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水土保持研究 2022年第5期29卷 62-69页

作者：李政胡桂清瞿涛张鹤鑫张文太李燕刚艾克拜尔·伊拉洪新疆农业大学新疆土壤与植物生态过程自治区级重点实验室/草业与环境科学学院乌鲁木齐830052

为科学防控新疆草地水土流失以及揭示不同草地管理措施的侵蚀调控机理,选取新疆伊犁河谷两种土壤类型(灰钙土、棕红土)草地,于2019-2020年监测4种坡面管理小区(退化草地、水平沟、增渗孔、枯草覆盖)的产流产沙数据,探讨不同措施的产流... 详细信息

为科学防控新疆草地水土流失以及揭示不同草地管理措施的侵蚀调控机理,选取新疆伊犁河谷两种土壤类型(灰钙土、棕红土)草地,于2019-2020年监测4种坡面管理小区(退化草地、水平沟、增渗孔、枯草覆盖)的产流产沙数据,探讨不同措施的产流产沙规律以及对降雨、土壤类型的响应特征。结果表明:(1)短历时、高强度的偶然性暴雨(C雨型)是草地水土流失的主导侵蚀性降雨,高降雨量、长历时的大雨(B雨型)出现频次最多,但对草地水土流失影响最小,连续降雨条件下,即使雨量、雨强(A雨型)较低,也会对草地造成较大侵蚀;(2)各措施在C雨型下的产流产沙量显著高于A,B雨型,增渗孔和退化草地在A雨型下的平均产流量大于B雨型,枯草覆盖和水平沟表现出相反结果,产沙量在不同雨型条件下均为退化草地>增渗孔>水平沟>枯草覆盖;(3)不同措施的侵蚀调控效果因土壤类型而异,枯草覆盖在棕红土草地的减流效果最好,水平沟可更好地削减灰钙土草地产流,各措施在棕红土草地的产沙量均大于灰钙土草地。因此,对退化草地进行辅助管理可有效减缓水土流失,枯草覆盖和水平沟的减流抑沙效果优良,可在新疆草地水土流失防控中推广与应用。

关键词：产流产沙草地管理措施降雨类型土壤类型

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天山北坡中段山区植被覆盖管理措施因子的时空格局动态变化

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农业资源与环境学报 2022年第4期39卷 836-846页

作者：常梦迪王新军闫立男马克李永康李菊艳贾宏涛新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站乌鲁木齐830011

植被覆盖管理措施因子(Vegetation cover and management factor,以下简称C因子)是评估植被因素抵抗土壤侵蚀的能力及准确估算土壤侵蚀模数的重要参数,而区域尺度C因子高质量时间序列的准确估算和空间特征对于土壤侵蚀预测、水土保持规... 详细信息

植被覆盖管理措施因子(Vegetation cover and management factor,以下简称C因子)是评估植被因素抵抗土壤侵蚀的能力及准确估算土壤侵蚀模数的重要参数,而区域尺度C因子高质量时间序列的准确估算和空间特征对于土壤侵蚀预测、水土保持规划尤为重要。为研究天山北坡中段山区C因子时空动态,采用线性光谱混合模型(Linear Spectral Mixture Model,LSMM)、像元二分模型、增强型自适应反射率时空融合模型(Enhanced Spatial and Temporal Adaptive Reflectance Fusion Model,ESTARFM)等方法计算C因子,定量分析2000—2018年研究区C因子的时空格局特征,并对不同土地利用类型的C因子进行分析。结果表明,时间上,2000—2018年C因子总体呈现先上升后下降的趋势,不同时段C因子值不同,表现为秋季>春季>夏季、旱季>雨季。空间上,南部高山区(海拔>3000 m)的C因子值较高,北部中低山丘陵区(2000 m<海拔<3000 m)的C因子值较低。C因子值的分布与土地利用类型关系密切,表现为裸土地>其他林地>采矿用地>内陆滩涂>其他草地>农村宅基地>灌木林地>旱地>天然牧草地>风景名胜设施用地>水浇地>人工牧草地>乔木林地。本研究探究C因子遥感定量估算方法,分析不同土地利用格局对C因子的影响,为开展大尺度C因子的准确估算及不同土地利用格局水土保持效益的综合评价提供了参考。

