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1901—2016年黄土高原土壤侵蚀格局演变及其驱动机制 被引量：32
1
作者 穆兴民 李朋飞 +3 位作者 刘斌涛 赵广举 高鹏 孙文义 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第9期36-45,共10页
黄土高原是我国乃至全球水土流失危害最为严重的地区之一。水土保持作为新兴学科,历史观测数据不足制约了对历史时期土壤侵蚀时空动态变化及其驱动机制认识的深化。为解决黄土高原土壤侵蚀模数历史数据缺乏问题,并为黄土高原土壤侵蚀演... 黄土高原是我国乃至全球水土流失危害最为严重的地区之一。水土保持作为新兴学科,历史观测数据不足制约了对历史时期土壤侵蚀时空动态变化及其驱动机制认识的深化。为解决黄土高原土壤侵蚀模数历史数据缺乏问题,并为黄土高原土壤侵蚀演变过程研究及水土保持生态建设规划实施等提供方法与数据支撑,基于修正通用土壤流失方程RUSLE,首次建立了1901—2016年黄土高原土壤侵蚀模数逐年序列1 km分辨率栅格数据集,采用人类活动影响较小时期的22个黄河支流水文站实测输沙量验证了RUSLE对黄土高原土壤侵蚀模数模拟计算的结果具有较高精度。基于该数据集评估1901—2016年黄土高原土壤侵蚀模数时空变化特征,探讨了不同时期黄土高原土壤侵蚀模数变化的驱动机制。结果表明:黄土高原土壤侵蚀模数在1924年左右和1981年左右发生了2次突变,20世纪30—70年代土壤侵蚀面积和侵蚀模数持续上升,20世纪80年代—21世纪初土壤侵蚀模数持续降低,至21世纪初降为百余年来的最低值,2010—2016年平均土壤侵蚀模数受极端降雨影响出现小幅反弹;人类活动是黄土高原土壤侵蚀模数变化的主要驱动因素,而退耕还林(草)等正确的水土保持政策是控制黄土高原土壤侵蚀的根本驱动因素,人口增长导致森林过度砍伐、耕地扩张及过度放牧是20世纪30—70年代土壤侵蚀加剧的主要原因,20世纪80年代以后水土保持工程增加、植被覆盖度提高及农村能源结构变化是土壤侵蚀模数降低的重要原因;丘陵沟壑区和高塬沟壑区依然是黄土高原水土流失严重区域和治理的重点区域;鉴于全球气候变化背景下未来极端暴雨事件或将更加频繁,亟须创新黄土高原土壤侵蚀防治策略,重视沟谷坡侵蚀治理,强监管、重维护、提标准,提高防御极端暴雨造成严重水土流失灾害的能力。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 时空变化 驱动因素 RUSLE 百年尺度 黄土高原 黄河
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土壤侵蚀模型在黄土高原的应用述评 被引量：20
2
作者 穆兴民 李朋飞 +2 位作者 高鹏 赵广举 孙文义 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第10期100-110,114,共12页
土壤侵蚀模型是认识和评估水土流失过程及其环境影响的有效工具,目前已有的众多土壤侵蚀模型中,因黄土高原地形和地貌的独特性而使模型的应用受到限制。通过系统整理公开发表的文献,对在黄土高原经过验证的、涵盖不同尺度和过程表达的1... 土壤侵蚀模型是认识和评估水土流失过程及其环境影响的有效工具,目前已有的众多土壤侵蚀模型中,因黄土高原地形和地貌的独特性而使模型的应用受到限制。通过系统整理公开发表的文献,对在黄土高原经过验证的、涵盖不同尺度和过程表达的12个土壤侵蚀模型进行比较分析,依据模型预测精度、过程描述、应用方便程度和情景模拟能力等指标对每个模型进行评估。结果表明:模拟预测精度不随模型复杂程度的提高而提高;经验统计模型有利于土壤流失量的快速评估,物理成因模型尤其是分布式物理成因模型更适用于侵蚀过程和输沙过程的精细评估。指出未来黄土高原土壤侵蚀模型发展应着重于提升数据质量、加强模型开发与模型评估3个方面。 展开更多
关键词 水土流失 模型 评估 黄土高原
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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
3
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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黄土高原露天煤矿复垦土壤−植被系统恢复力及协同/权衡关系 被引量：4
4
作者 陈浮 朱燕峰 +3 位作者 骆占斌 常媛媛 杨永均 马静 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4590-4602,共13页
