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东北林业大学学报 2025年第2期53卷 145-151页

作者：张何普杨庆楠徐金忠肖洋刘冬霞黑龙江大学哈尔滨150080 黑龙江省水土保持重点实验室(黑龙江省水利科学研究院)

为探究秸秆覆盖免耕对坡耕地土壤理化性质的影响及该措施下的水土保持效益。通过设立秸秆覆盖免耕和传统耕作田间试验区,探究土壤孔隙结构、土壤含水量、化学性质、产流产沙情况。结果表明:秸秆覆盖免耕处理后,土壤深度(h)为0 详细信息

为探究秸秆覆盖免耕对坡耕地土壤理化性质的影响及该措施下的水土保持效益。通过设立秸秆覆盖免耕和传统耕作田间试验区,探究土壤孔隙结构、土壤含水量、化学性质、产流产沙情况。结果表明:秸秆覆盖免耕处理后,土壤深度(h)为0

关键词：秸秆覆盖坡耕地土壤理化性质水土流失

坡耕地薄层紫色土-岩石系统中氮磷的迁移特征

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环境科学 2017年第7期38卷 2843-2849页

作者：鲜青松唐翔宇朱波中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049

于2015年两场代表性降雨事件下研究了紫色土坡耕地(1 500 m^2)水文过程驱动的氮磷地表和地下迁移特征.结果表明:(1)前期土壤水饱和度和降雨量决定地表径流和裂隙潜流的产流深度和胶体浓度的基本水平;降雨强度则控制产流量的变化趋势和... 详细信息

于2015年两场代表性降雨事件下研究了紫色土坡耕地(1 500 m^2)水文过程驱动的氮磷地表和地下迁移特征.结果表明:(1)前期土壤水饱和度和降雨量决定地表径流和裂隙潜流的产流深度和胶体浓度的基本水平;降雨强度则控制产流量的变化趋势和胶体浓度的峰值水平.(2)氮素主要以溶解态随裂隙潜流迁移;磷素则主要以细颗粒结合态通过地表径流流失.(3)氮磷迁移过程的水文驱动特征明显,氮素迁移主要受裂隙潜流的驱动作用影响,而磷素迁移则主要受地表径流的驱动作用影响.该研究结果丰富了对坡耕地薄层土壤-裂隙母岩二元系统中氮磷迁移对降雨响应规律的认识,可为农业氮磷非点源污染防治提供可靠的田间数据支持并明确关键的水文调控环节.

关键词：紫色土坡耕地径流过程胶体颗粒氮磷养分迁移

坡耕地鸭嘴式玉米排种器间歇同步充补装置设计与试验

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农业机械学报 2022年第5期53卷 57-66页

作者：王金武王梓名徐常塑周文琪杜木军唐汉东北农业大学工程学院哈尔滨150030 黑龙江省德沃科技开发有限公司哈尔滨150086

针对坡耕地环境下鸭嘴式玉米排种器排种质量差及性能不稳定等问题,以鸭嘴式玉米排种器为载体,设计了一种配套的间歇同步充补装置。阐述了排种器整体结构及工作原理,分析了种子在排种器内部排种、补种及导种过程,优化了间歇同步充补装置... 详细信息

针对坡耕地环境下鸭嘴式玉米排种器排种质量差及性能不稳定等问题,以鸭嘴式玉米排种器为载体,设计了一种配套的间歇同步充补装置。阐述了排种器整体结构及工作原理,分析了种子在排种器内部排种、补种及导种过程,优化了间歇同步充补装置摇杆、内棘轮和鸭嘴式排种器直角导种部件等关键部件结构参数。结合理论分析和坡耕地播种农艺要求,选取作业速度、回位弹簧预紧力和作业坡角为试验因素,合格指数和变异系数为性能指标进行了单因素试验、正交试验及台架对比试验。试验结果表明,性能指标随作业速度和作业坡角增加先增加后降低,随回位弹簧预紧力增加先增加后趋于平稳;当作业速度为1 m/s、回位弹簧预紧力为15.6 N(型号T4,丝径为1 mm,中径为7 mm,原长为25 mm)、作业坡角为12°时,其排种性能较优,合格指数为98.7%,变异系数为10.2%;较传统鸭嘴式排种器其合格指数提高了9.5个百分点,满足坡耕地环境下精量播种作业要求。

