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基于WEPP模型的黄土旱塬区果园生草的水土流失效应评估
1
作者 宋淑钧 杨荣 +2 位作者 王鸿 赵明新 刘学周 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期111-121,共11页
[目的]评估果园生草的水土流失效应,阐明生草对水土流失的控制效果,为优化区域果园生草种植管理措施和提高果园水土保持效应提供科学依据。[方法]基于WEPP模型,以黄土旱塬区果园为研究对象,模拟不同降水条件(自然降水和降水增加10%,20%,... [目的]评估果园生草的水土流失效应,阐明生草对水土流失的控制效果,为优化区域果园生草种植管理措施和提高果园水土保持效应提供科学依据。[方法]基于WEPP模型,以黄土旱塬区果园为研究对象,模拟不同降水条件(自然降水和降水增加10%,20%,30%)、不同坡度(5°,10°,15°,20°,25°)和不同作物管理模式(裸地、清耕、生草)组合情景下的水土流失情况,以裸地和清耕为对照,评估果园生草的水土流失效应。[结果](1)从整体来看,3种作物管理模式的年内总土壤水分均呈“W”形变化趋势,且总土壤水分从高到低依次为裸地>清耕>生草。与对照相比,生草模式下的日平均总土壤水分、蒸发量和渗漏量分别低于裸地和清耕模式的31.7%和31.3%,36.1%和31.6%,63.0%和67.7%。(2)与对照模式相比,相同坡度条件下生草模式的年平均径流量和土壤流失量均最低;土壤流失量随坡度的增大均呈线性函数关系而显著增大(p<0.001),且生草模式下随坡度变化其土壤流失量的变化速率最小,分别低于裸地和清耕模式52.4%和47.4%。3种管理模式的年均径流量之间均存在极显著差异(p<0.001),表现为裸地(124.4mm)>清耕(121.4 mm)>生草(87.4 mm);生草模式的年均土壤流失量与裸地和清耕模式相比显著减少49.2%和43.3%(p<0.01)。(3)进一步对不同坡度和作物管理模式下的水土流失曲线图进行模拟分析表明,不论哪种坡度条件下,3种模式的最大土壤流失量均发生在坡长18 m处,且发生水土流失后坡度变大幅度均表现为裸地>清耕>生草。(4)不同管理模式下均存在年平均土壤流失量随降水增加而增加的现象,且降水增加较自然降水情景的土壤流失增量均表现为生草模式低于对照模式;土壤流失增量随着降水增加而显著增加(p<0.01),且随着降水增加生草模式较其他模式的土壤流失增量降低幅度不断增大。[结论]果园生草在减少水土流失中发挥积极作用,提高果园土壤的保水保肥能力,是解决黄土旱塬区果园水土流失问题的有效措施。 展开更多
关键词 WEPP模型 果园生草 水土流失 黄土旱塬区
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陇中旱区农田土壤微量元素特征及其对绿肥休耕的响应 被引量：6
2
作者 宋淑钧 崔小茹 +2 位作者 陈其鲜 陈雄 杨荣 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期268-275,共8页
研究土壤微量元素对绿肥休耕的响应,为大面积区域农田土壤养分管理和农业生产提供参考。基于陇中旱区3年多点位监测数据,选择土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效钼和有效硼等6项指标,对比分析休耕种植绿肥前后土壤微量元素差异... 研究土壤微量元素对绿肥休耕的响应,为大面积区域农田土壤养分管理和农业生产提供参考。基于陇中旱区3年多点位监测数据,选择土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效钼和有效硼等6项指标,对比分析休耕种植绿肥前后土壤微量元素差异。结果表明:(1)与基础土壤相比,休耕3年后土壤有效锰、有效铜和有效锌含量分别显著增加18.8%,22.5%,14.3%(p<0.05);有效铁和有效硼含量均显著降低(p<0.05),有效钼无显著变化。