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黄土坡面侵蚀产沙时空演变的REE示踪技术研究

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水科学进展 2005年第2期16卷 174-180页

作者：薛亚洲刘普灵杨明义琚彤军中国科学院水利部水土保持研究所土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

室内交叉布设不同的稀土氧化物,通过人工模拟次降雨,在同一试验条件下,对坡面侵蚀沿顺坡方向和深度方向的演变过程同时展开研究。结果表明:REE示踪技术对定量研究土壤侵蚀具有较高的精度;降雨前期,片蚀与细沟侵蚀发育程度基本相当;后期... 详细信息

室内交叉布设不同的稀土氧化物,通过人工模拟次降雨,在同一试验条件下,对坡面侵蚀沿顺坡方向和深度方向的演变过程同时展开研究。结果表明:REE示踪技术对定量研究土壤侵蚀具有较高的精度;降雨前期,片蚀与细沟侵蚀发育程度基本相当;后期细沟侵蚀占据坡面侵蚀的主导地位,其侵蚀平均加速度和平均侵蚀率分别是片蚀的15倍、9倍;试验结束,细沟侵蚀占据坡面总侵蚀的90%;本试验条件下,坡面下1/3区域为侵蚀活跃带。

关键词：黄土坡面侵蚀时空演变过程 REE示踪技术

陕北子洲“7·26”暴雨后坡耕地细沟侵蚀及其影响因素分析

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农业工程学报 2019年第11期35卷 122-130页

作者：王颢霖焦菊英唐柄哲陈一先白雷超王楠张意奉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黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7·26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形对坡耕地细沟侵... 详细信息

细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7·26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形对坡耕地细沟侵蚀特征的影响。结果表明:通过对35个样方的143条细沟统计,细沟宽度和细沟深度分别为0.5~60 cm和0.5~35 cm;细沟侵蚀强度、细沟密度和细沟割裂度分别为2 289~110 976 t/km^2、0.3~3.95 m/m^2和0.002~0.441。随距分水岭距离(17~58 m)的增加,细沟先快速发育,坡面破碎程度加剧,距分水岭58m后,细沟发育减慢,坡面破碎程度减弱。坡度在不同的坡位对细沟侵蚀的影响程度不同:随坡度增大,上坡位(距分水岭20~40m),细沟侵蚀强度陡升,坡面破碎程度加剧;下坡位(距分水岭60~80m),细沟侵蚀强度增加较缓慢,坡面破碎程度减弱。凸形坡中部为细沟侵蚀(10 292t/km^2)最为严重区域,下部(8 141t/km^2)次之,上部无细沟发生;细沟密度、细沟割裂度和细沟平均宽度先增大后减小,细沟平均深度递增。浅沟地形细沟侵蚀随距分水岭距离的增加而增加,但退耕地的存在减缓了细沟侵蚀发育程度。直形坡因坡度最大其细沟侵蚀最严重,细沟形态同其他坡形基本相同,但最大沟宽和沟深均大于其他坡形。研究结果可为黄土高原坡耕地的水土流失防治提供参考。

关键词：土壤侵蚀暴雨细沟侵蚀坡耕地坡形坡度距分水岭距离

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黄土区植被恢复对土壤物理性质的影响

中国环境科学 2019年第2期39卷 713-722页

作者：谭学进穆兴民高鹏孙文义赵广举顾朝军西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部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陕西杨凌712100

以黄土区延河流域为研究区域,研究了近40a来植被恢复对土壤容重、孔隙度和饱和导水率等13个土壤物理性质指标的影响.结果表明:随着植被恢复年限增加,土壤容重降低,而土壤孔隙度、>0.25mm团聚体含量、持水性和入渗性能等增大.但在40a内... 详细信息

以黄土区延河流域为研究区域,研究了近40a来植被恢复对土壤容重、孔隙度和饱和导水率等13个土壤物理性质指标的影响.结果表明:随着植被恢复年限增加,土壤容重降低,而土壤孔隙度、>0.25mm团聚体含量、持水性和入渗性能等增大.但在40a内对土壤质地无显著影响.植被恢复对土壤物理性质的影响随恢复年限的增加而增强,随着土层深度的增加而减弱.土壤的容重、>0.25mm团聚体含量和饱和导水率可作为植被恢复生态效应评价的主要物理指标.由于水分等条件的限制,该区柠条林和草地对土壤物理性质的改善优于刺槐林,建议该区植被恢复应以营造次生灌木林和草地为主.