关键词：植被覆盖管理措施因子天山北坡 LSMM模型像元二分模型 ESTARFM模型时空格局土地利用类型

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基于CSLE模型的天山北坡中段山区水力侵蚀时空变化特征及影响因素研究

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干旱区研究 2021年第4期38卷 939-949页

作者：常梦迪王新军李娜闫立男马克李菊艳新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站新疆乌鲁木齐830000

掌握天山北坡土壤水蚀分异的空间规律及其驱动力,对生态预警和土壤侵蚀防治具有重要意义,为天山北坡区域生态环境的综合治理提供理论依据和数据支持。以天山北坡中段山区为例,基于中国土壤流失方程(Chi⁃nese Soil Loss Equation,CSLE),... 详细信息

掌握天山北坡土壤水蚀分异的空间规律及其驱动力,对生态预警和土壤侵蚀防治具有重要意义,为天山北坡区域生态环境的综合治理提供理论依据和数据支持。以天山北坡中段山区为例,基于中国土壤流失方程(Chi⁃nese Soil Loss Equation,CSLE),采用野外调研、地理信息系统、数理统计和地理探测器等方法,定量分析2000—2018年研究区土壤水力侵蚀的时空格局特征(面积,强度和地理分布),借助地理探测器探究降雨、地形、土壤、植被对土壤水力侵蚀强度的内在驱动力。结果表明:(1)2000—2018年天山北坡中段山区土壤水力侵蚀强度主要以微度、轻度侵蚀为主,分别占总面积的32.34%~40.87%、33.36%~43.01%。近20 a的微度、轻度侵蚀的面积均呈下降趋势(-26.70 km^(2)·a^(-1)、-77.47 km^(2)·a^(-1)),而其他侵蚀强度的面积均呈上升趋势(22.10~30.96 km^(2)·a^(-1)),总体上土壤水力侵蚀强度处于增加趋势。(2)整体土壤侵蚀模数呈乌鲁木齐市>昌吉市>阜康市>呼图壁县>玛纳斯县>沙湾县>石河子市。天山北坡中段山区侵蚀强度的空间分布与降雨、地形、土壤、植被密切相关,土壤类型为棕钙土、草毡土、栗钙土,植被覆盖度小于15%、坡度大于15°和降雨量在400~450 mm范围内的地区为高风险侵蚀区域。(3)分异性的大小由因子探测器中q值来度量,其q值越大,该影响因素对土壤侵蚀空间分布的解释力越强,呈降雨(0.49)>土壤类型(0.17)>坡度(0.11)>植被覆盖度(0.10)。不同影响因素通过交互作用明显增强土壤侵蚀空间异质性,及植被覆盖度与降雨因子的耦合作用,q值增幅极大,确定土壤侵蚀重点治理区域对全面土壤侵蚀防治具有重要意义。

关键词：天山北坡水力侵蚀 CSLE模型时空格局地理探测器影响因素

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自然及管理因素对伊犁河谷草地土壤水分动态的影响

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水土保持通报 2020年第1期40卷 58-64,71页

作者：普颖颖张文太李政黄国平新疆农业大学草业与环境科学学院新疆土壤与植物生态过程自治区级重点实验室新疆乌鲁木齐830052

[目的]研究自然及管理因素下草地土壤水分变化特征,为退化草地的生态恢复提供科学参考.[方法]通过定点监测12个坡面小区,利用TDR水分测定仪及其探头测定灰钙土和棕红土两种退化草地坡面表层0-10 cm的土壤含水量,采用数据对比分析和统计... 详细信息

[目的]研究自然及管理因素下草地土壤水分变化特征,为退化草地的生态恢复提供科学参考.[方法]通过定点监测12个坡面小区,利用TDR水分测定仪及其探头测定灰钙土和棕红土两种退化草地坡面表层0-10 cm的土壤含水量,采用数据对比分析和统计分析相结合的方法,分析降雨、气温、坡位等自然因素和灌溉、土壤管理因素对坡面表层土壤水分动态变化的影响.[结果]降雨和气温对表层土壤含水量的变化有显著性影响,不同降雨量对表层土壤含水量的影响不同;坡位对草地坡面表层土壤含水量没有显著性影响;棕红土持水性强,表层土壤含水量高于灰钙土;各管理措施中,水平沟处理能够在降雨后最大化的增大表层土壤含水量,枯草覆盖处理能显著减缓降雨后表层土壤含水量的下降速率.不同集雨补灌方式下,表层土壤含水量差异不明显,但集雨补灌措施可以在短时内提高表层土壤含水量.[结论]表层土壤水分主要受降雨、管理等因素的控制,能够通过人为管理调控土壤水分,从而达到植被恢复的目的.

