石漠化山区露石岩面流对岩-土界面土壤氮磷淋溶与输入作用的研究 被引量：1

1

作者 杨威 彭旭东 +2 位作者 戴全厚 刘婷婷 许胜兵 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期86-97,共12页

基岩出露的石漠化区露石岩面在承接降水(含穿透雨)后易形成岩面流,并携带岩面有机或无机物质输送至岩周土壤中,对岩-土界面土壤养分变化具有重要影响。为探明岩面流对岩-土界面土壤氮磷的淋溶与输入影响,选取基岩明显出露的休耕地(1年... 基岩出露的石漠化区露石岩面在承接降水(含穿透雨)后易形成岩面流,并携带岩面有机或无机物质输送至岩周土壤中,对岩-土界面土壤养分变化具有重要影响。为探明岩面流对岩-土界面土壤氮磷的淋溶与输入影响,选取基岩明显出露的休耕地(1年岩面流作用)、退耕灌草地(5年岩面流作用)和坡耕地(无/少岩面流作用)3种样地,并分别选择外凸、平直和内凹3种特殊的岩面形状,研究了距岩面不同水平距离及土层的岩-土界面及非岩-土界面土壤的全氮和全磷变化特征。结果表明:岩面流对0~10 cm表层岩-土界面土壤氮磷产生输入或淋溶作用,对10~20 cm层岩-土界面土壤氮磷作用不明显。不同岩面形状形成的岩面流对岩-土界面土壤氮磷的淋溶与输入作用强度依次为:内凹型>平直型>外凸型。其中,在1年岩面流作用的休耕地中,内凹型岩面形成的岩面流对岩-土界面土壤氮素的影响主要表现为淋溶,而平直型和外凸型岩面表现为输入作用;不同形状岩面流对岩-土界面土壤磷素的影响均表现为淋溶。然而,在植被生长较好的退耕灌草地中,5年岩面流作用下不同形状岩面流对岩-土界面土壤氮磷的影响主要表现为输入。研究结果可为深入认识出露岩石对喀斯特生态系统土壤特性的影响提供科学依据。 展开更多

关键词 岩面流 露石形状 氮磷 淋溶与输入 岩-土界面

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多场次降雨条件下不同土岩镶嵌坡面土壤侵蚀特征 被引量：8

2

作者 樊春华 赵龙山 +2 位作者 方乾 李开凤 钱晓鹤 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1270-1278,共9页

为探究多场次降雨条件下喀斯特区不同土岩镶嵌坡面土壤侵蚀特征,采用人工模拟降雨方法,研究了四场次(每场间隔24 h)降雨条件下,三类土岩镶嵌坡面(岩石嵌入土层,未露出地表(全埋);岩石嵌入土层,露出地表(半埋)和岩石未嵌入土层,覆盖在地... 为探究多场次降雨条件下喀斯特区不同土岩镶嵌坡面土壤侵蚀特征,采用人工模拟降雨方法,研究了四场次(每场间隔24 h)降雨条件下,三类土岩镶嵌坡面(岩石嵌入土层,未露出地表(全埋);岩石嵌入土层,露出地表(半埋)和岩石未嵌入土层,覆盖在地表(覆盖))的土壤侵蚀特征。试验坡度为25°,降雨强度为50 mm·h^(–1),降雨历时为90 min。结果表明:(1)随降雨场次增加,全埋、半埋和覆盖地表径流量增大,而壤中流量和地下径流量则呈先增大后减小的特征。在前两场降雨中,三类土岩镶嵌坡面的地表径流量无明显规律,但后两场降雨中地表径流量呈现为半埋>全埋>覆盖;(2)随降雨场次增加,全埋、半埋和覆盖地表产沙量增大。除第一场降雨外,后三场降雨中半埋产沙量是全埋和覆盖的1.04倍~4.82倍;(3)在多场次降雨条件下,受前期降雨影响土壤含水量增大,后续降雨中地表径流和壤中流产流时间提前5~16 min。总之,在多场次降雨条件下,岩石嵌入土壤可以增加地表产流产沙。研究结果为进一步认识喀斯特石漠化坡地水土流失过程对气候变化的响应提供了科学依据。 展开更多

关键词 多场次降雨 基岩裸露 土壤侵蚀 石漠化 地下径流

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模拟降雨条件下林木裸露根系分布方式对坡面土壤侵蚀的影响 被引量：4

3

作者 杨秀超 方乾 +2 位作者 尹晓爱 方发永 赵龙山 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期7-12,共6页