关键词：植被恢复土壤物理性质黄土高原

生物炭施用方式及用量对土壤水分入渗与蒸发的影响

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农业工程学报 2016年第14期32卷 135-144页

作者：李帅霖王霞王朔张永旺王杉杉上官周平中国科学院水利部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西藏农牧科学院蔬菜研究所

研究生物炭施用方式及用量对土壤水分入渗、蒸发特性的影响,可为旱区农业与生态建设中应用生物炭改良土壤水文特性提供科学依据与技术支持。该文采用室内土柱模拟方法,研究了3种生物炭施用方式A（施在表层0-10 cm）、B（施在下层〉10-20... 详细信息

研究生物炭施用方式及用量对土壤水分入渗、蒸发特性的影响,可为旱区农业与生态建设中应用生物炭改良土壤水文特性提供科学依据与技术支持。该文采用室内土柱模拟方法,研究了3种生物炭施用方式A（施在表层0-10 cm）、B（施在下层〉10-20 cm）和C（施在耕层0-20 cm）和4种质量添加比例（0、1%、2%和4%）对土壤水分湿润峰、累积入渗量及蒸发的影响。结果表明：生物炭对土壤水分入渗、蒸发的影响受施用方式和用量的共同制约。与对照（不施生物炭）相比,A与C施用方式在1%和2%用量均可以减缓湿润峰运移速度,而较高用量（4%）可以促进湿润峰运移;B施用方式2%用量明显促进湿润峰运移,1%与4%用量无明显影响;以入渗时间50 min为例,A4%能显著增加累积入渗量,增量达对照的10.63%（P〈0.05）,而B1%、A1%、C2%、C1%、C4%可显著降低累积入渗量（P〈0.05）,减少量分别达对照的13.90%、12.46%、8.49%、5.32%、4.66%,其余处理与对照相比差异不显著。在同一施用方式下,除C2%和C1%外,各处理累积入渗量均随生物质炭用量增加而呈上升趋势。各处理土壤湿润峰运移距离与时间之间呈幂函数关系,且累积入渗量与时间关系可用Kostiakov入渗经验公式描述,Philip入渗模型可用于描述耕层（0-20 cm）混合生物炭土壤累积入渗量变化过程。各处理35d累积蒸发量与对照相比差异不显著。A4%可显著增加耕层土壤入渗能力,在改良质地较黏土壤入渗性能时,在土壤表层添加较高用量（4%）生物炭效果较好。

关键词：土壤水分蒸发生物炭入渗旱地

不同梯田修筑方式下土壤分离能力变化及影响因素

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水土保持研究 2025年第3期 91-97页

作者：常恒方怒放王卓霄戴伟彭心西北农林科技大学水土保持科学与工程学院中国科学院水利部水土保持研究所

[目的]探究不同梯田修筑方式下土壤分离能力差异及其主要影响因素，为土壤侵蚀过程模型的构建提供理论依据。[方法]以黄土高原不同修筑方式的梯田（人工梯田和机修梯田）为研究对象，通过采集土壤样品并测定土壤性质及土壤分离能力，揭... 详细信息

