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1986-2013年南京市土地利用变化对土壤侵蚀的影响

水土保持研究 2022年第5期29卷 108-116页

作者：郭赓丁鸣鸣钱洲林杰佟光臣崔琳琳南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 南京市水务局南京210036 南京市水土保持管理中心南京210008 浙江省宁海县水利局浙江宁海315600

为了了解南京市土地利用变化对土壤侵蚀的响应,基于气象、土壤、地形、遥感等多源数据,运用GIS和统计方法分析了南京市1986-2013年的土地利用/覆被时空动态变化特征,并运用RUSLE模型定量评估了南京市的土壤侵蚀时空变化特征。结果表明:... 详细信息

为了了解南京市土地利用变化对土壤侵蚀的响应,基于气象、土壤、地形、遥感等多源数据,运用GIS和统计方法分析了南京市1986-2013年的土地利用/覆被时空动态变化特征,并运用RUSLE模型定量评估了南京市的土壤侵蚀时空变化特征。结果表明:(1)全市土壤侵蚀呈现先增加后减少的趋势:1986-1996年南京市土壤侵蚀面积增加了132.95 km^(2),由324.11 km^(2)增加到457.06 km^(2);1996-2013年土壤侵蚀面积比从7.46%减少到2.45%,由457.06 km^(2)减少到150.11 km^(2)。空间分布结果表明南京市土壤侵蚀主要发生在生产建设活动较为频繁的丘陵山区。(2)全市不同等级侵蚀面积与对应的侵蚀量呈明显的倒挂现象,较高等级侵蚀区应当是重点治理区域。(3)土地利用类型是影响南京市土壤侵蚀的因素之一,87%以上的土壤侵蚀量动态变化集中在林地和耕地。值得注意的是,水域、居民点及建设用地和其他用地变化对土壤侵蚀无明显影响,而耕地变化对土壤侵蚀具有明显的负面影响,林地和草地变化对土壤侵蚀既具有负影响也具有正影响,以正面影响为主,主要是因为林地既转变成耕地也转变成居民点及建设用地和水域,不同时期其主要影响也不同。综上,该研究结果可为南京市土地资源配置及水土流失防治提供科学参考和理论依据。

关键词： GIS RUSLE 土地利用/覆被变化土壤侵蚀

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河南桐柏山区桐柏县土壤侵蚀时空变化及地形效应

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中国水土保持科学 2024年第6期22卷 41-51页

作者：陆威杜晨曦郑伊铃齐斐孙蕾王海洋郭家瑜南京林业大学林草学院、水土保持学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室南方现代林业协同创新中心南京210037 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001 江苏省水利科学研究院南京210017

为了探究桐柏山区典型区域土壤侵蚀时空变化特征及其与地形因子的关系,为区域水源涵养和水土流失综合治理提供参考,以桐柏山区桐柏县为研究区域,基于中国土壤流失方程定量分析2018—2022年其土壤侵蚀时空变化特征,并从高程、坡度和坡向... 详细信息

为了探究桐柏山区典型区域土壤侵蚀时空变化特征及其与地形因子的关系,为区域水源涵养和水土流失综合治理提供参考,以桐柏山区桐柏县为研究区域,基于中国土壤流失方程定量分析2018—2022年其土壤侵蚀时空变化特征,并从高程、坡度和坡向分析土壤侵蚀的地形效应。结果表明:1)研究区轻度及其以上土壤侵蚀面积持续减少,降幅达5.26%,轻度、极强烈及剧烈侵蚀均呈现下降趋势;2)轻度及其以上侵蚀主要发生在海拔>0~400 m、坡度>2°~15°,且土壤侵蚀等级的面积所占比例均随着高程的增加而降低,随着坡度的增加呈现出先升后降的趋势,坡向间分布没有明显差异;3)高程、坡度对土壤侵蚀空间分布具有较大影响,相同坡向条件下,土壤侵蚀量变异系数随高程的增加呈下降趋势且差异逐渐增大,随坡度增加而呈现先增后减趋势、变异系数由正转负;高程-坡度效应表现较为复杂,随着坡度增加,在>800 m高程时,土壤侵蚀量逐渐增高,但增长幅度降低,在<800 m时,土壤侵蚀量先增后降。综上,研究区在<400 m高程、>6°~15°坡度范围更易发生土壤侵蚀,高程-坡度效应对土壤侵蚀的影响最大。

