性质退化方面 ,主要表现在养分贫瘠化、保肥供肥能力降低。植被破坏会引起土壤养分减少、保肥供肥能力降低 ,有机质的减少是丘陵赤红壤物理性质退化的主要原因。有必要保护植被、提高土壤有机质含量 ,以防止丘陵赤红壤理化性质退化     

樟子松固沙林土壤碳截存及土壤呼吸对干湿变化的响应

 在科尔沁沙地测定分析了流动沙丘栽植樟子松林23 a后的土壤碳截存作用,以及林地和流动沙丘土壤呼吸对干湿变化的响应。结果表明:①流动沙丘造林后土壤容重减小,土壤颗粒中极细沙和黏粉粒含量显著增加;②樟子松林地0~5 cm和5~15 cm层土壤有机碳截存量分别为221.8 g·m-2和113.9 g·m-2,截存速率分别为9.64 g·m-2·a-1和4.95 g·m-2·a-1;CaCO3-C截存量分别为4.0 g·m-2和2.5 g·m-2, 截存速率分别为0.17 g·m-2·a-1和0.11 g·m-2·a-1;③干旱条件下土壤呼吸随气温的升高呈现指数减小;无论是干旱还是降雨后,林地土壤呼吸速率均显著高于流动沙丘;④降雨刺激后土壤呼吸显著增加,林地增加的幅度显著高于流动沙丘;林地地表凋落物去除后土壤呼吸速率下降,并且在降雨后下降更为明显。     

陕西长武古土壤深部风化剖面与环境研究

根据作者提出的CaCO₃淀积深度理论、风化剖面的野外鉴别和室内CaCO₃、磁化率测定、粒度分析,确定了陕西长武第4、第5层古土壤底部之下存在深部风化黄土层和迁出了土壤层的CaCO₃结核层。这种风化黄土层和CaCO₃淀积层的发育表明当时风化淋滤作用超出了成壤带深度范围,指示长武第4、第5层古土壤为不具CaCO₃淀积层的中酸性、淋溶型森林土壤。该风化层代表了降水丰富的气候事件,当时年均降水量为900 mm左右。     

黄土丘陵区林区开垦地土壤退化研究

以林地及其开垦地土壤颗粒组成、有机质含量、>0 .2 5mm水稳性团粒含量、土壤容及土壤抗强度等性质为基础 ,分析比较了林地及林地开垦后侵蚀 10年内土壤退化问题。研究结果表明 ,林地一旦开垦后随侵蚀年限的增长 ,土壤性质逐年退化 :侵蚀 10年土壤粘粒和物理性粘粒比林地分别减少 2 .74 %和 3.0 1% ,粗粉粒增加 ,土壤颗粒组成粗化 ;有机质含量从林地的 4 5 .2 g/kg下降到侵蚀 10年开垦地的 9.8g/kg ,>0 .2 5mm水稳性团粒含量从林地的 6 0 .19%下降到侵蚀第 10年开垦地的 2 8.6 0 % ,土壤容重增大 ,土壤的抗剪强度从 0 .12 3kg/cm3 下降到0 .0 74kg/cm3 ;并将林地和开垦地土壤性质与土壤侵蚀强度进行相关分析发现 ,>0 .2 5mm水稳性团粒含量对土壤侵蚀强度影响最大 ,偏相关系数为 0 .972 8,其次为土壤粗粉粒和抗剪强度 ,偏相关系数为 0 .8879和 0 .6 0 2 0 ,说明了林地开垦后侵蚀土壤的退化 ,恶化了土壤侵蚀环境 ,造成土壤侵蚀更易发生 ,加剧着土壤侵蚀强度 ,表明恢复和重建森林植被在防治黄土高原土壤侵蚀中具有举足轻重的作用     