土壤-植被互作互馈推动受损矿山生态系统修复趋向良性循环,但目前对露天煤矿区植被恢复与土壤功能之间关联和互馈机制认识尚浅,限制了矿区植被恢复策略的科学制定。选取黄土高原黑岱沟露天煤矿4个不同时序排土场复垦区,利用野外调查、... 土壤-植被互作互馈推动受损矿山生态系统修复趋向良性循环,但目前对露天煤矿区植被恢复与土壤功能之间关联和互馈机制认识尚浅,限制了矿区植被恢复策略的科学制定。选取黄土高原黑岱沟露天煤矿4个不同时序排土场复垦区,利用野外调查、高通量测序和恢复力评估模型等方法,构建草地、灌木、针叶林、阔叶林和混交林等5类系统恢复力评估模型来探索生态恢复下土壤-植被系统功能之间权衡/协同关系。结果表明:①与未复垦裸地相比,复垦8~30 a土壤各项指标恢复介于30%~80%,植被各项指标恢复介于20%~75%;②第15年时草地和灌木土壤养分保育和生态碳汇的功能恢复速率达峰值,针叶林、阔叶林和混交林则第25年时达峰值。土壤系统恢复水平为混交林>草地>针叶林>阔叶林>灌木,植被系统恢复水平为混交林>阔叶林>针叶林>草地>灌木。③草地、灌木和阔叶林与其土壤系统功能恢复力以权衡关系为主,针叶林和混交林则以协同关系为主。黄土高原露天煤矿区植被恢复显著改善了复垦土壤物理、化学、生物性状和群落特征,复垦年限对土壤-植被系统功能恢复水平和速率有着显著的影响。随复垦年限延长,各功能恢复力之间呈现此消彼长的权衡关系。研究揭示了复垦土壤-植被系统恢复力具有强时序性,为黄土高原露天矿区生态恢复过程中适时调配植被建群策略,促进土壤-植物系统功能协同发展,科学制定和优化生态修复方案提供理论依据。 展开更多
关键词 排土场复垦 植被类型 恢复弹性 协同权衡 黄土高原
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黄土高原旱地不同种植系统对土壤水稳性团聚体及碳氮分布的影响 被引量：23
5
作者 魏艳春 马天娥 +3 位作者 魏孝荣 王昌钊 郝明德 张萌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期305-313,共9页
以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明：黄土高原旱作农田... 以黄土高原连续进行了27年的长期定位试验为对象,研究了粮-草长周期轮作、粮-豆短周期轮作、玉米连作和小麦连作系统土壤团聚体及其碳氮分布特征,并分析了土壤碳氮分布与土壤团聚体及其碳氮含量之间的关系。结果表明：黄土高原旱作农田土壤中〈0.053 mm团聚体含量最高,占土壤质量的35%,长周期轮作系统0-20 cm和20-40 cm土层土壤0.25-2 mm团聚体含量高于玉米连作、小麦连作和短周期轮作系统,而〈0.053 mm团聚体含量低于这3种轮作系统,且长周期轮作系统土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径也较高。种植系统对团聚体有机碳和全氮分布的影响主要体现在0-20 cm土层土壤,长周期轮作系统土壤中〉2 mm和0.25-2 mm团聚体有机碳含量显著高于其他种植系统,〈0.25 mm团聚体有机碳含量与其他种植系统差异不显著。长周期轮作系统团聚体全氮含量均显著高于其他种植系统,碳氮比则呈现出相反的趋势。土壤总有机碳、氮含量与团聚体有机碳、氮含量呈极显著正相关关系。土壤有机碳和全氮含量的变化主要取决于0.25-2 mm和0.053-0.25 mm团聚体有机碳和全氮的变化,而且有豆科植物苜蓿长期参与的长周期轮作系统可以有效改善土壤结构,提高土壤和团聚体的有机碳和全氮含量。 展开更多
关键词 黄土高原 旱作农田 种植系统 水稳性团聚体 有机碳 全氮
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黄土高原不同纬度下刺槐林土壤生态化学计量学特征研究 被引量：70
6
作者 张向茹 马露莎 +2 位作者 陈亚南 杨佳佳 安韶山 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期818-825,共8页
为了阐明黄土高原不同纬度地区刺槐林土壤的生态化学计量学特征,对黄土高原由南向北13个县区刺槐林下的土壤碳、氮、磷化学计量学特征进行了测定与分析。结果表明:(1)阳坡0～10 cm土壤C∶N比、C∶P比、N∶P比的变化范围分别为9.48～15.3... 为了阐明黄土高原不同纬度地区刺槐林土壤的生态化学计量学特征,对黄土高原由南向北13个县区刺槐林下的土壤碳、氮、磷化学计量学特征进行了测定与分析。结果表明:(1)阳坡0～10 cm土壤C∶N比、C∶P比、N∶P比的变化范围分别为9.48～15.33、8.93～59.79、0.77～5.11,10～20 cm土壤分别为9.13～13.57、7.85～37.69、0.44～3.19;阴坡0～10 cm土壤C∶N比、C∶P比、N∶P比分别为8.58～13.75、9.46～47.71、0.76～3.63,10～20 cm土壤分别为7.60～13.41、5.99～31.28、0.54～2.65。(2)土壤全氮的空间分布与有机碳具有一致性,均随纬度的升高呈指数减小的趋势,表层大于表下层,且随着纬度的升高该差异逐渐减小;全磷的空间变异性低于有机碳和全氮,研究区内土壤全磷含量随纬度的升高呈先增加后减小的趋势。(3)土壤C∶N比随纬度的升高无明显的变化趋势,而C∶P比和N∶P比随纬度的升高显著减小;土壤C∶N∶P比均随着土层增加而减小,但差异不显著。 展开更多
