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内蒙古农牧交错区典型黑土坡耕地土壤侵蚀空间分布特征 被引量:1
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作者 邹惠杰 刘刚 +4 位作者 舒成博 孙波 刘亚 张琼 郭珍 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期13-20,共8页
[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的... [目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的土壤样品,利用137 Cs示踪技术计算各采样点土壤侵蚀速率,结合小波分析的方法研究土壤侵蚀在坡面的分布特征。[结果](1)3个坡面所有采样点137 Cs含量均小于背景值(1984.24 Bq/m^(2)),表现为所有坡面土壤流失。(2)3个地区的采样坡面平均侵蚀速率表现为:海拉尔〔6533.37 t/(km^(2)·a)〕>额尔古纳〔4174.35 t/(km^(2)·a)〕>牙克石〔2765.87 t/(km^(2)·a)〕。相同坡面的3个纵向断面的平均侵蚀速率相近,同一断面侵蚀速率的变异程度较高。(3)土壤侵蚀速率沿坡长呈强弱交替的周期性变化,但周期长度并不固定。大部分纵向断面存在周期长度为80~160 m和160~200 m的大小两个周期。部分纵向断面只存在一个周期长度为100~120 m的周期。[结论]该地区土壤侵蚀在坡面尺度表现为全坡面侵蚀且在纵向呈现周期性特征,在区域尺度呈现从东到西逐渐增加趋势。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 典型黑土 农牧交错带 小波分析
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黄土高原不同降水量带退耕草地生物结皮的斑块特征和分布格局 被引量:1
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作者 吉静怡 赵允格 +2 位作者 王闪闪 黄琬雲 张万涛 《生态学报》 北大核心 2025年第3期1444-1453,共10页
生物结皮是旱区景观的重要成分,分布具有明显的空间异质性,影响其生态功能。然而,已有研究中生物结皮的分布特征以定性描述为主,限制了对其生态功能的评估。以黄土高原不同降水量带封禁退耕草地的生物结皮为对象,通过野外调查和图像处理... 生物结皮是旱区景观的重要成分,分布具有明显的空间异质性,影响其生态功能。然而,已有研究中生物结皮的分布特征以定性描述为主,限制了对其生态功能的评估。以黄土高原不同降水量带封禁退耕草地的生物结皮为对象,通过野外调查和图像处理,采用景观格局指数量化生物结皮的分布格局,明确不同降水量带生物结皮的空间分布特征。结果表明,1)景观格局指数能够精确地量化生物结皮的分布特征。黄土高原200-550 mm降水量带退耕草地的生物结皮盖度变化于47%-73%,不同降水量带间生物结皮盖度差异显著。其中,200-250 mm降水量带生物结皮平均盖度(73%)显著高于250-550 mm(52%)。2)不同降水量带生物结皮的分布模式不同。从200至550 mm,生物结皮的分布模式由基底转变为基底或斑块共存模式,再进一步转变为斑块模式。3)生物结皮斑块特征在不同降水量带间差异显著。降水量从200-250 mm增至250-500 mm,生物结皮斑块数量增加3倍,最大和平均斑块面积降低42%和49%,斑块形状趋于复杂,450-500 mm降水量带生物结皮斑块接近圆形。4)生物结皮分布格局在不同降水量带差异显著。斑块长度随降水量增大而增加,破碎加剧。本文首次量化揭示了黄土高原不同降水量带生物结皮的斑块特征和分布格局,为准确评估生物结皮的生态功能奠定了理论基础,为旱区生态系统的恢复和管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 生物土壤结皮 降水梯度 生态功能 景观格局 空间特征 环境因子 黄土高原
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基于Le Bissonnais法对黄土高原森林植被带土壤团聚体及土壤可蚀性特征研究 被引量:25
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作者 曾全超 董扬红 +3 位作者 李鑫 李娅芸 刘雷 安韶山 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1093-1101,共9页