关键词：玉米排种器鸭嘴式同步充补装置坡耕地

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紫色土坡耕地生物埂土壤抗剪强度对干湿作用的响应

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农业工程学报 2016年第24期32卷 139-146页

作者：史东梅蒋平何文健丁文斌汪三树彭旭东西南大学资源环境学院重庆400715 重庆市水利电力建筑勘测设计研究院重庆400020 重庆市水土保持生态环境监测总站重庆401147 贵州大学林学院贵阳550025

生物埂土壤水分在次降雨中存在＂干-湿-干＂变化过程,这对生物埂土壤抗剪强度具有削弱作用。该文以紫色丘陵区花椒埂（HJ）和桑树埂（SS）为研究对象,通过根系现场挖掘法和土壤物理、力学性质测定等综合方法,研究生物埂土壤水分及抗剪... 详细信息

生物埂土壤水分在次降雨中存在＂干-湿-干＂变化过程,这对生物埂土壤抗剪强度具有削弱作用。该文以紫色丘陵区花椒埂（HJ）和桑树埂（SS）为研究对象,通过根系现场挖掘法和土壤物理、力学性质测定等综合方法,研究生物埂土壤水分及抗剪强度在天然降雨干湿作用下的衰减-恢复效应。结果表明：1）生物埂土壤含水率随干湿作用表现出＂急剧增加-急剧降低-稳定波动＂趋势,小雨条件下生物埂0~20 cm土壤含水率变化明显;而在大雨和暴雨条件下,生物埂0~30 cm土壤含水率均变化明显,且分别在3种降雨发生后第5、7、9天土壤含水率趋于稳定;2）生物埂土壤黏聚力和内摩擦角均呈现＂急剧衰减—相对稳定—逐渐恢复＂趋势,小雨条件下生物埂对土壤黏聚力和内摩擦角具有增强效应且随垂直深度呈降低趋势;3）花椒埂、桑树埂在暴雨条件下能显著削弱干湿作用对土壤抗剪强度的劣化效应,2种生物埂的土壤黏聚力劣化率较对照埂分别降低44.03%、65.05%,而内摩擦角劣化率分别降低42.47%、45.70%。研究结果可为紫色丘陵区坡耕地生物埂措施设计和坡耕地耕层水土资源保护利用提供技术支持。

关键词：土壤抗剪强度降雨生物埂衰减—恢复效应坡耕地紫色丘陵区

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坡耕地土壤物理结皮分层颗粒组成特征研究

土壤学报 2023年第4期60卷 983-992页

作者：陈琳王健霍春平杨昌西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 西安市水利水土保持工作总站西安710000

近年来,径流和侵蚀对土壤物理结皮的影响得到广泛研究。然而,关于土壤物理结皮受侵蚀影响的定量研究较少。因此,本研究采用土壤分层处理方法,在等高耕作的径流小区中,通过人工模拟降雨试验,研究坡耕地垄上(结构结皮(Cst))、洼地(含泥沙... 详细信息

近年来,径流和侵蚀对土壤物理结皮的影响得到广泛研究。然而,关于土壤物理结皮受侵蚀影响的定量研究较少。因此,本研究采用土壤分层处理方法,在等高耕作的径流小区中,通过人工模拟降雨试验,研究坡耕地垄上(结构结皮(Cst))、洼地(含泥沙沉积结皮(Cscs))以及模拟冲毁洼地处(无泥沙沉积结皮(Csfs))形成结皮颗粒组成特征以分析结皮的差异性。结果表明:(1)侵蚀过程中,Cst、Cscs与Csfs表层砂粒发生分散,黏粒和粉粒发生富集,且随降雨历时延长,程度逐渐增强;(2)降雨历时30 min时,自上而下,Cst砂粒减少4.61%,粉粒增加1.83%,黏粒减少1.73%;Cscs和Csfs砂粒分别增加29.35%和36.59%,粉粒增加4.34%和0.39%,黏粒减少16.30%和14.34%。(3)结皮形成过程中,Cst主导因素为雨滴打击分散作用,Cscs和Csfs在降雨初期主导因素为雨滴打击分散程度,降雨后期为泥沙沉积量。空间位置及降雨因素是导致物理结皮类型及其颗粒组成差异的重要因素。

