丹江口库区土壤氮磷储量空间分布与驱动因素研究

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作者 张勇 秦赫 +3 位作者 魏玉杰 姚赫 李依潺 杨丽娜 《人民长江》 北大核心 2025年第4期74-81,共8页

丹江口库区是南水北调中线工程的水源地,其水质安全直接关系受水地区供水保障工作。氮(N)、磷(P)是土壤中的关键养分元素,同时也是面源污染的主要来源,研究其空间分布特征对库区水体富营养化风险防控及养分管理具有重要意义。基于丹江... 丹江口库区是南水北调中线工程的水源地,其水质安全直接关系受水地区供水保障工作。氮(N)、磷(P)是土壤中的关键养分元素,同时也是面源污染的主要来源,研究其空间分布特征对库区水体富营养化风险防控及养分管理具有重要意义。基于丹江口库区及上游区域345个采样单元,通过野外采样、理化分析与地统计方法,探讨了土壤氮磷储量的空间分布规律及其与自然和人为因素的关系。结果表明:①研究区内土壤氮磷储量总体呈现“西北和南部高、东部低”的分布趋势,土壤氮储量的空间结构性较强(块金效应<25%),磷储量的空间变异性相对更复杂。②氮磷储量分布与成土母质和土地利用类型的分布特征密切相关,碳酸盐母质和碎屑沉积物母质区域土壤氮磷储量显著高于其他母质类型。③从自然因素影响来看,河流/湖泊沉积物长期更新导致其氮磷累积水平较低;从人为因素影响来看,旱地和果园的长期施肥导致氮磷储量高值聚集,湿地和水田区域则因养分流失表现出相对较低的储量。研究成果可为丹江口库区氮磷流失风险评估与水土资源管理提供参考,并对优化土地利用和农业施肥策略具有指导意义。 展开更多

关键词 土壤氮磷储量 水土保持 成土母质 土地利用 丹江口库区

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水土保持自动监测设备现状及新设备研发 被引量：2

2

作者 张勇 李仁华 +3 位作者 姚赫 陈洋 王秋霞 魏玉杰 《人民长江》 北大核心 2022年第9期43-48,共6页

为准确掌握当前水土保持监测设备应用现状,解决水土保持监测设备普遍存在的成果转化率低、自动化程度低、价格高、管护需求高、研究与实践脱节等实际问题,通过CiteSpace知识图谱和大量的试验研究,对当前水土保持自动监测设备应用现状及... 为准确掌握当前水土保持监测设备应用现状,解决水土保持监测设备普遍存在的成果转化率低、自动化程度低、价格高、管护需求高、研究与实践脱节等实际问题,通过CiteSpace知识图谱和大量的试验研究,对当前水土保持自动监测设备应用现状及研究进展进行了详细汇总分析。介绍了研制的径流泥沙自动监测设备和土壤侵蚀自动监测设备,并通过试验验证了两种设备的准确性。试验结果表明:新研制的径流泥沙自动监测设备测定的泥沙量值与真实值相对误差在7.8%以内,测试的径流量与真实值相对误差在4.1%以内,具有较高的测量精度;新研制的土壤侵蚀监测设备剔除了土壤表层积水和坡面径流造成的较大测量误差,精度在0.3 cm以内。这两种设备结构简单、造价较低、具有较强的推广前景。 展开更多

关键词 水土保持自动监测设备 径流泥沙自动监测 土壤侵蚀自动检测

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基于REE示踪对红壤细沟间侵蚀团聚体周转和泥沙迁移特征的研究

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作者 张晨阳 杨伟 +3 位作者 汪零 彭珏 王军光 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1492-1505,共14页