土壤团聚体的组成和稳定性是衡量土壤结构和质量的主要指标,本研究应用Le Bissonnais (LB)法的3种筛分方法[快速湿润筛分法(FW)、慢速湿润筛分法(SW)、湿润振荡筛分法(WS)]模拟不同条件(暴雨、小雨、扰动)对土壤团聚体的破坏... 土壤团聚体的组成和稳定性是衡量土壤结构和质量的主要指标,本研究应用Le Bissonnais (LB)法的3种筛分方法[快速湿润筛分法(FW)、慢速湿润筛分法(SW)、湿润振荡筛分法(WS)]模拟不同条件(暴雨、小雨、扰动)对土壤团聚体的破坏,通过测定预处理后的团聚体特征来表征黄土高原植被恢复对土壤团聚体的影响,以期为黄土高原植被恢复与生态建设提供科学依据。结果表明:在 LB 法的3种处理方法下, FW 处理(暴雨)对土壤团聚体结构的破坏程度最大,处理后土壤团聚体主要以〈0.2 mm 为主; SW 处理(小雨)对土壤团聚体的破坏最小, WS 处理(扰动)居中。土壤团聚体的平均重量直径(DMW),在0~10 cm 和10~20 cm 土层均表现为SW〉WS〉FW。土壤团聚体平均几何直径(DGM)0~10 cm和10~20 cm土层均表现为SW〉FW〉WS,土壤团聚体分形维数(D)0~10 cm和10~20 cm土层均表现为WS〉FW〉SW。在SW处理下,不同植被类型中铁杆蒿群落、黄刺玫群落(样点6、9)土壤团聚体 DMW、DGM值较大,可蚀性(K)较小,表明这两个群落的土壤团聚体更为稳定,在小雨环境下更有利于水土保持。对 WS 处理,侧柏群落、三角槭群落(样点1、2、3)的土壤团聚体更为稳定,可蚀性(K)值较小,因此在外界扰动环境下,侧柏群落、三角槭群落的土壤抗侵蚀能力更强。在FW处理下,侧柏群落、三角槭群落(样点2、3)土壤团聚体 DMW、DGM值较大,可蚀性(K)值较小,表明在外界大雨环境下,侧柏群落、三角槭群落的土壤团聚体稳定性更强,土壤抗侵蚀能力更强。总体来说,对于不同环境,不同植被类型下土壤的团聚体稳定性和抗侵蚀能力差异较大,因此应针对不同的环境,采取不同的植被恢复措施来提高土壤团聚体的稳定性。 展开更多
关键词 黄土高原 植被恢复 土壤团聚体 分形维数 土壤可蚀性 LE Bissonnais法
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黄土高原水蚀风蚀交错带小流域土壤矿质氮空间变异性 被引量:19
4
作者 佘冬立 邵明安 俞双恩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期89-96,共8页
为探明小流域土壤养分特性空间变异规律及其与环境因子的关系,以非均匀取样方法测定了黄土高原水蚀风蚀交错带小流域土壤表层(0~10、10~20、20~40cm)的硝态氮和铵态氮,采用经典统计和地统计学方法分析了其空间分布特征及变异结构。... 为探明小流域土壤养分特性空间变异规律及其与环境因子的关系,以非均匀取样方法测定了黄土高原水蚀风蚀交错带小流域土壤表层(0~10、10~20、20~40cm)的硝态氮和铵态氮,采用经典统计和地统计学方法分析了其空间分布特征及变异结构。结果表明:土地利用空间配置成混合利用结构拦截和减少径流侵蚀,形成了土壤矿质氮坡面斑块镶嵌格局。小流域内硝态氮和铵态氮呈中等的空间变异和自相关性,其变异性由土壤系统内部因素包括土壤质地、矿物、成土过程、地形特征和人类活动造成的外部因素包括施肥和耕作等共同控制。建立了土壤矿质氮多元回归预测模型,各回归模型的自变量不同,表明不同土层硝态氮和铵态氮的变异受不同环境因子控制。分析认为合理配置土地利用形成斑块状结构和增加养分投入可以改善研究区土壤质量。 展开更多
关键词 空间变异管理 土地利用 地统计 回归模型
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黄土高原水蚀风蚀交错带柠条幼林地土壤水分动态变化 被引量:21
5
作者 曾辰 邵明安 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2006年第6期155-158,共4页
沿坡面布点,通过中子仪观测人工柠条幼林坡地小区土壤含水量的垂直变化,并对储水量的时空变化进行模拟和预测.结果表明:柠条幼林地上、中、下不同坡位0~400 cm土壤剖面储水量动态变化趋势一致,即雨季迅速增加,冬季变化较小,春季至下... 沿坡面布点,通过中子仪观测人工柠条幼林坡地小区土壤含水量的垂直变化,并对储水量的时空变化进行模拟和预测.结果表明:柠条幼林地上、中、下不同坡位0~400 cm土壤剖面储水量动态变化趋势一致,即雨季迅速增加,冬季变化较小,春季至下一个雨季初迅速下降.柠条幼林坡地土壤剖面储水量表现为从坡顶至坡底呈逐渐增大的趋势.土壤水分消耗量从坡顶至坡底也呈逐渐增大的趋势.柠条地土壤储水量与坡面位置和时间的关系可用一个二元三次多项式来表达. 展开更多
关键词 黄土高原 水蚀风蚀交错带 柠条林坡地 土壤水分 变化模拟
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黄土高原草地植被土壤团聚体特征与可蚀性分析 被引量:21
6
