简介:为探讨坡耕地土壤入渗性能退化特征与分形机制,对鲁中山区选择典型小流域,运用土壤分形和水文学原理与方法,通过测定坡耕地、弃耕地、生态林地和经济林地4种土地利用类型的土壤分形特征与入渗性能,探讨土壤人渗速率与土壤颗粒分维及孔隙分维的定量关系。结果表明:1)不同土地利用类型土壤稳渗速率表现为坡耕地〉弃耕地〉生态林地〉经济林地,土壤颗粒分维数与孔隙分维数表现为生态林地〉经济林地〉弃耕地〉坡耕地;2)研究区土壤颗粒分维与孔隙分维数之间显著正相关,二者与土壤黏粒及粉粒体积分数显著正相关、与土壤入渗速率显著负相关;3)霍顿入渗模型和幂函数模型比较适用于拟合研究区土壤入渗过程与入渗速率,而菲利浦模型的适用性较差。因此,研究区土壤具有粗骨性砂土的物理特性,坡耕地耕作会加剧土壤中粉粒和黏粒等细粒物质流失,降低土壤颗粒分布与孔隙分布的均匀性及其分维数,导致土壤入渗性能增强但水肥保蓄性能降低。
简介:为了阐明森林植被的水源涵养功能,对北京九龙山油松纯林、华北落叶松纯林、侧柏纯林、樟子松纯林、栓皮栎纯林、五角枫纯林、油松日本落叶松混交林、油松华北落叶松混交林等8种林分类型的枯落物和土壤持水性能进行研究.结果表明:各林分枯落物总储量变化范围为8.87~47.87t/hm^2,其中未分解层储量大于半分解层储量;综合枯落物未分解层和半分解层最大持水量和有效拦蓄量的变化规律来看,油松纯林最大持水量最大(36.46t/hm^2),其次为华北落叶松纯林(36.06t/hm^2),侧柏纯林最小(11.83t/hm^2);油松日本落叶松混交林的有效拦蓄量最大(23.51t/hm^2),其次为樟子松纯林(19.85t/hm^2),侧柏纯林最小(9.53t/hm^2);综合考虑不同林分枯落物与土壤涵养水源能力发现,华北落叶松纯林和油松华北落叶松混交林具有良好的水源涵养功能;不同层次枯落物持水量、吸水速率与浸水时间均存在较好的函数关系;8种林分土壤容重均值在0.89~1.41g/cm3之间变动,总孔隙度在39.43%~54.23%之间变动;林地土壤的入渗速率与人渗时间通过回归分析得出,二者呈幂函数关系,且R2值均在0.90以上.
简介:为分析内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗在4类土地利用方式(灌木林地、采矿用地、天然牧草地和农地)下,土壤养分质量分数的差异性,运用野外采样和室内化验、分析相结合的方法,测定4种土地类型在0~30cm土层的土壤有机质和全量氮磷钾质量分数及pH值。结果表明:1)4类土地在0~30cm土层的土壤有机质和全氮质量分数存在显著差异,土壤全磷量和全钾量差异不显著(P<0.05),土壤有机质质量分数依次为农地>天然牧草地>灌木林地>采矿用地,土壤全量氮磷钾最大值分别为天然牧草地、天然牧草地和灌木林地,最小值分别为采矿用地、灌木林地和天然牧草地;2)在垂直剖面上,采矿用地和天然牧草地的有机质质量分数随着土层深度的增加逐渐减小,农地和灌木林地的有机质质量分数最大值出现在20~30cm深度的土层,4类土地的土壤全氮量和全磷量均有随土层深度的增加而下降的趋势,全钾量随土层深度的变化不明显。4类土地的土壤全氮和全钾质量分数整体而言较为理想,全磷和有机质质量分数欠缺。农地全磷质量分数基本能满足主要作物的生长需求,有机质和全氮质量分数不能满足主要作物的生长需求。本研究可为内蒙古中部工矿开采区土地合理利用以及退化的生态环境恢复等提供科学依据。