为探究喀斯特地区林木根系分布方式对坡面土壤侵蚀的影响,采用人工模拟降雨方法,研究林木根系3类分布方式:根系横坡方向局部裸露(横向)、根系顺坡方向局部裸露(顺向)、根系垂直坡面(垂直)的土壤侵蚀特征。降雨强度为75 mm/h,降雨历时为9... 为探究喀斯特地区林木根系分布方式对坡面土壤侵蚀的影响,采用人工模拟降雨方法,研究林木根系3类分布方式:根系横坡方向局部裸露(横向)、根系顺坡方向局部裸露(顺向)、根系垂直坡面(垂直)的土壤侵蚀特征。降雨强度为75 mm/h,降雨历时为90 min,坡度为25°。结果表明:(1)降雨过程中,横向和垂直生长根系影响土壤入渗,壤中流和地下径流产流时间表现为顺向>横向>垂直;顺向坡面地表径流初始产流时间比横向和垂直坡面略有提前,但差异不显著(p>0.05);(2)横向、顺向及垂直坡面地表径流总量大小表现为顺向>垂直>横向,壤中流与地下径流产流速率在降雨过程中缓慢增加,降雨停止后急剧减小;(3)林木根系3类分布方式坡面间的地表减沙效益表现为横向>垂直>顺向。综上所述,顺向坡面的汇流作用促使地表产流产沙增加,垂直坡面增加土壤降雨入渗并减少侵蚀,横向坡面对坡面径流泥沙的拦蓄作用最为明显。研究结果对认识喀斯特石漠化坡地土壤侵蚀机理和水土流失防治措施提供了参考。 展开更多

关键词 模拟降雨 喀斯特坡地 根系分布方式 地表径流 地下径流

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西南喀斯特地区耕地撂荒生态环境效应研究进展 被引量：25

4

作者 易兴松 戴全厚 +4 位作者 严友进 张吟 何洁 王勇 姚一文 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期925-936,共12页

耕地撂荒是多驱动力综合作用的结果,不同地域下的撂荒地生态环境影响具有其特殊性。针对当前西南喀斯特地区耕地撂荒现象,综述了目前在西南喀斯特地区撂荒地生态环境影响方面取得的研究进展及未来的研究展望。综合现有研究结果发现:(1)... 耕地撂荒是多驱动力综合作用的结果,不同地域下的撂荒地生态环境影响具有其特殊性。针对当前西南喀斯特地区耕地撂荒现象,综述了目前在西南喀斯特地区撂荒地生态环境影响方面取得的研究进展及未来的研究展望。综合现有研究结果发现:(1)务农机会成本增加,以粗放经营为主要特点的隐性撂荒可能是现代石漠化发展的潜在动力;(2)喀斯特地区的土壤异质性决定了耕地撂荒后地块尺度的景观均质性或者区域尺度的景观异质性;(3)喀斯特地区耕地撂荒后植被恢复能在一定程度上改善土壤结构、维持土壤水分、促进土壤养分恢复;(4)撂荒初期土壤侵蚀加剧,撂荒后期植被恢复防治土壤侵蚀;(5)耕地撂荒植被恢复后增强了喀斯特地区植被碳汇、土壤碳汇和岩溶碳汇效应。未来,应明确隐性撂荒对喀斯特地区生态环境的具体影响,创新技术手段动态监测优等地和石漠化耕地的撂荒面积及趋势变化,定量显性撂荒在水土流失防治和石漠化生态恢复中的贡献,综合评估撂荒地的碳汇效应,从而为合理配置喀斯特地区耕地的社会、生态功能建言献策。 展开更多

关键词 喀斯特 隐性撂荒 显性撂荒 生态效应 石漠化

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施用草甘膦除草剂对土壤质量影响的研究进展 被引量：5

5

作者 张友 戴全厚 +2 位作者 严友进 胡泽银 周红 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期7-13,共7页

草甘膦除草剂是农业生产中不可或缺的物资,过量使用会导致大量草甘膦及其衍生物在土壤中残留,对生态环境安全构成威胁。通过系统阐述草甘膦在环境中的迁移转化过程,以及草甘膦对土壤生物及环境质量的影响,着重分析了草甘膦对土壤蚯蚓、... 草甘膦除草剂是农业生产中不可或缺的物资,过量使用会导致大量草甘膦及其衍生物在土壤中残留,对生态环境安全构成威胁。通过系统阐述草甘膦在环境中的迁移转化过程,以及草甘膦对土壤生物及环境质量的影响,着重分析了草甘膦对土壤蚯蚓、微生物群落的毒理效应,草甘膦与土壤其他污染物的协同效应和草甘膦驱动土壤碳氮磷生物地球循环变化。同时指出当前研究的不足,并提出下一步研究的重点:(1)加强草甘膦的降解机制和影响因素的研究,并筛选更高效降解能力的微生物菌株,提高草甘膦降解效率和修复草甘膦污染环境的能力;(2)定期开展农业环境中草甘膦的检测和风险评估,摸清草甘膦在喀斯特区的迁移路径,探索草甘膦在岩溶地质中的吸附和去除能力,以更好地评估岩溶地质的碳汇稳定性和水生生态系统的安全性;(3)借助酶化学计量学等研究方法,探明草甘膦在土壤中的转化速率、通量以及与微生物代谢和营养需求、环境效应之间的耦合关系。 展开更多

关键词 草甘膦 土壤质量 土壤生物 生态毒理

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工程堆积体植被类型对土壤有机碳组分特征及影响因素研究 被引量：2

6

作者 陆永欢 戴全厚 +2 位作者 姚一文 易兴松 高儒学 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期316-322,共7页

