题名黄土丘陵坡面土地利用与水土流失研究
作者孟庆华
学位类别博士
答辩日期2002-06-01
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师傅伯杰
关键词黄土丘陵坡面 土地利用 水土流失 养分流失 土壤养分
其他题名The Effect of Land Use Systems on Soil Erosion and Nutrient Loss in the Hilly Slope of Loess Plateau, China
学位专业生态学
中文摘要黄土丘陵沟壑区是当今世界上水土流失最严重的地区。土壤侵蚀模数超过5000 吨/平方公里·年。不合理的土地利用是产生这种现象的重要原因之一。本文采用实验小区法,研究黄土丘陵坡面六种典型土地利用方式对水土流失和养分流失的影响。通过两年的野外实验,得到如下结论:
1. 根据景观生态学的基本原理,从理论上得出,水土流失是一种具有等级结构的生态过程。受土地利用方式和土地利用格局的影响。对其研究既要进行大尺度过程的研究,又要进行小尺度过程的研究。在现在的研究水平下,进行小区尺度的水土流失研究仍有重要意义。
2. 在黄土丘陵坡面小区尺度上,土地利用方式影响水土流失的发生方式和流失数量。在坡度、坡长、坡向、坡型、坡位、实验区面积、降雨量和降雨强度相同的条件下,六种土地利用方式的径流量和泥沙量变化趋势为:农田>油松幼林>荒地>林地>幼年沙棘>成年沙棘。农田退耕可以显著降低径流量和泥沙量。除成年沙棘外,其余五种利用方式的径流量与泥沙量关系明显,径流量的多少决定泥沙量的高低。
3. 农田、油松幼林和荒地,次降雨径流量与降雨强度的关系明显。林地、幼年沙棘和成年沙棘,次降雨径流量与降雨量的关系明显。农田、油松幼林和荒地,径流量和泥沙量的流失存在一个敏感期-7 月份。林地、幼年沙棘和成年沙棘,径流量和泥沙量的时间差异较小,没有敏感期与非敏感期之分。4. 坡度影响农田径流和泥沙的流失量。受降雨条件的影响,2000 年径流总量的变化为: 15°>20°>25°>10°>30°, 泥沙总量的变化为:25°>20°>30°>15°>10°;2001 年径流总量的变化为:10°>30°  >20° >15°> 25°,泥沙总量的变化为:10°>30°>15°>20°>25°。农田径流量的临界坡度应该是20°,泥沙量的临界坡度是25°。
5. 不同坡度农田的径流量和泥沙量主要产生在一两次降雨过程。7 月份是不同坡度农田产流产沙的敏感期。坡位影响农田产流产沙。不仅影响农田的产流产沙方式,而且影响农田产流产沙的总量。
6. 土地利用方式不仅影响氮素和磷素流失的方式,而且影响它们的流失总量。农田,荒地,油松幼林,林地和幼年沙棘氮素和磷素流失的主要载体是侵蚀泥沙,成年沙棘的则是径流。农田是流失氮素和磷素最多的利用方式;农田退耕可以显著地降低氮素和磷素的流失量。荒地和油松幼林流失大量的氮素和磷素。林地,幼年沙棘和成年沙棘可以明显地降低氮素和磷素流失量。通过调整土地利用方式,可以起到减少水土流失,降低养分流失的目的。
7. 坡度对农田氮素和磷素流失有重要影响。不同坡度农田流失氮素和磷素的顺序为: 20° > 25°>15°>30°>10°。与不同坡度农田流失泥沙量的顺序相同。20°是农田氮素和磷素流失的临界坡度。20°以上的农田应该退耕。7 月份是农田氮素和磷素流失的敏感期。要防止农田养分流失(氮素和磷素),7 月份是关键时期。
8. 不同土地利用方式径流和泥沙中氮磷流失比例不同。径流中氮磷比例一般大于10。泥沙中的氮磷流失比例小于2。氮素是径流和泥沙中的主要养分。磷素的流失比例相对较低。
9. 坡度对农田径流中氮磷流失比例影响较大,对农田泥沙中的氮磷流失比例影响不大。从10°30°,径流中氮磷的流失比例从324;泥沙中氮磷的流失比例均为1。农田中径流中氮素是主要养分,泥沙中氮磷的重要性相同。
10. 侵蚀前后,不同土地利用方式土壤中全氮、全磷和有机质含量的变化不同。除荒地外,其余五种利用方式土壤中全氮,全磷含量增加。六种利用方式侵蚀后土壤中有机质含量增加。林地利用方式(成年沙棘,幼年沙棘,林地和油松幼林)可以增加土壤肥力,农田基本可以保持养分平衡。
11. 侵蚀前后,坡度对农田中全氮、全磷和有机质含量变化的影响相同。除10°农田外,其余农田全氮全氮、全磷和有机质的含量增加。
语种中文
学科主题系统生态学
公开日期2011-08-24
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/678]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
孟庆华. 黄土丘陵坡面土地利用与水土流失研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2002.
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