关键词：土壤物理结皮分层土壤颗粒人工模拟降雨坡耕地

基于多指标评价和分形维数的坡耕地优先流定量分析

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农业机械学报 2017年第12期48卷 214-220,277页

作者：张东旭张洪江程金花北京林业大学水土保持学院北京100083

以重庆紫色砂岩区坡耕地田间染色示踪试验为基础,采用形态学和统计学方法,对3种坡耕地土壤剖面染色图像进行指标提取,运用多指标评价法确定了优先流指数PFI,并结合几何学中的分形理论,定量评价了土壤优先流的发育程度。结果表明:6个优... 详细信息

以重庆紫色砂岩区坡耕地田间染色示踪试验为基础,采用形态学和统计学方法,对3种坡耕地土壤剖面染色图像进行指标提取,运用多指标评价法确定了优先流指数PFI,并结合几何学中的分形理论,定量评价了土壤优先流的发育程度。结果表明:6个优先流特征指标(优先流区染色面积比、基质入渗深度、优先流分数、长度指数、峰值指数和变异系数)均表现出南瓜地和柑橘地的优先流程度高于玉米地;优先流指数PFI由大到小为南瓜地(0.88)、柑橘地(0.77)、玉米地(0);通过Fractal Fox 2.0软件计算得到的优先流湿润峰迹线分形维数由大到小为南瓜地、柑橘地、玉米地。与土壤优先流指数PFI进行比较,所得结果基本一致,说明利用分形维数来评价土壤优先流发育程度是准确可行的。

关键词：坡耕地优先流染色示踪多指标评价分形维数定量评价

低山丘陵坡耕地秸秆覆盖轮耕土壤WSOC的荧光特征

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光谱学与光谱分析 2022年第12期42卷 3872-3878页

作者：李玉梅王楠楠刘峥宇王根林时妍王伟于洪久张磊黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086 黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 黑龙江省绥滨农场黑龙江绥滨154213 黑龙江省农业科学院乡村振兴研究所黑龙江哈尔滨150086

为了提高坡耕地的秸秆还田效率,增加土壤有机质,探索一种适于坡耕地的基于种养结合的保护性耕作方式。采用田间小区试验,研究了秸秆覆盖轮耕技术(包括当季秸秆覆盖+休闲、上季秸秆覆盖+旋耕)与常规耕作(秸秆移除后旋耕)对土壤水溶性有机... 详细信息