为明确工程堆积体不同植被类型下土壤有机碳(SOC)及易氧化有机碳(EOC)变化特征及其影响因子,分别设置乔木、灌木、草地和裸地这4种类型样地,分层采集0—10,10—20,20—40,40—60,60—80 cm的土壤并测定其有机碳组分及理化性质,采用主成... 为明确工程堆积体不同植被类型下土壤有机碳(SOC)及易氧化有机碳(EOC)变化特征及其影响因子,分别设置乔木、灌木、草地和裸地这4种类型样地,分层采集0—10,10—20,20—40,40—60,60—80 cm的土壤并测定其有机碳组分及理化性质,采用主成分分析法及相关性分析法进行分析。结果表明:(1)不同植被类型之间SOC含量存在显著差异,乔木、灌木、草地和裸地下SOC均值依次为45.73,41.81,34.75,21.11 g/kg,植被恢复显著提升SOC含量,且表层土壤提升效果优于深层土壤。(2)乔木和灌木下土壤碳库活度(活性有机碳与非活性有机碳之比)显著高于草地,乔木、灌木下SOC更容易被植物吸收利用。(3)全氮(TN)、全磷(TP)、水解氮(HN)与SOC、EOC均呈显著正相关(p<0.05),对SOC的提升起主要作用。因此,混种具有固氮作用的豆科植物有利于SOC的提升和积累。 展开更多

关键词 堆积体 有机碳 易氧化有机碳 自然恢复 植被类型

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石漠化区岩-土与非岩-土界面土壤孔隙变异及入渗对干湿变化的响应 被引量：3

7

作者 安迪 彭旭东 +2 位作者 戴全厚 刘婷婷 曾庥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期139-149,共11页

全球气候变化下土壤水分暴涨骤减愈加频繁和强烈,这使生态系统脆弱的喀斯特区石漠化适应性治理面临严峻挑战。因此,探究干湿变化下土壤孔隙变异及入渗响应对石漠化区土壤水分补给及降雨径流调节具有重要意义。该研究采用原位圆盘入渗法... 全球气候变化下土壤水分暴涨骤减愈加频繁和强烈,这使生态系统脆弱的喀斯特区石漠化适应性治理面临严峻挑战。因此,探究干湿变化下土壤孔隙变异及入渗响应对石漠化区土壤水分补给及降雨径流调节具有重要意义。该研究采用原位圆盘入渗法研究了干湿条件下不同露石岩面形状岩-土界面和非岩-土界面土壤孔隙结构变异及水分入渗的响应。结果表明:1)干旱条件下土壤孔隙大小及数量均大于湿润条件;干湿条件下岩-土界面土壤小(<0.2 mm)、中孔隙(0.2~1.0 mm)数及体积比均大于非岩-土界面,大孔隙(>1.0 mm)数及体积比则小于非岩-土界面;干湿变化下土壤孔隙数及体积比的平均变化幅度从高到低为小孔隙、中孔隙、大孔隙,土壤孔隙各参数平均变化幅度从高到低为非毛管孔隙度、毛管孔隙度、通气度、总孔隙度。2)干旱条件下土壤稳定入渗率和饱和导水率均大于湿润条件;随着水头压力的增加,岩-土界面和非岩-土界面土壤导水率逐渐增加,土壤稳定入渗率则呈现先减小后增大的趋势。3)干湿条件下各级土壤孔隙对入渗水流的贡献率均随孔隙减小而降低;非毛管孔隙度和大孔隙数对土壤入渗能力的影响最大。4)岩-土界面土壤孔隙及水分入渗等参数在干湿变化下的平均变化幅度均大于非岩-土界面。研究结果可为干湿变化下土壤孔隙变异引起的土壤水分补给及降雨径流调节能力变化的认识及石漠化的适应性治理提供科学依据。 展开更多

关键词 入渗 孔隙 土壤 干湿变化 岩-土界面 石漠化区

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喀斯特山地典型植被类型凋落物和土壤水文效应 被引量：5

8

作者 赵敏 戴全厚 +3 位作者 严友进 姚一文 丁鹏玮 周红 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期241-249,共9页

[目的]研究喀斯特山地典型植被类型凋落物以及土壤水文效应,对该地区植被恢复具有重要意义。[方法]通过野外调查与室内分析的方法,选取喀斯特山地草地、草灌复合丛、灌丛、乔灌复合林和乔木林5种典型植被类型,探索不同植被类型下凋落物... [目的]研究喀斯特山地典型植被类型凋落物以及土壤水文效应,对该地区植被恢复具有重要意义。[方法]通过野外调查与室内分析的方法,选取喀斯特山地草地、草灌复合丛、灌丛、乔灌复合林和乔木林5种典型植被类型,探索不同植被类型下凋落物及土壤水文效应特征。[结果](1)5种典型植被类型凋落物蓄积量依次为乔灌复合林(3.57 t/hm^(2))、乔木林(3.00 t/hm^(2))、草灌复合丛(2.18 t/hm^(2))、灌丛(1.94 t/hm^(2))、草地(1.8 t/hm^(2)),植被类型以及凋落物分解程度均与蓄积量呈极显著相关(p<0.01);凋落物有效拦蓄量、最大拦蓄量均以乔木林最高、乔灌复合林及草地次之,均随分解程度增加而降低,二者分别与植被类型和分解程度呈极显著相关(p<0.01)。(2)土壤自然含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量均以乔木林和乔灌复合林较大,草地较小,植被类型对土壤各持水指标影响均极显著(p<0.001)。(3)凋落物拦蓄量通过影响土壤容重,改善土壤质地和孔隙状况,提高土壤的水文效应。[结论]结合喀斯特地区植被恢复的困难性,采用乔灌植被开展植被恢复能够更好地改善凋落物及土壤水文条件,提高植被恢复效益。 展开更多