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,土壤表层团聚体的粒径分布变化对土壤结构和侵蚀过程发育具有重要意义。为探究细沟间侵蚀过程中土壤团聚体周转和泥沙迁移路径过程,本研究基于微型土槽,设置90 mm·h-1雨强,10°坡度的条件,进... 土壤团聚体是土壤结构的基本单元,土壤表层团聚体的粒径分布变化对土壤结构和侵蚀过程发育具有重要意义。为探究细沟间侵蚀过程中土壤团聚体周转和泥沙迁移路径过程,本研究基于微型土槽,设置90 mm·h-1雨强,10°坡度的条件,进行室内模拟降雨试验。利用稀土元素示踪技术标记土壤团聚体,通过ICP-MS测定稀土元素浓度,对不同粒径土壤团聚体(5~2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm、<0.053 mm)的破碎和形成过程进行定量分析,同时量化侵蚀泥沙的来源特征。结果表明,细沟间侵蚀过程中,侵蚀泥沙颗粒主要由同等粒径大小的团聚体受径流搬运形成,且该粒径泥沙含量随降雨时间增加而减少;残留团聚体呈明显的周转过程,<0.25 mm的团聚体更易粘结或吸附至大粒径团聚体上,而>0.25 mm团聚体倾向于发生破碎(破碎率分别为45.8%和43.3%),且破碎程度不断增加;<0.053 mm和2~0.25 mm大小的泥沙含量及相应粒径的团聚体在泥沙中的贡献率对径流系数和泥沙粒径分形维数具有重要作用。所以,细沟间侵蚀过程中土壤表土结构变化、泥沙迁移与团聚体粒径密切相关,该成果进一步为土壤侵蚀过程模型和水土保持措施提供理论依据。 展开更多

关键词 红壤 人工模拟降雨 REE示踪法 团聚体周转 细沟间侵蚀

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不同模拟糙度集中水流内红壤团聚体剥蚀特征研究 被引量：2

4

作者 余冰 宋云瑞 +3 位作者 程嘉宁 王军光 蔡崇法 段猷 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期860-868,共9页

研究了5种模拟糙度和6种不同冲刷距离组合下3种粒径的红壤团聚体在集中水流内的剥蚀破坏规律,分析了糙度、运移距离以及相关水力学参数对团聚体剥蚀破坏的影响。结果表明,在相同运移距离条件下,随粒径和糙度的增加团聚体剥蚀破坏程度呈... 研究了5种模拟糙度和6种不同冲刷距离组合下3种粒径的红壤团聚体在集中水流内的剥蚀破坏规律,分析了糙度、运移距离以及相关水力学参数对团聚体剥蚀破坏的影响。结果表明,在相同运移距离条件下,随粒径和糙度的增加团聚体剥蚀破坏程度呈增加趋势,与粒径相比,糙度对剥蚀破坏程度的影响更大。相同模拟糙度下,随着运移距离的增加,剥蚀率均呈抛物线形先增大后减小的趋势;各运移距离下,7～5 mm粒径团聚体的剥蚀率随糙度的增加而增加;5～3 mm和3～1 mm粒径团聚体在各运移距离内随糙度的增加变化规律不一致。在不同糙度情况下,以运移距离等于36 m为例,团聚体与原始团聚体质量比（Wr/Wi）随径流水深、阻力系数、水流剪切力的增加均呈幂函数减小之后趋于平缓的趋势。该结果为研究红壤团聚体破碎理论机制提供了参考,对于完善土壤侵蚀过程模型,具有重要的理论意义。 展开更多

关键词 团聚体 集中水流 糙度 运移距离 水力学参数

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赣南崩岗侵蚀区不同部位土壤抗剪强度及影响因素研究 被引量：20

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作者 冯舒悦 王军光 +3 位作者 文慧 倪世民 华丽 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期71-83,共13页

为明确南方崩岗侵蚀区不同部位土壤抗剪强度的分布规律,探索在崩岗发育过程中土壤基本性质对抗剪强度指标的影响,以不同发育阶段崩岗各部位表层土(0~20 cm)为研究对象,对土壤基本性质和抗剪强度的差异进行对比研究。结果表明:(1)随着崩... 为明确南方崩岗侵蚀区不同部位土壤抗剪强度的分布规律,探索在崩岗发育过程中土壤基本性质对抗剪强度指标的影响,以不同发育阶段崩岗各部位表层土(0~20 cm)为研究对象,对土壤基本性质和抗剪强度的差异进行对比研究。结果表明:(1)随着崩岗的发育,表层土壤基本性质逐渐恶化,容重逐渐减小,颗粒组成粗骨质化现象明显,土壤有机质的含量与根系密度的变化,均随崩岗的发育呈现出典型的退化特征;(2)崩岗各部位黏聚力和内摩擦角的变化规律相似,集水区部位达到峰值,沟道部位达到最小值,随崩岗的发育呈明显下降趋势;(3)根系密度与黏聚力有良好的线性相关关系,砾石含量、粉粒含量和黏粒含量对崩岗土体内摩擦角有显著影响,可以用幂函数表示它们之间的关系;(4)试验以根系密度、砾石含量、粉粒含量和黏粒含量来表征土壤饱和状态下的抗剪强度,建立了在崩岗发育过程中饱和抗剪强度的预测方程(R2=0.891,P<0.01),结果显示方程可信程度较高,预测效果较好。研究结果揭示了南方花岗岩崩岗区不同发育阶段抗剪强度的控制因素,为进一步防治水土流失提供理论依据。 展开更多

