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干热河谷燥红土坡面水分时空分布特征及其对覆被类型的响应

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中国水土保持科学 2021年第5期19卷 90-98页

作者：杨淏舟何光熊王艳丹李直权余建琳冉林史亮涛云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 元谋干热河谷植物园云南元谋651300 云南元谋金雷水土保持科技示范园云南元谋651300 云南省水土保持生态环境监测总站昆明650106 云南省元谋县水土保持委员会办公室云南元谋651300

土壤水分是干热河谷地区植被恢复的限制性因子。为探讨元谋干热河谷区典型植被覆盖模式下燥红土坡面土壤水分的时空分布特征,于云南省元谋金雷水土保持示范园内选取农地、灌草地、乔灌草地和裸地对照为研究对象,通过测定小区0~100 cm土... 详细信息

土壤水分是干热河谷地区植被恢复的限制性因子。为探讨元谋干热河谷区典型植被覆盖模式下燥红土坡面土壤水分的时空分布特征,于云南省元谋金雷水土保持示范园内选取农地、灌草地、乔灌草地和裸地对照为研究对象,通过测定小区0~100 cm土层土壤含水量,结合地统计法对其进行分析。结果表明:1)元谋干热河谷地区干旱少雨,雨季土壤含水量为旱季的4.22~4.95倍,土壤水分随土层深度的增加呈活跃度降低的趋势,旱季不同植被覆盖模式同一土层水分活跃程度差异不大,速变层、活跃层多集中在0~40 cm范围内;在雨季则呈现出较大差异,灌草地和乔灌草样地雨季土壤水分活跃度较强。2)土壤含水量高值区均表现为由旱季到雨季,逐渐向深层土壤转移的现象。裸地土壤含水量在各土壤层分布相对均匀,其余植被覆盖模式均表现出不同程度高值区集中的特点。3)裸地土壤含水量表现为坡底>坡中>坡顶,植被覆盖小区除旱季农地、旱季灌草地外,均表现为坡顶>坡中>坡底的特点。在干热河谷地区,植被覆盖能够协调土壤水分的时空分布差异,有效改善土壤水环境。

关键词：土壤水分植被覆盖模式土层深度干热河谷

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扭黄茅+三芒草群落对干热河谷区雨后径流的再分配作用

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中国水土保持 2021年第10期 60-63,M0003页

作者：杨淏舟王艳丹岳学文余建琳史亮涛冉林何光熊云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 云南省元谋金雷水土保持科技示范园云南元谋651300 元谋县水土保持生态环境监测站云南元谋651300

在标准径流观测小区采用多年生草本扭黄茅(Heteropogon contortus)和一年生草本三芒草(Aristida adscensio⁃nis)按不同比例构建植被群落,通过观测其径流量、泥沙流失量等特征,探讨两种生活型禾本科牧草在干热河谷区水土保持中的作用。... 详细信息

在标准径流观测小区采用多年生草本扭黄茅(Heteropogon contortus)和一年生草本三芒草(Aristida adscensio⁃nis)按不同比例构建植被群落,通过观测其径流量、泥沙流失量等特征,探讨两种生活型禾本科牧草在干热河谷区水土保持中的作用。结果表明:由一种多年生禾草和一种一年生禾草构成的水土保持功能型群落,当以盖度表征的两功能型物种功能性状达到均衡时,群落水土保持功能最大,此时群落具有最小的径流及泥沙流失量;一年生或多年生单一物种组成的群落,其水土保持功能与两个物种均有的群落表现出不同的调节能力,多年生植物的作用要大于一年生植物。萨瓦纳群落的径流调节功能可能主要来源于一年生及多年生禾草的混合适应机制,就干热河谷而言,应当重视以扭黄茅为代表的多年生植物促进水分在土壤层均匀分布的作用。

关键词：地表径流壤中流界面流群落功能干热河谷

地形对陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的影响

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林业科学研究 2017年第2期30卷 300-306页

作者：张恰咛朱清科任正龑黄正佳北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 宁夏水利厅水土保持局宁夏银川750000