关键词：土壤侵蚀时空变化地形效应桐柏山区

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石膏改良盐碱土研究进展

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南京林业大学学报（自然科学版） 2023年第2期47卷 1-8页

作者：金明姬周妍宏文波龙刘亮刘宏远延边大学农学院吉林延边133002 中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室吉林长春130102 南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037

盐碱土因其瘦、板、生、冷、咸等作物生长障碍性特征而不宜耕种,但“端牢中国饭碗”的国家粮食安全战略则要求必须加大力度“向盐碱地要粮”。实践证明,施用天然或工业副产品石膏可有效改善盐碱土性状,从而提高盐碱地生产力。本研究梳理... 详细信息

盐碱土因其瘦、板、生、冷、咸等作物生长障碍性特征而不宜耕种,但“端牢中国饭碗”的国家粮食安全战略则要求必须加大力度“向盐碱地要粮”。实践证明,施用天然或工业副产品石膏可有效改善盐碱土性状,从而提高盐碱地生产力。本研究梳理100多年来国内外相关研究进展,总结了现有石膏改良盐碱土的研究成果,拟为石膏改良盐碱土技术体系的完善和全面推广提供理论依据。分析认为,1895年以来开展的大量研究揭示了石膏改良盐碱土以交换过程和固持过程为主的作用机理;建立了多类石膏改良盐碱土适宜施用量计算公式,表明土壤容重、改土层厚度、土壤碱化度和土壤阳离子交换量等是影响石膏适宜施用量的代表性因素;制定了基于土壤盐碱化程度的石膏施用方法,明确了石膏施用对土壤理化生等方面的有益效果。目前,施用石膏改良盐碱土需配套灌溉措施,定额一般为每666.67 m^(2)施用150~200 m^(3)水,最适方式为喷灌或滴灌等持续性灌溉,不同盐碱度土壤及作物特性需要不同的施用量和施用方法及配套灌溉方法。现有的研究和实践成果为盐碱地高效利用提供了有力支撑,但仍需进一步融合统一适宜施用量计算公式,建立跨区域、适用于多种场景的计算方法;深入研究被动引入元素的生物地球化学过程,并揭示土壤生态系统的响应机制;提高对施用石膏带来的生态环境风险的监测水平,开展长期动态的定量评估。

关键词：盐碱土改良石膏适宜施用量施用方法改良效果

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苏北沿海林农复合经营系统环境特征及农作物光合特性

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江苏农业学报 2019年第1期35卷 96-102页

作者：冯渊圆胡海波祝文斌徐筱芃赵婷婷南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏省水土保持与生态修复实验室江苏南京210037 大丰区沿海林场江苏大丰224100 南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037

为增强沿海防护林的防灾、抗灾能力,提高其生态、经济和社会效益,本研究以乌桕-高粱和榉树-高粱2种林农复合经营系统为研究对象,通过野外模拟试验,研究其环境特征和农作物光合特性。结果表明,(1)在相同立地条件下,乌桕-高粱复合经营系... 详细信息

为增强沿海防护林的防灾、抗灾能力,提高其生态、经济和社会效益,本研究以乌桕-高粱和榉树-高粱2种林农复合经营系统为研究对象,通过野外模拟试验,研究其环境特征和农作物光合特性。结果表明,(1)在相同立地条件下,乌桕-高粱复合经营系统树木的树高、胸径生长率和林木成活率均大于榉树-高粱复合经营系统。(2)乌桕-高粱复合经营系统较榉树-高粱复合经营系统更利于降低林地光照度;前者调节空气湿度功能强,空气湿度为58. 13%,高于榉树-高粱复合经营系统。(3)高粱叶片净光合速率随着光照度的增加迅速升高,在乌桕林-高粱复合经营系统中高粱叶片净光合速率最大值为23. 15μmol/(m·s),比榉树-高粱复合经营系统中高粱高22. 64%; 2种林农复合经营系统中高粱叶片气孔导度变化趋势相近,差异不显著;乌桕-高粱复合经营系统中高粱胞间CO2浓度日均值比榉树-高粱复合经营系统中高粱低3. 10%;乌桕-高粱复合经营系统中高粱日均蒸腾速率较榉树-高粱复合经营系统中高粱低3. 44%。(4)影响高粱叶片光合作用的因素主要是净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,其次是以空气温度为主的环境因子。在苏北沿海盐渍土上,乌桕-高粱复合经营系统较榉树-高粱复合经营系统更适合高粱生长,且改善环境功能更强。