关键词 崩岗 发育阶段 不同部位 土壤基本性质 内摩擦角 黏聚力

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不同质地重塑土坡面水沙定量关系研究 被引量：10

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作者 倪世民 张德谦 +2 位作者 冯舒悦 王军光 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1336-1346,共11页

为确定不同质地重塑土坡面水力学参数与土壤侵蚀速率间的定量关系,采用模拟径流冲刷动床试验的方法,对不同质地坡面的土壤侵蚀速率进行了研究,建立了土壤侵蚀速率与水力学参数、土壤性质间的定量关系。结果表明:(1)土壤侵蚀速率与坡度... 为确定不同质地重塑土坡面水力学参数与土壤侵蚀速率间的定量关系,采用模拟径流冲刷动床试验的方法,对不同质地坡面的土壤侵蚀速率进行了研究,建立了土壤侵蚀速率与水力学参数、土壤性质间的定量关系。结果表明:(1)土壤侵蚀速率与坡度和流量关系密切,且坡度对土壤侵蚀速率的影响更大;土壤质地对土壤侵蚀速率具有明显的影响,相同试验条件下使土壤侵蚀速率呈现“单峰状”分布,在50%含沙量的坡面最大;(2)细沟平均沟深、断面宽深比与土壤侵蚀速率之间具有极显著的相关关系(r=-0.865,P<0.01),可以作为反映坡面侵蚀产沙程度的指标;(3)单位水流功率是描述土壤侵蚀速率的最佳水力学参数(r=0.911,P<0.01),幂函数可以很好地表达两者之间的定量关系(Dr=49.96Pr^2.07,R^2=0.795);(4)考虑到土壤性质对坡面侵蚀的影响,在单位水流功率与土壤侵蚀速率的定量关系中引入了土壤黏聚力,进一步提高了定量关系的可靠性(Dr=165.22Pr^2.36C^-0.44,R^2=0.816),由于方程中参数获取的相对简便,在实际应用中具有更广的适应范围与现实价值。 展开更多

关键词 土壤侵蚀速率 土壤质地 水力学参数 土壤黏聚力

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应用Le Bissonnais法研究不同植被类型下红壤团聚体稳定性 被引量：9

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作者 程谅 秦嘉惠 +3 位作者 张利超 曹丹妮 郝好鑫 郭忠录 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期855-866,共12页

土壤团聚体是影响土壤质量和抗侵蚀能力的关键因素之一,而植被恢复可以帮助提升土壤团聚体稳定性。以4种恢复种植5a的南方红壤区常用生态恢复和水土保持植物(马尼拉、香根草、多花木蓝、紫穗槐)为研究对象,使用Le Bissonnais法对其不同... 土壤团聚体是影响土壤质量和抗侵蚀能力的关键因素之一,而植被恢复可以帮助提升土壤团聚体稳定性。以4种恢复种植5a的南方红壤区常用生态恢复和水土保持植物(马尼拉、香根草、多花木蓝、紫穗槐)为研究对象,使用Le Bissonnais法对其不同土层(0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm)的土壤团聚体稳定性进行研究,包括3种破坏试验:快速湿润(FW)、预湿润后扰动(WS)和慢速湿润(SW)。结果表明:草本植物(马尼拉、香根草)覆盖下的土壤相较于灌木(多花木蓝、紫穗槐)具有更高的有机质含量、孔隙度以及更发达的根系,同时在3种破坏试验中,其团聚体稳定性在不同土层亦要显著高于灌木。有机质、容重、砂粒和根系等均对团聚体稳定性有显著影响,其中0.5~2 mm粒径的细根系作用最为关键。FW试验中>0.25mm团聚体含量为50.45%~79.59%,团聚体平均重量直径(MWD)为0.39~1.21mm,皆要显著低于WS和SW试验,说明区域内土壤团聚体分解的主要机制是消散作用,FW是测定团聚体稳定性的较优方法。结果可为区域内团聚体稳定性研究以及植被恢复工作中的物种选择提供参考。 展开更多