关键词 喀斯特 土壤物理性质 凋落物持水特征

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基于放水冲刷草本形态变化对石漠化坡地产流影响研究

9

作者 王晨阳 戴全厚 +3 位作者 甘贤民 徐小金 周红 张心印 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期22-28,共7页

[目的]探究不同坡度条件下,草本形态变化所对石漠化坡面径流时空转换过程的影响,以期为石漠化地区的水土流失防治提供理论支持。[方法]用土槽模拟石漠化坡耕地,设置三种草本凋亡后的坡面覆被情况(全株坡面、根系坡面和裸地坡面),以及三... [目的]探究不同坡度条件下,草本形态变化所对石漠化坡面径流时空转换过程的影响,以期为石漠化地区的水土流失防治提供理论支持。[方法]用土槽模拟石漠化坡耕地,设置三种草本凋亡后的坡面覆被情况(全株坡面、根系坡面和裸地坡面),以及三种坡度(5°,15°和25°),一个地下裂隙度0.5%,一个冲刷流量6 L/min,采用冲刷试验,探索草本形态变化对石漠化坡地产流的影响。[结果]全株形态是延缓坡面径流形成的最佳草本形态,当坡度升至25°时草本形态对坡面初始产流时间不再有显著影响。裸地的平均地表径流模数最大,全株形态坡面产流过程最为复杂,并且全株形态坡面对裂隙流影响最为明显。坡度是坡面径流分配比例的关键因子,而全株植被形态在固定坡度下仍能对坡面径流的分配比例产生影响。草本形态的变化对坡面产流过程有显著影响,最大可改变15%的径流分配比例。[结论]全株形态坡面能有效分散径流,减少地表径流,降低侵蚀风险;而根系坡面则能增加径流入渗,从而降低坡面侵蚀风险。 展开更多

关键词 石漠化坡地 产流过程 草本形态 冲刷试验

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西南石漠化区地表侵蚀/地下漏失的侵蚀环境特征 被引量：9

10

作者 彭旭东 戴全厚 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2023年第4期150-158,共9页

西南喀斯特区具有独特的地表地下双重侵蚀环境系统,而基岩明显出露的石漠化区露石与土壤的镶嵌分布塑造该区最复杂的侵蚀环境系统,其侵蚀环境组成和作用特点具有自身独特性,但目前尚缺乏系统认识。以贵州石漠化区的野外调查、定位试验... 西南喀斯特区具有独特的地表地下双重侵蚀环境系统,而基岩明显出露的石漠化区露石与土壤的镶嵌分布塑造该区最复杂的侵蚀环境系统,其侵蚀环境组成和作用特点具有自身独特性,但目前尚缺乏系统认识。以贵州石漠化区的野外调查、定位试验和室内分析等前期研究成果为主线,深入分析和总结地表侵蚀/地下漏失的双重侵蚀环境组成、侵蚀对象、侵蚀方式、侵蚀动力因子及作用特点。结果表明:石漠化区侵蚀环境具有典型的脆弱性、复杂性及速变性;在组成上,侵蚀动力包括水力(降雨、岩面流、地表径流)、重力、风力、人为因素以及岩溶作用和石漠化等营力因子;侵蚀对象包括土壤、腐殖质、岩石及岩石风化物等;侵蚀界面包括地表和地下、水土岩气生等多界面;地表侵蚀多以水力侵蚀形式发生,而地下漏失呈叠加水力侵蚀、重力侵蚀和化学溶蚀的复合侵蚀类型;提出石漠化区土壤侵蚀研究应关注的重点问题和建议。研究有助于深化对石漠化区土壤侵蚀环境的认识,为该区地表侵蚀/地下漏失的研究提供理论参考。 展开更多