[目的]探究不同梯田修筑方式下土壤分离能力差异及其主要影响因素，为土壤侵蚀过程模型的构建提供理论依据。[方法]以黄土高原不同修筑方式的梯田（人工梯田和机修梯田）为研究对象，通过采集土壤样品并测定土壤性质及土壤分离能力，揭示人工梯田和机修梯田土壤分离能力的差异，并进一步分析土壤分离能力的主要影响因素。[结果]（1）与机修梯田相比，人工梯田的田间持水量、饱和含水量、孔隙度、有机质含量、平均重量直径分别增加了24.81%,24.55%,8.84%,99.47%,144.39%(p土壤含水量、容重分别减少了34.47%,8.17%(p土壤分离能力显著高于人工梯田（p土壤分离能力的主要因素。[结论]不同梯田修筑方式下土壤分离能力存在显著差异，田间持水量、容重、孔隙度和平均重量直径在构建土壤分离能力预测模型时应加以重视。

关键词：人工梯田机修梯田土壤性质土壤分离能力

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含碎石土壤水分入渗试验研究

水科学进展 2006年第5期17卷 604-609页

作者：王慧芳邵明安中国科学院水利部水土保持研究所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

采用一维积水垂直入渗法测定含碎石土壤的入渗过程，分析碎石含量和碎石组成对土壤水分运动影响。对试验数据采用Kostiakov入渗公式拟合，得出反映入渗速率的拟合参数比值与土石比成幂函数关系；采用简略的Philip垂直入渗方程幂级数解... 详细信息

采用一维积水垂直入渗法测定含碎石土壤的入渗过程，分析碎石含量和碎石组成对土壤水分运动影响。对试验数据采用Kostiakov入渗公式拟合，得出反映入渗速率的拟合参数比值与土石比成幂函数关系；采用简略的Philip垂直入渗方程幂级数解拟合湿润峰随时间的变化，拟合精度高，并发现拟合参数与土石比仍成幂函数关系。采用简单相关分析碎石粒径对入渗过程影响，得出粒径2．3mm碎石与入渗过程成显著的负相关关系，而〉25mm碎石有利于入渗。研究结果可为含碎石土壤的水循环提供重要的基础。

关键词：碎石入渗率湿润峰土石比土壤水分

黄土高原水蚀风蚀交错区不同类型生物土壤结皮光谱特征

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光谱学与光谱分析 2018年第7期38卷 2215-2220页

作者：田园盛张玥孙文义穆兴民高鹏赵广举西北农林科技大学土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

黄土高原水蚀风蚀交错区生物土壤结皮光谱特征的研究,为基于遥感的区域尺度生物土壤结皮的识别提供了重要的科学价值,为进一步估算生物土壤结皮在区域水土流失防治中所起的作用提供了重要的技术支持。采用地物光谱测定技术,在黄土高原... 详细信息

黄土高原水蚀风蚀交错区生物土壤结皮光谱特征的研究,为基于遥感的区域尺度生物土壤结皮的识别提供了重要的科学价值,为进一步估算生物土壤结皮在区域水土流失防治中所起的作用提供了重要的技术支持。采用地物光谱测定技术,在黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟小流域对不同覆盖度藻类和不同类型藓类生物土壤结皮以及不同高等植被进行了光谱测定,并进行定量分析。研究表明,黄土高原水蚀风蚀交错区藻类生物土壤结皮与土壤具有相似的光谱特征,光谱曲线没有明显的"峰-谷"。藻类生物土壤结皮光谱特征主要表现为光谱反射率随生物土壤结皮覆盖度增加而降低的变化规律;其中可见光区,覆盖度10%~20%,30%~40%及50%~60%藻类生物土壤结皮相比于裸地,反射率归一化均值分别下降了8.64%,15.80%和23.09%。随藻类结皮覆盖度增加,680nm处吸收特征(叶绿素)越来越明显,2 200nm处吸收谷(次生矿物)越来越小。藓类生物土壤结皮光谱曲线表现出与高等植物相似的特征,形成绿波段的反射峰和红光波段的吸收谷以及近红外波段的高反射。但在760~930nm区间,藓类生物土壤结皮的斜率明显大于高等植物,藓类生物土壤结皮的光谱斜率Slope(930/760)是高等植物的2.5~4.5倍。黄土高原生物土壤结皮光谱特征的研究可为生物土壤结皮的遥感识别提供一定的理论依据和技术支持。