关键词 植被恢复 土壤团聚体稳定性 Le Bissonnais法 根系性状

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不同侵蚀程度花岗岩红壤坡面侵蚀泥沙颗粒特征研究 被引量：8

8

作者 张德谦 倪世民 +2 位作者 王军光 吴文枭 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1387-1398,共12页

研究花岗岩红壤坡面侵蚀泥沙颗粒分选特征有助于揭示粗颗粒土壤坡面侵蚀机理。通过室内人工模拟降雨-径流试验,在15°坡度和2种试验条件下(90 mm·h^(–1)+2.00 L·min^(–1)、120 mm·h^(–1)+2.66 L·min^(–1))... 研究花岗岩红壤坡面侵蚀泥沙颗粒分选特征有助于揭示粗颗粒土壤坡面侵蚀机理。通过室内人工模拟降雨-径流试验,在15°坡度和2种试验条件下(90 mm·h^(–1)+2.00 L·min^(–1)、120 mm·h^(–1)+2.66 L·min^(–1)),研究了不同侵蚀程度(轻度侵蚀E1、中度侵蚀E2、强烈侵蚀E3)花岗岩红壤侵蚀过程及泥沙颗粒组成的变化规律。结果表明:产流率和土壤侵蚀速率随降雨强度和上方来水量的增加而增大;不同侵蚀程度土壤其侵蚀特征存在差异,产流率表现为E2>E3>E1,土壤侵蚀速率表现为E3>E2>E1;通过多元逐步回归分析得出,土体容重越高产流率越小(R^(2)=0.800,P<0.01),更高的黏粒含量和更低的粉粒含量会使得土壤侵蚀速率减少(R^(2)=0.715,P<0.01)。随着降雨-冲刷强度增加泥沙中砾石和黏粒含量增加,砂粒和粉粒含量减少,泥沙分形维数增大。分形维数与黏粒(R^(2)=0.910)和砂粒(R^(2)=–0.390)质量分数为极显著线性关系,可以作为花岗岩红壤坡面侵蚀产沙中泥沙粒级分布的评价指标。 展开更多

关键词 人工模拟降雨 花岗岩红壤 土壤侵蚀 土壤颗粒

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花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性研究 被引量：6

9

作者 张勇 姚赫 +2 位作者 李仁华 魏玉杰 陈祯 《人民长江》 北大核心 2016年第23期91-96,共6页

花岗岩残积土广泛分布于我国南方,它具有特殊的土壤力学性质,研究花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性及其影响因素对于指导工程施工及解释崩岗发生演变具有十分重要的意义。对花岗岩残积土进行多点采样,通过对花岗岩残积土不同层次的... 花岗岩残积土广泛分布于我国南方,它具有特殊的土壤力学性质,研究花岗岩残积土垂直层次抗剪强度变异性及其影响因素对于指导工程施工及解释崩岗发生演变具有十分重要的意义。对花岗岩残积土进行多点采样,通过对花岗岩残积土不同层次的土壤进行基本性质测定,研究了土体在垂直层面上抗剪强度的变异特性及影响因素。研究发现:花岗岩残积土土体垂直层次之间的抗剪强度差异较大,这种差异主要体现在内摩擦角的变化上;影响花岗岩残积土抗剪强度指标的主要因素为水分含量以及砂粒含量;同时考虑水份和砂粒含量两项因素时,一定含水率范围内,抗剪强度随含水率的降低、砂粒含量的增多而增大,凝聚力总体随含水率降低而升高,随砂粒含量的增大而减小,内摩擦角总体随含水率降低而升高,随砂粒含量的增多而增大。 展开更多

关键词 崩岗 抗剪强度 灰色关联度分析法 花岗岩残积土

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等高绿篱坡地农业复合系统土壤N_2O排放特征 被引量：1

10

作者 程艳辉 赵书华 +2 位作者 莫琼 郭忠录 蔡崇法 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期700-706,共7页