作者 曾全超 李娅芸 +1 位作者 刘雷 安韶山 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期743-749,共7页
通过对黄土高原典型草地不同植被类型的土壤团聚体分布特征以及土壤可蚀性的分析,探讨了不同立地条件下土壤团聚体特征与土壤可蚀性之间的关系,以期为防止土壤侵蚀提供理论依据.结果表明:Le Bissonais法的3种处理,慢速湿润处理(SW)... 通过对黄土高原典型草地不同植被类型的土壤团聚体分布特征以及土壤可蚀性的分析,探讨了不同立地条件下土壤团聚体特征与土壤可蚀性之间的关系,以期为防止土壤侵蚀提供理论依据.结果表明:Le Bissonais法的3种处理,慢速湿润处理(SW)后土壤团聚体粒径主要为>2 mm的大团聚体颗粒,预湿后扰动处理(WS)和快速湿润处理(FW)后团聚体粒径分布较均匀,<0.2 mm粒径的团聚体颗粒占主要优势.土壤团聚体平均质量直径表现为SW>WS>FW,土壤可蚀性值K表现为WS> FW> SW,表明黄土丘陵区草地植被土壤团聚体破碎的机制主要是消散和机械破坏.不同立地条件下,对于慢速湿润处理,0~10 cm土层阴梁峁坡、阴沟坡、阳沟坡的土壤团聚体平均质量直径显著高于梁峁顶和阳梁峁坡,阳梁峁坡和梁峁顶的土壤可蚀性值K显著低于阴梁峁坡、阴沟坡和阳沟坡,10~20 cm也表现出相似的变化规律.阳梁峁坡和梁峁顶的土壤团聚体稳定性较低,土壤抗蚀性差,阴梁峁坡、阴沟坡和阳沟坡土壤的团聚体稳定性较好,土壤抗侵蚀能力较好. 展开更多
关键词 草地植被 Le Bissonais法 土壤团聚体 土壤可蚀性 黄土高原区
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基于Web of Science数据库的黄土高原淤地坝环境效应文献计量分析 被引量:7
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作者 邹钰文 黄萱 佘冬立 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2021年第5期126-131,共6页
对黄土高原淤地坝减沙及其环境效应的研究进行文献计量分析,明确该领域研究变化特征与趋势,为黄土高原水土保持工作开展和土壤侵蚀研究提供参考方向。基于Web of Science核心数据库中2010—2019年发表的212篇以“淤地坝”“黄土高原”... 对黄土高原淤地坝减沙及其环境效应的研究进行文献计量分析,明确该领域研究变化特征与趋势,为黄土高原水土保持工作开展和土壤侵蚀研究提供参考方向。基于Web of Science核心数据库中2010—2019年发表的212篇以“淤地坝”“黄土高原”和“土壤侵蚀”为研究主题的文献,利用CiteSpace软件网络可视化分析功能,对淤地坝在黄土高原土壤侵蚀中的研究进行文献计量分析。该领域年文献数量呈持续上升趋势;穆兴民、赵广举、高鹏、方怒放等作为黄土高原淤地坝研究的核心作者,推动了黄土高原淤地坝研究的深入开展;中科院水保所、西北农林科技大学、西安理工大学等机构均致力于该领域的研究;淤地坝建设的减沙效益、泥沙来源示踪方法、淤地坝建设的环境效应、淤地坝沟道减沙的机理揭示是该领域近10年热门研究领域。淤地坝对于黄土高原的水土保持十分重要,今后学者仍需加强挖掘淤地坝在减沙及其环境效应方面的研究深度。 展开更多
关键词 淤地坝 CiteSpace 土壤侵蚀 研究热点 黄土高原
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黄土高原不同降雨量带退耕地植被-生物结皮的分布格局 被引量:27
8
作者 王一贺 赵允格 +2 位作者 李林 高丽倩 胡忠旭 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期377-386,共10页
黄土高原退耕还林工程实施后,高等维管束植物恢复的同时,生物结皮大面积发育。然而,两者共同发育下的分布格局及空间变异却鲜有报道。通过野外调查,研究了黄土高原不同降雨量带退耕地上植被盖度、维管束植物斑块面积、个数,生物结皮组... 黄土高原退耕还林工程实施后,高等维管束植物恢复的同时,生物结皮大面积发育。然而,两者共同发育下的分布格局及空间变异却鲜有报道。通过野外调查,研究了黄土高原不同降雨量带退耕地上植被盖度、维管束植物斑块面积、个数,生物结皮组成、盖度及其空间变化。结果表明:1)在黄土高原降水量250—550 mm地区的退耕地及自然荒坡上,维管束植物与生物结皮共同存在,呈镶嵌分布。生物结皮多呈连续分布,可视为被镶嵌体,维管束植物多以斑块状存在,可视为镶嵌体。2)黄土高原生物结皮盖度变化于80.8%—55.1%之间,在不同降雨量带之间差异显著,250—350 mm降雨量带生物结皮平均盖度(77.8%)显著高于350—500 mm降雨量带(60.3%),但不同类型生物结皮盖度差异显著性不同。3)黄土高原地区不同降雨量带维管束植物冠层盖度变化于10.0%—58.7%,随降雨量的增加而增加,一定程度上限制了生物结皮的发育和演替,两者表现出了"此消彼长"的关系。4)随着降雨量的增加,高等维管束植物茎基斑块间的距离逐步减小,维管束植物覆被增加。研究结果数量化的揭示了黄土高原不同降雨量带退耕地上维管束植物与生物结皮的镶嵌式分布格局及其空间变异特征。 展开更多