(2)回归分析表明,有效铁、有效锰和有效铜的变化幅度与休耕前微量元素基础含量均呈负线性关系,而有效锌和有效钼均呈负对数关系(p<0.05),且对有效锰、有效铜、有效锌和有效钼的基础含量分别小于8.0,0.9,0.3,0.06 mg/kg的农田土壤有显著提高效果;有效铁、有效锰和有效铜变化幅度与休耕前土壤有机质和全氮基础养分含量之间均呈显著负线性关系(p<0.05);有效铁、有效锰、有效铜和有效锌变化幅度与休耕前土壤pH之间均呈显著正线性关系(p<0.05)。(3)进一步对休耕后土壤微量元素和常量元素相关分析表明,休耕后有效铁、有效锰和有效锌均与土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾存在显著正相关关系;除有效钼,其他5种微量元素与土壤pH之间均呈显著负相关。综上所述,休耕种植绿肥可不同程度地提高陇中旱农区土壤有效锰、有效铜和有效锌含量,尤其可显著改善土壤缺锰状况,且该模式对土壤养分基础含量较低和偏碱性土壤提高微量元素含量效果更显著。 展开更多
关键词 休耕 农田土壤 微量元素 陇中旱农区
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休耕对陇中旱农区农田土壤养分的影响 被引量：2
3
作者 宋淑钧 崔小茹 +3 位作者 陈雄 陈其鲜 杨荣 尤艳蓉 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期143-150,159,共9页
[目的]评估休耕对农田土壤养分的影响,阐明休耕模式的适宜性,为区域制定合理的土地管理措施和提高农田土壤质量提供科学依据。[方法]以陇中旱农区农田为研究对象,基于2017—2019年连续3 a的休耕试验数据,选择土壤有机质(SOM)、全氮(TN)... [目的]评估休耕对农田土壤养分的影响,阐明休耕模式的适宜性,为区域制定合理的土地管理措施和提高农田土壤质量提供科学依据。[方法]以陇中旱农区农田为研究对象,基于2017—2019年连续3 a的休耕试验数据,选择土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、pH值和交换性钙、镁7个土壤养分指标,对比绿肥种植休耕模式实施前后土壤养分的变化情况以及休耕与非休耕对照(马铃薯—玉米—马铃薯轮作)土壤养分的差异。[结果](1)与休耕前的基础养分相比,休耕3 a后,SOM,TN和AK含量均有增加趋势,增幅依次为19.5%,23.0%,9.2%,其中除AK外,SOM和TN含量休耕前后均有显著差异(p<0.05);AP,pH值和交换性钙、镁均显著降低(p<0.05),降幅依次为21.8%,1.0%,36.5%,39.6%。(2)与非休耕对照相比,SOM,TN和AK含量分别明显高于对照区3.5%,11.0%,8.5%,AP和交换性钙含量均比对照区低,其中仅TN和交换性钙的含量有显著差异(p<0.05)。(3)AP变化率与其基础含量呈显著对数关系(p<0.001),SOM,TN,AK,pH值等指标变化率与其基础含量之间均呈显著的负相关线性函数关系(p<0.01),即随着土壤基础养分的增加休耕对其养分变化的影响降低,而交换性钙镁的这种关系不显著。(4)休耕3 a后SOM,TN,AK和AP之间均呈显著正相关关系(r>0.38,p<0.05);pH值除与交换性镁的相关性不显著,与其他土壤养分指标均呈显著负相关关系(p<0.01),且休耕区上述土壤养分指标的相关性均比对照区高。[结论]采用种植绿肥的休耕模式,可使陇中旱农区耕地质量得到一定程度的提升,并且对基础养分较低的土壤效果更佳。但3 a的休耕相较于马铃薯—玉米—马铃薯轮作种植地力提升幅度较小,表明在较短的时间尺度内休耕对土壤的改良作用仍十分有限。 展开更多
关键词 休耕 农田土壤 土壤养分 耕地质量 陇中旱农区
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