关键词 土壤碳 氮 磷 生态化学计量学 刺槐 黄土高原 纬度
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黄土高原典型土壤全氮和微生物氮剖面分布特征研究 被引量：40
7
作者 党亚爱 李世清 +1 位作者 王国栋 邵明安 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1020-1027,共8页
为阐明黄土高原典型土壤全氮和微生物氮含量随土壤类型、土层和土地利用方式变化规律，研究了从北向南依次分布的干润砂质新成土（神木）、黄土正常新成土（延安）和土垫旱耕人为土（杨陵）等典型土壤的全氮和微生物氮含量的变化特征。... 为阐明黄土高原典型土壤全氮和微生物氮含量随土壤类型、土层和土地利用方式变化规律，研究了从北向南依次分布的干润砂质新成土（神木）、黄土正常新成土（延安）和土垫旱耕人为土（杨陵）等典型土壤的全氮和微生物氮含量的变化特征。结果表明，不同土壤类型、不同土层全氮和微生物氮含量存在显著差异。从南到北，全氮和微生物氮含量显著下降（P〈0．05）。对同一土壤类型，全氮和微生物氮含量在0—60cm随土层深度增加下降很明显，60-120cm有轻微下降，120cm以下低而稳定。微生物氮含量随土壤类型的变化趋势与全氮完全相同，其与土壤全氮、有机碳及微生物碳含量均存在极显著正相关关系（P〈0．01）。土壤微生物氮与全氮比值变化在0．42％～9．44％之间。虽然土地利用对土壤全氮和C／N比影响不显著，但却显著影响微生物氮含量和微生物氮与全氮的比值；与农田土壤相比，草地土壤微生物氮含量和微生物氮与全氮比值均明显增加。这一结果说明微生物氮含量和微生物氮与全氮比值更能有效、快速地反映土壤质量的变化。 展开更多
关键词 黄土高原 微生物氮 土壤全氮 分布特征
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黄土高原不同植物群落土壤团聚体中有机碳和酶活性研究 被引量：42
8
作者 马瑞萍 安韶山 +1 位作者 党廷辉 戴相林 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期104-113,共10页
以黄土高原延河流域森林区3种典型植物群落为研究对象，研究了3种植物群落土壤团聚体中有机碳的含量、组分及土壤酶活性，分析了有机碳与酶活性的关系。结果表明：（1）3种植物群落，土壤团聚体各种形态有机碳和酶活性均表现为0-10 cm... 以黄土高原延河流域森林区3种典型植物群落为研究对象，研究了3种植物群落土壤团聚体中有机碳的含量、组分及土壤酶活性，分析了有机碳与酶活性的关系。结果表明：（1）3种植物群落，土壤团聚体各种形态有机碳和酶活性均表现为0-10 cm土层含量高于10-20 cm土层，辽东栎群落0-10 cm土层土壤多酚氧化酶活性却低于10-20 cm土层。（2）土壤团聚体有机碳含量在植物群落间表现为：辽东栎群落〉人工刺槐群落〉狼牙刺群落，酶活性在植被群落间的高低表现则不一致。土壤有机碳含量和酶活性在团聚体间均表现为随团聚体粒级的增大而增大，或先增大再减小的趋势。（3）蔗糖酶、纤维素酶以及β-D葡糖苷酶活性与各种形态有机碳均呈显著的正相关关系，多酚氧化酶和过氧化物酶与有机碳含量相关性不显著。（4）辽东栎群落和狼牙刺群落土壤团聚体蔗糖酶、纤维素酶、以及β-D葡糖苷酶活性在团聚体中表现为：｜〈0.25 mm团聚体｜ 〉 ｜2-0.25 mm团聚体｜ 〉 ｜5-2 mm团聚体｜ 〉 ｜〉5 mm团聚体｜，其多酚氧化酶和过氧化物酶以及人工刺槐群落各种土壤酶活性均表现为2-0.25 mm粒级团聚体中最大。（5）β-D葡糖苷酶活性增大，能促进土壤各种有机碳含量增加；土壤蔗糖酶活性和β-D葡糖苷酶活性的提高有助于土壤活性有机碳含量增加；土壤多酚氧化酶活性的增大，有利于土壤腐殖质碳的积累。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤团聚体 有机碳 酶活性
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黄土高原土壤水分的空间分异及其与林草布局的关系 被引量：43
