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Effects of soil and water conservation and its interactions with soil properties on soil productivity 被引量:2
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作者 郭旺 李忠武 +7 位作者 申卫平 王晓燕 曾光明 陈晓琳 张雪 张越男 刘桂平 王曙光 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第8期2279-2285,共7页
The effects of soil and water conservation (SWC) on soil properties are well documented. However, definitive and quantitative information of SWC and its interactions with soil properties on soil productivity is lack... The effects of soil and water conservation (SWC) on soil properties are well documented. However, definitive and quantitative information of SWC and its interactions with soil properties on soil productivity is lacking for hilly red soil region of southern China. Experiments were conducted in the hilly red soil region of southern China for seven years in three rtmoffplots, each of which represented different SWC forest-grass measures. Principal component analysis and multiple regression techniques were used to relate the aboveground biomass (representing soil productivity) to soil properties. Based on the final regression equations, soil organic carbon content (Sot) is significantly correlated with soil productivity under the condition of forest-grass measures, whereas pH value and cation exchange capacity (Cee) are the main factors for soil productivity without SWC. Therefore, SWC plays an important role in sequestering Soc and improving soil productivity. 展开更多
关键词 hilly red soil region soil erosion soil organic carbon soil productivity
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黄土丘陵沟壑区不同土地利用方式下土壤含水量季节动态
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作者 霍海霞 鞠孟辰 +1 位作者 霍军文 崔乐乐 《陕西农业科学》 2025年第2期56-62,共7页
探究黄土丘陵沟壑区不同土地利用方式下土壤含水量季节动态,为区域土地利用和生态系统管理提供科学依据。本研究对该区域不同土地利用方式下0~200 cm土层的含水量进行了动态监测和分析。(1)不同土地利用方式下土壤含水量呈显著的季节动... 探究黄土丘陵沟壑区不同土地利用方式下土壤含水量季节动态,为区域土地利用和生态系统管理提供科学依据。本研究对该区域不同土地利用方式下0~200 cm土层的含水量进行了动态监测和分析。(1)不同土地利用方式下土壤含水量呈显著的季节动态和空间异质性,不同季节依次表现为夏季>秋季>冬季>春季;不同土地利用方式由高到低依次为:耕地(7.87%)>灌木林地(6.75%)>乔木林地(6.55%)>草地(6.53%)>撂荒地(6.12%)。(2)土壤含水量变异程度呈现明显的垂直分布特征,表层(0~5 cm)变异系数最大,随深度增加呈先降低后缓慢增加趋势。(3)土壤含水量垂直分布表现出季节性差异,随土层深度的增加,夏秋季节先降低后增加,冬季先增加后降低,春季呈波动性增加趋势。(4)相关性分析结果表明,土壤含水量与耕地呈显著正相关,与撂荒地、砂粒含量和电导率呈显著负相关(p<0.05)。总之,黄土丘陵沟壑区土壤含水量呈明显的季节性动态变化,且显著受到土地利用方式的影响。 展开更多
关键词 丘陵沟壑区 土地利用方式 土壤含水量 季节动态 影响因素
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基于长期定位试验的不同施肥处理下旱地红壤微生物的宏基因组学分析 被引量:1
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作者 余腾 李顺江 +3 位作者 万子维 阙正扬 黄国勤 徐慧芳 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第1期148-155,共8页