[目的]为揭示陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的地形适生范围。[方法]通过调查陕西省吴起县沙棘人工林大面积衰退及死亡后的天然更新状况,以68个样方的更新率、成林率及每木数据(株高、地径等)作为更新恢复能力的衡量指标,运用方差分... 详细信息

[目的]为揭示陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的地形适生范围。[方法]通过调查陕西省吴起县沙棘人工林大面积衰退及死亡后的天然更新状况,以68个样方的更新率、成林率及每木数据(株高、地径等)作为更新恢复能力的衡量指标,运用方差分析、回归拟合及系统聚类分析等方法,分析了沙棘更新恢复能力与各地形因子的关系。[结果](1)各坡向沙棘更新率差异显著(P=0.018),沙棘更新率均值阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡,阴坡更新生长状况最好,半阴坡更新幼株数量大,存活率较高;(2)坡度对更新率无显著影响,但更新率在阴坡缓坡、极陡坡范围内出现峰值,在阳坡条件下随坡度上升而减小;(3)总体上衰退沙棘人工林天然更新的地形条件是阴坡、半阴坡;(4)坡面微地形对衰退沙棘人工林更新具有显著影响(P=0.038),缓台较好,陡坎较差。[结论]半干旱黄土区部分衰退沙棘人工林可自行完成天然更新,部分恢复困难,需人工辅助或重新栽植适合的树种。阴坡、半阴坡的衰退沙棘幼株种群生长状况较好且基本能更新成林,阳坡、半阳坡的生长状况较差且难以更新成林;阴坡坡向条件下,坡度对沙棘更新率的影响程度随着坡度上升而变小,阳坡坡向条件下坡度对更新率的影响较小。衰退沙棘人工林更新率因所处微地形不同而存在差异。处于缓台的衰退沙棘幼株种群基本能更新成林,浅沟的沙棘幼株种群与所处的原状坡面上的更新状况相似,部分能更新成林,处于陡坎的沙棘幼株种群基本不能更新成林。

关键词：沙棘人工林衰退天然更新地形因子微地形

干热河谷雨养坡地剑麻和番麻的径流分配作用及水土保持效应

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热带农业科学 2019年第3期39卷 31-38页

作者：何光熊易克贤陈何龙陈涛王艳丹张梦寅岳学文金杰史亮涛云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300 元谋干热河谷植物园云南元谋651300 云南元谋金雷水土保持科技示范园云南元谋651300 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南海口570100 广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001

金沙江干热河谷水土流失严重,自然降雨对地面的溅蚀以及形成径流对地表的冲刷是造成区域土壤养分流失、地力退化的重要原因。为了探究番麻、剑麻对干热河谷地区坡地产流产沙的影响及其对降雨径流的调控分配机制,设置标准小区监测试验,... 详细信息

金沙江干热河谷水土流失严重,自然降雨对地面的溅蚀以及形成径流对地表的冲刷是造成区域土壤养分流失、地力退化的重要原因。为了探究番麻、剑麻对干热河谷地区坡地产流产沙的影响及其对降雨径流的调控分配机制,设置标准小区监测试验,比较番麻、剑麻和裸地措施对小区土壤侵蚀量及降雨径流分配的影响。结果表明:干热河谷地区坡地径流输出以地表径流为主, 3种处理小区地表径流占总径流量的比例为76.42%～95.78%;番麻、剑麻小区的地表径流与裸地相比分别减少了71.09%、 84.21%, 50 cm处壤中流减少了19.33%、32.77%, 100 cm处壤中流则增加80.26%、 36.84%。拟合方程分析发现,平均雨强对裸地小区的产流影响最大,3种处理小区泥沙含量均与径流深关系最为密切,呈极显著正相关关系(p<0.01)。该结论提示,在干热河谷栽种剑麻或番麻可以有效降低坡面径流的产生,并减少干热河谷坡面土壤的侵蚀,且这种减流减沙效益与剑麻和番麻在不同降雨条件下对降雨径流(地表径流、壤中流和界面流)的分配作用有关。