简介:为探讨不同人为干扰方式下山地沼泽土壤中主要营养元素含量的变化规律,以小兴安岭北部沼泽湿地分布比较集中的公别拉河流域为研究对象,比较分析5种干扰方式(农扰、筑坝、放牧、造田和采矿)对山地沼泽土壤肥力的影响。结果表明:与对照相比,5种干扰方式下土壤有机质,全N,水解N和10-20cm、20-40cm土壤速效P含量降低程度均达极显著水平(P〈0.01);0-10cm土壤层全P含量降低程度达显著水平(P〈0.05),放牧干扰增加了该层土壤速效P含量,其他干扰则使该层土壤速效P含量降低程度达极显著水平(P〈0.01);10-20cm土壤层中,除农扰外,其他4种干扰方式下的全P含量均显著降低(P〈0.01);20-40cm土壤层中,农扰、筑坝、放牧和造田干扰对全P含量无显著影响(P〉0.05)。总体来看,采矿对沼泽土壤干扰程度相对最强,与对照相比,其土壤有机质含量下降98.90%,全N含量下降96.14%,水解N未检出,全P含量下降89.16%,速效P含量下降97.38%;其次是造田干扰,其土壤有机质、全N、水解N、全P和速效P含量下降幅度分别为90.20%、89.28%、84.41%、56.31%和61.19%;放牧干扰影响相对较小,其土壤有机质、N、P含量下降幅度均在45%以下。从回归分析结果看,不同干扰方式下,各层土壤全N、水解N、全P和速效P与土壤有机质含量呈显著相关关系。
简介:运用径流小区法研究闽北不同土地利用方式与不同降雨强度对水土流失的影响。结果表明:1)不同土地利用方式年均径流量的大小顺序为裸露地〉柑橘园〉锥栗林〉杉木林,年均土壤流失量的大小顺序为裸露地〉锥栗林〉柑橘园〉杉木林;2)降雨强度对土壤流失量的影响高于对径流量的影响,不同土地利用方式的径流量及土壤流失量与各降雨强度指标呈显著性幂函数关系,但各指标的拟合相关程度不同;3)裸露地(对照)土壤流失量与I10的相关性最高,锥栗林的土壤流失量与I30和I60的相关性最好,柑橘园的土壤流失量与I30的相关性最好,而杉木林的土壤流失量与降雨强度的相关性极弱;4)裸露地、锥栗林和柑橘园的径流量与I60和I30的相关性较好,杉木林的径流量与降雨强度的相关性极弱;5)各土地利用方式的径流量和土壤流失量与Iave的相关性均很弱。
简介:土壤团粒、水稳性团粒和微团粒状况是影响土壤结构和性质的重要因素。运用分形理论研究黄土丘陵区纸坊沟流域7种不同土地利用方式土壤团粒结构的分形特征。结果表明:表层土壤团粒的分形维数在1.641—2.114之间,其大小顺序为人工草地〉果园〉坡耕地〉乔木林地〉灌丛〉天然草地〉人工梯田。土壤水稳性团粒的分形维数在1.774~2.384之间,其变化顺序为果园〉乔木林地〉人工草地〉坡耕地〉天然草地〉人工梯田〉灌丛,二者均表现出≥0.25mm粒级土壤团粒含量越低,分形维数越高的规律;分形维数与≥5mm、5~2mm和≥0.25mm粒级的土壤团粒、水稳性团粒呈极显著负相关(P〈0.01),与〈0.25mm粒级的呈极显著正相关(P〈0.01);结合团粒结构体破坏率可知,灌丛土壤结构与稳定性最好,其次为天然草地,人工草地最差;表层土壤微团粒结构分形维数在2.360~2.487之间,大小顺序为天然草地〉乔木林地〉坡耕地〉人工梯田〉人工草地〉果园〉灌丛,灌丛有助于促进土壤微结构形成,分形维数与0.25-0.05mm和〉0.001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著负相关(P〈0.01),与〈0.001mm粒级土壤微团粒含量呈极显著正相关(P〈0.01);下层土壤质地主要与成土母质有关,人为干扰小,3种分形维数间存在显著正相关水平(P〈0.05),土壤有机质含量与3种分形维数显著负相关(P〈0.05)。土壤团粒结构分形特征可作为土壤评价指标之一,分形理论为土壤结构、性质和评价研究提供了新方法。