为探究旱地红壤微生物群落与不同施肥制度之间的关系,采用宏基因组测序,比较分析长期定位试验地4种施肥处理:不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)、施有机肥(OM)、氮磷钾肥和有机肥混合施用(NPKOM)的土壤微生物群落组成及多样性。结果显示:相... 为探究旱地红壤微生物群落与不同施肥制度之间的关系,采用宏基因组测序,比较分析长期定位试验地4种施肥处理:不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)、施有机肥(OM)、氮磷钾肥和有机肥混合施用(NPKOM)的土壤微生物群落组成及多样性。结果显示:相比对照,施用有机肥和氮磷钾肥和有机肥混合施用显著增加放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)的丰度,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)的丰度;施肥显著改变微生物群落结构,施用无机肥降低土壤微生物数量,施用有机肥和无机有机混合施用则增加土壤微生物数量;土壤微生物群落在门水平与pH、全磷(TP)、土壤有机质(SOM)、碱解氮(AN)和有效磷(AP)含量显著相关,pH是影响土壤微生物群落结构的关键因素;不同施肥处理下微生物代谢功能差异显著。 展开更多
关键词 长期定位试验 宏基因组学 施肥制度 有机肥 旱地 红壤 土壤微生物群落
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基于BIOME-BGC模型的红壤丘陵区湿地松(Pinus elliottii)人工林GPP和NPP 被引量:43
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作者 曾慧卿 刘琪璟 +2 位作者 冯宗炜 王效科 马泽清 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期5314-5321,共8页
应用生物地球化学模型BIOME-BGC模型估算了1993~2004年红壤丘陵区湿地松林总第一性生产力(GPP)、净第一性生产力(NPP),并分析GPP、NPP年际变化对气候的响应以及未来气候变化情景下GPP、NPP的响应。结果表明,湿地松林1993~2004年GPP、... 应用生物地球化学模型BIOME-BGC模型估算了1993~2004年红壤丘陵区湿地松林总第一性生产力(GPP)、净第一性生产力(NPP),并分析GPP、NPP年际变化对气候的响应以及未来气候变化情景下GPP、NPP的响应。结果表明,湿地松林1993~2004年GPP、NPP的总量变化波动于1777~2160g Cm-2a-1之间和453~828gCm-2a-1之间,平均值分别为1941g Cm-2a-1和695gCm-2a-1。在研究时段内,GPP、NPP有缓慢增长趋势,GPP、NPP总量平均值从1990年代初期(1993~1996年)的1826、687gCm-2a-1上升到21世纪初期(2001~2004年)的2026、693gCm-2a-1。这主要是由于研究时段内GPP、NPP对降水缓慢增长的正响应造成的。未来气候变化情景分析表明,CO2浓度倍增不利于湿地松林GPP、NPP的增长,但均不超过1.5%。在CO2浓度不增加条件下,GPP正向响应了降水单独变化和温度升高1.5℃且降水增加情景,正向响应NPP的情景条件是降水的单独变化;当CO2浓度倍增和气候改变时,预测的GPP正向响应了降水的变化,同时正向响应了温度升高1.5℃且降水变化;正向响应NPP的情景条件是降水的变化。 展开更多
关键词 气候变化 总初级生产力 净初级生产力 湿地松林 红壤丘陵区
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黄土丘陵沟壑区粉砂壤土崩解性能变化及其影响因子试验研究——以王茂沟小流域为例
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作者 张思靖 马建业 +5 位作者 李占斌 李鹏 陈亚军 吕小永 李海波 代启安 《生态学报》 北大核心 2025年第1期91-102,共12页
土壤崩解是土壤可蚀性的重要表征指标,在阐明土壤侵蚀机理和构建侵蚀模型方面起着重要作用。尽管目前有关植物根系对土壤崩解的研究取得了一定的进展,但是土壤崩解受到根系和土壤理化性质的双重影响,而有关根系和土壤理化性质对土壤崩... 土壤崩解是土壤可蚀性的重要表征指标,在阐明土壤侵蚀机理和构建侵蚀模型方面起着重要作用。尽管目前有关植物根系对土壤崩解的研究取得了一定的进展,但是土壤崩解受到根系和土壤理化性质的双重影响,而有关根系和土壤理化性质对土壤崩解的协同作用仍缺乏深入量化研究。以王茂沟小流域5个土地利用下的原状土样作为研究对象,基于崩解试验测定土壤崩解参数,并分析其与根系和土壤理化性质的相关性及主控因子,量化土壤崩解的变化机制,得到如下结论:(1)综合崩解速率、崩解比速率和崩解量三个崩解指标,不同土地利用下,土壤的崩解性均呈现出草地<坡耕地<梯田<果园<坝地;(2)利用VPA分析和偏最小二乘路径分析,解释了土壤理化性质和根系特征及其协同作用对土壤崩解性的贡献并分析其量化关系。结果表明,含根土体中,根系对土壤崩解的直接效应强于间接效应,其直接贡献为16%,较土壤理化性质(16.4%)偏低,但较两者的协同效应偏高62.5%。不同土地利用下,土壤崩解性能的变化主要以土壤理化性质直接影响为主;(3)Spearman相关分析和RDA分析表明,与土壤崩解相关性最高的根系因子为RLD,土壤因子为粉粒,所有环境因子中以RLD的效应最强。不同土地利用下,影响土壤崩解性能的主控因子也存在差异。研究结果可为黄土丘陵沟壑区生态建设条件下的土壤崩解研究和侵蚀机理的解析提供参考,对于黄土高原生态脆弱区的生态修复和生态功能的维持具有重要意义。 展开更多