关键词：苏北沿海林农复合经营高粱光合特性

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苏北滨海盐土区土壤盐分剖面特征及其理化特性

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水土保持研究 2016年第4期23卷 116-119,127页

作者：李二焕胡海波鲁小珍沈俊邵永昌邹姜慧邓涵文南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 江苏省水利勘测设计研究院有限公司江苏扬州225127

以淮河入海口两侧河漫滩为研究对象,运用聚类分析和相关性分析等方法对土壤盐分剖面类型、土壤理化特性及其相关关系进行了研究。结果表明:研究区土壤盐分剖面类型具有明显区段性,距入海口近、中、远,土壤盐分剖面类型依次为表聚型、震... 详细信息

以淮河入海口两侧河漫滩为研究对象,运用聚类分析和相关性分析等方法对土壤盐分剖面类型、土壤理化特性及其相关关系进行了研究。结果表明:研究区土壤盐分剖面类型具有明显区段性,距入海口近、中、远,土壤盐分剖面类型依次为表聚型、震荡型、平均型;土壤颗粒组成以粉粒和砂粒为主,黏粒含量极少,不同部位质地差异不大,表聚型土壤含盐量与土壤质地有较好的相关性,震荡型和平均型土壤含盐量与土壤质地的相关性差;研究区0—350cm土体有机质均属低水平,震荡型盐分剖面土壤有机质与含盐量显著负相关(p<0.05),表聚型和平均型盐分剖面土壤有机质与含盐量相关性差;土壤整体为弱碱性,部分为碱土。

关键词：苏北滨海盐分剖面理化特性

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模拟酸雨条件下生物炭对北亚热带栎林土壤生物活性的影响

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福建农林大学学报（自然科学版） 2023年第2期52卷 195-204页

作者：田子微胡海波冯渊圆南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 江苏省农业科学院江苏南京210014

为探究在模拟酸雨条件下生物炭对土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性的影响,选取江苏省句容市南京林业大学实习林场的麻栎纯林为研究对象,设置空白对照组、酸雨pH 2.5、酸雨pH 3.5、酸雨pH 4.5、生物炭-酸雨pH 2.5、生物炭-酸... 详细信息

为探究在模拟酸雨条件下生物炭对土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性的影响,选取江苏省句容市南京林业大学实习林场的麻栎纯林为研究对象,设置空白对照组、酸雨pH 2.5、酸雨pH 3.5、酸雨pH 4.5、生物炭-酸雨pH 2.5、生物炭-酸雨pH 3.5、生物炭-酸雨pH 4.5共7个处理,对林内0~10、10~20、20~40 cm土层微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性进行测定.结果表明:(1)在酸雨pH 2.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数与空白对照组相比下降幅度均最大,分别达25.96%和31.15%(0~40 cm土层均值);在生物炭-酸雨pH 4.5处理下微生物量碳和微生物量氮质量分数提升效果均最好,与酸雨pH 4.5相比分别提高119.21%和70.49%(0~40 cm土层均值).(2)在酸雨pH 2.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最低,与空白对照组相比分别降低了2.45%~12.77%、2.54%~24.32%、12.62%~39.94%;在生物炭-酸雨pH 4.5处理下过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均最高,与酸雨pH 4.5处理相比分别升高34.76%、29.01%、50.71%(0~40 cm土层均值);生物炭对20~40 cm土层酶活性影响较弱.因此,生物炭对模拟酸雨条件下北亚热带栎林土壤微生物量碳、微生物量氮质量分数及酶活性具有不同程度的提升作用,且生物炭-酸雨pH 4.5处理对各指标的提升效果最显著.该研究可为酸雨地区尤其是长三角地区利用生物炭改善土壤酸化状况提供依据.