关键词：降雨地表径流壤中流径流系数土壤侵蚀模数剑麻番麻

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陕北黄土区坡面微地形对乔木空间分布的影响

林业科学研究 2016年第3期29卷 389-394页

作者：任正龑朱清科张恰咛马欢黄正佳北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083

[目的]传统造林树木种植点设计忽略了黄土坡面微地形对其生长的影响,研究切沟、塌陷地、缓台等微地形与现有林分乔木空间分布的耦合关系,可为近自然造林及乔灌混交水土保持林结构配置提供参考。[方法]以陕西省吴起县三道川流域内原状坡... 详细信息

[目的]传统造林树木种植点设计忽略了黄土坡面微地形对其生长的影响,研究切沟、塌陷地、缓台等微地形与现有林分乔木空间分布的耦合关系,可为近自然造林及乔灌混交水土保持林结构配置提供参考。[方法]以陕西省吴起县三道川流域内原状坡面及微地形的植被调查数据为基础,采用Arcgis9.3软件的空间分析工具和格局强度指标研究坡面微地形对乔木空间分布的影响。[结果]坡面微地形面积占样地面积的21.03%,微地形上乔木株数占样地总数的51.77%,乔木主要分布在坡面微地形上。乔木在切沟和缓台主要呈聚集分布,在塌陷和陡坎主要呈随机分布。乔木在不同坡面微地形分布差异极显著,榆树、小叶杨、山杏主要聚集分布在切沟,河北杨主要聚集分布在切沟和缓台,刺槐主要聚集分布在缓台。[结论]坡面各类微地形因其土壤水分等微生境差异而对乔木空间分布影响显著,在近自然植被重建中需根据坡面各类微地形生境及空间分布规律长期保持配置树木种植点,切沟以河北杨、小叶杨、榆树等树种为主,缓台以河北杨、刺槐搭配为宜,塌陷以河北杨、小叶杨为宜。

关键词：坡面微地形空间分布乔木陕北黄土区

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北川河流域退耕地植物群落土壤抗蚀性研究

土壤学报 2004年第6期41卷 854-863页

作者：胡建忠张伟华李文忠郑佳丽张春霞北京林业大学水土保持学院

土壤抗蚀性指土壤抵抗水的分散和悬浮的能力。国家退耕还林还草科技试验县———青海省大通县北川河流域的抗蚀性试验研究结果表明 ,用于衡量土壤抗蚀性的 12项指标 ,经过主成分变换后 ,能够反映特征根大部分信息 (85 .6 % )的主成分包... 详细信息

土壤抗蚀性指土壤抵抗水的分散和悬浮的能力。国家退耕还林还草科技试验县———青海省大通县北川河流域的抗蚀性试验研究结果表明 ,用于衡量土壤抗蚀性的 12项指标 ,经过主成分变换后 ,能够反映特征根大部分信息 (85 .6 % )的主成分包括无机黏粒类、团聚类、无机胶粒类和水稳性团粒类 4大类。通过对 4个主成分进行聚类 ,北川河流域植物群落分为 3大类 ,其中抗蚀性最好的一类以天然林为主 ;抗蚀性居中的一类以退耕时间较长的人工林地为主 ;抗蚀性较差的一类以新退耕还林地为主。随着退耕时间的延伸 ,退耕地人工林的抗蚀性较耕地不断提高 ,而与当地天然次生林的抗蚀性愈来愈接近。以仿自然林为手段的退耕地人工林的营造是成功的 ,以土壤抗蚀性为基础 ,结合其他多方面的生态功能。

关键词：土壤抗蚀性退耕地人工林地天然次生林自然林植物群落退耕还林地主成分衡量科技

黄土丘陵沟壑区退耕还林工程植被恢复效益初步研究

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干旱区资源与环境 2006年第2期20卷 165-170页

作者：杨光孙保平赵廷宁丁国栋赫登耀北京林业大学水土保持学院北京100083 陕西省吴旗县林业局吴旗717600

本文在对吴旗县及对比县乔木林、灌木林和草原群落野外调查的基础上,对吴旗县植被恢复效益通过植被覆盖度、重要值、物种多样性等方面进行了定量分析。结果表明,在吴旗县这样的自然地理条件下,通过退耕还林、封山禁牧,植被完全可以得到... 详细信息