关键词 生物结皮 维管束植物 斑块 降雨量带 镶嵌分布
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泰国北部山区土壤侵蚀调查报告 被引量:13
9
作者 张加琼 马波 +6 位作者 税军峰 李玉茹 赵春敬 王颢霖 曹晓萍 李锐 焦菊英 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,333,共9页
[目的]在泰国北部山区开展实地调查,研究该区土壤侵蚀特征,旨在为泛第三极暖湿区的土壤侵蚀预报和水土流失治理提供依据。[方法]以位于北部山区的清莱府为泰国土壤侵蚀典型区域的代表区域,选取18个调查单元(小流域/矩形区),于2018年11... [目的]在泰国北部山区开展实地调查,研究该区土壤侵蚀特征,旨在为泛第三极暖湿区的土壤侵蚀预报和水土流失治理提供依据。[方法]以位于北部山区的清莱府为泰国土壤侵蚀典型区域的代表区域,选取18个调查单元(小流域/矩形区),于2018年11月22—29日调查了该区土壤侵蚀的类型与特征、土地利用类型及其空间分布、植被类型及盖度、耕地状况和作物类型、水土保持措施等。[结果]土壤侵蚀主要发生在道路、田地边坡、坡耕地(尤其是新耕种的坡地)和建设用地边坡,部分林下也可见侵蚀沟发育。未经硬化的土路大多存在不同程度的侵蚀,部分道路形成严重的侵蚀沟。坡耕地的侵蚀在新耕种的田块及其边坡处尤为严重,田块内部主要表现为细沟和浅沟侵蚀,以新近种植的菠萝地最为严重。林下土壤侵蚀主要出现在林下裸露的橡胶纯林内,甚至有浅沟和切沟出现。18个调查单元的平均土壤侵蚀模数介于480.9~3 565.3t/(km^2·a)之间,总体平均为1 767.9t/(km^2·a)。该区域土壤侵蚀模数及其空间变异的主控因素是地形因子。[结论]泰国北部山区虽有大面积的森林覆盖,但采用的水土保持措施相对简单,对开垦坡地的不合理利用引起了严重的人为加速侵蚀,加之该区地形复杂,导致土壤侵蚀严重威胁生态安全和粮食安全。同时,该区的土壤侵蚀基础观测资料缺乏,迫切需要加强土壤侵蚀的基础研究和基础数据的采集,提升对该区域土壤侵蚀过程与机理的认识,注重水土保持措施的综合运用,同时加强土壤培肥、污染防治和土壤保育等措施,保障泰国农业的可持续健康发展。 展开更多
关键词 泰国北部山区 土壤侵蚀 陡坡耕地 轮作耕种 土地利用 水土保持措施
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黄土高原典型植被覆盖下SPAC系统水量平衡模拟 被引量:25
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作者 佘冬立 邵明安 俞双恩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期73-78,共6页
应用土壤-水-大气-植物整合模型(SWAP),在野外观测试验基础上对坡耕地(豆地)、长芒草地和苜蓿草地土壤-植被-大气系统中的水循环进行了数值模拟。结果表明,土壤水分和储水量模拟结果与实测值具有很好的一致性;长芒草地水分收支基本平衡... 应用土壤-水-大气-植物整合模型(SWAP),在野外观测试验基础上对坡耕地(豆地)、长芒草地和苜蓿草地土壤-植被-大气系统中的水循环进行了数值模拟。结果表明,土壤水分和储水量模拟结果与实测值具有很好的一致性;长芒草地水分收支基本平衡,苜蓿草地的水分支出是坡耕地(豆地)的1.38倍,其中苜蓿的蒸腾耗水量是坡耕地(豆地)的3.88倍,这是引起苜蓿草地群落过度消耗土壤储水而呈现负补偿的主要原因。农地退耕还林还草后会增加SPAC系统水分支出,如果植被群落耗水过大很可能使土壤干化。 展开更多
关键词 坡耕地 长芒草地 苜蓿草地 水量平衡 SWAP模型
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西藏中东部地区土壤侵蚀野外调查报告 被引量:14
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作者 马波 张加琼 +11 位作者 税军锋 赵春敬 杨力华 王颢霖 陈同德 刘欣 曹晓萍 赵广举 易云飞 安韶山 郭明航 焦菊英 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1-8,共8页