关键词：模拟酸雨生物炭微生物量碳微生物量氮酶活性亚热带栎林

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青藏高原东缘城市表土磁化率特征及其环境意义——以海东市为例

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王彦瑜刘亮赖涓涓马璠佟帆南方现代林业协同创新中心南京林业大学林草学院水土保持学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室南昌工程学院水利与生态工程学院福建水利电力职业技术学院

【目的】廉价、高效、样品无损伤的磁化率技术在城市土壤重金属污染监测与评价研究中有诸多成功应用案例。青藏高原东缘地区具有独特高原生态系统和脆弱的环境条件，通过研究青藏高原东缘地区城市土壤中重金属的分布、来源及其潜在的健... 详细信息

【目的】廉价、高效、样品无损伤的磁化率技术在城市土壤重金属污染监测与评价研究中有诸多成功应用案例。青藏高原东缘地区具有独特高原生态系统和脆弱的环境条件，通过研究青藏高原东缘地区城市土壤中重金属的分布、来源及其潜在的健康风险现状，为保障本区居民的健康提供参考。【方法】以青藏高原东缘典型城市海东市表层土壤为研究对象，通过典型城市表土采样与文献解析相结合的研究方法，系统评价本区表土磁性物质的空间分布与污染特征。分析了海东市城区不同功能区表土磁化率分布特征及在0～6 cm深度上表土剖面的变化规律，并综合分析青藏高原东缘及周边地区土壤磁化率分布特征。【结果】①海东市表土的质量磁化率具有强变异水平（变异系数0.65），质量磁化率在垂直剖面上呈随深度增加而减小的趋势。表土中超顺磁颗粒含量较少，主要由成土作用形成；②基于磁化率浓集因子和污染负荷指数的污染评价结果，海东市表土处于轻度污染或无污染状态，重金属Cr、Cu、Mn、Fe、Ni主要来自成土过程，Cd、Pb、Zn主要来源于人为活动；③磁化率(χlf)的半定量化模型结果为：χlf＜59.7×10-8m3/kg，土壤为清洁状态；59.7×10-8m3/kg≤χlf＜498.0×10-8m3/kg，土壤受轻度污染；498.0×10-8m3/kg≤χlf＜998.0×10-8m3/kg，土壤受中度污染，χlf≥998.0×10-8m3/kg，土壤受重度污染；④青藏高原东部地区的磁化率远小于其周边重工业城市。【结论】海东市表土磁化率与重金属元素之间的相关系数存在差异，但均有显著的相关性，磁化率可以作为快速监测和评价青藏高原东缘地区土壤重金属污染的有效指标。

关键词：表土磁化率土壤重金属土壤污染评价青藏高原东缘海东市

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板栗树种在中国水土流失区的分布及其环境因子

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水土保持通报 2021年第2期41卷 345-352页

作者：唐兴港袁颖丹张星张金池南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林学院江苏南京210037 扬州大学园艺与植物保护学院江苏扬州225009

[目的]在当前气候背景下预测板栗树种在中国的空间分布和生态特征,为板栗树种的合理引种、产业持续发展以及在水土流失地区的应用提供理论支撑。[方法]基于261个分布点和40个环境变量,利用MaxEnt模型预测板栗树种的潜在地理分布并确定... 详细信息

