等高线植物篱提高坡地持续生产力研究进展

等高线植物篱技术是近一、二十年来发展起来的坡地改良利用的一种生物措施。本文简要阐述了等高线植物篱的基本概念、类型及主要科学问题；从篱笆植物种类选择、布设与管理、效益评价、农林政策等方面，对等高线植物篱研究进展作了简要介绍；并对该技术推广与应用的潜力与问题作了初步探讨。     

坡地过程及退化坡地恢复整治研究——以三峡库区紫色土坡地为例

本文以长江三峡库区紫色土坡地的定点试验研究成果为依据,阐明了该类坡地退化的关键因子中的坡度,以及土壤粒径、有机质及Ｎ、Ｐ、Ｋ流失的规律。研究表明,坡面片蚀最大侵蚀量的坡度为２４°～２９°;侵蚀的主要粒径为粉砂和粘粒,土壤有机质及速效Ｎ、Ｐ、Ｋ主要是随粉砂和粘粒流失而流失。在对工程的（石坎梯田）、农业的（等高耕作）和生物的（植物篱技术）措施对比后,认为采用植物篱技术是退化坡地恢复整治可供选择的良好途径。     

三峡库区坡地生态工程控制土壤养分流失研究——以等高植物篱为例

三峡库区紫色土陡坡地径流小区大雨强模拟降雨实验表明,以等高植物篱为代表的坡地生态工程能相当有效地减少坡面侵蚀量、径流量和坡面氮、磷养分损失量。由于植物篱和带间覆盖稿秆对径流的阻滞作用使坡面径流与表土的混合、养分溶解交换过程更加充分,径流携带的养分流失成为有效养分流失的主要方式。通过施肥改善土壤渗透特性、抗蚀性及带间覆盖能明显提高控制坡面产沙、产流和养分流失。等高植物篱-农作系统各种处理中以施用有机肥和配施有、无机肥-带间麦秆覆盖两种处理效果最好。     

等高植物篱在南方湿润山区坡地的应用--以三峡库区紫色土坡地为例

针对南方湿润山区易受侵蚀的特点,以三峡库区紫色土为例,从防止细沟的侵蚀、树篱与带间作物的竞争、坡地的土地利用率等基本方面探讨了等高植物篱的适合带间距,并推导了可实际应用的估算公式。     

坡地农林复合系统的结构类型与效益分析─以长江三峡库区坡地农业为例

本义认为现代术语的农林复合系统来源于生产实践,体现了农业与林业的有机结合、品种生态和经济的有机结合、产品多样化以及管理科学化4个方面相统一的特点。文章在分析三峡库区农林复合系统的类型结构基础上,提出了农林复合系统可以进行层次结构划分的观点。最后,以典型案例研究方法入手,对1种农林结构类型进行效益分析,结果表明,采用植物篱农林复合坡地系统,是现阶段生产力水平下实现坡地生态经济协调发展的有效途径,值得广泛推广。     

半干旱区植物篱侵蚀及养分控制过程的试验研究

针对目前国内外对于温带及半干旱地区植物篱的侵蚀及养分控制过程研究较少的状况,利用冀西北黄土丘陵区较为完备的试验小区的长年观测资料,并结合野外全坡面的大型人工模拟降雨试验,定量地分析黄土丘陵区坡面侵蚀分异规律,得到了在暴雨条件下细沟产生并导致侵蚀剧烈增加的临界坡长为10～15m,从而以此作为植物篱在该区域布设的理论依据。本研究模拟和分析了植物篱对养分流失拦蓄的形态、植物篱改变坡面侵蚀过程、控制细沟产生以及拦蓄泥沙而达到控制侵蚀及养分的目的,对于植物篱———农作复合农林技术在温带及半干旱地区的实践具有科学价值。     

土壤地理

5157.1 2003043103植物篱对土坡养分流失的控制机理研究“Impact of hedger-ow on the control ofso,1 nutrient 1055味远达,蔡强国…//长江流域资源与环境一2003,12(4)一345一351 通过地形测量和采样分析,拟通过局部地形变化、土壤颖粒和养分在小区内的空间分布变化来分析植物篱对紫色土区土壤养分流失的控制机理.结果表明:植物篱带前出现泥沙堆积,说明植物篱能有效阻止侵蚀泥沙的向下搬运,而植物篱对不同粒径的土壤颗粒的流失均有控制效果.全量养分和速效养分含量分布的分析结果表明,植物篱对土壤养分流失有明显的控制作用图9表2参1l(宋…     

