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赣南崩岗的发育阶段及部位对土壤水力性质的影响

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农业工程学报 2019年第24期35卷 136-143页

作者：文慧倪世民冯舒悦王军光蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心农业部长江中下游耕地保育重点实验室

为探究赣南典型崩岗侵蚀区不同发育阶段崩岗对土壤水力性质的影响,采用圆盘入渗仪对3种不同发育阶段崩岗(初期、活跃期和稳定期)以及3个部位(集水区、边坡和沟道)的土壤进行了4个压力水头(0、-3、-6和-9 cm)下的圆盘入渗试验。结果表明... 详细信息

为探究赣南典型崩岗侵蚀区不同发育阶段崩岗对土壤水力性质的影响,采用圆盘入渗仪对3种不同发育阶段崩岗(初期、活跃期和稳定期)以及3个部位(集水区、边坡和沟道)的土壤进行了4个压力水头(0、-3、-6和-9 cm)下的圆盘入渗试验。结果表明,崩岗发育阶段和部位显著影响着土壤的理化性质。随着压力水头的减小,3种不同发育阶段崩岗的土壤稳定入渗率逐渐减小,土壤砂粒含量显著影响土壤的入渗参数。3种不同发育阶段崩岗与土壤导水率和Gardner常数α之间差异不显著。除了-9 cm压力水头下的导水率以外,崩岗的部位显著影响土壤导水率和Gardner常数α值。不同发育阶段崩岗的大孔隙对水流贡献率随着崩岗受侵蚀程度的增加而增加,不同发育阶段崩岗各部位土壤大孔隙、中等孔隙2以及小孔隙对水流贡献率影响显著,其中活跃期崩岗沟通处大孔隙对水流的贡献率最高。研究结果可为南方不同发育阶段崩岗的土壤侵蚀过程提供一定的参考。

关键词：土壤崩岗土壤水力性质圆盘入渗仪

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不同类型土壤团聚体斥水性及其对溅蚀的影响

水土保持学报 2018年第1期32卷 167-173页

作者：倪世民杨伟王杰王军光蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心武汉430070 湖北省水利水电科学研究院武汉430070 广东省生态环境技术研究所广州510650

为明确土壤的斥水性特征及其对土壤溅蚀的影响,以3种不同类型及利用方式土壤为研究对象,探究了土壤斥水性分布规律及其影响因素,系统分析了土壤斥水性对土壤溅蚀的影响。结果表明:(1)耕地土壤的斥水性最低,表层土壤斥水性高于下层,黄褐... 详细信息

为明确土壤的斥水性特征及其对土壤溅蚀的影响,以3种不同类型及利用方式土壤为研究对象,探究了土壤斥水性分布规律及其影响因素,系统分析了土壤斥水性对土壤溅蚀的影响。结果表明:(1)耕地土壤的斥水性最低,表层土壤斥水性高于下层,黄褐土斥水性(13.15sec)高于其他类型土壤,整体上看,斥水性受到土壤机械组成和游离铁、铝氧化物的显著影响(R2<-0.40,p<0.01);(2)土壤溅蚀过程呈现为倒"V"形,即一个陡涨陡落的特点,土壤累计溅蚀量随降雨历时变化关系用对数函数可以很好地拟合(R2≥0.90,p<0.01);(3)在一定雨强范围内,斥水性对土壤溅蚀有着显著影响,斥水性越大土壤发生溅蚀的程度也越大,对数函数模型也可以很好地表达溅蚀指标随斥水性变化趋势。研究结果能为降雨侵蚀机制研究与侵蚀过程模型提供理论参考依据。

关键词：土壤类型斥水性土壤溅蚀团聚体

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不同质地重塑土坡面水沙定量关系研究

土壤学报 2019年第6期56卷 1336-1346页

作者：倪世民张德谦冯舒悦王军光蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室

为确定不同质地重塑土坡面水力学参数与土壤侵蚀速率间的定量关系,采用模拟径流冲刷动床试验的方法,对不同质地坡面的土壤侵蚀速率进行了研究,建立了土壤侵蚀速率与水力学参数、土壤性质间的定量关系。结果表明:(1)土壤侵蚀速率与坡度... 详细信息

