Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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延安麻塔流域植被 对土壤侵蚀的控制效率研究
定量刻画植被对土壤侵蚀的控制效率对区域水土保持
评估具有重要的意义。目前学者多采用土壤保持量指标来衡
量植被对土壤侵蚀控制效率,然而该指标强烈的受到区域潜
在土壤侵蚀量影响,从而导致低估或高估植被对土壤侵蚀控
制效率。本研究在土壤保持量的基础上,构建了土壤侵蚀控制
指数,并将该指数应用于延安麻塔流域的土壤保持功能评估
中。结果表明:(1)土壤侵蚀控制指数比土壤保持量在区域土
壤保持功能评估中更能有效的在流域尺度上侦测植被对潜
在土壤侵蚀控制效率;(2) 麻塔流域植被总体上具有较高的
土壤侵蚀控制指数(均值为 0.92);(3)土壤侵蚀控制指数主
要受到植被和坡度单独作用的影响,两者能够解释侵蚀控制
指数 84.11%的变异来源;(4) 由于麻塔流域潜在土壤侵蚀量
较大(114100 t·km-2·a-1),导致该区仍然具有较高的土壤侵蚀
模数(8200 t·km-2·a-1),因此采取工程措施治理水土流失必须
进一步加强。</div
不同施肥模式对春玉米产量、水分利用效率及硝态氮残留的影响
通过2年田间试验,研究了减量施氮和减氮配施不同比例控释肥对黄土旱塬春玉米产量、水 分 利 用
效率及土壤硝态氮残留量的影响,旨在为黄土高原旱作农业区提供合理的施肥管理模式。试验于2017年
4月至2018年9月在黄土旱塬雨养农业区进行,供试作物为春玉米,采用半覆膜种植方式,一 年 一 熟 制。
试验共设置CK(不施氮肥)、N1C1(控释尿素65%+普通尿素35%,N200kg/hm2)、N1C2(控释尿素50%+普
通尿素50%,N200kg/hm2)、N1C3(控释尿素35%+普通尿素65%,N200kg/hm2)、N1(减氮模式,普通
尿素,N200kg/hm2)、N2(传统施氮模式,普通尿素,N250kg/hm2)6个处理,测定土壤含水 量、收 获 期 土
壤剖面(0—300cm)中的硝态氮含量及春玉米产量。结 果 表 明:与 N2处 理 相 比,减 氮 处 理(N1)并 没 有 减
少作物产量,反而显著增加作物产量(p<0.05),2017年、2018年分别增加9.6%和6.9%,土壤水分利用效
率分别提高13.3%和10.2%(p<0.05)。同等 施 氮 量(200kg/hm2)下,与 全 尿 素 N1处 理 相 比,2017年 配
施不同比例控释肥的各处理降低了春玉米的产量和水分利用效率;2018年 N1C2处理较 N1处理显著增加
春玉米的产量和水分利用效率(p<0.05),分别增加7.7%和11.6%。此外,试验2<span style="color:#000000
土壤复合侵蚀研究进展与展望
土壤复合侵蚀是在两种或多种以上侵蚀营力交互作用或耦合作用下发生的侵蚀现象,也是最难治理的生态环境
问题之一。近年来,在复合侵蚀发生机理、复合侵蚀对土壤退化作用及多动力侵蚀交互作用的模拟技术等方面取得了明
显进展。该文基于前人研究成果,系统总结了复合侵蚀类型与特征、复合侵蚀发生机理、复合侵蚀研究方法等若干方面
的研究进展,分析了研究中存在的主要问题,提出了今后在复合侵蚀规律与模拟试验方法等研究中需要重点解决的若干
关键科学问题,以及应关注的基于多源数据融合的降雨-风洞-冻融等多动力交替循环试验模拟技术、复合侵蚀系统中驱
动因子作用的定量评估技术与方法、多动力不同耦合状态下产沙过程辨识及量化等研究方向,以期为开展相关研究提供
参考。</p
微咸水膜下滴灌对盐碱化农田土壤斥水特征的影响