关键词 侵蚀环境 地表侵蚀 地下漏失 复合侵蚀 石漠化区

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喀斯特区不同植被覆盖类型土石混合工程堆积体坡面入渗特征

11

作者 祝怀春 戴全厚 姚一文 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期31-38,共8页

[目的]揭示喀斯特地区不同植被覆盖类型对土石混合工程堆积体坡面入渗特征的影响机制,为解决该区域工程堆积体水土流失防治和生态修复中的入渗调控难题提供科学依据。[方法]通过双环入渗试验,对贵州省喀斯特区不同恢复年限(3 a,5 a,7 a... [目的]揭示喀斯特地区不同植被覆盖类型对土石混合工程堆积体坡面入渗特征的影响机制,为解决该区域工程堆积体水土流失防治和生态修复中的入渗调控难题提供科学依据。[方法]通过双环入渗试验,对贵州省喀斯特区不同恢复年限(3 a,5 a,7 a)、不同植被覆盖类型(草地、草灌混交地)土石混合工程堆积体坡面入渗特征进行了研究,并通过主成分分析法,对其入渗性能进行研究分析。[结果](1)堆积体坡面入渗过程表现为先快速下降后逐步趋于稳定,Horton模型适宜模拟此过程。(2)植物措施对堆积体坡面水分入渗性能有明显的改善作用,植被恢复类型为草灌混交地的堆积体在土壤水分入渗性能方面优于草地。(3)堆积体坡面土壤水分入渗受多因素共同影响,与非毛管孔隙度、有机质、地上生物量相关性显著。(4)堆积体土壤入渗特征与其物质组成及基本特性关系复杂,需深入研究相互作用机制及考虑其他影响因素。[结论]喀斯特区土石工程堆积体坡面入渗性能受多因素影响,草灌混交作为一种理想的植被搭配模式,有利于改善土石混合工程堆积体的入渗性能。 展开更多

关键词 喀斯特区 土石混合工程堆积体 入渗 生态修复

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喀斯特区工程堆积体坡面产流特征对降雨强度的响应

12

作者 祝怀春 高儒学 +1 位作者 戴全厚 姚一文 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期70-77,共8页

[目的]研究降雨强度对喀斯特区土石混合工程堆积体坡面产流的影响,以期为堆积体水文特性研究提供更加深入的科学依据,为堆积体生态修复提供理论参考。[方法]从研究区内典型的土石混合工程堆积体获取试验材料,通过室内模拟降雨试验的研... [目的]研究降雨强度对喀斯特区土石混合工程堆积体坡面产流的影响,以期为堆积体水文特性研究提供更加深入的科学依据,为堆积体生态修复提供理论参考。[方法]从研究区内典型的土石混合工程堆积体获取试验材料,通过室内模拟降雨试验的研究方法,研究典型坡度(30°)和典型砾石(体积分数30%)工程堆积体坡面在不同雨强(50、70、90、110 mm/h)下的产流特性。[结果]1)土石混合工程堆积体坡面产流包括地表、壤中及地下3种方式,且主要以壤中流及地下产流为主,地表产流比率随降雨强度增大而减小。2)工程堆积体坡面地表径流随降雨时间变化表现为先快速增大后逐渐减小再逐步趋于稳定的趋势,峰值多数在降雨开始后30 min左右出现。壤中流随降雨时间的增加先增大后趋于稳定,趋于稳定的时间点随雨强的增大而延迟,且相较于地表产流更为平缓。地下产流整体表现为先增大后减小趋势,转折时间点多数在降雨开始后70~90 min。3)降雨强度与工程堆积体坡面各径流类型产流之间呈极显著正相关(p<0.01),相关系数均在0.7以上。[结论]喀斯特区土石混合工程堆积体坡面产流方式包括地表、壤中及地下3种,其中壤中流及地下产流占主导地位。降雨强度的变化对堆积体坡面产流具有显著影响,各类型产流量均随降雨强度的增大相应增加。 展开更多

关键词 降雨强度 工程堆积体 产流 喀斯特地区

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喀斯特高原石漠化区露石岩-土界面与非岩-土界面土壤入渗特性差异 被引量：8

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作者 许胜兵 彭旭东 +2 位作者 戴全厚 刘婷婷 岑龙沛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期136-143,共8页

为揭示喀斯特石漠化区露石岩—土界面与非岩—土界面土壤渗透特性差异,通过环刀法探究岩—土界面与非岩—土界面土壤入渗特征及入渗模型适应性。结果表明:(1)岩—土界面0—10 cm土层和10—20 cm土层土壤容重大于非岩—土界面,土壤总孔... 为揭示喀斯特石漠化区露石岩—土界面与非岩—土界面土壤渗透特性差异,通过环刀法探究岩—土界面与非岩—土界面土壤入渗特征及入渗模型适应性。结果表明:(1)岩—土界面0—10 cm土层和10—20 cm土层土壤容重大于非岩—土界面,土壤总孔隙度小于非岩—土界面。岩—土界面含水率和毛管孔隙度总体上大于非岩—土界面,非毛管孔隙度、黏粒和排水能力总体上小于非岩—土界面。(2)岩—土界面土壤的入渗能力总体上小于非岩—土界面,其初始入渗速率、平均入渗率、稳定入渗率小于非岩—土界面(平直形除外)。(3)3种形状岩—土界面0—10 cm土层和10—20 cm土层土壤的初始入渗速率、平均入渗率和稳定入渗率均表现为平直形>外凸形>内凹形。非岩—土界面土壤入渗与岩—土界面具有相似性,主要由土壤容重和总孔隙度共同决定。(4)Horton模型对岩—土界面与非岩—土界面土壤入渗的拟合效果优于Kostiakov模型和Philip模型,能更好地模拟喀斯特地区复杂情况下土壤的入渗特征。研究以期为深入认识喀斯特地区水分入渗及水土流失提供新的研究思路与科学理论支撑。 展开更多