第四纪环境研究新理论

On the basis of extensive survey to the Quatemary paleosols, soils and weathering layers in the vast northern China and the Loess Plateau, we found some unusually special phenomena of chemical components such as unsuccessive illuvium, twin illuviums, unusually thick illuvium and multi-illuviums etc. According to the analysis on the content of CaCO3 and the data of penetrating experiment, a new theory of illuvial depth or removal depth of CaCO3 in weathering and leaching belt was constructed, which indicates that the time of CaCO3 removing to the illuvial depth is very short,and the effect of time factor on illuvial depth can be ignored. The theory can be taken as a credible foundation for studying many geological and geographical problems in weathering and leaching belt.When the illuvial depth of CaCO3 iS bigger than the thickness of developing belt of soil or paleosol, it can be determined that the paleosol has turned into weathering crust. When the illuvial depth of CaCO3 is bigger than the thickness of paleosol, paleosol is leaching moderately acid soil. When two, three layers or unusually thick CaCO3 illuviums exist in the same weathering section or at the bottom of the same paleosol, there were two or more periods forming paleosol and corresponding climatic stages at that time. On the basis of the equation of relationship between mean annual rainfall (y) and illuvial depth of CaCO3 (x) (y = 305.5x 168.5) determined in the paper, mean annual precipitation during the development of paleosol can be calculated.     

The new basic theory on Quaternary environmental research

On the basis of extensive survey to the Quaternary paleosols, soils and weathering layers in the vast northern China and the Loess Plateau, we found some unusually special phenomena of chemical components such as unsuccessive illuvium, twin illuviums, unusually thick illuvium and multi-illuviums etc. According to the analysis on the content of CaCO3 and the data of penetrating experiment, a new theory of illuvial depth or removal depth of CaCO3 in weathering and leaching belt was constructed, which indicates that the time of CaCO3 removing to the illuvial depth is very short, and the effect of time factor on illuvial depth can be ignored. The theory can be taken as a credible foundation for studying many geological and geographical problems in weathering and leaching belt. When the illuvial depth of CaCO3 is bigger than the thickness of developing belt of soil or paleosol, it can be determined that the paleosol has turned into weathering crust. When the illuvial depth of CaCO3 is bigger than the thickness of paleosol, paleosol is leaching moderately acid soil. When two, three layers or unusually thick CaCO3 illuviums exist in the same weathering section or at the bottom of the same paleosol, there were two or more periods forming paleosol and corresponding climatic stages at that time. On the basis of the equation of relationship between mean annual rainfall (y) and illuvial depth of CaCO3 (x) (y = 305.5x + 168.5) determined in the paper, mean annual precipitation during the development of paleosol can be calculated.     

岷江上游河谷土壤发生的空间分异及环境意义

分析了岷江上游河谷沿岸及九顶山西北坡表层土壤粒度、氧化铁、有机质、碳酸盐、pH、有机碳同位素、阳离子交换性、粘土矿物等理化性质。结果表明,三江至映秀段土壤具有较高的粘粉比、铁游离度及粘粒和有机质含量,而碳酸盐含量、pH和有机质δ¹³C值相对偏低,说明土壤发育较好、淋溶作用较强,反映了气候湿润和植被以乔木为主的环境特征;草坡至凤仪段土壤颗粒较粗、碳酸盐含量和pH较高,而铁游度和有机质含量较低,有机质δ¹³C值偏重,反映出干旱的气候和以C₄植被为主的环境特征。九顶山西北坡土壤随海拔的增加粘粉比、有机质含量增大,出现纤铁矿而方解石缺失,反映干旱河谷区高海拔气候湿润;而海拔低于2 000 m的土壤粘粉比和粘粒、有机质含量较低,方解石含量和pH值较高,指示了干旱的气候特征。     

四川泸定、石棉境内大渡河河谷土壤及其生态建设

本文着重阐述了位于沪定、石棉县境内的大渡河河谷土壤的发生学基本特征,初步认为:沪定县城以北的河谷分布着山地褐土,以南的北谷分布着山原型红壤,并初步探讨了这段河谷的生态建设问题。