为了提高坡耕地的秸秆还田效率,增加土壤有机质,探索一种适于坡耕地的基于种养结合的保护性耕作方式。采用田间小区试验,研究了秸秆覆盖轮耕技术(包括当季秸秆覆盖+休闲、上季秸秆覆盖+旋耕)与常规耕作(秸秆移除后旋耕)对土壤水溶性有机碳(WSOC)荧光特征及团聚体有机碳的影响。结果表明:砂质暗棕壤坡耕地秸秆覆盖旋耕(SRT)、秸秆覆盖休闲(SFT)与秸秆不还田的常规耕作(CRT)处理土壤WSOC均解析出C1,C2,C3和C4等4组荧光组分,主要为紫外光区与可见光区类富里酸(Peak A和Peak C)、类胡敏酸(F)和短波类色氨酸(类蛋白B、D峰)等成分。秸秆覆盖旋耕处理提高了类富里酸(Peak A和Peak C)和类蛋白组分C4含量,C1和C2组分较覆盖休闲和常规耕作分别提高112.73%,109.35%和107.77%,66.07%,C4组分较SFT与CRT处理提高28.26%和42.31%,差异显著,而常规耕作处理来自于自生源腐殖质组分的胡敏酸C3含量增加,较覆盖旋耕和覆盖休闲处理分别增加16.76%和49.74%;0~20 cm耕层土壤团聚体有机物主要分布在0.25 mm)中含量最低,仅为11.2%;与秸秆不还田比较,坡耕地秸秆覆盖还田增加了植物来源的新鲜有机质的形成,表现为>0.053 mm的闭蓄态有机碳(oPOC)含量的增加,以覆盖旋耕处理oPOC增加较大,而秸秆不还田的CRT处理增加了MOM占比;覆盖旋耕处理FI和HIX值增大,土壤腐殖质积累趋势增强,为低山丘陵区坡耕地实施秸秆覆盖还田的保护性耕作技术提供了科学依据。

关键词：坡耕地秸秆覆盖轮耕 WSOC 荧光特征

^(137)Cs示踪分析东北黑土坡耕地土壤侵蚀对有机碳组分的影响

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农业工程学报 2021年第14期37卷 60-68页

作者：何彦星张风宝杨明义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杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心杨凌712100

研究土壤侵蚀对有机碳不同组分流失的影响,可为科学评估土壤侵蚀在碳循环中的作用和探明农田有机碳变化机制提供理论依据。该研究以典型黑土区一凸型耕地坡面为研究对象,基于^(137)Cs示踪技术,分析了坡面土壤侵蚀特征及强度分布,定量分... 详细信息

研究土壤侵蚀对有机碳不同组分流失的影响,可为科学评估土壤侵蚀在碳循环中的作用和探明农田有机碳变化机制提供理论依据。该研究以典型黑土区一凸型耕地坡面为研究对象,基于^(137)Cs示踪技术,分析了坡面土壤侵蚀特征及强度分布,定量分析了坡面有机碳组分的变化幅度及侵蚀强度与有机碳组分间的关系。结果表明:研究坡面年均侵蚀速率为3801.71 t/(km^(2)×a),属中度侵蚀,33.33%的采样点为强烈侵蚀,极强烈及剧烈的侵蚀点占比11.11%,主要位于凸型坡中部坡度较陡处,26.67%为沉积点,主要分布在坡脚西侧。自开垦以来坡耕地土壤平均有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)含量下降了13.58%,其中矿质有机碳(Mineral-bound Organic Carbon,MOC)和颗粒有机碳(Particulate Organic Carbon,POC)分别下降了7.52%和40.49%;POC中粗颗粒有机碳(Coarse Particulate Organic Carbon,CPOC)下降幅度最大(73.24%),细颗粒有机碳(Fine Particulate Organic Carbon,FPOC)无显著差异。坡面SOC、MOC和FPOC在沉积点均显著大于侵蚀点(P0.05)。结果说明坡耕地中CPOC和MOC减少的驱动机制可能存在差异。

关键词：土壤侵蚀有机碳 ^(137)Cs 黑土坡耕地组分

基于地理探测器的重庆坡耕地时空格局演变特征及驱动机制

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农业工程学报 2022年第12期38卷 280-290页

作者：李辉丹史东梅夏蕊倪书辉张健乐王荣浩西南大学资源环境学院重庆400715

坡耕地是耕地的重要组成部分,分析坡耕地时空格局演变规律及驱动因素,有益于为合理利用坡耕地资源及生态功能修复与保持提供参考。基于2000—2018年坡耕地空间分布信息,利用土地利用转移矩阵、局部空间自相关(Local Spatial Autocorrela... 详细信息