关键词 喀斯特 石漠化 入渗特征 岩—土界面 入渗模型

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喀斯特浅层裂隙土壤垂向渗透性及影响因素 被引量：9

14

作者 李焱秋 戴全厚 +4 位作者 任青青 朱列坤 岑龙沛 兰雪 伏文兵 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期150-155,共6页

为探究喀斯特浅层裂隙所赋存土壤各土层渗透性特征及影响因素,测定了喀斯特典型的浅层裂隙中赋存土壤0—10,10—20,20—30,30—50,50—70,70—100 cm土层的饱和导水率、机械组成、容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度和有机碳含... 为探究喀斯特浅层裂隙所赋存土壤各土层渗透性特征及影响因素,测定了喀斯特典型的浅层裂隙中赋存土壤0—10,10—20,20—30,30—50,50—70,70—100 cm土层的饱和导水率、机械组成、容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度和有机碳含量等土壤属性。结果表明:(1)喀斯特浅层裂隙中各土壤属性均随着土层深度变化呈现出递增或递减的趋势,其中容重、黏粒含量、毛管孔隙度均随着土层深度而增长,饱和导水率、有机碳、非毛管孔隙度等土壤属性随土层深度的变化规律相反,呈递减趋势。(2)喀斯特浅层裂隙中土壤饱和导水率变异系数高于非喀斯特地区,且随土层深度变化呈波动增长趋势;其随土层深度变深而减小的趋势可用对数函数进行模拟(R^2=0.9462)。(3)通过Pearson相关性分析,裂隙中所赋存土壤的饱和导水率除了与机械组成中黏粒含量、粉粒含量为显著性相关(P<0.05),与砂粒含量相关性不显著以外(P>0.05),与其余各土壤属性均呈极显著性相关(P<0.01),且非毛管孔隙度相关性最高(P=0.898)。浅层裂隙土壤非毛管孔隙是影响其渗透性的主要因子,而裂隙中深层土壤拥有较多善于贮存植物所需水分的毛管孔隙。因此,对于土地资源匮乏的喀斯特地区,充分合理利用裂隙中深层土壤的水分成为今后研究的重点。研究结果可为喀斯特地区水分运移、石漠化治理及植被恢复提供科学依据。 展开更多

关键词 喀斯特 裂隙 渗透性 土壤属性 相关性分析

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石漠化区退耕驱动下露石岩-土界面土壤渗透特性变化 被引量：2

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作者 刘婷婷 戴全厚 +2 位作者 彭旭东 岑龙沛 许胜兵 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期88-94,共7页

为揭示退耕对石漠化区露石岩—土界面土壤渗透特性的影响,以典型石漠化坡耕地为对照,选择休闲地、退耕灌草和果园为研究对象,采用环刀法研究了平直、外凸和内凹型露石岩—土界面土壤渗透特性。结果表明:(1)不同退耕类型岩—土界面土壤... 为揭示退耕对石漠化区露石岩—土界面土壤渗透特性的影响,以典型石漠化坡耕地为对照,选择休闲地、退耕灌草和果园为研究对象,采用环刀法研究了平直、外凸和内凹型露石岩—土界面土壤渗透特性。结果表明:(1)不同退耕类型岩—土界面土壤入渗过程及特征差异较大,从初始入渗率到稳定入渗率衰减幅度在0.350~55.756 mm/min,而不同岩—土界面形状间土壤入渗速率差异较大;(2)不同退耕类型岩—土界面土壤入渗速率的主要影响因素为毛管孔隙度和非毛管孔隙度,初始入渗率、平均入渗率和稳定入渗率均与毛管孔隙度呈极显著负相关(p<0.01),而初始入渗率与非毛管孔隙度呈显著正相关(p<0.05);(3)与Kostiakov模型和Philip模型相比,Horton模型对不同退耕类型岩—土界面土壤入渗过程拟合适用性最好,可以更好地模拟和预测不同退耕类型岩—土界面土壤入渗过程和入渗能力;(4)主成分分析评价不同退耕类型岩—土界面土壤入渗能力大小为坡耕地(0.99)>休闲地(0.16)>退耕灌草地(-0.43)>退耕果园(-0.72)。退耕明显降低石漠化区露石岩—土界面土壤入渗能力,这种降低在外凸型岩—土界面最为显著。研究结果可为深入认识退耕对石漠化区岩—土界面水分渗漏提供科学依据。 展开更多

关键词 退耕还林 岩—土界面 入渗特征 入渗模型 石漠化区

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喀斯特不同土地利用类型裂隙土壤有机碳及磷素赋存特征 被引量：14

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作者 岑龙沛 严友进 +4 位作者 戴全厚 焦权 胡刚 高儒学 伏文兵 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第21期7567-7575,共9页