N2O是一种重要的温室气体,具有很强的温室效应。当前全球变化条件下,人类活动和农业生产行为产生的N2O排放增加是当前倍受关注的问题。本研究于2008年11月—2009年10月,利用静态箱气相色谱技术对亚热带地区紫穗槐(Amorpha fruticosa L.... N2O是一种重要的温室气体,具有很强的温室效应。当前全球变化条件下,人类活动和农业生产行为产生的N2O排放增加是当前倍受关注的问题。本研究于2008年11月—2009年10月,利用静态箱气相色谱技术对亚热带地区紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)绿篱枝叶还田条件下冬小麦夏玉米轮作田土壤N2O排放通量进行原位监测,观测紫穗槐枝叶移出(AR)、翻施(AI)、表施(AC)及作物单作(CK)4种处理下整个生长季土壤N2O的排放量,对等高绿篱坡地农业复合生态系统土壤N2O排放通量变化及其影响机制进行研究。结果表明,整个冬小麦夏玉米轮作期,4个处理土壤N2O排放通量呈现出相似的季节变化特征,AR、AI、AC、CK处理全生长季的排放总量为127.62 mg.m 2、209.66 mg.m 2、208.73 mg.m 2、77.52 mg.m 2。作物不同生育阶段N2O日均排放通量在冬小麦季表现为:开花—成熟期>拔节—开花期>出苗—拔节期;在夏玉米季表现为:拔节—抽雄期>播种—拔节期>抽雄—成熟期。本试验综合评估了等高绿篱坡地农业复合生态系统土壤N2O排放通量变化及其影响机制。研究显示,土壤N2O排放通量在冬小麦季与土壤温度相关性显著,在夏玉米季与土壤水分相关性显著。在复合生态系统中紫穗槐复合种植及枝叶还田显著促进土壤N2O排放,翻施处理产生的N2O量大于表施处理。 展开更多

关键词 等高绿篱-坡地农业复合系统 土壤N2O排放 紫穗槐枝叶还田 冬小麦-夏玉米轮作

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基于经验统计的弃渣场失稳致灾距预测模型研究 被引量：5

11

作者 张勇 姚赫 +3 位作者 江宁 项宇 孙宇 魏玉杰 《人民长江》 北大核心 2017年第12期65-69,共5页

弃渣场失稳滑坡是一种严重的山地灾害,而对其致灾距离的预测对于灾害的防治具有重要意义。通过收集多组山地灾害数据,并经过处理后提出了滑坡碎屑流致灾距的经验预测模型,并基于此,进一步提出了弃渣场失稳滑坡致灾距的经验预测模型,模... 弃渣场失稳滑坡是一种严重的山地灾害,而对其致灾距离的预测对于灾害的防治具有重要意义。通过收集多组山地灾害数据,并经过处理后提出了滑坡碎屑流致灾距的经验预测模型,并基于此,进一步提出了弃渣场失稳滑坡致灾距的经验预测模型,模型考虑了弃渣体内部因素可能造成的影响,并通过数据拟合对模型的适用性进行了验证。其研究成果具有一定的推广价值。 展开更多

关键词 弃渣场 滑坡碎屑流 经验预测模型

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紫色土土壤侵蚀研究的知识图谱(1960~2018)——基于CiteSpace计量分析 被引量：1

12

作者 程谅 郭忠录 《亚热带水土保持》 2020年第1期1-10,26,共11页

为了解紫色土土壤侵蚀的研究进展、热点以及趋势,以CNKI核心合集中的紫色土土壤侵蚀研究文献为对象,运用CiteSpace文献计量方法对其进行可视化展示,并进行系统分析和归纳总结。结果表明:紫色土土壤侵蚀相关文献数量逐年增长,在2000年后... 为了解紫色土土壤侵蚀的研究进展、热点以及趋势,以CNKI核心合集中的紫色土土壤侵蚀研究文献为对象,运用CiteSpace文献计量方法对其进行可视化展示,并进行系统分析和归纳总结。结果表明:紫色土土壤侵蚀相关文献数量逐年增长,在2000年后呈急剧增长的趋势;研究经费主要来源于国家自然科学基金、国家科技支撑计划等。西南大学和中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所是主要研究机构,各研究机构分别形成了以何丙辉、魏朝富、朱波、王玉宽和蔡崇法等研究者为核心的合作子网络团队。研究可分为初步探索阶段(1960~2000):研究热点较少且分散,集中于土壤性质和侵蚀的定性研究;高速发展阶段(2001~2010):研究热点词量高速增长,随着土壤侵蚀预报模型、“3S”技术和人工降雨试验等技术和方法的应用,开始侧重于土壤侵蚀过程、机理以及水土保持措施控蚀效益等定量研究;研究定型阶段(2011~2018):研究热点变化较小,但交互网络逐渐成熟,加强了土壤自身特性如团聚体、有机质、粘聚力和胶体等较微观层面的研究,侵蚀类型研究不再局限于水力侵蚀,因耕作而引起的侵蚀研究开始增多。 展开更多