关键词 黄土丘陵沟壑区 不同土地利用 植物根系 土壤理化性质 土壤崩解
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成土母质和土地利用方式对典型红壤抗蚀性的影响
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作者 施招 刘婷 +5 位作者 饶宸 张文钊 刘锋 侯海军 陈生勇 何静 《水土保持通报》 北大核心 2025年第2期81-90,101,共11页
[目的]探究成土母质和土地利用方式对典型红壤抗蚀性的影响,为红壤区水土流失防治和红壤资源合理开发利用提供重要基础数据和参考依据。[方法]以湖南省沩水流域的典型红壤为研究对象,选取了第四纪红黏土、砂岩、板页岩和花岗岩风化物等... [目的]探究成土母质和土地利用方式对典型红壤抗蚀性的影响,为红壤区水土流失防治和红壤资源合理开发利用提供重要基础数据和参考依据。[方法]以湖南省沩水流域的典型红壤为研究对象,选取了第四纪红黏土、砂岩、板页岩和花岗岩风化物等4种典型成土母质发育的旱地、稻田、园地和林地共16个类型组合的红壤,研究了不同成土母质和土地利用方式下的红壤抗蚀性差异特征。[结果]①土地利用方式显著(p<0.05)影响红壤抗蚀性,稻田、园地和林地土壤的抗蚀性和水稳性指数均显著(p<0.05)高于旱地。②不同成土母质发育的红壤抗蚀性无显著(p>0.05)差异,且其与土地利用方式的交互作用对抗蚀性的影响不明显。③土地利用方式显著(p<0.05)改变了>0.25 mm水稳性团聚体(WSA_(0.25))和有机质含量,林地土壤WSA_(0.25)含量显著(p<0.05)高于旱地,稻田土壤有机质含量显著(p<0.05)高于旱地、园地和林地。④成土母质对WSA_(0.25)含量的影响不显著(p>0.05),但显著(p<0.05)改变了红壤有机质和黏粒含量,花岗岩风化物发育的红壤有机质和黏粒含量均显著(p<0.05)低于其他成土母质发育的红壤。⑤相关性分析显示红壤抗蚀性和水稳性指数均与WSA_(0.25)和有机质含量呈显著(p<0.05)正相关关系,而与黏粒含量无显著(p>0.05)相关性。[结论]土地利用方式和成土母质可通过改变WSA_(0.25)和有机质含量影响红壤抗蚀性能,但土地利用方式对红壤抗蚀性的影响强于成土母质。在红壤水土流失防治过程中应以土地利用方式调整和布局优化为主,兼顾成土母质类型。 展开更多
关键词 红壤 抗蚀性指数 成土母质 土地利用方式 水稳性团聚体 有机质
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南方丘陵区典型柑橘园不同坡位土壤固持磷的特性
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作者 潘俊羽 周雨舟 +3 位作者 廖文娟 刘福 周卫军 崔浩杰 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第4期41-48,共8页
探讨南方丘陵区柑橘园不同坡位土壤对磷的吸附-解吸特征,旨在为不同地形条件下的差异化施肥策略提供科学依据。试验选取重庆市、湖南省、广西壮族自治区典型柑橘园坡上坡下土壤为研究对象,通过磷吸附-解吸试验,结合Langmuir等温吸附方程... 探讨南方丘陵区柑橘园不同坡位土壤对磷的吸附-解吸特征,旨在为不同地形条件下的差异化施肥策略提供科学依据。试验选取重庆市、湖南省、广西壮族自治区典型柑橘园坡上坡下土壤为研究对象,通过磷吸附-解吸试验,结合Langmuir等温吸附方程,明确了不同坡位柑橘园土壤的最大磷吸附容量(Q_(max))、吸附反应常数(K)、最大缓冲容量(MBC)及磷的解吸率(PDR)等特性。结果表明,(1)通过Langmuir等温吸附方程可以较好地拟合柑橘园不同坡位土壤对磷的吸附(R^(2)=0.97~0.99),其坡上土壤的Q_(max)(1000.9~1829.9 mg·kg^(-1))低于坡下土壤(1142.1~2426.9 mg·kg^(-1)),但坡上土壤的K值(0.04~0.776)和MBC(73.2~841.7 mg·kg^(-1))较高,表明坡上土壤在磷的吸附效率和长期稳定性方面具有优势。相比之下,尽管坡下土壤具有更高的Q_(max)(1142.1~2426.9 mg·kg^(-1)),但其较低的K值(0.018~0.398)和MBC(43.7~556.9 mg·kg^(-1))显示了其在磷的长期稳定吸附和利用效率方面存在一定的局限性。(2)相关性分析结果显示,坡上的K值与全磷、有效磷呈显著负相关,MBC与有效磷呈极显著负相关,与游离态铁氧化物呈显著正相关;PDR与全钾呈正相关。而坡下土壤K值与有效磷呈负相关,与pH值呈正相关;MBC与有效磷、PDR呈显著负相关;PDR与有效磷、全钾呈显著正相关。(3)冗余分析结果表明,有效磷和络合态铝氧化物是影响磷吸附-解吸的主要因素,贡献率分别为64.8%和10.1%(P<0.01)。综上所述,南方丘陵区柑橘园坡上土壤应实施适量深施策略,结合有机肥以提高磷吸附效率和土壤对磷的保持能力,并定期监测土壤养分、调整施肥量;坡下土壤则需控制施肥量,采取少量多次的方法,并考虑使用缓释肥料及土壤管理措施以减少磷流失并提高利用效率。 展开更多
关键词 坡位 丘陵红壤 吸附 解吸
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旱改水型耕地红壤团聚体稳定性及影响因素研究
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作者 袁鹏丽 覃佳宇 +3 位作者 周雨茜 龙新路 周勇 江立庚 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第4期47-57,共11页