以喀斯特石漠化区不同土地利用类型裂隙土壤为研究对象,运用野外调查和实验室内分析相结合方法,探索其有机碳和磷素含量变化及其赋存特征,以期为喀斯特地区开展石漠化治理和植被恢复提供理论依据。结果表明:4种土地利用类型裂隙土层土... 以喀斯特石漠化区不同土地利用类型裂隙土壤为研究对象,运用野外调查和实验室内分析相结合方法,探索其有机碳和磷素含量变化及其赋存特征,以期为喀斯特地区开展石漠化治理和植被恢复提供理论依据。结果表明:4种土地利用类型裂隙土层土壤有机碳赋存含量变化范围为16.067—39.436 g/kg,总体呈现出随土层深度增加而降低的变化趋势;土壤全磷、有效磷赋存含量变化范围分别为0.093—0.274 g/kg、3.836—8.025 mg/kg,整体上在裂隙表层显著高于其他土层,具有上层高下层低的特点;同时,土壤有机碳和磷素总体上属于中度变异。乔木林地和灌丛地的C/P总体上表现出随土层的加深而减小的趋势,而草地和撂荒地先减小后增加,土壤C/P在各土地利用类型裂隙土层变化范围为86.499—268.343,磷的有效性较低;随土层深度的增加,各土地利用类型裂隙土壤有机碳、全磷和有效磷含量逐渐在减少,有机碳对土壤碳磷比、有效磷含量变化有一定影响。 展开更多

关键词 裂隙土壤 有机碳 磷素 喀斯特石漠化 不同土地利用类型

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喀斯特高原山地土壤抗冲性与土壤物理性质的关系 被引量：12

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作者 资如毅 赵龙山 +1 位作者 钱晓鹤 陈娟 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期23-29,共7页

为探究喀斯特高原山地不同土地利用类型土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系,以马尾松人工林地(PMP)、桂花人工林地(OFP)、天然乔灌混交林地(ASL)、天然草地(NGL)、撂荒地(AL)、农地(CL)为研究对象,采用原状土水槽冲刷试验法,根据研究... 为探究喀斯特高原山地不同土地利用类型土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系,以马尾松人工林地(PMP)、桂花人工林地(OFP)、天然乔灌混交林地(ASL)、天然草地(NGL)、撂荒地(AL)、农地(CL)为研究对象,采用原状土水槽冲刷试验法,根据研究区地形及气候特点,设置3个坡度(5°,15°,25°),3个冲刷流量(3.2,4.8,6.4 L/min),冲刷时间均为15 min,结合土壤物理性质(容重、孔隙度、水稳性团聚体、机械组成等),定量分析不同土地利用类型下土壤抗冲性及其与土壤物理性质的关系。结果表明:(1)在原状土冲刷试验过程中,各地类初始径流含沙量较高,但随着冲刷时间的延长,径流含沙量呈先降低后趋于稳定趋势,且随着坡度和冲刷流量的增大,径流含沙量趋于稳定的时间有所提前;(2)土壤抗冲系数随坡度和冲刷流量的增大而减小,且坡度对土壤抗冲性的影响比冲刷流量更明显。在同等条件下,各地类土壤抗冲系数依次为NGL>PMP>ASL>AL>OFP>CL,土壤抗冲系数分别为13.44~87.84,8.14~93.15,2.93~45.36,1.21~10.01,1.25~5.48,0.17~1.27(L·min)/g;(3)土壤抗冲性与土壤容重、砂粒含量、水稳性团聚体含量呈极显著正相关(P<0.01),与总孔隙度、黏粒含量呈显著负相关(P<0.05),其关系均可用幂函数表示(R^(2)>0.78)。研究结果可为喀斯特区土壤侵蚀研究和水土保持防治提供科学依据。 展开更多

关键词 土壤抗冲性 土地利用类型 冲刷试验 土壤侵蚀 喀斯特

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喀斯特浅层裂隙土壤入渗特征及其影响因素 被引量：11

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作者 朱列坤 戴全厚 +2 位作者 李焱秋 涂娜 严友进 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期47-54,共8页

为探索喀斯特地下浅层裂隙土壤水分运移规律,通过野外调查、单环入渗试验探索裂隙土壤的入渗特性及入渗模型的适应性。结果表明:(1)裂隙土壤初始入渗率为21.06~57.90 mm/min,入渗时间20~60 min后达到稳定入渗(4.21~13.69 mm/min),且入... 为探索喀斯特地下浅层裂隙土壤水分运移规律,通过野外调查、单环入渗试验探索裂隙土壤的入渗特性及入渗模型的适应性。结果表明:(1)裂隙土壤初始入渗率为21.06~57.90 mm/min,入渗时间20~60 min后达到稳定入渗(4.21~13.69 mm/min),且入渗初期到最后的稳渗阶段存在着较大降幅(40.89%~89.08%),与非喀斯特地区相比,喀斯特裂隙土壤的入渗速率更快;裂隙土壤各入渗特征处于中等程度变异(变异系数为0.52~0.67)。(2)裂隙土壤各入渗特征与各土壤属性显著性相关较少(P<0.05),裂隙土壤的入渗能力与土壤容重、毛管孔隙度以及根系没有较好的相关性,受裂隙岩—土界面等因素影响,与非喀斯特地区的土壤入渗特征与影响因素有明显差异;喀斯特裂隙不同土地利用类型土壤的入渗能力为草地>农田>乔木>灌木。(3)利用回归模型对裂隙土壤入渗的拟合分析对比得出,Horton模型对喀斯特浅层裂隙土壤的入渗过程拟合效果优于Philip模型和Kastiakov模型,可以更好地模拟和预测喀斯特浅层裂隙土壤入渗能力和入渗过程。研究结果可为研究喀斯特地区坡面水分运移及地下漏失提供新的研究思路与科学理论依据。 展开更多