[目的]西藏自治区地处中国西南边陲,属高寒环境,土壤侵蚀复杂多样。通过实地调查,旨在系统了解西藏中东部人口稠密区土壤侵蚀特征,为该区今后水土流失治理提供依据。[方法]调查组于2018年8月12—28日赴西藏自治区,沿林芝、工布江达、拉... [目的]西藏自治区地处中国西南边陲,属高寒环境,土壤侵蚀复杂多样。通过实地调查,旨在系统了解西藏中东部人口稠密区土壤侵蚀特征,为该区今后水土流失治理提供依据。[方法]调查组于2018年8月12—28日赴西藏自治区,沿林芝、工布江达、拉萨、曲水、日喀则一带选取11个典型集水区,对集水区内林地、草地、耕地、梯田等土壤侵蚀特征进行了调查和分析。[结果]西藏东南部林地内有小切沟出现;耕地田埂及田面部分塌陷损毁严重,并出现溯源侵蚀的特征。道路边坡侵蚀严重,并有跌坎、土体塌落、溯源等现象发生。西藏中部河谷地带洪积扇(台)、阶地等沟蚀剧烈,沟道切割纵深,严重影响当地农牧业生产。宽谷地带呈现风水复合及交错的侵蚀特征,覆沙坡面的片状侵蚀发育明显。[结论]西藏自治区土壤侵蚀过程复杂多样,而伴随该区气候环境暖湿化的发展,水土流失有进一步加剧的危险,需要在该区加强土壤侵蚀过程与机理的研究,同时也迫切需要加强该区的水土保持工作。在生态环境脆弱的西藏地区,更应该加强环境保护意识,加大水土保持治理力度,切实践行"绿水青山就是金山银山"的生态理念和绿色发展道路。 展开更多
关键词 西藏自治区 土壤侵蚀 水土流失 沟蚀 耕地
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淳化黄土-古土壤序列黏土矿物分布特征及古环境意义 被引量:9
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作者 张青青 黄菁华 +5 位作者 姚军 胡斐南 霍娜 尚应妮 常闻谦 赵世伟 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1062-1073,共12页
黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好信息载体之一。以黄土高原南缘陕西省淳化黄土-古土壤序列为研究对象,通过X射线衍射法对黄土-古土壤剖面黏土矿物进行定性与半定量分析,调查不同土层黏土矿物相对含量及伊利石/绿泥石比值... 黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好信息载体之一。以黄土高原南缘陕西省淳化黄土-古土壤序列为研究对象,通过X射线衍射法对黄土-古土壤剖面黏土矿物进行定性与半定量分析,调查不同土层黏土矿物相对含量及伊利石/绿泥石比值(I/C值)的变化规律,并结合伊利石结晶度的变化特征,探讨不同土层黏土矿物特征所对应的气候变化规律,揭示黄土高原南部地区在更新世时期的气候环境演变规律。结果表明:(1)淳化剖面黏土矿物的相对含量、I/C值以及伊利石结晶度IC值在反演古气候方面具有较好的指示性。(2)淳化剖面不同土层的黏土矿物类型基本相同,但其相对含量存在差异。在WL-3~S5阶段,即早更新世至中更新世中期,黏土矿物的组合类型为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石-蛭石,其中早更新世至中更新世早期(WL-3~L11阶段),伊利石相对含量相对偏低,气候以温凉为主,而中更新世中期(S10~S5阶段),伊利石相对含量上升,但蒙脱石、绿泥石含量均降低,气候相对温湿;在中更新世晚期(L5~S1阶段),黏土矿物的组合类型改变为伊利石-绿泥石-蛭石-高岭石-蒙脱石,以伊利石和绿泥石为主,气候较为干冷。黏土矿物类型及含量表明淳化地区从早更新世早期到中更新世晚期气候环境总体干冷化,并经历了温凉-温湿-干冷的变化过程。(3)I/C值以及伊利石结晶度IC值从剖面底部到顶部均经历了由小到大再到小的过程,它们与黏土矿物的含量所反映的气候变化规律一致。本研究有助于探索黄土高原南部地区在更新世时期的气候环境变化,为全面了解更新世黄土高原不同地区第四纪气候环境演变提供依据。 展开更多
关键词 淳化黄土-古土壤序列 黏土矿物 伊利石结晶度 古气候
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草地生物结皮分布格局影响坡面水土流失的动力机制 被引量:1
13
作者 吉静怡 赵允格 +1 位作者 郭雅丽 张万涛 《农业工程学报》 北大核心 2025年第6期137-144,共8页