为探究南方红壤地区旱地改水田(旱改水)对土壤团聚体稳定性的影响,在广西典型旱改水地区选取传统旱地(HS0)、旱改水1 a稻田(HS1)、旱改水5 a稻田(HS5)和当地传统稻田(CK),采用干筛法和湿筛法对比分析耕层土壤团聚体性状。结果显示:传统... 为探究南方红壤地区旱地改水田(旱改水)对土壤团聚体稳定性的影响,在广西典型旱改水地区选取传统旱地(HS0)、旱改水1 a稻田(HS1)、旱改水5 a稻田(HS5)和当地传统稻田(CK),采用干筛法和湿筛法对比分析耕层土壤团聚体性状。结果显示:传统旱地和实施旱改水后,HS0、HS1、HS5和CK处理下机械团聚体和水稳团聚体中>0.25 mm土壤团聚体含量(R_(>0.25))分别为90.0%、94.0%、95.8%、98.1%和81.0%、70.6%、76.0%、95.4%;平均质量直径(mean weight diameter,Φ_(MWD))分别为3.35、3.63、3.69、4.73 mm和2.25、0.94、1.54、4.63mm。与HS0相比较,HS1处理的水稳团聚体中几何平均直径(geometric mean diameter,Φ_(GMD))降低了68%。与HS0相比较,>0.25 mm团聚体的破坏率(percentage of aggregate destruction,r_(PAD))随旱改水年限先增长后减小,HS1和HS5分别增加61%和34%,而CK显著降低76%。结构方程模型和随机森林分析结果表明,土壤阳离子交换量和全氮含量是影响旱改水农田耕层土壤团聚体稳定的重要因素。 展开更多
关键词 旱改水 红壤 耕地 土壤团聚体 团聚体稳定性 土壤结构
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江西省红壤耕地状况及其酸化治理对策研究
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作者 何小林 李模其 +7 位作者 刘道 丁怡倩 胡丹丹 陶峰 尹伟 柳开楼 骆赞磊 周春火 《江西农业学报》 2025年第2期13-17,共5页
红壤是江西省农业生产最基本的土壤资源,江西省的红壤耕地面积占比高达62.5%,而且普遍存在比较严重的土壤酸化问题,由此引起的土壤理化性质和生物学活性的退化,严重威胁着耕地资源的高效利用和产能发挥。因此,在综述江西省红壤耕地典型... 红壤是江西省农业生产最基本的土壤资源,江西省的红壤耕地面积占比高达62.5%,而且普遍存在比较严重的土壤酸化问题,由此引起的土壤理化性质和生物学活性的退化,严重威胁着耕地资源的高效利用和产能发挥。因此,在综述江西省红壤耕地典型案例的基础上,分析了当地红壤耕地酸化治理中存在的主要问题,并由此提出了相应的红壤耕地酸化治理对策建议。 展开更多
关键词 江西省 红壤耕地 酸化治理
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土地利用方式对豫西丘陵区土壤团聚体稳定性及其化学计量特征的影响 被引量:2
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作者 郭大勇 刘海燕 +6 位作者 杜鹃 曾祥 王翔宇 周子琪 刘雪涛 寇太记 陈鲜妮 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期88-95,共8页
为探究不同土地利用方式对土壤团聚体组成和碳、氮、磷化学计量特征的影响,以豫西丘陵区相同冲积母质土壤为研究对象,对果园、林地、草地和农田等4种土地利用方式的土壤团聚体稳定性、碳含量、氮含量、磷含量及化学计量特征进行了测定... 为探究不同土地利用方式对土壤团聚体组成和碳、氮、磷化学计量特征的影响,以豫西丘陵区相同冲积母质土壤为研究对象,对果园、林地、草地和农田等4种土地利用方式的土壤团聚体稳定性、碳含量、氮含量、磷含量及化学计量特征进行了测定分析。结果表明:4种土地利用方式土壤均表现出以0.25~2 mm粒级为优势团聚体分布的特征,以农田土壤最高,质量分数为58.49%~66.11%,土壤团聚体稳定性农田>林地>草地和果园。全碳含量(以质量比表示)随团聚体粒级的下降呈现减少趋势,果园在4个粒级上的全碳含量均显著地高于其他3种土地利用方式,在<2 mm的2个粒级上4种土地利用方式的全碳含量均表现为果园>农田>林地>草地。果园C/N和C/P均显著地高于林地、草地和农田,林地在<2 mm的3个土壤团聚体粒级上的C/N均显著低于草地和农田,但在<2 mm土壤团聚体粒级上的C/P和N/P均显著高于草地。土地利用方式对土壤团聚体稳定性和化学计量特征有显著影响。豫西丘陵区的农田团聚体稳定度最高,果园显示出高的有机输入特征,林地主要受磷限制,草地主要受氮限制。 展开更多
关键词 土地利用方式 土壤团聚体 化学计量学 丘陵区
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2011-2015年千烟洲人工针叶林碳水通量观测数据集
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作者 李庆康 吕斯丹 +8 位作者 戴晓琴 张雷明 杨风亭 徐明洁 陈智 温学发 黄辉 王辉民 于贵瑞 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2024年第4期232-242,共11页