关键词 紫色土 土壤侵蚀 CITESPACE 知识图谱 CNKI数据库 研究热点

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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：3

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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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典型黑土区坡耕地土壤微生物多样性及群落结构对侵蚀–沉积的响应

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作者 杨青松 杨伟 +3 位作者 彭珏 王军光 郑淑文 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1741-1754,共14页

东北黑土区是中国重要的商品粮生产基地,但严重的土壤侵蚀导致该区域土壤健康和生态功能下降。以典型黑土区坡耕地土壤为研究对象,分析了不同坡面位置土壤的微生物多样性及其与共现网络之间的关系,并结合土壤理化性质探究了侵蚀–沉积... 东北黑土区是中国重要的商品粮生产基地,但严重的土壤侵蚀导致该区域土壤健康和生态功能下降。以典型黑土区坡耕地土壤为研究对象,分析了不同坡面位置土壤的微生物多样性及其与共现网络之间的关系,并结合土壤理化性质探究了侵蚀–沉积现象对土壤微生物群落的影响。结果表明:(1)土壤侵蚀显著降低了微生物α多样性,而沉积有利于其增加。有机碳(SOC)、平均重量直径(MWD)与微生物多样性存在显著的正相关性。(2)侵蚀–沉积未改变细菌和真菌门、科水平的主要优势菌群。真菌门、科水平的主要优势菌群相对丰度变化较细菌明显。(3)冗余分析结果表明侵蚀–沉积通过改变SOC、全磷(TP)、MWD等,导致受其影响显著的物种相对丰度出现了不同的变化趋势。(4)土壤侵蚀显著影响了细菌共现网络复杂性,其节点数和边数分别从540、572(坡顶)下降至488、520(坡下),而沉积又使两者分别增加至546、602。土壤侵蚀显著增大了细菌网络聚类系数,其值从0.38(坡顶)增至0.41(坡下)。同时,侵蚀–沉积显著改变了真菌网络节点数,其值从223(坡顶)降至187(坡下)后增至201(坡脚)。此外,随着侵蚀强度的增大,细菌网络稳定性呈下降趋势,而真菌网络稳定性呈现出先下降后增大的趋势。总体而言,本研究揭示了侵蚀–沉积作用下黑土区坡耕地土壤微生物多样性和群落结构的变化及驱动因素,为进一步了解黑土区坡耕地土壤理化性质与微生物的相互作用提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 黑土区 坡耕地 微生物群落 土壤侵蚀 共现网络

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不同土壤坡面细沟侵蚀差异与其影响因素 被引量：39

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作者 陈俊杰 孙莉英 +2 位作者 蔡崇法 刘俊体 蔡强国 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期281-288,共8页

采用室内纯净水人工模拟降雨试验,在坡度为10°、15°、20°、25°坡面,土槽为5 m、10 m两种规格,对两种土壤((土娄)土与黄绵土)分别进行雨强为1.5 mm min-1,的降雨实验,利用三维激光扫描仪对每一场降雨后的坡面进行监... 采用室内纯净水人工模拟降雨试验,在坡度为10°、15°、20°、25°坡面,土槽为5 m、10 m两种规格,对两种土壤((土娄)土与黄绵土)分别进行雨强为1.5 mm min-1,的降雨实验,利用三维激光扫描仪对每一场降雨后的坡面进行监测,分析不同坡度对细沟侵蚀的影响,比较两种土壤坡面细沟侵蚀的差异,以及其差异的影响因子。结果表明:(土娄)土土壤颗粒以粉粒与黏粒为主,粉粒占总质量的64.12%,黏粒为28.42%。黄绵土的土壤颗粒以粉粒为主占总质量的67.95%,黏粒与沙粒含量较少,黏粒占14.52%,沙粒占17.53%。在相同条件下,(土娄)土降雨过程中入渗缓慢,产流时间、坡面流速均快于黄绵土,跌坎出现时间也较早,使其更容易产生细沟。(土娄)土的径流量高于黄绵土,在降雨过程中,径流稳定时间较早。(土娄)土侵蚀量高于黄绵土,(土娄)土产沙率呈增加趋势,黄绵土含沙量变化不明显。从坡面细沟发育来看,(土娄)土坡面细沟成平行状分布,黄绵土细沟为较宽树枝状。 展开更多