干旱半干旱区的生物结皮与草本植被共存,具有特定的分布格局,共同影响草地水土流失。然而,目前鲜有研究关注草地生态系统中生物结皮分布格局对水土流失的影响及作用机制,妨碍了干旱半干旱区水土流失的准确评估。研究利用模拟降雨试验,... 干旱半干旱区的生物结皮与草本植被共存,具有特定的分布格局,共同影响草地水土流失。然而,目前鲜有研究关注草地生态系统中生物结皮分布格局对水土流失的影响及作用机制,妨碍了干旱半干旱区水土流失的准确评估。研究利用模拟降雨试验,在相近的草本植被盖度下,探讨了生物结皮分布格局对水土流失的影响及其动力机制。结果表明:1)不同盖度生物结皮景观格局指数差异显著。生物结皮盖度从20%~35%增至35%~50%,其斑块边缘密度和连结度分别增加了1.70和1.04倍,分离度降低了95.4%,斑块形状趋于复杂化,破碎程度减少;2)生物结皮分布格局显著影响水土流失过程,且表现出明显的阈值效应。当生物结皮斑块分离度达到35.89(对应生物结皮盖度约44.7%)时,其对坡面产流产沙过程的影响显著降低。3)当生物结皮分离度小于35.89时,生物结皮分布格局通过影响坡面侵蚀动力显著改变水土流失过程。其中,分离度是影响水土流失过程的主要格局因子,随分离度增加(即斑块越破碎),径流流速、雷诺数和径流功率增加,导致径流率和土壤侵蚀速率上升。该研究揭示了生物结皮及其分布格局在草地水土保持中的重要作用,为半干旱区水土保持管理和评估提供了科学依据和管理策略。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 植被 景观格局指数 产流产沙特征 水力学参数
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高浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响
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作者 汪若瑶 李媛媛 +3 位作者 夏彬 高子惠 赵允格 许明祥 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期484-494,共11页
土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设... 土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设置CK(400μmol·mol^(-1),大气水平)、800、2000、4000、6000和8000μmol·mol^(-1)6个CO_(2)浓度梯度,研究不同浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响。结果表明:1)土壤中高浓度CO_(2)(2000~8000μmol·mol^(-1))显著抑制土壤有机碳矿化,矿化速率降低6.27%~45.61%,累积矿化量降低1.72%~40.82%;2)土壤中较低浓度的CO_(2)(800μmol·mol^(-1))显著促进土壤有机碳矿化,矿化速率增加4.26%~16.75%,累积矿化量增加17.37%~48.43%;3)土壤中CO_(2)浓度影响了活性有机碳组分的含量,在一定CO_(2)浓度范围内,土壤微生物生物量碳(MBC)含量较CK显著增加,可溶性有机碳(DOC)含量较CK显著降低,易氧化有机碳(EOC)含量变化不显著;4)CO_(2)浓度与有机碳矿化特征、EOC显著负相关,与DOC显著正相关,与MBC无显著相关性;5)在温湿度适宜条件下,CO_(2)浓度对土壤有机碳累积矿化量贡献率达22.93%。综上,高浓度CO_(2)通过影响土壤有机碳易利用性碳源,显著抑制了土壤有机碳矿化,可能是维持土壤有机碳稳定的重要因素之一。 展开更多
关键词 高浓度CO_(2) 土壤有机碳 有机碳矿化 活性有机碳组分 有机碳稳定性
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坡面土地利用格局变化的水土保持效应 被引量:16
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作者 佘冬立 邵明安 +1 位作者 薛亚锋 俞双恩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期22-27,共6页
为探明黄土坡面土地利用格局变化的水土保持效应,通过模拟野外坡面土地利用格局,在小区内采用柠条林、坡耕地(豆地)和苜蓿地3种土地利用方式进行空间配置形成不同土地利用格局坡面小区,测定各小区表层0~6cm土壤水分和土壤体积质量的时... 为探明黄土坡面土地利用格局变化的水土保持效应,通过模拟野外坡面土地利用格局,在小区内采用柠条林、坡耕地(豆地)和苜蓿地3种土地利用方式进行空间配置形成不同土地利用格局坡面小区,测定各小区表层0~6cm土壤水分和土壤体积质量的时空分布特征,并于2007-2008年连续监测各小区产流产沙特性,分析坡面土地利用格局变化的减流减沙效应。Kriging插值结果表明,柠条林、坡耕地(豆地)和苜蓿地3种植被类型混合利用坡面(从坡顶至坡底)小区(包括柠条-豆地-苜蓿小区、苜蓿-豆地-柠条小区、柠条-苜蓿-豆地小区、豆地-苜蓿-柠条小区)土壤表层水分和土壤体积质量呈明显的斑块镶嵌格局,与土地利用结构一致,易于形成径流侵蚀的自我调控系统。相对于单一利用的坡耕地小区,各混合利用格局可以对坡面径流侵蚀有效拦截。其中柠条-豆地-苜蓿小区的年侵蚀模数最低,2年的减蚀率分别达到98%和94%。构建合理的土地利用镶嵌格局是控制水土流失的重要措施之一。 展开更多