涡度相关技术(EC)是目前唯一可以在生态系统尺度直接观测植被与大气间二氧化碳和水汽通量的技术,在解析陆地生态系统碳、氮、水循环过程的动态变化及其对环境变化的响应与控制机理等方面得到了广泛应用。如何准确探知中国人工林在全球... 涡度相关技术(EC)是目前唯一可以在生态系统尺度直接观测植被与大气间二氧化碳和水汽通量的技术,在解析陆地生态系统碳、氮、水循环过程的动态变化及其对环境变化的响应与控制机理等方面得到了广泛应用。如何准确探知中国人工林在全球森林碳循环及全球气候变化过程中的重要作用,亟需采用先进技术开展精确观测和长期研究。江西千烟洲红壤丘陵地球关键带国家野外科学观测研究站(简称千烟洲站)是国内较早采用涡度相关技术开展人工林碳水通量观测和研究的野外站点之一,持续获取并积累了一批长期观测数据。在前期发布数据的基础上,通过标准化整编,再次发布2011-2015年生态系统碳水通量和气象数据,以充分发挥这些数据的科研价值,进一步支撑国家及区域的碳汇评估,并推动相关科学研究的发展。本次发布的数据集主要包括生态系统CO_(2)/H_(2)O通量、潜热和显热通量,以及空气温湿度、净辐射、光合有效辐射和土壤温湿度等观测内容,并通过标准化处理和加工分别形成半小时、日、月和年尺度等数据。 展开更多
关键词 涡度相关 碳水通量 红壤丘陵 全球变化
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宁夏黄土区典型坡面表层土壤有机碳含量的空间变化特征及尺度效应 被引量:1
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作者 韩新生 刘广全 +5 位作者 许浩 董立国 郭永忠 安钰 万海霞 王月玲 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期19-31,共13页
【目的】定量认识土壤有机碳(SOC)含量在坡面上的空间异质性及尺度效应,探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径,为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁... 【目的】定量认识土壤有机碳(SOC)含量在坡面上的空间异质性及尺度效应,探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径,为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁夏半干旱黄土丘陵区,选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面,从坡顶向坡脚设置连续样点,调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层(0^20 cm)SOC含量,分析其坡向差异、坡位变化;以“离坡顶的水平距离或相对距离”为自变量,以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量,定量描述坡面尺度效应;再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量,实现由“点”到“面”的尺度上推。【结果】研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应。表层SOC含量的坡面平均值在南坡(7.60 g·kg^(-1))最高,东坡(6.42 g·kg^(-1))次之,西坡(5.65 g·kg^(-1))最低,其坡位间变幅在东坡(15.95 g·kg^(-1))最大,其次为西坡(11.34 g·kg^(-1)),最小为南坡(9.72 g·kg^(-1)),说明东坡的坡面效应最强,其次为西坡,南坡最弱。东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同,均由坡顶向下逐渐减小,至离坡顶水平距离200、150、280 m(相对距离0.73、0.45、0.76)后趋于稳定,主要与坡面“上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁”的空间格局有关。在东坡、西坡、南坡上,距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg^(-1);距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg^(-1)。构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系(R^(2)>0.7,P<0.001),籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值。将所有位点数据融合得出,离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值。【结论】半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化,与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关。以顺坡(相对)水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应,藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 立地条件 土地利用 土壤有机碳含量 坡面变化 尺度效应
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表层土壤结构对红壤坡耕地产流及产沙过程的影响 被引量:6
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作者 张紫薇 赵文俊 +5 位作者 李奇 马一淳 田亮 杨广勇 李忠武 刘窑军 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期434-444,共11页