[目的]在当前气候背景下预测板栗树种在中国的空间分布和生态特征,为板栗树种的合理引种、产业持续发展以及在水土流失地区的应用提供理论支撑。[方法]基于261个分布点和40个环境变量,利用MaxEnt模型预测板栗树种的潜在地理分布并确定影响其分布的主要环境因子。通过对比国家级水土流失区和板栗树种的潜在分布确定其应用范围。[结果]年均降水量、年平均温度、表层土壤酸碱度、平均日温差和温度季节变化方差5个环境变量对板栗树种适生区的分布贡献较大,累积贡献率在83%以上。同时板栗树种喜水怕涝,适合在酸性土壤中生长。潜在适生区面积总计为2.92×106 km^(2),约占国土总面积的30.46%,其中高度适生区主要分布在四川省和云南省的东北部,湖北省、湖南省和江西省的大部分地区,陕西省、河南省、安徽省、浙江省和山东省的部分地区。中度适生区分布以高度适生区为中心向外扩展。[结论]对比中国水土流失重点预防和重点治理区,除青藏地区、西北地区和东北地区不太适宜板栗树种的引种外,在其他水土流失区都可以考虑选择板栗树种作为水土保持的经济树种。基于MaxEnt模型的板栗树种潜在分布预测拓展了人们对板栗树种分布和生态特征的认识,同时为水土保持功能区的树种选择提供了科学依据。

关键词：板栗树种 MaxEnt模型潜在适生区水土保持环境因子

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坡位对杉木人工林土壤有机碳及其活性组分特征的影响

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生态与农村环境学报 2024年第10期40卷 1319-1327页

作者：彭晓滢郭赓蒯杰苏心彭健林杰南京林业大学南方现代林业协同创新中心/江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 南通市通吕运河水利工程管理所江苏南通226399 江西省吉安市林业科学研究所江西吉安343300

以江西省吉安市青原区的杉木人工林地为研究对象,对不同坡位(上坡、中坡、下坡)0~20和>20~40 cm土层有机碳(SOC)、高锰酸钾氧化碳(POXC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)含量进行分析。结果表明,坡位对土壤有机碳及其活性组分... 详细信息

以江西省吉安市青原区的杉木人工林地为研究对象,对不同坡位(上坡、中坡、下坡)0~20和>20~40 cm土层有机碳(SOC)、高锰酸钾氧化碳(POXC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)含量进行分析。结果表明,坡位对土壤有机碳及其活性组分有显著影响(P<0.05),总体上呈下坡>中坡>上坡的变化趋势。SOC、POXC和MBC具有表聚特征。土壤有机碳及其活性组分与环境因子密切相关,有效营养元素与SOC、POXC和MBC含量呈极显著正相关(P<0.01),pH值与DOC含量呈正相关。冗余分析(RDA)结果表明,全氮和pH值是影响不同坡位土壤有机碳组分差异性的关键因子。坡位显著影响杉木人工林土壤有机碳及其活性组分的分布,上坡的土壤碳活跃程度较大,更容易分解和流失;下坡的土壤有机碳库更稳定,更有利于土壤有机碳和营养元素的积累。研究结果可为该区域土壤退化林地有机碳库的重建和杉木人工林的合理恢复提供参考。

关键词：杉木人工林坡位土壤有机碳活性有机碳

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群落尺度植被水土保持功能评价模型的构建——以大别山北麓安徽省金寨县为例

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水土保持通报 2022年第1期42卷 122-129页

作者：张洪达赵传普戴玉婷袁利杨绮梦頔吴傲刘霞南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室江苏南京210037 水利部淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

[目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据。[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项)。通过野外调查... 详细信息

[目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据。[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项)。通过野外调查获取指标实测值,利用随机森林法、决策树法分析、衡量各指标,以指标实测值与土壤侵蚀量建立多元逐步回归关系,构建群落尺度植被水土保持功能评价模型。[结果]基于随机森林的全局回归建模(R^(2)为0.71)较决策树的局部回归建模(R^(2)为0.69)效果更优。基于随机森林全局回归方式,构建了包括坡度、林龄、灌木盖度、草盖度、枯落物厚度5项指标的评价模型。植被水土保持功能为:防护林(0.705)>用材林(0.529)>经济林(0.513)>灌草(0.457)。[结论]在群落尺度植被水土保持功能评价中,随机森林法所构建的模型其应用性、可操作性较强且易于掌握。

关键词：群落尺度水土保持功能随机森林多元回归大别山区

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