为确定不同质地重塑土坡面水力学参数与土壤侵蚀速率间的定量关系,采用模拟径流冲刷动床试验的方法,对不同质地坡面的土壤侵蚀速率进行了研究,建立了土壤侵蚀速率与水力学参数、土壤性质间的定量关系。结果表明:(1)土壤侵蚀速率与坡度和流量关系密切,且坡度对土壤侵蚀速率的影响更大;土壤质地对土壤侵蚀速率具有明显的影响,相同试验条件下使土壤侵蚀速率呈现“单峰状”分布,在50%含沙量的坡面最大;(2)细沟平均沟深、断面宽深比与土壤侵蚀速率之间具有极显著的相关关系(r=-0.865,P<0.01),可以作为反映坡面侵蚀产沙程度的指标;(3)单位水流功率是描述土壤侵蚀速率的最佳水力学参数(r=0.911,P<0.01),幂函数可以很好地表达两者之间的定量关系(Dr=49.96Pr^2.07,R^2=0.795);(4)考虑到土壤性质对坡面侵蚀的影响,在单位水流功率与土壤侵蚀速率的定量关系中引入了土壤黏聚力,进一步提高了定量关系的可靠性(Dr=165.22Pr^2.36C^-0.44,R^2=0.816),由于方程中参数获取的相对简便,在实际应用中具有更广的适应范围与现实价值。

关键词：土壤侵蚀速率土壤质地水力学参数土壤黏聚力

赣南崩岗侵蚀区不同部位土壤抗剪强度及影响因素研究

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土壤学报 2020年第1期57卷 71-83页

作者：冯舒悦王军光文慧倪世民华丽蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室

为明确南方崩岗侵蚀区不同部位土壤抗剪强度的分布规律,探索在崩岗发育过程中土壤基本性质对抗剪强度指标的影响,以不同发育阶段崩岗各部位表层土(0~20 cm)为研究对象,对土壤基本性质和抗剪强度的差异进行对比研究。结果表明:(1)随着崩... 详细信息

为明确南方崩岗侵蚀区不同部位土壤抗剪强度的分布规律,探索在崩岗发育过程中土壤基本性质对抗剪强度指标的影响,以不同发育阶段崩岗各部位表层土(0~20 cm)为研究对象,对土壤基本性质和抗剪强度的差异进行对比研究。结果表明:(1)随着崩岗的发育,表层土壤基本性质逐渐恶化,容重逐渐减小,颗粒组成粗骨质化现象明显,土壤有机质的含量与根系密度的变化,均随崩岗的发育呈现出典型的退化特征;(2)崩岗各部位黏聚力和内摩擦角的变化规律相似,集水区部位达到峰值,沟道部位达到最小值,随崩岗的发育呈明显下降趋势;(3)根系密度与黏聚力有良好的线性相关关系,砾石含量、粉粒含量和黏粒含量对崩岗土体内摩擦角有显著影响,可以用幂函数表示它们之间的关系;(4)试验以根系密度、砾石含量、粉粒含量和黏粒含量来表征土壤饱和状态下的抗剪强度,建立了在崩岗发育过程中饱和抗剪强度的预测方程(R2=0.891,P<0.01),结果显示方程可信程度较高,预测效果较好。研究结果揭示了南方花岗岩崩岗区不同发育阶段抗剪强度的控制因素,为进一步防治水土流失提供理论依据。

关键词：崩岗发育阶段不同部位土壤基本性质内摩擦角黏聚力

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鄂东南花岗岩红壤不同土层侵蚀过程

水土保持研究 2022年第5期29卷 55-61,69页

作者：张健华汪运东杨青松倪世民王军光蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

为了探讨不同降雨动能条件下花岗岩红壤各层次(淋溶层、淀积层、母质层)在坡面侵蚀过程中的产流产沙特征,研究采用室内人工模拟降雨试验方法,对其水动力学参数变化特征及其与土壤侵蚀速率之间的定量关系进行了研究。结果表明:(1)降雨动... 详细信息

为了探讨不同降雨动能条件下花岗岩红壤各层次(淋溶层、淀积层、母质层)在坡面侵蚀过程中的产流产沙特征,研究采用室内人工模拟降雨试验方法,对其水动力学参数变化特征及其与土壤侵蚀速率之间的定量关系进行了研究。结果表明:(1)降雨动能对各层次土壤坡面的产沙产流特征影响显著。随着降雨动能增加,各层次土壤初始产流时间不断递减,且径流含沙量和总产沙量均不断增大;(2)各层次土壤之间的侵蚀规律差异显著。初始产流时间、径流含沙量及总产沙量均表现出显著差异;通过回归分析,发现土壤侵蚀速率与降雨动能之间有良好的线性关系;(3)水流功率和单位水流功率与土壤侵蚀速率均呈显著的相关性,且能够用幂函数准确地描述它们之间的关系,引入土壤黏粒含量可使得模型更加可靠,在实际应用中有更广的应用范围和现实价值。综上,降雨动能和土壤质地对花岗岩红壤坡面侵蚀的形成和发展过程具有显著影响。