本文在对吴旗县及对比县乔木林、灌木林和草原群落野外调查的基础上,对吴旗县植被恢复效益通过植被覆盖度、重要值、物种多样性等方面进行了定量分析。结果表明,在吴旗县这样的自然地理条件下,通过退耕还林、封山禁牧,植被完全可以得到恢复,完全可以达到控制水土流失的目的。在自然恢复初期,植物群落将以草原地带性植被为主,并可以恢复到稳定阶段。三种植被群落在植物多样性方面差异并不大,草原群落的物种多样性和群落均匀度要略小于乔木林和灌木林群落。通过计算吴旗县和对比县的相似性系数表明,退耕封禁地与未退耕封禁地在相似性方面有较大的差异。

关键词：植被恢复效益退耕还林黄土沟壑区水土流失

基于土壤理化性质和植物多样性的晋西黄土区人工林质量评价

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中国水土保持科学 2020年第4期18卷 12-20页

作者：甄倩王百田赵耀王旭虎马保明高海平北京林业大学水土保持学院北京100083 山西省方山县林业局山西方山033100

探索不同林分林下植物多样性与土壤理化性质特征及其相关性,评价该地区人工林质量,为晋西黄土区人工混交林营造及植被的恢复与重建提供理论参考。以晋西黄土区水土保持人工林为研究对象,采用标准样地调查法,研究油松纯林、刺槐纯林和油... 详细信息

探索不同林分林下植物多样性与土壤理化性质特征及其相关性,评价该地区人工林质量,为晋西黄土区人工混交林营造及植被的恢复与重建提供理论参考。以晋西黄土区水土保持人工林为研究对象,采用标准样地调查法,研究油松纯林、刺槐纯林和油松×刺槐混交林3种林分林下植物多样性和土壤理化性质特征及其关系,并选择土壤理化性质与植物多样性2个指标层次,运用主成分分析方法综合评价不同林分的质量。结果表明:1)灌木层重要值较高的是黄刺玫(50.32),草本层重要值较高的是铁杆蒿(27.41)、败酱(23.63),林下植物多样性整体表现为油松×刺槐混交林>刺槐纯林>油松纯林。2)油松×刺槐混交林在土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度、全磷质量分数上显著高于油松纯林,油松×刺槐混交林和刺槐纯林在有机碳、全氮质量分数上显著高于油松纯林。3)灌木层Shannon-Wiener指数与土壤密度、土壤总孔隙度呈显著相关(P刺槐纯林>油松纯林。因此,晋西黄土区营造水土保持林首先考虑针阔混交林油松×刺槐混交林,具有改善土壤理化性质与维持植物多样性的效果,其次营造纯林考虑阔叶纯林刺槐。

关键词：人工林植物多样性土壤理化性质综合评价黄土区

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花岗岩崩岗红土层土体胀缩特性研究

水土保持学报 2019年第2期33卷 87-92页

作者：林敬兰福建省水土保持试验站福州350003

为研究崩岗土体因水分变化而发生干湿胀缩的特性,采集福建省安溪县典型崩岗区的红土层土样,通过室内无荷膨胀试验和收缩试验,分析不同初始干密度(1.3,1.4,1.5 g/cm^3)、不同初始含水量(15%,20%,25%和30%)下土体的无荷膨胀率和线缩率。... 详细信息

为研究崩岗土体因水分变化而发生干湿胀缩的特性,采集福建省安溪县典型崩岗区的红土层土样,通过室内无荷膨胀试验和收缩试验,分析不同初始干密度(1.3,1.4,1.5 g/cm^3)、不同初始含水量(15%,20%,25%和30%)下土体的无荷膨胀率和线缩率。结果表明:当含水量较低时,初始干密度越大土体膨胀率也越大;当初始干密度相同时,土壤膨胀率随其初始含水率的增大而减小。当初始含水率相同时,土样膨胀率随其初始干密度的增大而增大。不同处理的土样收缩过程有一定差异,初始含水率高的土样线缩率大,土壤膨胀和收缩过程不一致,且均为不可逆过程。该研究结果在一定程度上揭示了土壤含水率和干密度与崩岗侵蚀之间的关系。

关键词：崩岗红土层胀缩特性初始含水率初始干密度