针对南方红壤区坡耕地水土流失严重与表层结构退化的现状,采用室内模拟降雨的方法,分析表层土壤结构和雨强对降雨再分配、坡面产流及产沙过程的影响。结果表明:(1)表层土壤结构显著改变降雨的再分配过程,深耕作层可以降低地表径流比例,... 针对南方红壤区坡耕地水土流失严重与表层结构退化的现状,采用室内模拟降雨的方法,分析表层土壤结构和雨强对降雨再分配、坡面产流及产沙过程的影响。结果表明:(1)表层土壤结构显著改变降雨的再分配过程,深耕作层可以降低地表径流比例,增加壤中流比例,60和90 mm·h^(-1)雨强下,随耕作层深度增加,地表径流平均比例依次为70.5%,62.9%和56.8%,壤中流平均比例依次提升为7.1%,12.3%和18.1%;(2)土壤流失率随雨强增加而增大,90 mm·h^(-1)雨强下土壤流失率为60 mm·h^(-1)雨强下的4.4倍,土壤流失率随耕作层深度增加而显著减小,依次为36.8、21.1和13.1 g·m^(-2) min^(-1);(3)雨强和表层土壤结构显著影响坡面侵蚀形态的演变,随耕作深度增加坡面侵蚀由细沟侵蚀逐渐转变为面蚀。表层土壤结构显著改变坡耕地降雨-径流关系和侵蚀过程,合理增加耕作层深度,对降低地表侵蚀、促进土壤水分的深层下渗、增加土壤深层持水量具有积极作用。 展开更多
关键词 土壤结构 产流 产沙 壤中流 红壤坡耕地
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植被恢复花岗岩红壤土壤颗粒组成及土壤养分储量特征 被引量:3
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作者 白永会 查轩 +1 位作者 吴伟成 周飞华 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期179-186,共8页
[目的]探明植被恢复下花岗岩红壤土壤颗粒组成和土壤养分的关系以及土壤养分储量特征,为植被恢复花岗岩红壤侵蚀退化地提供理论依据和实践指导。[方法]选择5种植被恢复模式[乔灌草模式(ASG)、条沟草灌(GGH)、全坡面播草(FSG)、低效林改... [目的]探明植被恢复下花岗岩红壤土壤颗粒组成和土壤养分的关系以及土壤养分储量特征,为植被恢复花岗岩红壤侵蚀退化地提供理论依据和实践指导。[方法]选择5种植被恢复模式[乔灌草模式(ASG)、条沟草灌(GGH)、全坡面播草(FSG)、低效林改造(IFT)、封禁(CC)以及严重侵蚀退化地(HDL)和自然林(NV)]为对照作为研究对象,通过野外调查和室内试验方法,明晰植被恢复模式下土壤颗粒组成和土壤养分的关系,土壤养分储量特征和识别植被恢复退化红壤养分恢复状况的指标。[结果]5种植被恢复模式改善了0—5 cm花岗岩退化地土壤颗粒组成,0—5 cm土壤颗粒组成和土壤养分指标的冗余分析表明,土壤黏粒和土壤养分呈显著正相关。5种植被恢复模式增加了0—5 cm花岗岩红壤退化地的土壤有机碳、全氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷的养分含量和储量,0—5 cm土壤有机碳含量、0—60 cm土壤有机碳储量和0—60 cm土壤养分总储量顺序一致,均表现为乔灌草模式>条沟草灌>全坡面播草>低效林改造>封禁。[结论]土壤黏粒是提高0—5 cm土壤养分含量的关键因子,土壤有机质是识别植被恢复模式土壤养分状况的直观指标,乔灌草模式是改善土壤颗粒组成、提高土壤养分含量和土壤养分储量的最佳模式。 展开更多
关键词 植被恢复模式 土壤颗粒组成 土壤养分储量 花岗岩红壤 侵蚀退化地
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坡耕地等高反坡阶整地措施对滇中典型流域土壤酸碱性和酶活性的影响 被引量:1
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作者 杨佳乐 赵洋毅 +3 位作者 王克勤 段旭 赵露杨 刘晓微 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期405-413,共9页
【目的】探讨等高反坡阶整地措施对坡耕地酸化土壤改良效果及酶活性的影响。【方法】以滇中迤者流域试验区已实施等高反坡阶的坡耕地土壤为研究对象(原状坡耕地为对照),采用野外调查采样、室内实验及经典统计分析的方法,研究试验样地土... 【目的】探讨等高反坡阶整地措施对坡耕地酸化土壤改良效果及酶活性的影响。【方法】以滇中迤者流域试验区已实施等高反坡阶的坡耕地土壤为研究对象(原状坡耕地为对照),采用野外调查采样、室内实验及经典统计分析的方法,研究试验样地土壤pH、交换性阳离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)、H^(+)、Al^(3+)、Fe^(3+))、阳离子交换量(CEC)及蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶、淀粉酶指标的变化规律,以探究土壤酸化及酶活性变化特征。【结果】坡耕地等高反坡阶措施可显著降低致酸阳离子(H^(+)、Al^(3+)、Fe^(3+))含量(P<0.05),使得交换性H+降低20.00%,交换性Al^(3+)和交换性Fe^(3+)含量分别减少25.64%和69.29%。提升土壤pH 9.46%~13.25%、增加交换性盐基离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+))11.14%~39.31%、3.59%~8.96%、7.89%~17.14%、3.35%~7.99%及CEC含量(P<0.05)14.74%~21.33%。实施措施后土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化氢酶和微生物量碳、氮的活性显著提高(P<0.05)6.43%~15.28%、7.00%~31.70%、38.56%~73.71%、8.01%~21.20%、7.08%~11.14%和17.57%~31.48%,磷酸酶活性较原状坡耕地显著(P<0.05)下降38.00%~95.85%,且pH、交换性盐基离子和CEC含量均与酶活性呈极显著正相关(P<0.01),而致酸阳离子与酶活性呈极显著负相关(P<0.01)。双因素方差分析表明,整地措施、酸化影响指标(pH、交换性离子)及其二者交互作用显著影响着酶活性(P<0.05),酸化影响指标对酶活性的贡献最大。【结论】布设等高反坡阶措施能改善土壤酸化环境,增强酶活性,这对于解决坡耕地土壤酸化问题,提高山区坡耕地生产力具有重要意义。 展开更多