关键词：降雨动能花岗岩红壤土壤侵蚀速率水动力学参数定量化

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南方红壤区不同崩岗侵蚀治理模式及评价指标体系研究

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中国水土保持 2019年第9期 40-44,I0001页

作者：文慧冯舒悦王军光倪世民蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心/农业部长江中下游耕地保育重点实验室

崩岗侵蚀是我国南方一种危害严重的水土流失现象,具有数量多、分布广、发展迅速、侵蚀模数大等特点,对当地生态环境和耕地资源危害严重。截至目前,在崩岗治理的效益评价研究方面,由于崩岗所处地域及采用的治理技术和治理方式等方面存在... 详细信息

崩岗侵蚀是我国南方一种危害严重的水土流失现象,具有数量多、分布广、发展迅速、侵蚀模数大等特点,对当地生态环境和耕地资源危害严重。截至目前,在崩岗治理的效益评价研究方面,由于崩岗所处地域及采用的治理技术和治理方式等方面存在差异,使得选取的指标体系具有一定的差异,因此对不同治理模式的崩岗也缺乏针对性的效益评价指标体系。针对生态防护型、产业经济型和修复完善型三种不同治理模式的崩岗,根据其治理模式的特点和评价的目的,分别从生态、经济和社会效益三个方面构建了三种不同侵蚀治理模式的效益评价指标体系,以期为南方红壤区崩岗侵蚀治理和当地生态环境改善及社会经济发展提供理论依据。

关键词：崩岗治理模式指标体系南方红壤区

稀土元素示踪法探究坡面侵蚀进展与热点——基于CiteSpace计量分析

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亚热带水土保持 2021年第1期33卷 1-6页

作者：吴文枭倪世民王军光华中农业大学水土保持研究中心湖北武汉430070

稀土元素示踪法从上世纪90年代开始逐渐被相关学者重视,并在坡面土壤侵蚀的研究中得到越来越广泛的应用。笔者采用CiteSpace软件和文献计量学方法,以Web of Science数据库核心合集和中国知网(CNKI)数据库核心期刊为数据源,分析了近30年... 详细信息

稀土元素示踪法从上世纪90年代开始逐渐被相关学者重视,并在坡面土壤侵蚀的研究中得到越来越广泛的应用。笔者采用CiteSpace软件和文献计量学方法,以Web of Science数据库核心合集和中国知网(CNKI)数据库核心期刊为数据源,分析了近30年国内外稀土元素示踪法在坡面侵蚀研究的发展历程。研究发现:①总体而言,国内稀土元素示踪法在坡面侵蚀中的应用在理论和实践层面已经从初步探索走向了成熟;②随着研究的深入,稀土元素示踪法的研究与相关学科交叉更加密切,并在微观探索和宏观调控方面取得一定进展;③未来发展趋势来看,宏观方面趋向和生态系统、气候变化等互相作用机理的研究,微观方向趋向对团聚体等微观颗粒的迁移研究;④在国际相关研究方面,对于稀土元素示踪法在坡面侵蚀的应用从多个方面和角度做了大量的研究,我国的相关研究相较于国外顶尖水平的研究仍存在一定差距。

关键词：侵蚀稀土元素示踪法 CiteSpace 知识图谱文献计量分析

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南方典型崩岗综合治理模式研究

中国水土保持 2019年第2期 18-22页

作者：冯舒悦文慧倪世民张德谦王军光蔡崇法华中农业大学水土保持研究中心/农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070

崩岗侵蚀是我国南方花岗岩低山丘陵区特有的水土流失形式,具有发展迅速、侵蚀剧烈、危害严重和难以治理等特点,对农业生产安全和社会生态保护威胁严重,被称为当今的"生态溃疡"。崩岗的综合治理研究已日趋成为水土保持工作的重点,不同地... 详细信息

崩岗侵蚀是我国南方花岗岩低山丘陵区特有的水土流失形式,具有发展迅速、侵蚀剧烈、危害严重和难以治理等特点,对农业生产安全和社会生态保护威胁严重,被称为当今的"生态溃疡"。崩岗的综合治理研究已日趋成为水土保持工作的重点,不同地区崩岗的地理信息、立地条件和发育程度各不相同,其治理的措施与模式也不尽相同。针对不同发育阶段崩岗的治理模式进行提取归类,分析总结出了生态防护型、产业经济型和修复完善型三大治理模式,以期为构建具有明显生态效益、经济效益,且惠及民生的小流域综合治理和社会经济协调发展的崩岗区生态系统恢复及重建提供总体思路和技术策略。

关键词：崩岗发育阶段治理模式技术措施南方花岗岩低山丘陵区