耕作对土壤入渗性能的影响

耕作影响降雨入渗、径流、土壤侵蚀过程。研究采用新型的坡地降雨条件下土壤入渗能力的径流-入渗-产流测量方法和仪器,野外观测宁夏南部山区坡耕地与撂荒地土壤入渗性能,揭示耕作对土壤入渗性能影响的规律。在坡度为20°、土壤表层含水量11.3%的坡地进行测量。采用的降雨强度为:20,40,56mm·h-1。结果表明,新型测量方法和仪器可以很好地测量坡面土壤入渗性能的全过程,并且具有省水、省工、操作方便的特点,且测量精度高。对比测量结果表明,坡耕地的初期土壤入渗性能在小雨强条件下略高于撂荒地的入渗性能,而在大雨强条件下则一直低于撂荒地的入渗性能。随雨强的增大坡耕地的入渗性能急剧减小,而撂荒地的入渗性能基本不受雨强变化的影响。坡耕地土壤的入渗性能(土壤结构)对降雨强度极为敏感,而撂荒地具有稳定的土壤结构和入渗性能。在3种雨强下,坡耕地的产流时间均比撂荒地提前。与撂荒地相比,各种雨强条件下坡耕地的稳定入渗率都较撂荒地明显降低。     

宁南黄土丘陵区不同植被下土壤入渗性能

应用新型的坡面人工模拟降雨条件下径流-入渗-产流测量仪器，野外测定了宁夏南部山区不同植被下不同雨强的土壤入渗性能，并分析了不同植被下土壤团聚体含量与土壤稳渗率的关系.结果表明，不同植被类型土壤入渗率与降雨历时之间的关系曲线均符合幂函数y=a+be^-cx(R²=0.9678～0.9969).随着雨强的增大，坡耕地的土壤稳渗率降低，而苜蓿地、天然草地及柠条林地则增大.20 mm·h^-1雨强下，土壤降雨入渗转化率依次为苜蓿地>坡耕地>天然草地>柠条林地；40和56 mm·h^-1雨强下，土壤降雨入渗转化率依次为苜蓿地>天然草地>坡耕地、柠条林地；土壤降雨入渗转化率随着雨强的增大而降低.坡耕地退耕后，随着植被的恢复，土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量增加，土壤入渗性能提高.研究区植被的恢复与重建改善了土壤结构、提高了土壤入渗性能和坡面降雨利用潜力.     

喀斯特峰丛洼地石漠化治理与生态服务提升技术研究

针对峰丛洼地区域石漠化面积削减较为迅速、亟需从前期治理侧重遏制面积扩张转向生态服务提升为主的新阶段后面临的治理投入与分区较为粗放、治理技术与模式缺乏针对性、综合效益亟待提升等问题,以生态服务提升为核心目标,系统研究生态工程实施以来区域石漠化演变的关键因子、水土流失/漏失关键过程与调控、植被恢复与人工诱导提升土壤生态功能机理,突破面向生态功能优化的区域生态系统监测评估、表层岩溶水生态调蓄与高效利用、有机物资源利用与退化土壤肥力提升、耐旱型植物群落构建与规模化建植、可持续性生态衍生产业培育等关键技术,形成生态服务提升与民生改善的区域石漠化治理系统性解决方案,为石漠化治理二期工程与扶贫提供科技支撑与示范样板。     

不同尺度流域日径流分形特征

基于分形理论和实测流域日径流长序列资料,研究了中尺度流域（武水流域）和小尺度流域（贞福流域和双溪流域）日径流的分形特征.结果表明：相同时间尺度和不同日径流门限值条件下,相同空间尺度流域间和不同空间尺度流域间日径流均具有显著的分形特征,具有自相似性.随着门限值的增大,不同空间尺度流域间日径流的分形盒维数均逐步减小;当时间尺度在120～150 d时,不同空间尺度流域日径流的分形维数点集均逐渐趋向饱和,当时间尺度大于该值时,就有出现一定门限值径流的可能性.     

降雨及聚丙烯酰胺(PAM)作用下土壤的封闭过程和结皮的形成

封闭、结皮是土壤表面水土相互作用的结果,能显著减少土壤入渗、降低水资源的利用率;增加地表径流并导致土壤侵蚀。为深入理解封闭的作用过程和结皮的形成,利用PAM能缓解封闭作用并抑制结皮形成的特性,进行了一系列的人工降雨模拟试验,试验采用3个重复,包括3个雨强（50mm/h、100mm/h和150mm/h）、4个坡度（8.74%、17.63%、36.4%和46.63%）和3个PAM覆盖率（80％、60％和40％）。通过对比土壤表面的电子扫描显微镜（SEM）照片,可以认为土壤结皮是由结构结皮和沉积结皮构成,入渗量与时间的历时曲线反映了结皮的4个形成过程。     

黄土区耕作侵蚀及其对总土壤侵蚀贡献的空间格局

耕作能直接造成大量的土壤向坡下运动 ,却在以往土壤侵蚀研究中被忽视。为了定量评价耕作侵蚀以及在坡耕地土壤侵蚀中的重要性 ,通过耕作侵蚀示踪试验及铯 - 1 37示踪的方法对黄土区耕作侵蚀及其对总土壤侵蚀贡献的空间格局进行了研究 ,取得了如下结果 :( 1 )一次耕作造成的单宽土壤搬运量为 2 3.60～ 45 .68kg/m,并从坡地上部和下部向中部逐渐变大 ;( 2 )耕作侵蚀强度主要集中在 70 0～ 2 0 0 0 t/km2 和- 1 2 0 0～ - 2 0 0 0 t/km2 之间 ,分别发生在坡地凸型和凹型部位 ;( 3)总土壤侵蚀强度主要集中在 2 60 0～890 0 t/( km2· a)和 - 2 75 0～ - 3390 t/( km2· a)之间 ,分别发生在坡地凸型部位与凹型部位的上部及坡地凹型部位的下部 ;( 4 )耕作侵蚀占总土壤侵蚀的百分比 ,主要集中在 1 0 %～ 2 8%、- 2 7%～ - 398%和 36%～ 5 4 %之间 ,从坡顶向坡底 ,依次分布在两种侵蚀皆呈侵蚀的部位、耕作侵蚀呈沉积而总土壤侵蚀呈侵蚀的部位及两种侵蚀皆呈沉积的部位。结果表明 ,耕作侵蚀是黄土区坡耕地的一种重要的土壤侵蚀 ,是总土壤侵蚀的重要组成部分 ,水土保持工作中应充分考虑耕作侵蚀及其对总土壤侵蚀贡献的空间格局。