关键词 土地利用 空间变异测量 土壤保持 产流产沙 水蚀风蚀交错带 黄土高原
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黄土丘陵沟壑区小流域土壤水分空间变异性及其影响因素 被引量:28
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作者 张瑞 曹华 +2 位作者 王云强 黄传琴 谭文峰 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2012年第5期52-58,共7页
为了解不同土地利用方式和地形条件下土壤含水率的数量特征及其变异规律,以黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟小流域为研究对象,利用经典统计学方法系统分析了小流域尺度土壤含水率的空间变异性。结果表明:不同土地利用方式下土壤平均含水率之... 为了解不同土地利用方式和地形条件下土壤含水率的数量特征及其变异规律,以黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟小流域为研究对象,利用经典统计学方法系统分析了小流域尺度土壤含水率的空间变异性。结果表明:不同土地利用方式下土壤平均含水率之间呈极显著差异,其顺序为:农田>草地>林地>灌木地;土壤含水率在土壤剖面上呈先减小后增大的趋势。地形条件显著影响土壤含水率,其中梯田>沟底>坡地>峁顶;不同坡位土壤含水率的顺序为坡下>坡上>坡中,不同坡向间为阴坡>阳坡。上述土壤含水量的变异程度均为中等。在小流域尺度,土地利用和地形对土壤水分具有显著的交互作用。相关结果可为黄土丘陵沟壑区的土壤水分管理、土地利用结构优化、不同地形条件下的植被布局提供参考。 展开更多
关键词 黄土丘陵沟壑区 土地利用 地形 土壤含水率 空间变异性
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黄土区农草混合利用坡面土壤水分空间变异性 被引量:32
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作者 佘冬立 邵明安 俞双恩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期57-63,共7页
通过对黄土区农草混合利用坡面的土壤水分分析,研究土地利用结构对土壤水分空间变异特性的影响。结果表明,研究区坡面土壤水分呈中等变异,且农草混合利用结构明显增加了土壤水分的空间变异强度,坡面土壤水分具有明显空间结构性。干湿条... 通过对黄土区农草混合利用坡面的土壤水分分析,研究土地利用结构对土壤水分空间变异特性的影响。结果表明,研究区坡面土壤水分呈中等变异,且农草混合利用结构明显增加了土壤水分的空间变异强度,坡面土壤水分具有明显空间结构性。干湿条件下坡面0~60 cm土层平均含水率的半方差最优理论模型分别为高斯模型和球状模型,且干旱条件较湿润条件下保持较高的基台值和变程,而块金值/基台值相对较低。Kriging插值结果显示坡面土壤水分呈现差异显著的斑块状分布格局,与坡面的混合土地利用结构一致。研究区浅层土壤水分空间变异及其分布格局主要受地形、降水和土地利用方式及其结构等因素的影响。 展开更多
关键词 土壤水分 农草混合结构 空间变异性
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施氮量对黄土旱塬区冬小麦产量和土壤水分动态的影响 被引量:8
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作者 沈新磊 付秋萍 王全九 《生态经济》 CSSCI 北大核心 2009年第11期107-110,119,共5页
为了探明施氮量对黄土旱塬区冬小麦(Triticum aestivum L.)籽粒产量和麦田土壤水分动态的影响规律,以抗旱性冬小麦品种长武58为供试材料,于2006~2008年连续两个年度在陕西省长武县对不同施氮量条件下麦田土壤贮水量动态、耗水规律、小... 为了探明施氮量对黄土旱塬区冬小麦(Triticum aestivum L.)籽粒产量和麦田土壤水分动态的影响规律,以抗旱性冬小麦品种长武58为供试材料,于2006~2008年连续两个年度在陕西省长武县对不同施氮量条件下麦田土壤贮水量动态、耗水规律、小麦产量和夏闲期降水补给率等特征进行研究。结果表明,麦田土壤贮水量随季节和降水明显变化,同一生育时期2.7m土层的土壤贮水量基本随施氮量的增加而减少。偏旱年每公顷施氮300kg和平水年每公顷施氮225kg均能够获得当年最大的籽粒产量和水分利用效率。每公顷施氮75kg和225kg均能在夏闲期获得较大的降水补给率。每公顷施氮225kg更有利于黄土旱塬区冬小麦的高产和稳产。 展开更多
关键词 冬小麦(Trificum aesfivum L.) 施氮量 土壤贮水量 产量 黄土旱塬