在内蒙古河套灌区布置了 2 年大田试验,研究了不同覆膜方式下微咸水滴灌对盐碱化农田土壤水、盐分布及
其土壤斥水性的影响。采用滴水穿透时间(Water drop penetration time,WDPT)法测定土壤斥水性,得到了不同土
壤斥水性随含水率变化的规律。结果表明,膜下滴灌盐碱化农田土壤的斥水性在表层土壤与电导率呈正相关,与
土壤 pH 值无显著相关性。弱碱性微咸水滴灌条件下,单次滴灌降低了滴头附近土壤的 WDPT,但增加了远离滴头
土体的 WDPT;高频滴灌(灌溉频率为 3 d)可显著降低土壤剖面整体的 WDPT。膜下滴灌盐碱化农田土壤的斥水特
征曲线均可用 Gaussian 和 Lorentzian 模型进行描述。滴灌对土壤斥水性最大时对应的土壤含水率(θ m )影响不大
(P >0. 05),而对斥水性消失时对应的土壤含水率(θ c )影响显著(P <0. 05)。Lorentzian 模型对盐碱化农田土壤的
斥水特征曲线的拟合效果更优,通过该曲线可准确得到特定土壤的 θ m 和 θ c 。本研究可为微咸水滴灌及斥水性土壤
的合理利用提供理论依据。</p
黑土区宽垄和窄垄耕作的顺坡坡面土壤侵蚀对比
宽垄耕作具有明显的增产效应,但顺坡宽垄耕作的坡面土壤侵蚀研究鲜见报道。该文基于野外大型坡面
径流场观测和室内模拟降雨试验,对比分析了中国黑土区顺坡宽垄和窄垄耕作的坡面土壤侵蚀差异。结果表
明,野外观测和室内模拟条件下顺坡宽垄坡面侵蚀量较之于顺坡窄垄坡面分别减少 64.4%~90.4% 和 33.2%~
57.9%,同时2种垄作方式下坡面侵蚀量与径流量均呈现出良好的线性关系(R2≥0.81),但顺坡宽垄处理下的坡面
侵蚀量随径流量的增加幅度小于顺坡窄垄处理。野外观测结果还表明,
2种垄作方式的坡面侵蚀量皆与降雨侵
蚀力PI30和径流量呈显著正相关关系,顺坡宽垄较之于顺坡窄垄减少的坡面侵蚀量随着 PI30的增大而呈降低趋
势,当PI30为430~605时,顺坡宽垄较顺坡窄垄的坡面土壤侵蚀量减少 74.8%~90.4%,当PI30为1520~1708时,
顺坡宽垄较顺坡窄垄的坡面土壤侵蚀量减少 64.4%和66.5%。无论是野外观测还是室内模拟试验均表明,与传
统的顺坡窄垄相比,顺坡宽垄具有较好防治坡面土壤侵蚀效果。因此,在东北黑土区推广宽垄耕作对保护黑土
资源有重要意义。</div
黄土丘陵区植被恢复模式对土壤碳组分的影响
为认识黄土丘陵区不同恢复模式对土壤碳组分的影响规律,寻找可以反映植被恢复过程中的土壤碳库质量
因子,以纸坊沟流域蟠龙山上6种恢复30年的植被恢复样地为研究对象,选取坡耕地和区域顶级群落侧柏林(Platy-
cladusorientailisL.)为对照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(SOC)、重铬酸钾易氧化态碳(ROC)、高锰酸钾易氧
化态碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)、微生物量碳(MBC)、水 溶 性 有 机 碳(DOC)、盐 浸 提 有 机 碳(SEOC)、热 水 浸 提
有机碳(HWEC)、热水浸提碳水化合物(HWC)的变化特征。结果表明:坡耕地由于不合理的利用方式,土壤碳组分含
量较低,不同植被恢复显著增加了土壤活性碳组分,TOC,ROC,LOC,NLOC,MBC,SEOC,DOC,HWEC和 HWC的
含量分别较坡耕地增加了109%~228%,153%~338%,94%~212%,102%~271%,109%~142%,117%~288%,
66%~149%,166%~279%和128%~217%,但是和天然侧柏林相比分别低了 55.4% ~72.4%,57.2% ~75.3%,