不同植物篱坡面的土壤侵蚀过程CA模拟

在一般元胞自动机(CA)模拟方法的基础上,将土壤侵蚀的水力学原理引进CA模型,改进其系统演化的规则,从而建立了可以模拟不同植物篱影响下的坡面土壤侵蚀过程模型,植物篱对于土壤侵蚀的影响使用产流和产沙因子来描述。结合在4个栽有不同植物篱的试验小区和一个对照小区进行的人工降雨侵蚀试验,利用该模型分别对5个小区的水土流失情况进行了模拟,并对模拟结果以及引起模拟误差的原因进行了分析。通过试验观测结果与模拟数据的对比分析发现,该模型可以很好地模拟不同植物篱影响下的坡面累积产流和产沙强度。观测和模拟的结果分别表明植物篱可以显著地减少坡面土壤的流失量,并且不同的植物篱的作用不同,其中,香根草植物篱具有最好的水土保持作用。     

北方土石山区坡耕地水土保持措施的 空间有效配置

坡耕地是北方土石山区水土流失的重要策源地,为了有效防治坡耕地水土流失,提高坡耕地持续利用,分析了不同水土保持措施在坡耕地上的适用范围,研究结果显示,耕作措施的水土保持效益随着坡度的增加而降低,在0°~6°的坡度范围内水土保持效果最佳;坡改梯工程的适用范围广泛,水土保持效益稳定,但在陡坡上实施坡改梯工程的难度和成本将显著增加,维护费用高,且土地的损失量大,不宜在土地资源紧张的贫困山区大面积推广;植物篱措施的水土保持效益受坡度的限制性小,在25°以下的坡地上都能收到良好的水土保持效果,且投资少,适合在在广大贫困山区使用。因此,根据北方土石山区的坡耕地的特点及不同水土保持措施最佳适用范围,坡耕地被划分为4个坡度范围分别进行水土保持措施的优化配置,即0°~5°平地及浅丘地采取以耕作措施为主进行治理,5°~15°缓中坡耕地采用以梯田措施为主、植物篱措施为辅进行治理,15°~25°的坡耕地采用植物篱措施为主进行治理,25°以上坡耕地必须退耕还林还草。     

等高活篱笆技术提高坡地持续生产力探讨*—以三峡库区为例

控制坡面水土流失和土地退化,是坡地资源持续利用的关键,也是解决三峡库区移民安置的主要途径之一。在三峡库区所进行的等高活篱笆技术试验表明,这种技术对增加土壤有机质含量、延缓径流及控制土壤流失具有十分明显的作用。篱笆植物新银合欢、马桑和黄荆都是著名的绿肥植物,每年从活篱笆上修剪下的枝叶可分别为篱间地的土壤提供24000kg/hm²、8400kg/hm²和31500kg/hm²的绿肥。营养元素含量较高的新银合欢,每公顷所产绿肥含纯氮素924kg,磷48kg,钾504kg.在坡面上沿等高线种植的篱笆带密闭以后,可以起到削减径流量,延缓产流过程,增加土壤入渗,并可拦截径流中大部分的土粒。由于篱笆带阻挡了各种因素造成的土壤沿坡面下移,篱间地的坡度不断降低。这些对坡地持续生产力的提高都具有积极的意义。     

等高固氮植物篱技术——山区坡耕地保护开发利用的有效途径

固氮植物篱近年来被热带地区用作防治坡耕地的水土流失和肥力退化的有效手段。在地处亚热带金沙江干热河谷区的中国科学院成都生物研究所宁南持续发展实验站的研究结果表明：与传统顺坡耕作方式相比，利用新银合欢(L．1eucocephala)或山毛豆(T．candida)在坡耕地上每隔4m培植高密度的双行等高植物篱可使坡耕地的径流量平均减少49．6％以上，土壤侵蚀及其产生的养分流失均减少98％以上，土壤有机质、全氮、阳离子交换量等养分有很大程度的恢复和改善。农作物产量得以维持和提高，这说明等高固氮植物篱对我国亚热带坡耕地的水土保持和土壤改良同样具有十分良好的效果。     