关键词 等高反坡阶 红壤坡耕地 土壤酸化 土壤酶 交换性盐基离子
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基于ERT技术反演红壤剖面水分入渗过程
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作者 田园 钟雪梅 +2 位作者 彭新华 汪亚及 高磊 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期714-726,共13页
水分运动是土壤中物质和能量传输的主要驱动力,但是水分在土壤中的运动轨迹复杂多变,难以直接捕捉。本研究以第四纪红黏土发育的红壤为研究对象,借助电阻率成像技术(ERT),反演水分在林地和农地土壤中的入渗过程。研究发现,ERT技术能够... 水分运动是土壤中物质和能量传输的主要驱动力,但是水分在土壤中的运动轨迹复杂多变,难以直接捕捉。本研究以第四纪红黏土发育的红壤为研究对象,借助电阻率成像技术(ERT),反演水分在林地和农地土壤中的入渗过程。研究发现,ERT技术能够实现水分在红壤包气带入渗过程的可视化,ERT测定的表观电阻率的变化量与烘干法测定的土壤水分之间呈极显著正相关关系(P<0.01),林地的决定系数为0.72,农地为0.53。土地利用类型影响水分入渗的范围和方式,在2 cm水头高度注水100 L的情况下,林地的入渗深度大于80 cm,而农地约为50 cm,在此基础上,继续注水200 min,林地和农地均出现明显的优先流现象。但是,林地的优先流较农地更为发育,林地是通过根系等大孔隙快速向下传输,而农地则以“指流”的方式,间断性向深层运动。在土壤层次复杂、背景含水量高、土壤黏重等不利因素的影响下,ERT技术依然能捕捉优先流在红壤中发生和发育的过程。 展开更多
关键词 电阻率层析成像技术 土地利用类型 红黏土 土壤水分 优先流
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光泽县土地利用方式对土壤微生物群落结构的影响机制
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作者 吴丰 徐晨璐 +6 位作者 聂小力 杨涛 毛聪 许青阳 黄武彪 周双石 王玲 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期190-198,共9页
人为活动主导的土地利用方式变化极大程度改变了土壤理化性质,进而影响土壤微生物的群落结构与多样性。但目前自然环境因子、土地利用方式、农业管理措施等如何影响土壤微生物群落结构以及其主导因素尚不明确。为明确武夷山典型红壤区... 人为活动主导的土地利用方式变化极大程度改变了土壤理化性质,进而影响土壤微生物的群落结构与多样性。但目前自然环境因子、土地利用方式、农业管理措施等如何影响土壤微生物群落结构以及其主导因素尚不明确。为明确武夷山典型红壤区土壤细菌和固氮微生物群落对土地利用方式的响应模式,文章采用高通量测序技术研究了典型红壤区光泽县的5种典型土地利用类型(旱地(SC)、水稻田(SD)、原生杉树林(SM)、人工种植毛竹林(ZL)、原始次生阔叶林(KY))土壤的微生物群落结构及多样性,并探讨了其主要影响因子。结果表明:(1)SD土壤16S rDNA和nifH微生物α多样性指数Chao1指数、Shannon指数显著高于SC,其次为SM、KY、ZL,但Simpson指数在SD土壤中最低。(2)16S rDNA和含nifH基因的固氮微生物Chao1指数、Shannon指数的差异主要与自然因素中的坡度显著负相关(P<0.05),与土壤粉粒含量、水分、pH、NH4+-N含量、可溶性有机碳(DOC)含量显著正相关(P<0.05)。(3)农业用地SC和SD土壤中厚壁菌门(Firmicutes)微生物数量显著高于其他非农业用地(SM、KY、ZL)土壤4.97倍和9.30倍,但固氮根瘤菌属(Rhizobium)的相对丰度显著低于其他非农业用地类型84.88%以上。(4)RDA分析显示厚壁菌门相对丰度主要受土壤NH4+-N含量正向影响(P<0.05),固氮根瘤菌属的相对丰度主要受土壤pH的负向影响(P<0.01)。综合分析可知,农业用地土壤细菌群落和厚壁菌门微生物较丰富,但固氮根瘤菌属(Rhizobium)较为稀少,主要与施肥引起的NH4+-N、DOC养分富集密切相关,因此可在自然林地采取适度补肥措施提高土壤养分,促进微生物生长。 展开更多
关键词 红壤 土地利用类型 16S rDNA NIFH 驱动因子
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黄土丘陵沟壑区降雨特征对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响 被引量:2
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作者 石默杰 杨光 +3 位作者 薛艳春 吴际 思彩花 刘一 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第10期101-109,118,共10页