坡耕地是耕地的重要组成部分,分析坡耕地时空格局演变规律及驱动因素,有益于为合理利用坡耕地资源及生态功能修复与保持提供参考。基于2000—2018年坡耕地空间分布信息,利用土地利用转移矩阵、局部空间自相关(Local Spatial Autocorrelation,LISA)、地理探测器(Geodetector)等方法,从坡耕地时空变化特征、坡耕地冷热点格局和坡耕地变化驱动因子等方面开展,揭示重庆坡耕地时空分布特征及驱动因素。结果表明:1)与2000年相比,2018年重庆坡耕地面积减少2.40%,坡耕地2.23万km2,占耕地59.35%。6个区县(渝中、江北、江津、南岸、大渡口、石柱)年均坡耕地变化动态度大于1%,不同区县坡耕地面积变化趋势差异明显。2)近18年坡耕地与林地、草地、水田、建设用地等地类发生显著转移,转出、转入总体较均衡,其中坡耕地退为林地主要集中位于秦巴和武陵山区的石柱、武隆、丰都、云阳等区县,在土地利用转移过程中坡耕地面积呈小幅度减少趋势。3)坡耕地局部空间自相关异质性较显著,大多数区域坡耕地面积呈高-高和低-低聚集状态,热点区集中在渝东北区,冷点区分布在渝西区和主城区。4)林业产值、农村居民人均纯收入、粮食产量、乡村从业人员、农林水支出等经济、社会及政策因素是主要驱动因子,各因子间的交互作用大部分为非线性增强和双因子增强,其中解释力较大的交互驱动因子为粮食产量/坡度(2005年,0.927)、农村居民人均纯收入/常住人口(2018年,0.910),海拔、降雨等自然因素对坡耕地变化有一定影响,但经济发展、政策调控、农民收入、城市扩张等社会经济因素是坡耕地变化的主要驱动因子。研究结果可为重庆以及西南山地丘陵区坡耕地资源保护与格局优化提供科学依据。

关键词：土地利用遥感坡耕地时空格局驱动因素地理探测器空间自相关重庆

基于“要素-需求-调控”的云南坡耕地质量评价

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农业工程学报 2020年第12期36卷 236-246页

作者：陈正发史东梅何伟夏建荣金慧芳西南大学资源环境学院重庆400715 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明650061

坡耕地作为中国山丘区耕地资源的重要组成部分,科学评价其质量状况是实施坡耕地数量、质量、生态“三位一体”保护的基础。该文在分析坡耕地利用特征及质量内涵基础上,构建基于“要素-需求-调控”的坡耕地质量评价体系,对云南坡耕地质... 详细信息

坡耕地作为中国山丘区耕地资源的重要组成部分,科学评价其质量状况是实施坡耕地数量、质量、生态“三位一体”保护的基础。该文在分析坡耕地利用特征及质量内涵基础上,构建基于“要素-需求-调控”的坡耕地质量评价体系,对云南坡耕地质量进行定量化评价,分析坡耕地质量空间分布特征。结果表明:1)云南坡耕地质量评价最小数据集(MDS)指标体系由有效土层厚度、耕层厚度、土壤容重、土壤质地、土壤pH值、有机质、有效磷、速效钾、≥10℃积温、田块规整度、连片度、降雨量、灌溉保证率、田面坡度14个指标构成。2)坡耕地质量指数(Slope Farmland Integrated Fertility Index,SIFI)分布在0.36~0.81之间,均值为0.59,大部分评价单元SIFI坡耕地主要土壤类型SIFI从大到小依次为:赤红壤、红壤、紫色土、黄壤、黄棕壤;SIFI变化与高程有关,在0~1000 m高程范围内SIFI随高程增加呈增长趋势,而在>1000 m高程范围内SIFI随高程增加而减小。3)坡耕地质量等级以六等地、五等地、七等地、四等地为主,空间分布上呈现显著的聚集特征,不同分区坡耕地质量等级洛伦兹曲线均呈“S”型分布格局,云南坡耕地质量等级总体偏低。研究可为完善坡耕地质量评价体系,开展坡耕地质量调控提供科学依据。

关键词：土地利用模型耕地质量坡耕地空间分布云南