50.1%~69.0%,59.9%~78.2%,60.2%~65.9%,6.7%~48.6%,2.2%~35.1%,40.1%~58.3%和55.6%~67.8%,
混交林具有较高的碳组分含量,表明混交林恢复模式效果相对好于草地和纯林。不同恢复模式各碳组分和同一恢复
模式中不同碳组分敏感性差异较大,并非所有碳组分的敏感性均高于 TOC,在采用土壤碳组分作为土壤质量指标时
应根据不同恢复模式选择相应指标。</div
灰黄青霉对瓜列当的防效及对番茄根区 土壤微生物的影响
根寄生杂草瓜列当(Orobanche aegyptiaca)严重危害番茄(Solanum lycopersicum)等多种经济作物的产
量和品质。如何有效防除仍是当今瓜列当研究重点之一。真菌是列当的生防因子之一, 但目前对农作物无致
病性的列当生防真菌的研究尚少。本研究通过培养皿试验研究 1 株灰黄青霉(Penicillium griseofulvum, CF3)的
无细胞发酵滤液对瓜列当种子萌发和发芽管生长的影响, 通过盆栽试验研究 CF3 粉状制剂对瓜列当的防除效
果及对寄主番茄生长和根区土壤微生物的影响。结果表明: 1)培养皿试验中, CF3 发酵液抑制了瓜列当种子萌
发和发芽管生长。其中, 在放有瓜列当种子与番茄幼苗的培养皿中, 加入 CF3 发酵液后培养 6 d, 瓜列当种子
的萌发均被完全抑制; 添加 CF3 发酵液与霍格兰德营养液体积比为 1∶2、1∶4、1∶6 和 1∶8 的混合液培养
8 d 后, 瓜列当种子的萌发率与对照相比分别减少 80.26%、70.26%、68.10%和 47.51%。CF3 发酵液原液、10
倍稀释液和 100 倍稀释液处理后使瓜列当发芽管长度与对照相比分别缩短 100.00%、68.84%和 19.24%。2)盆
栽试验中, CF3 菌剂抑制了瓜列当的出土和单株瓜列当的生长, 并使番茄增产。施加 1.0 g·kg1 CF3 菌剂 130 d
后, 瓜列当的出土数量、出土率和单株瓜列当干重分别降低 76.19%、85.30%和 28.48%, 番茄果实鲜重增加
51.57%。此外, 灰黄青霉菌剂还调整了番茄根区土壤的微生物区系结构, 使施加菌剂 130 d 后番茄根区土壤中
除接入 CF3 外真菌数量与对照相比降低 75.60%, 细菌与真菌的数量之比增加 117.57%。平均来看, CF3 使番茄
根区土壤中除 CF3 外真菌数量降低 42.81%, 放线菌总数增加 84.15%。本研究表明, 灰黄青霉 CF3 具有防除番
茄上寄生瓜列当的能力, 适宜作为瓜列当的生防真菌。</div
减缓滴头堵塞风险的毛管首次冲洗时间及周期的确定
为探究引黄滴灌区水肥一体化灌溉过程中毛管冲洗周期对滴头堵塞风险的影响,该研究分别对浑水和浑水+尿素
滴灌后不同毛管冲洗周期(3、5、7、10 d)对滴灌滴头堵塞的控制效果进行了研究。结果表明:毛管冲洗周期对滴头相
对流量有极显著影响,在浑水滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高 14.29%~47.77%(P<0.05),
在浑水+尿素滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高 12.89%~126.67%(P<0.05)。按照毛管冲洗
对滴头流量的保持能力可将滴灌系统运行为 3 个阶段:冲洗钝感期、冲洗敏感期和冲洗无效期,首次冲洗应在冲洗钝感
期结束前进行。宁夏中卫段黄河水浑水滴灌和浑水+尿素滴灌后的首次冲洗应该分别在第 2 灌水和第 9 次灌水后进行,适
宜的毛管冲洗周期分别为 5 和 7 d。研究结果可为宁夏中卫段黄河水滴灌区采取适宜的抗堵塞措施提供参考。</div