Remote-sensing data reveals the response of soil erosion intensity to land use change in Loess Plateau,China

Developing an effective approach to rapidly assess the effects of restoration projects on soil erosion intensity and their extensive spatial and temporal dynamics is important for regional ecosystem management and the development of soil conservation strategies in the future. This study applied a model that was developed at the pixel scale using water soil erosion indicators (land use, vegetation coverage and slope) to assess the soil erosion intensity in the Loess Plateau, China. Landsat TM/ETM+ images in 2000, 2005 and 2010 were used to produce land use maps based on the object-oriented classification method. The MODIS product MOD13Q1 was adopted to derive the vegetation coverage maps. The slope gradient maps were calculated based on data from the digital elevation model. The area of water soil-eroded land was classified into six grades by integrating slope gradients, land use and vegetation coverage. Results show that the Grain-To-Green Project in the Loess Plateau worked based on the land use changes from 2000 to 2010 and enhanced vegetation restoration and ecological conservation. These projects effectively prevented soil erosion. During this period, lands with moderate, severe, more severe and extremely severe soil erosion intensities significantly decreased and changed into less severe levels, respectively. Lands with slight and light soil erosion intensities increased. However, the total soil-eroded area in the Loess Plateau was reduced. The contributions of the seven provinces to the total soil-eroded area in the Loess Plateau and the composition of the soil erosion intensity level in each province are different. Lands with severe, more severe and extremely severe soil erosion intensities are mainly distributed in Qinghai, Ningxia, Gansu and Inner Mongolia. These areas, although relatively small, must be prioritised and preferentially treated.     

不同土壤侵蚀背景下土地利用的时空演变

为了研究土地利用、土地覆盖的时空变化，本文在遥感技术与GIS技术的支持下，对不同土壤侵蚀背景下土地利用的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析。具体表现为通过空间分析，对中国近五年来不同土壤侵蚀背景下的土地利用类型，如耕地状况、森林植被覆盖、城镇工矿建设用地等时空特征进行了动态分析。研究结果表明：我国土壤侵蚀以水力、风力、冻融侵蚀为主，水力侵蚀以微度水力侵蚀为主，在微度水力侵蚀区，耕地、草地、建设用地面积增加，其中耕地增加最多，林地、未利用地面积逐渐减少。风力侵蚀以剧烈风力侵蚀为主，在微度风力侵蚀区，草地面积减少，而未利用地的面积增加；在轻度、中度、强度风力侵蚀区，耕地、林地、未利用地用地面积增加，草地面积减少。在冻融侵蚀区，草地面积有显著增加，而未利用地面积减小。     

基于TETIS模型的黑土区乌裕尔河流域径流与侵蚀产沙模拟研究

为科学地认识中国东北黑土区流域土壤侵蚀特征,探讨TETIS模型在该区的适用性,本文以乌裕尔河流域为例,利用1971-1987年日径流与泥沙实测数据对TETIS模型进行了校正与验证,进而分析了流域土壤侵蚀强度特征及其与坡度、土地利用方式的关系。研究结果表明：TETIS模型在乌裕尔河流域适用性好,日径流与日输沙量的纳什效率系数在0.52~0.70之间,决定系数在0.60~0.71之间,体积误差均不超过15%。流域平均侵蚀模数为397.2 t/(km²·a),流域以微度和轻度侵蚀为主,约90%的产沙来自于坡面。平均土壤侵蚀模数随坡度的增大而增大,流域侵蚀量主要来自于0°~5°坡面。不同土地利用方式具不同的土壤侵蚀模数,耕地土壤侵蚀模数最大,达556.3 t/(km²·a)。坡度较大的耕地和植被覆盖度较低的区域是水土流失治理的重点。研究表明,TETIS模型在黑土区模拟土壤侵蚀产沙应用前景好,可为研究区制定水土保持措施提供科学依据。     