关键词：生物土壤结皮光谱特征黄土高原

黄土高原旱地长期种植作物对土壤微量元素形态和有效性的影响

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生态学报 2005年第12期25卷 3196-3203页

作者：魏孝荣郝明德邵明安中国科学院水利部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

在长期定位试验的基础上,用连续浸提方法对土壤微量元素进行形态分级,研究了长期种植作物条件下黄土高原旱地土壤中微量元素的形态组成及其在不同土壤组分间的分配特征,探讨了种植系统对土壤微量元素有效性的影响.土壤中有效态微量元素... 详细信息

在长期定位试验的基础上,用连续浸提方法对土壤微量元素进行形态分级,研究了长期种植作物条件下黄土高原旱地土壤中微量元素的形态组成及其在不同土壤组分间的分配特征,探讨了种植系统对土壤微量元素有效性的影响.土壤中有效态微量元素含量的剖面分布除与土壤中微量元素的全量有关外,还与不同的种植系统有关.各种植系统有效锌和有效铜含量均低于休闲土壤,有效锌以小麦连作和苜蓿连作降低最多,有效铜以小麦连作和粮豆轮作降低最多.小麦连作系统40 cm以上土层土壤有效锰含量和休闲土壤接近,40～100cm土层低于休闲土壤,苜蓿连作和粮豆轮作整个剖面土壤有效锰含量均有所增加.各种植系统40cm以上土层土壤有效铁含量均高于休闲土壤,40～100cm土层土壤有效铁分布趋势相同,其含量均随土层深度的增加而增加,并且小麦连作低于休闲土壤,粮豆轮作高于休闲土壤,苜蓿连作与休闲相近,这些结果表明长期种植作物可以显著改善土壤锰素营养和铁素营养状况.苜蓿连作和小麦连作使锌和铁从矿物态向有机结合态转化,增加了土壤有效锌和有效铁的储备,粮豆轮作系统各形态锌低于休闲土壤,并且土壤中锌的总贮量有所减少;各种植系统土壤氧化物结合态铁在耕层增加,在古耕层降低,这也表明种植作物可以活化深层土壤难溶态铁.长期种植作物使耕层土壤各形态铜含量降低,粮豆轮作和小麦连作系统古耕层土壤各形态铜含量较休闲土壤有所增加.3种种植系统碳酸盐结合态、氧化物结合态和有机结合态锰含量均有不同程度的下降,且耕层土壤交换态、碳酸盐结合态和有机结合态锰高于古耕层,氧化物结合态和矿物态锰含量低于古耕层.

关键词：种植作物微量元素形态有效性

黄土沟壑区小流域土壤pH值的空间分布及条件模拟

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农业工程学报 2009年第5期25卷 61-67,F0004页

作者：魏孝荣邵明安西北农林科技大学水土保持研究所 712100 中国科学院水利部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 712100

土壤pH值是影响土壤养分有效性和化学物质在土壤中行为的主要因素,研究土壤pH值的空间分布特征对于土壤养分管理和土壤污染预测具有重要意义。该文用地统计学方法研究了环境因素复杂的黄土高原小流域土壤pH值空间分布特征。结果表明,黄... 详细信息

土壤pH值是影响土壤养分有效性和化学物质在土壤中行为的主要因素,研究土壤pH值的空间分布特征对于土壤养分管理和土壤污染预测具有重要意义。该文用地统计学方法研究了环境因素复杂的黄土高原小流域土壤pH值空间分布特征。结果表明,黄土沟壑区小流域土壤pH值具有球形—指数套合模型的空间结构特征,其空间异质性主要来源于流域内土地利用和土壤侵蚀等随机因素。与有机质协同的Kriging法能较好地对土壤pH值进行估值,其估值范围小于实测数据,估值误差来源于复杂的环境因素。序贯高斯条件模拟的土壤pH值范围与实测数据接近,模拟的平均值低于实测数据,模拟误差来源于模拟过程中独特的Kriging算法及高斯特性。

关键词：土壤pH值空间分布黄土沟壑区条件模拟 Kriging