9
作者 胡良军 邵明安 杨文治 《草业学报》 CSCD 2004年第6期14-20,共7页
通过大面积的土壤水分深土钻测定(5～10m土深)和相应的植被生长调查,对黄土高原土壤水分的空间分异及其与该区林草布局的关系进行了研究。结果表明,黄土高原的土壤水分具有显著的区域分异和微域分异特征;黄土高原土壤水分的空间分布决... 通过大面积的土壤水分深土钻测定(5～10m土深)和相应的植被生长调查,对黄土高原土壤水分的空间分异及其与该区林草布局的关系进行了研究。结果表明,黄土高原的土壤水分具有显著的区域分异和微域分异特征;黄土高原土壤水分的空间分布决定着该区植被类型及其生长状况的空间布局,表现为区域植被的地带性分布及各地带内坡面植被景观的规律性分布;人工林草措施的实施,包括宜林宜草选择、造林技术和选种等环节,必须遵循土壤水分的时空分布规律来区别进行,才能获得植被生态环境的持续健康发展。 展开更多
关键词 土壤水 空间分异 林草布局 黄土高原
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黄土高原南北主要类型土壤氮组分相关关系研究 被引量：15
10
作者 党亚爱 王立青 张敏 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期490-495,共6页
黄土高原作为典型生态脆弱区，不同植被覆盖下土壤氮组分分布特征及相关关系研究一直受到学术界的广泛关注。本研究采集从北向南依次分布的干润砂质新成土（神木）、黄土正常新成土（延安）和土垫旱耕人为土（杨凌）等典型土壤剖面0～20... 黄土高原作为典型生态脆弱区，不同植被覆盖下土壤氮组分分布特征及相关关系研究一直受到学术界的广泛关注。本研究采集从北向南依次分布的干润砂质新成土（神木）、黄土正常新成土（延安）和土垫旱耕人为土（杨凌）等典型土壤剖面0～200cm土层土样，分析了土壤全氮及酸解有机氮含量、酸解有机氮主要组分与微生物生物量氮之间的相关性，以期阐明黄土高原典型土壤主要氮组分之间的相关性及其特点。结果表明：黄土高原从北到南典型土壤全氮与微生物生物量氮、固定态铵及酸解有机氮各组分含量之间的相关性均达到极显著水平（P〈0．01），微生物生物量氮除了与固定态铵及酸解氨基糖态氮没有显著相关性外，与其余氮组分均达到极显著线性相关水平（P〈0．01），且酸解氨基酸态氮是微生物生物量氮的主要贡献者。 展开更多
关键词 土壤有机氮 全氮 微生物 黄土高原
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黄土高原典型土壤矿物固定态铵变化的南北差异 被引量：4
11
作者 党亚爱 李世清 +1 位作者 王国栋 邵明安 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期831-837,共7页
采集从北向南依次分布的干润砂质新成土(神木)、黄土正常新成土(延安)和土垫旱耕人为土(杨陵)等典型土壤剖面0—200 cm土层土样,通过测定土样全氮和矿物固定态铵,以阐明黄土高原典型区域土壤全氮和矿物固定态铵及二者比率随地理位置和... 采集从北向南依次分布的干润砂质新成土(神木)、黄土正常新成土(延安)和土垫旱耕人为土(杨陵)等典型土壤剖面0—200 cm土层土样,通过测定土样全氮和矿物固定态铵,以阐明黄土高原典型区域土壤全氮和矿物固定态铵及二者比率随地理位置和土层的变异规律,为全面了解黄土高原土壤相对稳定氮库累积提供科学数据。结果表明,不同地理位置、不同土层全氮和矿物固定态铵含量存在显著差异。从南到北全氮和矿物固定态铵呈下降趋势,但各土壤全氮和矿物固定态铵的分布显著不同,全氮含量在0—60 cm随土层深度增加下降很明显,60—120 cm有一定下降,120 cm以下低而稳定。矿物固定态铵在全剖面上的分布比较均匀,随土层深度的变化差异不显著,不同土层间的差异基本在误差范围内,土垫旱耕人为土、黄土正常新成土和干润砂质新成土表层(0—10 cm)矿物固定态铵平均含量分别为215.80±7.45、165.80±8.73和146.50±1.83 mg/kg,表层以下(10—200 cm)平均含量分别为193.40±9.67、157.14±5.75和142.02±5.47 mg/kg。从地理位置分析,干润砂质新成土、黄土正常新成土和土垫旱耕人为土表层(0—10 cm)矿物固定态铵占全氮的百分比分别为(39.57±0.78)%、(32.91±6.82)%和(29.74±7.01)%;在表层以下所占比例更高,干润砂质新成土10—200 cm土壤矿物固定态铵含量占全氮比例为(89.52±13.42)%,黄土正常新成土为(59.52±13.86)%,土垫旱耕人为土为(47.26±9.01)%。供试土壤中矿物固定态铵与<0.01 mm物理性粘粒含量存在极显著正相关关系,说明物理性粘粒是矿物固定态铵的主要载体;矿物固定态铵与全氮含量也有极显著正向相关性。以上结果揭示,在黄土高原黄土母质上形成的土壤,全剖面矿物固定态铵相对均匀,而有机氮相差较大,两种氮库的这种地理位置和剖面分布特征,是黄土母质形成的必然结果,也进一步支持了黄土高原黄土母质的风成学说;同时也反映了需要对有机氮占全氮比例及矿物固定态铵在全氮中地位的传统观念予以重新评价。 展开更多