山区土地利用/覆被变化对土壤侵蚀的影响

本文以福建省山区为例,在对福建省水土保持实验站、建瓯市牛坑龙水土保持试验站长期观测、实验资料深入分析对比的基础之上,探讨了土地利用/土地覆被变化对土壤侵蚀的影响规律。分析结果表明,土地利用/土地覆被变化对径流的产生和土壤侵蚀有重要影响,植被的覆盖度的变化直接影响着径流系数和土壤侵蚀模数;植被的覆盖度和径流系数呈负线性关系,随着覆盖度的增加径流系数逐渐减小;植被覆盖度和土壤侵蚀模数为负指数关系,随着植被覆盖度的增大,土壤侵蚀模数急剧下降。     

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。     

风蚀对土壤养分及碳循环影响的研究进展与展望

土壤风蚀是土壤颗粒在风力作用下的剥蚀、搬运和沉积的过程。风蚀使土壤中的大量营养物质损失，导致土地生产力下降，促使地表养分的再分配，促进碳（C）循环。土壤颗粒团聚体稳定状况、不同土地利用方式和人类活动都会影响土壤风蚀度的大小，从而进一步影响土壤中养分的分布及C在土壤圈、大气圈和生物圈中的循环。针对过去对土壤风蚀引起的土壤养分及碳循环研究的不足，提出今后的研究工作应当注重：（1）土壤风蚀环境效应；(2) 土壤的潜在风蚀微观机理；（3）风蚀物在土壤-植物-大气系统间的互馈机制研究。     

毛乌素沙地草场荒漠化评价的指标体系

毛乌素沙地草场荒漠化的主要原因是开垦、过度放牧、樵柴和挖药材等,沙地草场荒漠化过程分为4个阶段,即轻度退化、中度退化、严重退化和极严重退化。应用植物被分类、排序和梯度分析等技术研究了沙地草场荒漠化过程。轻度退化阶段以臭柏、麻黄等中旱生灌木为主;中度退化以油蒿、柠条等为主;严重退化以籽蒿、羊柴等为主;极严重退化以沙米、牛心朴子等为主。随着退化的发展,地表覆沙厚度逐渐增大,土壤中各种营养成分大幅度下降,土壤机械组成粗化,由沙壤土向沙土发展,沿退化梯度群落种多样性呈现单峰曲线变化。在此基础上提出沙地草场在群落水平上的荒漠化评价指标体系。     

Changes in intensity of wind erosion at different stages of degradation development in grasslands of Inner Mongolia, China

Overgrazing by increasing numbers of livestock in the Horqin Sandy Land of Inner Mongolia, China, has led to extensive degradation of the region's sandy steppes. Degraded grasslands are generally classified into four main types: fixed (least degradation), semi-fixed (light degradation), semi-shifting (moderate degradation) and shifting (severe degradation) sandy lands, representing four stages of degradation development. An experiment was conducted in the Horqin Sandy Land to investigate changes in intensity of wind erosion at different stages of degradation development in sandy grasslands and determine the extent to which surface wind erosion was affected by surface-related soil and vegetation factors through their effects on surface roughness length and wind regimes. Daily wind erosion rate was monitored at four sites of degraded grassland over an erosive period from 1 April to 10 June in 2001. Soil and vegetation properties for these sites were also measured twice: one in mid-April prior to the establishment of vegetation and again in mid-June after the establishment of vegetation. Relationships between surface roughness length and soil and vegetation variables were examined at each of the two stages of vegetation development. This study shows striking differences in the intensity of surface wind erosion among sites. The daily wind erosion rate in the fixed sandy land was, on average, only about 1/5 of the rate in the semi-fixed sandy land, 1/14 of the rate in the semi-shifting sandy land and 1/47 of the rate in the shifting sandy land suggesting a much higher resistance of the fixed sandy land to wind erosion compared to other sites. Differences in rate of wind erosion between sites were attributed to between-site differences in soil and vegetation properties that exerted significant effects on wind regimes by altering surface roughness length. At the pre-establishment stage of vegetation, surface roughness length was determined by a combination of litter amount on the ground, soil surface hardness and soil moisture content, with litter amount explaining the greatest proportion of the variation. At the post-establishment stage of vegetation, the development of the surface roughness effects was mainly governed by vegetation characteristics (vegetation cover in particular), while the effects of soil surface hardness and soil moisture on surface roughness length are likely to be masked by vegetation effects. The findings suggest that better management practices of restoring vegetation in degraded grasslands are required to reduce soil erosion losses and achieve a sustainable livestock production in the Horqin Sandy Land, an ecologically fragile sandy land ecosystem.