关键词 土壤 径流量 侵蚀量 细沟发育 人工模拟降雨

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植被恢复对三峡库区土质道路边坡抗剪强度的影响 被引量：8

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作者 刘窑军 王天巍 +1 位作者 蔡崇法 翟杰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期396-404,共9页

通过在道路边坡进行植物防护和原位剪切试验,研究了不同植被防护措施对边坡抗剪强度(τ)影响。结果表明,植被根系随土壤深度增加而减少,表层(0～10 cm)根系长度密度(Root length density,RLD)占总RLD的34%～78%;植被根系含量及盖度与土... 通过在道路边坡进行植物防护和原位剪切试验,研究了不同植被防护措施对边坡抗剪强度(τ)影响。结果表明,植被根系随土壤深度增加而减少,表层(0～10 cm)根系长度密度(Root length density,RLD)占总RLD的34%～78%;植被根系含量及盖度与土壤水分含量(Soil water content,SWC)呈指数正相关。表层(0～10 cm)土壤抗剪强度主要受植被根系及盖度影响,随着根系长度密度(RLD)、根系重量密度(Rootweight density,RWD)、植被盖度(Vegetation cover,VC)增加呈指数形式增大。30 cm深度土壤抗剪强度值显著低于10 cm值和50 cm值。随着土壤深度增加,土壤容重和水分对抗剪强度影响力增大,在50 cm处两者分别与抗剪强度呈线性正相关和指数负相关关系。 展开更多

关键词 土壤水分 植被防护 土质道路 边坡稳定 三峡库区

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农田改为农林(草)复合系统对红壤CO_2和N_2O排放的影响 被引量：2

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作者 郭忠录 郑珉娇 +2 位作者 丁树文 李朝霞 蔡崇法 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1191-1196,共6页

以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(... 以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(草)复合系统后土壤CO2和N2O排放特征。研究结果表明:(1)土地利用方式改变后,撂荒地土壤CO2排放量明显低于其他5种土地利用类型,但紫穗槐/玉米地、单作玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地5种土地利用类型之间土壤CO2排放量差异不显著。(2)玉米生长期间,6种不同土地利用方式下,土壤N2O排放总量从高到低依次为紫穗槐/玉米地(508 g·hm-2·a-1)、紫穗槐林地(470 g·hm-2·a-1)、撂荒地(390 g·hm-2·a-1)、香根草/玉米地(373 g·hm-2·a-1)、香根草草地(372 g·hm-2·a-1)、单作玉米地(285 g·hm-2·a-1)。(3)土壤CO2通量与土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和土壤含水量无显著相关关系;土壤N2O通量与土壤氮素净矿化率呈显著线性相关,但与土壤无机氮和土壤含水量无显著相关关系。农田改变为农林(草)复合系统可能潜在地增加土壤CO2和N2O排放;农田改变为林(草)地可能潜在地减少土壤CO2排放,增加土壤N2O排放。 展开更多

关键词 退耕还林(草) 农林(草)复合系统 土地利用变化 红壤 CO2和N2O排放

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赣南崩岗区不同植被类型粉砂质土壤抗剪强度及其影响因素 被引量：2

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作者 文慧 倪世民 +2 位作者 王艺彤 王军光 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1517-1526,共10页