关键词 黄土高原 土壤矿物固定态铵 全氮 物理性粘粒
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黄土高原不同轮作次序对土壤有机质和有效态微量元素分布的影响 被引量：5
12
作者 李龙 魏孝荣 郝明德 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期96-101,181,共7页
对长武县十里铺村长期定位试验旱地土壤,用重铬酸钾容量法对土壤有机质进行测定,用DTPA浸提-原子吸收法对有效态微量元素进行测定,研究不同轮作次序对土壤有机质和有效态微量元素分布的影响。结果表明,土壤有效态微量元素的分布除受微... 对长武县十里铺村长期定位试验旱地土壤,用重铬酸钾容量法对土壤有机质进行测定,用DTPA浸提-原子吸收法对有效态微量元素进行测定,研究不同轮作次序对土壤有机质和有效态微量元素分布的影响。结果表明,土壤有效态微量元素的分布除受微量元素总量的影响外,还与作物的轮作次序有关。不同轮作次序土壤有机质均呈现先减小后增大的趋势,有效铁由上到下持续增加,有效锰和有效锌呈现上高下低的趋势,有效铜的分布趋势是由上到下先增加后缓慢减少。粮草轮作体系80~100 cm土层有机质含量在11.08~11.89 g·kg^(-1)之间,粮豆轮作体系该土层含量为11.04~11.72 g·kg^(-1)之间。粮草轮作系统中3年小麦的土壤有效铁和有效锰含量较低,种植苜蓿和马铃薯可以提高土壤有效锰含量,连续种植小麦和连续种植苜蓿土壤有效锌和有效铜含量出现下降的趋势。粮豆轮作系统中小麦+糜子茬口土壤有效铁含量较高,小麦茬口的土壤有效锰含量最低,比小麦+糜子茬口和豌豆茬口的含量平均低7.73%~30.55%。粮草轮作系统中土壤有效态微量元素的含量高于粮豆轮作系统,在80 cm以上土层,两个轮作系统中土壤有效态微量元素的含量差异较大,在该土层以下,两个系统间的差异减小。 展开更多
关键词 黄土高原 轮作 有机质 有效态微量元素
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对间隙淋洗长期通气培养条件下黄土高原土壤供氮能力的评价 被引量：3
13
作者 卢红玲 李世清 +1 位作者 金发会 邵明安 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1083-1091,共9页
采用间隙淋洗长期通气培养法,通过对黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始矿质氮、起始提取态总氮、起始可溶性有机氮,以及培养期间淋洗矿质氮、淋洗总氮、可溶性有机氮含量及其与作物吸氮量关系的研究,分析并评价黄土高原... 采用间隙淋洗长期通气培养法,通过对黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始矿质氮、起始提取态总氮、起始可溶性有机氮,以及培养期间淋洗矿质氮、淋洗总氮、可溶性有机氮含量及其与作物吸氮量关系的研究,分析并评价黄土高原主要农田土壤氮素矿化能力以及包括和不包括培养淋洗可溶性有机氮对土壤供氮能力的影响。结果表明,供试土样起始可溶性有机氮平均为N 23.9 mg/kg,是起始提取态总氮的28.8%,土壤全氮的2.4%。在通气培养淋洗总氮中,可溶性有机氮所占比例不高,经过217 d通气培养,淋洗出的可溶性有机氮平均为N 28.8mg/kg,占淋洗总氮量的19.8%。相关分析表明,淋洗可溶性有机氮量与第l季作物吸氮量相关不显著,但与连续2季作物总吸氮量显著相关。淋洗矿质氮、淋洗总氮与两季作物总吸氮量的相关系数明显高于与第一季作物吸氮量的相关系数;与第一季作物吸氮量达显著相关水平,与连续两季作物吸氮量达极显著相关水平。总体上看,可溶性有机氮和土壤全氮、土壤微生物氮不能作为反映短期可矿化氮的指标;间隙淋洗通气培养淋洗液中淋洗矿质氮、淋洗总氮是评价可矿化氮的较好指标,不仅适宜于第一季作物,而且也适用于对连续两季作物土壤供氮能力的评价。 展开更多
关键词 间隙淋洗长期通气培养 可溶性有机氮 氮素矿化 土壤供氮能力
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黄土高原北部生长季土壤氮素矿化对植被和地形的响应 被引量：3