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黄土丘陵区不同类型生物结皮下土壤微生物的分布特征 被引量:7
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作者 胡忠旭 赵允格 王一贺 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第6期105-114,共10页
【目的】分析黄土丘陵区不同类型生物结皮的发育特征及土壤微生物的分布特征,以明确生物结皮形成过程对土壤微生物的影响。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,调查黄土丘陵区浅色藻结皮、深色藻结皮、藻+少量藓结皮、藓+少量... 【目的】分析黄土丘陵区不同类型生物结皮的发育特征及土壤微生物的分布特征,以明确生物结皮形成过程对土壤微生物的影响。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,调查黄土丘陵区浅色藻结皮、深色藻结皮、藻+少量藓结皮、藓+少量藻结皮及藓结皮5类生物结皮的发育特征,并测定生物结皮层及结皮下0~2cm土层的土壤微生物数量和化学性质,最后分析了不同生物结皮发育特征和土壤化学性质与土壤微生物数量之间的相关性。【结果】研究区浅色藻结皮、深色藻结皮、藻+少量藓结皮、藓+少量藻结皮及藓结皮的结皮厚度分别为1.13,3.26,6.31,8.91,12.61mm,藻盖度分别为100%,98.67%,71.61%,27.33%,7.80%,藓盖度分别为0%,0.80%,24.90%,65.87%,81.30%。不同类型生物结皮土壤细菌数量占微生物总数的比例为53.12%~72.09%,放线菌所占比例为27.49%~46.80%,真菌所占比例为0.08%~0.92%。在生物结皮层,土壤微生物总数和细菌数量从浅色藻结皮到藓结皮总体呈增加趋势,藓结皮土壤细菌、放线菌和真菌数量显著高于其他生物结皮;在结皮下0~2cm土层,土壤微生物总数和放线菌数量表现为藓结皮>浅色藻结皮>深色藻结皮>藓+少量藻结皮>藻+少量藓结皮,藓结皮土壤细菌、放线菌和真菌数量显著高于其他生物结皮。在生物结皮层,藓结皮土壤细菌比例较藻结皮有所增加,放线菌比例相应减少,藓结皮真菌比例最高;藓结皮下0~2cm土层真菌比例显著大于其他生物结皮。垂直分布上,生物结皮层土壤细菌数量和比例、真菌数量和比例均大于结皮下0~2cm土层,但放线菌数量和比例小于结皮下0~2cm土层。在生物结皮层和结皮下0~2cm土层,不同类型生物结皮土壤化学性质存在明显差异。生物结皮层微生物总数、细菌数量和比例、真菌数量与藓盖度和结皮厚度呈显著或极显著正相关关系,放线菌比例与藓盖度和结皮厚度呈显著负相关关系。土壤微生物总数、细菌数量和比例、真菌数量和比例与土壤碳氮含量、碳氮比、电导率呈显著或极显著正相关关系,细菌数量和比例、真菌数量和比例与土壤pH值呈显著或极显著负相关关系。【结论】生物结皮对半干旱地区土壤微生物具有重要影响,藓结皮较其他生物结皮可显著提高土壤微生物数量。 展开更多
关键词 生物结皮 发育特征 土壤微生物数量 土壤化学性质 黄土丘陵区
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成垄压实耕作条件下土壤水分分布的试验研究 被引量:9
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作者 佘冬立 邵明安 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期110-113,141,共5页
利用野外模拟降雨试验,研究了不同垄沟(自然垄沟、盖膜垄沟、成垄压实)耕作条件下土壤水分分布特征和再分布规律。结果表明:垄沟耕作改变了农田微地形,利用垄上降雨顺垄流人沟中,从而拦蓄部分径流,相对增加了沟中土壤蓄水,有利... 利用野外模拟降雨试验,研究了不同垄沟(自然垄沟、盖膜垄沟、成垄压实)耕作条件下土壤水分分布特征和再分布规律。结果表明:垄沟耕作改变了农田微地形,利用垄上降雨顺垄流人沟中,从而拦蓄部分径流,相对增加了沟中土壤蓄水,有利于水分向下运移。相对于自然垄沟,膜垄的集雨效果明显,沟中土壤平均含水量显著高于垄中,20~100cm土层范围内平均土壤含水量分别为12.7%和9.1%;成垄压实土壤水分在剖面分布状况与盖膜垄沟的水分分布相似,水分向沟内集中,沟中土壤水分含量显著高于同一土层深度处垄中土壤含水量,且与盖膜垄沟处理下沟中土壤水分含量无显著差异,在集水和聚水方面表现出和膜垄的相似性。因此,在以集雨农业为主的半干旱地区,成垄压实可以替代盖膜垄沟,有效地富集和储存雨水资源于沟中,供作物吸收利用。 展开更多
关键词 土垄 膜垄 成垄压实 土壤水分分布
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