为探究南方崩岗侵蚀区不同植被类型下土壤抗剪强度的分布规律,明确崩岗治理后土壤基本性质对抗剪强度的影响。以3种不同植被类型下崩岗各部位表层土壤为研究对象,对土壤基本性质的变化规律、抗剪强度参数变化特征及其影响因素,利用路径... 为探究南方崩岗侵蚀区不同植被类型下土壤抗剪强度的分布规律,明确崩岗治理后土壤基本性质对抗剪强度的影响。以3种不同植被类型下崩岗各部位表层土壤为研究对象,对土壤基本性质的变化规律、抗剪强度参数变化特征及其影响因素,利用路径分析和主成分分析进行研究。结果表明,土壤抗剪强度由大到小依次为林地>柑橘地>灌木地>草地>侵蚀区,且柑橘地较灌木地土壤抗剪强度提高了29.74%。随地势降低,毛管孔隙度总体呈升高趋势,黏粒、粉粒等细颗粒物质占比也不断上升,汇聚于坡下。随着恢复时间增加,土壤养分含量逐渐上升。土壤黏聚力在同种植被类型下,随着恢复年限增加,表现为递增趋势,内摩擦角则表现为缓慢递减趋势,均表现为上坡最大。其中有机质、饱和导水率与黏聚力存在极显著相关关系,含水率、容重与内摩擦角也存在极显著相关关系。试验以总孔隙、毛管孔隙、黏粒含量和土壤饱和导水率来表征土壤饱和状态下的抗剪强度,建立了预测方程(R^(2)=0.80,RMSE=5.95),结果表明该方程的可信度和预测精度均较高。研究结果揭示了不同植被类型抗剪强度的控制因素,可为南方崩岗侵蚀区恢复过程提供一定的参考。 展开更多

关键词 崩岗 植被类型 土壤基本性质 土壤抗剪强度

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基于CORS-RTK结合GIS的鄂东南崩岗侵蚀监测 被引量：7

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作者 杜贇 李双喜 +2 位作者 丁树文 何溢钧 邓羽松 《人民长江》 北大核心 2015年第12期87-90,共4页

崩岗侵蚀的侵蚀量巨大且危害严重。目前常用的崩岗监测方法(卡口站法和插签法)皆有一定局限性。以鄂东南程凤村崩岗为研究对象,采用CORS-RTK动态测量结合GIS空间分析的方法,对崩岗的形态、坡度、后退量等参数进行了定量测量,再通过对比... 崩岗侵蚀的侵蚀量巨大且危害严重。目前常用的崩岗监测方法(卡口站法和插签法)皆有一定局限性。以鄂东南程凤村崩岗为研究对象,采用CORS-RTK动态测量结合GIS空间分析的方法,对崩岗的形态、坡度、后退量等参数进行了定量测量,再通过对比不同时相的崩岗数据结果来监测崩岗侵蚀变化。研究结果表明,RTK具有精度高、速度快等优越性,可为崩岗侵蚀监测研究提供参考。 展开更多

关键词 崩岗 侵蚀 CORS-RTK GIS空间分析

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鄂东南崩岗剖面土壤水分特征曲线及模拟 被引量：29

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作者 邓羽松 丁树文 +1 位作者 蔡崇法 吕国安 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期355-364,共10页

崩岗是我国南方花岗岩地区破坏性极强的水土流失类型。以鄂东南地区两个典型的崩岗剖面为对象,探讨崩岗剖面包括表土层、红土层、斑纹层和碎屑层的土壤水分特征及方程拟合过程,明确崩岗发生的水分运动机理。结果表明:崩岗土壤释水量伴... 崩岗是我国南方花岗岩地区破坏性极强的水土流失类型。以鄂东南地区两个典型的崩岗剖面为对象,探讨崩岗剖面包括表土层、红土层、斑纹层和碎屑层的土壤水分特征及方程拟合过程,明确崩岗发生的水分运动机理。结果表明:崩岗土壤释水量伴随吸力呈规律性变化,其中斑纹层和砂土层低吸力时脱水能力大于表土层和红土层,高吸力时各个层次土壤水分特征曲线趋于平缓。利用当量孔隙的计算发现不同土层的孔隙变化也存在变化规律,均体现为由表土层至碎屑层土壤大孔隙比例增加而毛管孔隙减少。选取van Genuchten方程和Gardner方程对崩岗剖面土壤实测数据进行了曲线拟合,同时进行了两个方程的拟合评价,R2基本在0.9以上,同时残差平方和的数量级在10-3和10-5之间。研究表明,van Genuchten方程参数能够较好地拟合崩岗表土层和红土层土壤水分特征曲线的实测数据,误差相对较小,而Gardner方程适用于斑纹层和碎屑层土壤。 展开更多

关键词 崩岗 土壤剖面 土壤水分特征曲线 模型拟合

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