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作者 刘娇 付晓莉 +3 位作者 李学章 贾小旭 邵明安 魏孝荣 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期231-241,共11页
氮素矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程,对氮素有效性有着重要影响。本文在黄土高原北部六道沟小流域选取退耕年限相近的油松和柠条坡地,用原位培养法测定生长季节(4—10月)不同坡位冠层下和冠层外0~10 cm和10~20 cm土层土壤氮素矿化... 氮素矿化是陆地生态系统氮循环的重要过程,对氮素有效性有着重要影响。本文在黄土高原北部六道沟小流域选取退耕年限相近的油松和柠条坡地,用原位培养法测定生长季节(4—10月)不同坡位冠层下和冠层外0~10 cm和10~20 cm土层土壤氮素矿化速率,以确定该区氮素矿化的季节动态特征和主要影响因素。结果表明,研究区生长季土壤矿质氮以铵态氮为主,其含量在0~10 cm和10~20 cm土层分别占矿质氮总量的61%和70%,并随生长季的推移而升高。油松林上坡位和中坡位土壤铵态氮显著高于下坡位土壤,柠条林不同坡位铵态氮差异不显著。土壤硝态氮和矿质氮不受坡位的影响,但与林型和采样位置有关,冠层下硝态氮在油松林与冠层外相近,在柠条林则高于冠层外。生长季土壤氮素矿化在0~10 cm土层由硝化作用引起,在10~20 cm土层则由硝化和铵化作用共同引起。铵化速率在生长季初期较高,中期较低,并受坡位、林型和采样位置的影响。土壤硝化和矿化速率在油松林不受采样位置影响,但是在柠条林则以冠层下较高。硝化和矿化速率在冠层下以下坡位土壤最高,在冠层外则以下坡位土壤最低。柠条林促进了冠层下土壤氮素的硝化和矿化过程,有利于矿质氮的积累;油松林对矿质氮和氮素矿化的影响不受采样位置影响。 展开更多
关键词 植被 坡位 矿化作用 矿质氮 采样位置
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黄土高塬沟壑区土壤侵蚀特征分析 被引量：4
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作者 穆兴民 杜敏 +3 位作者 邵祎婷 孙文义 赵广举 高鹏 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第6期96-102,共7页
黄土高塬沟壑区侵蚀十分严重,是黄河泥沙主要源区,厘清该区域土壤侵蚀特征与治理重点是区域高质量发展的关键。以黄土高塬沟壑区砚瓦川流域为研究区,收集整理1976—2019年实测径流及泥沙资料,采用产流模数及产沙模数等指标体系,系统分... 黄土高塬沟壑区侵蚀十分严重,是黄河泥沙主要源区,厘清该区域土壤侵蚀特征与治理重点是区域高质量发展的关键。以黄土高塬沟壑区砚瓦川流域为研究区,收集整理1976—2019年实测径流及泥沙资料,采用产流模数及产沙模数等指标体系,系统分析了黄土高塬沟壑区流域侵蚀产沙强度及能力变化。结果表明:砚瓦川流域1976—2019年产流模数与产沙模数均呈下降趋势,二者具有较好的一致性。多年平均产流模数与产沙模数分别为22991 m^(3)/km^(2)和1889 t/km^(2),产流及产沙变化规律一致,二者均于1997年发生突变。相较于突变年份之前,年均产流强度和产沙强度分别减少23.9%和75.8%,表征产流及产沙能力的产流系数和产沙系数则分别降低24.0%和73.0%。1976—2019年,流域的产流量及产沙量呈下降趋势。河流年均含沙量64.5 kg/m^(3),由突变前的98.3 kg/m^(3)减少至突变后的33.6 kg/m^(3),减少了67.0%。黄土高塬沟壑区侵蚀产沙多来自场次降雨,年内最大3 d侵蚀产沙占年总产沙量的50%。突变前,年产流模数与年降雨量的相关关系最优;突变后,年产流模数与日降雨量高于50 mm的年累计降雨量的关系最为密切。研究中进一步明晰了黄土高塬沟壑区水沙过程及其与降雨关系的变化,可为极端事件频发下黄土高塬沟壑区水土保持治理策略的转变提供一定参考。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 产流模数 产沙模数 砚瓦川流域 黄土高塬沟壑区
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黄土高原中西部人工针叶林浅层土壤有机碳积累及影响因素 被引量：7
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作者 王一佩 孙美美 +3 位作者 程然然 关晋宏 李国庆 杜盛 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第3期30-36,共7页