【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究... 【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究区的降雨特征指标(降雨量、降雨历时、30 min最大降雨强度(I 30)、平均降雨强度、降雨侵蚀力),利用K-均值聚类法,以研究区的降雨特征指标为变量,对合同沟小流域的侵蚀性降雨进行分类;计算不同土地利用类型径流小区的径流深和土壤流失量,分析不同土地利用类型和不同降雨类型对坡面产流产沙的影响,最后分析了合同沟小流域降雨特征与不同土地利用类型坡面总径流深和总土壤流失量的相关性。【结果】(1)2019-2021年,合同沟小流域降雨分布不均匀,共发生降雨128次,其中侵蚀性降雨51次,侵蚀性降雨量占总降雨量的80.2%,且侵蚀性降雨主要集中在6-8月。(2)将侵蚀性降雨分为3类:Ⅰ类降雨(大雨量、长历时、高强度);Ⅱ类降雨(中雨量、中历时、中强度)和Ⅲ类降雨(小雨量、短历时、低强度)。与Ⅱ类降雨和Ⅲ类降雨相比,Ⅰ类降雨发生的频次较低,但其平均降雨侵蚀力较强;在同一土地利用类型下,Ⅰ类降雨造成的坡面径流深和土壤流失量均明显较大。(3)2019-2021年,不同土地利用类型径流小区坡面产流产沙特征差异明显,总径流深和总土壤流失量由大到小依次为裸地>农地>天然草地>灌木林地>乔木林地。(4)各降雨特征指标与不同土地利用类型的坡面总径流深和总土壤流失量均呈正相关关系,其中降雨量、降雨强度和I_(30)的影响较大。【结论】在黄土丘陵沟壑区,降雨量、降雨强度和I_(30)是影响坡面产流产沙的最主要指标,天然草地、乔木林地、灌木林地的减流减沙效益较好,可知农地退耕还林还草工程是减少土壤侵蚀的有效措施之一。 展开更多
关键词 黄土丘陵沟壑区 土地利用 坡面产流产沙 水土保持
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红壤丘陵区苔藓结皮土壤分离能力季节变化特征
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作者 宓桂音 平原 +2 位作者 赵娅君 刘福君 郭忠录 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第22期10391-10400,共10页
土壤分离是土壤侵蚀的初级阶段,受植物根系、生物结皮的生长等影响,可能存在明显季节变化。而南方红壤丘陵区水热资源丰富,生物结皮在林下广泛存在,势必会影响林下水土流失过程。以红壤丘陵区樟树林和油茶园内苔藓结皮为对象,研究了苔... 土壤分离是土壤侵蚀的初级阶段,受植物根系、生物结皮的生长等影响,可能存在明显季节变化。而南方红壤丘陵区水热资源丰富,生物结皮在林下广泛存在,势必会影响林下水土流失过程。以红壤丘陵区樟树林和油茶园内苔藓结皮为对象,研究了苔藓结皮土壤分离能力季节变化特征及主控因素。结果表明:(1)苔藓结皮表面特征随季节变化显著,水热条件适宜时,苔藓结皮表面特征发育良好;降雨减少干旱时,苔藓结皮开始退化。(2)随着苔藓结皮盖度、厚度、株高和黏结力增加,土壤抗蚀性能增强,土壤分离能力下降;细沟可蚀性与土壤分离能力变化趋势一致,均随苔藓结皮发育程度增加而减小;干旱时苔藓结皮退化有滞后效应,土壤分离能力迅速增大后再缓慢增大。(3)采用水流剪切力、结皮盖度、土壤黏结力等来模拟土壤分离能力的季节变化,通过拟合方程可以较好地解释区域内经果林下苔藓结皮发育对土壤分离能力的季节变化,模型精度(NSE=0.728)表明该模型在预测和解释土壤分离能力变化方面具有较好效果。研究苔藓结皮季节动态及分离能力变化可为南方红壤丘陵区的水土流失防治提供重要的科学依据。 展开更多
关键词 苔藓结皮 土壤分离能力 季节变化 细沟可蚀性 红壤丘陵区
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坡位与利用方式对红壤磷素储存容量的影响差异——以江西鹰潭孙家小流域为例
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作者 郑奕 王艳玲 刘卓玲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期636-643,共8页
为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量(SPSC)的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位(坡顶、坡上、坡中、坡底)及不同利用方式(稻田、花生旱地、橘园)的表层土壤为研究对象,对比... 为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量(SPSC)的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位(坡顶、坡上、坡中、坡底)及不同利用方式(稻田、花生旱地、橘园)的表层土壤为研究对象,对比分析了SPSC的变化规律与差异,探讨了土壤全碳、全氮、全磷、有效磷、铁铝氧化物含量等因子对SPSC的影响。结果表明:不同坡位的稻田、花生旱地与橘园的SPSC变化范围分别为-410.9~-137.8、-283.8~-128.0 mg·kg^(-1)及-280.6~-36.3 mg·kg^(-1);且随坡位的降低,稻田(坡底除外)与橘园SPSC显著降低,而花生旱地SPSC则增加。与稻田土壤相比,同一坡位花生旱地与橘园SPSC相对增加;相关分析表明,不同坡位的稻田、花生旱地及橘园SPSC与土壤非晶质铁铝氧化物、游离态铁铝氧化物极显著正相关,且游离态氧化铝的影响相对最大,而与有效磷、总碳、总氮则显著负相关。江西鹰潭孙家小流域内红壤坡耕地SPSC均为负值,意味着此时的土壤均为磷源,土壤磷均具有流失风险;坡底的稻田及橘园、坡顶花生旱地土壤磷的流失风险相对较高,应及时采取相应的调控措施以有效降低土壤磷素的流失潜能与风险。 展开更多
关键词 红壤坡耕地 土壤磷储存容量 利用方式 磷流失风险 孙家小流域
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