关键词 喀斯特 浅层裂隙 入渗特征 入渗模型 适应性评价

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多露石石漠化区岩面流对岩-土界面土壤的冲蚀效应 被引量：1

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作者 臧俊 彭旭东 +2 位作者 戴全厚 刘婷婷 许胜兵 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期19-26,共8页

岩面流在基岩出露的喀斯特石漠化区普遍存在,其容易受岩面形状影响以汇聚或分散的方式对岩—土界面处土壤进行冲刷侵蚀,这是喀斯特石漠化区土壤侵蚀/漏失发生的重要物理过程。为分析不同岩面形状下岩面流对岩—土界面土壤颗粒分布的影响... 岩面流在基岩出露的喀斯特石漠化区普遍存在,其容易受岩面形状影响以汇聚或分散的方式对岩—土界面处土壤进行冲刷侵蚀,这是喀斯特石漠化区土壤侵蚀/漏失发生的重要物理过程。为分析不同岩面形状下岩面流对岩—土界面土壤颗粒分布的影响,揭示岩面流对岩—土界面土壤的冲蚀效应,选择具有典型石漠化特征的休耕地(1年岩面流冲刷作用),在其中选取3种典型岩面形状(平直型、外凸型和内凹型岩面)为研究对象,采用激光粒度仪分析法,分析距岩—土界面不同水平距离(0~2,2~4,4~6,6~8,8~10,20 cm)及不同土层(0—10,10—20 cm)处土壤的颗粒分布特征。结果表明:(1)不同岩面形状下岩面流对岩—土界面处土壤的冲蚀影响依次为内凹型>平直型>外凸型;内凹型岩—土界面处土壤中黏粒含量最低,外凸型岩—土界面处土壤中黏粒含量最高;(2)岩面流对岩—土界面土壤冲蚀作用主要集中在距岩—土界面水平距离0~2 cm范围内,在其范围内内凹型岩—土界面土壤的砂粒含量均显著高于外凸型和平直型,而在距岩—土界面其他水平距离处土壤颗粒分布情况无显著性差异;(3)在岩面流影响下岩—土界面土壤颗粒分形维数均值排序依次为外凸型>平直型>内凹型,与土壤中黏粒含量呈正比,砂粒含量呈反比。研究结果可为深入认识基岩出露石漠化区土壤侵蚀/地下漏失发生过程提供科学参考。 展开更多

关键词 露石 岩面流 岩—土界面 土壤颗粒组成 石漠化区

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工程堆积体上不同植被类型枯落物和土壤水文效应 被引量：8

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作者 丁鹏玮 戴全厚 +1 位作者 姚一文 高儒学 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期135-142,151,共9页

为探讨工程堆积体不同植被类型的枯落物特征、枯落物持水及拦蓄能力、土壤物理性状和土壤涵水性能,采用室内浸水法和环刀法分别对工程堆积体植被与原生植被的枯落物及0—20 cm土层的持水能力进行研究。结果表明:(1)不同植被类型枯落物... 为探讨工程堆积体不同植被类型的枯落物特征、枯落物持水及拦蓄能力、土壤物理性状和土壤涵水性能,采用室内浸水法和环刀法分别对工程堆积体植被与原生植被的枯落物及0—20 cm土层的持水能力进行研究。结果表明:(1)不同植被类型枯落物厚度及蓄积量均存在显著差异(P<0.05),原生乔木林、乔木林、灌木林、草地枯落物厚度依次为3.76,2.89,2.67,1.23 cm,蓄积量分别为5.95,3.86,3.19,0.65 t/hm^(2)。枯落物未分解层厚度、蓄积量均大于半分解层。(2)各植被类型土壤容重与毛管孔隙度范围分别在1.19~1.25 g/cm^(3)和41.58%~46.13%,原生乔木林土壤容重小于乔木林,而土壤毛管孔隙度大于乔木林。堆积体各植被类型土壤毛管孔隙度大小依次为草地>灌木林>乔木林。(3)各植被类型土壤最大持水量及毛管持水量均存在显著差异(P<0.05),土壤最大持水量与毛管持水量范围分别为44.31~46.23,34.07~37.98 g/cm^(3),均呈现原生乔木林最高,乔木林最低。(4)枯落物持水量随时间呈对数关系,吸水速率随时间呈幂函数关系,其吸水速率在0.5 h最高,在4.0 h下降,12 h最大持水量达饱和,吸水速率接近于0。(5)原生乔木林枯落物最大持水率、有效拦蓄率均大于乔木林,工程堆积体各植被类型最大持水率及有效拦蓄率表现为草地>灌木林>乔木林。从堆积体枯落物和土壤持水能力角度来看,草灌混交这一搭配模式可以作为工程堆积体的先锋植被,用于在堆积体初期构建稳定群落生态结构。研究结果可为工程堆积体开展水土保持治理措施和植被恢复提供理论依据。 展开更多

关键词 工程堆积体 枯落物 持水特性 植被类型 土壤物理性质

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