林地浅层土壤是凋落物有机质向土壤碳库输移的关键层,对于土壤有机碳积累具有表征作用。为了探究黄土高原中西部3种人工针叶林土壤固碳功能,基于野外调查获取的样地信息和对凋落物、土壤的采样分析,研究了林分条件、凋落物成分以及环境... 林地浅层土壤是凋落物有机质向土壤碳库输移的关键层,对于土壤有机碳积累具有表征作用。为了探究黄土高原中西部3种人工针叶林土壤固碳功能,基于野外调查获取的样地信息和对凋落物、土壤的采样分析,研究了林分条件、凋落物成分以及环境因子对浅层土壤有机碳积累的影响。结果表明:在研究区域内,林龄与浅层土壤碳密度呈现极显著相关关系;年平均温度对于浅层土壤碳密度无明显影响;在海拔高于2000 m的各样地之间,海拔高度与浅层土壤碳密度呈现极显著正相关关系,而低于2000 m时不存在这种相关关系;各样地年平均降雨量与浅层土壤碳密度呈现正相关关系,凋落物碳氮比与浅层土壤碳密度呈极显著的负相关关系。运用随机森林法对各影响因子的重要性进行分析排序可知,凋落物成分、气候因子、海拔以及林龄对于全部样地浅层土壤碳密度变异的总解释率为66.2%,其中凋落物碳氮比是影响黄土高原中西部人工针叶林浅层土壤碳积累的主导因子。 展开更多
关键词 黄土高原 人工针叶林 土壤有机碳 影响因素
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黄土高原退耕还草土壤水分对植物地上部化学计量特征的影响 被引量：11
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作者 靳小莲 赵巍 +2 位作者 李梦迪 刘栋栋 鞠文亮 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期57-63,共7页
揭示土壤水分含量变化对植物养分吸收的影响,对阐明草本植被对环境变化的响应和适应性具有重要意义,可为黄土高原区生态治理提供理论依据。研究以安塞纸坊沟流域不同退耕还草年限(6 a,15 a,25 a和45 a)的草本植物和0—50 cm深度土壤样... 揭示土壤水分含量变化对植物养分吸收的影响,对阐明草本植被对环境变化的响应和适应性具有重要意义,可为黄土高原区生态治理提供理论依据。研究以安塞纸坊沟流域不同退耕还草年限(6 a,15 a,25 a和45 a)的草本植物和0—50 cm深度土壤样品为研究对象,测定了植物地上部C,N,P,K,Ca和Mg含量及土壤含水率,并分析了植物养分含量及其生态化学计量与土壤含水率的关系。结果表明:土壤含水率随退耕还草过程呈先增加后降低趋势。植物体中C,N,K,Ca和Mg含量整体上随着退耕年限延长先降低后升高,植物P含量在退耕还草初期下降,中后期保持稳定。植物C/N,C/P和N/P比值随退耕年限呈先升高后降低的趋势,并且在退耕还草过程中植物生长主要受到N限制。植物Ca和Mg含量与土壤含水率呈显著负相关。另外,退耕45 a含水率最低,植物C/Ca,C/Mg,N/Ca,N/Mg,P/K,P/Ca,P/Mg比值也是最低的,表明植物可以增加吸收K,Ca和Mg以应对水分胁迫。研究表明土壤含水率随退耕还草过程降低,土壤水分降低促进干旱半干旱地区植被对环境的适应。研究结果为改善干旱半干旱区植被生态稳定性提供科学依据。 展开更多
关键词 退耕还草 植物养分 生态化学计量比 土壤含水率 黄土高原
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黄土高原重力侵蚀研究进展 被引量：8
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作者 高晨迪 姚顽强 +1 位作者 李朋飞 穆兴民 《人民黄河》 CAS 北大核心 2020年第6期99-105,共7页
黄土高原地区地形破碎、高差大,土层厚度大、形态保持能力弱,重力侵蚀严重且随机性强、影响因素众多,对其监测、定量研究、防治的难度较大,是黄土高原水土流失治理的相对薄弱面。在阅读大量相关文献的基础上,对黄土高原重力侵蚀分类、... 黄土高原地区地形破碎、高差大,土层厚度大、形态保持能力弱,重力侵蚀严重且随机性强、影响因素众多,对其监测、定量研究、防治的难度较大,是黄土高原水土流失治理的相对薄弱面。在阅读大量相关文献的基础上,对黄土高原重力侵蚀分类、监测手段、侵蚀过程及时空分布规律、影响因素和力学机理、模拟模型等方面的研究成果进行了系统梳理。黄土高原重力侵蚀研究已取得不少成果,为进一步深化研究和治理奠定了一定基础,但研究基础仍较为薄弱,重力侵蚀分类体系尚不完善,大区域(如流域尺度)连续监测鲜有开展,重力侵蚀与影响因素的关系、重力侵蚀力学机制的研究缺乏定量化成果,发生发展机理和过程模型开发尚处于起步阶段。后续研究应充分利用3S技术等精确测量方法,对较大区域重力侵蚀进行连续观测,规范重力侵蚀分类体系,深化对重力侵蚀过程和机理的定量化研究并构建模型,与已有土壤侵蚀模型耦合,为黄土高原水土保持和生态修复提供评估工具。 展开更多
关键词 重力侵蚀 监测方法 影响因素 力学机制 研究进展 黄土高原
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黄土高原不同植被群落多样性与土壤有机碳密度关系研究 被引量：12
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作者 廖娇娇 窦艳星 安韶山 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2022年第4期75-82,共8页
为了探明黄土高原不同植被群落多样性与土壤有机碳密度关系,在黄土高原纸坊沟小流域选取几种典型的植被群落(刺槐Robinia pseudoacacia、铁杆蒿Artemisia gmelinii、长芒草Stipa bungeana、狼牙刺Sophora davidii和柠条Caragana korshin... 为了探明黄土高原不同植被群落多样性与土壤有机碳密度关系,在黄土高原纸坊沟小流域选取几种典型的植被群落(刺槐Robinia pseudoacacia、铁杆蒿Artemisia gmelinii、长芒草Stipa bungeana、狼牙刺Sophora davidii和柠条Caragana korshinskii),野外调查了植被多样性,同时室内测定0—100 cm土壤有机碳含量、密度以及相关土壤环境因子。结果显示:(1)不同植被群落多样性指数(Margalef丰富度、Mclntosh均匀度和Shannon-Wiener多样性)表现出相同的变化特征。柠条和刺槐群落差异不显著(p>0.05),二者显著低于其他植物群落(p<0.05),长芒草和狼牙刺群落最高,二者之间差异不显著(p>0.05),显著高于其他植物群落(p<0.05);不同植物群落Simpson优势度指数呈现出相反的变化趋势,刺槐>柠条>铁杆蒿>狼牙刺>长芒草。(2)不同植物群落土壤全氮含量、微生物量碳、微生物量氮、速效养分(硝态氮、铵态氮、速效磷)大致表现为相同的变化特征,均表现为长芒草和狼牙刺群落高于其他群落,而柠条和刺槐群落土壤养分含量低于其他植物群落,不同植物群落土壤pH值表现出相反的变化特征。(3)在垂直方向,土壤有机碳密度随土层深度的增加而逐渐减小,80—100 cm土层土壤有机碳密度最低(p<0.05),0—20 cm土层土壤有机碳密度最高,表现出明显的“表聚性”,相同土层土壤有机碳密度大致表现为长芒草和狼牙刺群落高于其他植物群落。(4)相关性分析显示,不同植物群落多样性指数与有机碳和有机碳密度呈显著或极显著的正相关。冗余分析显示,土壤pH值和微生物量碳含量是主导植被多样性和土壤有机碳密度重要驱动因子;双因素分析表明植被类型和土层深度对土壤有机碳含量和密度具有显著的影响(p<0.05)。 展开更多
关键词 黄土高原 植被类型 群落多样性 土壤有机碳密度
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黄土高原刺槐人工林根际和非根际土壤磷酸酶活性对模拟降水变化的响应 被引量：7
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作者 刘迪 邓强 +1 位作者 时新荣 袁志友 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期95-103,共9页
利用野外控制穿透雨试验,分析了7个降水梯度处理(增水20%,60%,80%,减水20%,60%,80%和对照)对黄土高原刺槐人工林根际和非根际土碱性磷酸酶活性的影响。结果表明:0—20 cm和20—40 cm土层增水处理的根际土磷酸酶活性分别比对照处理高55.9... 利用野外控制穿透雨试验,分析了7个降水梯度处理(增水20%,60%,80%,减水20%,60%,80%和对照)对黄土高原刺槐人工林根际和非根际土碱性磷酸酶活性的影响。结果表明:0—20 cm和20—40 cm土层增水处理的根际土磷酸酶活性分别比对照处理高55.9%和88.3%,非根际土磷酸酶活性分别高109%和121%。减水处理的土壤磷酸酶活性没有明显低于对照,但是显著低于增水处理。0—20 cm的土壤磷酸酶活性在3个增水梯度上根际间差异不显著,但在3个减水梯度上差异显著。磷酸酶活性与土壤含水量和土壤有机磷含量均呈显著正相关关系。上述结果说明在半干旱地区短期降水增加对土壤磷酸酶活性的影响比短期干旱的影响大,降水变化可以通过影响土壤含水量、土壤有机磷和生物量改变土壤磷酸酶活性。研究降水对土壤酶活性的影响对气候变化下黄土高原植被恢复具有重要意义。 展开更多
关键词 降水变化 磷酸酶活性 根际土 非根际土 黄土高原 人工林 水土保持 控制试验
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