关键词：降雨气温坡位管理措施表层土壤含水量

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伊犁河谷次降雨特征对坡面产流产沙的影响

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甘肃农业大学学报 2021年第3期56卷 109-116,125页

作者：黄国平张文太陈景梅程军回李政柴仲平瞿涛玉素甫江·玉素音新疆农业大学草业与环境科学学院新疆土壤与植物生态过程自治区级重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆农业广播电视学校新疆乌鲁木齐830049

【目的】研究西北干旱区自然降雨与退化草地坡面产流产沙的关系,及坡面阻控措施对水沙变化的影响,为区域洪水防治和水土保持提供理论支持.【方法】基于2019年4~9月伊宁市北坡31场次降雨,分析降雨特征并制定侵蚀性降雨标准;在同一坡面设... 详细信息

【目的】研究西北干旱区自然降雨与退化草地坡面产流产沙的关系,及坡面阻控措施对水沙变化的影响,为区域洪水防治和水土保持提供理论支持.【方法】基于2019年4~9月伊宁市北坡31场次降雨,分析降雨特征并制定侵蚀性降雨标准;在同一坡面设置枯草覆盖、水平沟、增渗孔以及对照等4种处理开展自然降雨径流监测实验,研究降雨特征与坡面产流产沙的关系,比较3种坡面阻控措施的效果.【结果】伊犁河谷次降雨最大30 min雨强远大于平均雨强,具有明显的短时强降雨特征;当次降雨量超过4.0 mm且最大30 min雨强超过3.6 mm/h时,可引发降雨侵蚀;坡面产流量与降雨量及前3 d降雨量呈显著正相关,产沙量与降雨侵蚀力呈显著正相关;坡面处理措施对径流和泥沙削减效果均为:枯草覆盖>水平沟>增渗孔.【结论】伊犁河谷夏季短时强降雨是引发水土流失的重要条件,通过设置坡面阻控措施可降低短时强降雨对土壤的侵蚀,枯草覆盖和水平沟均能减少70%以上的产流产沙,有效减轻了坡面水土流失.

关键词：伊犁河流域侵蚀性降雨水土流失坡面管理措施

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伊犁河谷坡面管理措施对表层土壤储水和草被恢复的影响

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中国水土保持 2021年第3期 34-37,62,I0001页

作者：普颖颖张文太李政顾祝军黄国平胡雨彤赵红梅新疆土壤与植物生态过程自治区级重点实验室/新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 南京晓庄学院环境科学学院江苏南京211171

研究不同坡面土壤水分变化和草地植被生长状况,可为退化草地恢复管理提供参考。通过监测灰钙土和棕红土两种土壤类型坡面表层土壤水分和植被生长状况,分析了枯草覆盖、水平沟、增渗孔、补灌等不同坡面管理措施对草被恢复的影响,结果表明... 详细信息

研究不同坡面土壤水分变化和草地植被生长状况,可为退化草地恢复管理提供参考。通过监测灰钙土和棕红土两种土壤类型坡面表层土壤水分和植被生长状况,分析了枯草覆盖、水平沟、增渗孔、补灌等不同坡面管理措施对草被恢复的影响,结果表明:降雨量越大,各处理表层土壤含水量的增幅越大,恢复到稳定状态的时间越长,最长可达22天;综合3场不同量级的降雨来看,降雨后水平沟处理拦蓄雨水的效果最好,其土壤含水量在灰钙土坡面上较对照高1.8百分点,在棕红土坡面上较对照高8.3百分点;降雨后表层土壤含水量恢复到稳定状态期间,枯草覆盖处理表层土壤含水量与对照差异最大,在灰钙土上高0.8百分点,在棕红土上高2.9百分点;两种土壤类型上,几种坡面管理措施均对草地植物生长有显著影响,其中效果最好的是枯草覆盖,与对照相比,灰钙土坡面植被覆盖度提高了33.9百分点、地上生物量提高了257.6%,棕红土坡面植被覆盖度提高了41.6百分点、地上生物量提高了67.3%。采取适当的坡面管理措施,可促进草地植物的生长,实现退化草地的生态修复。

关键词：坡面管理措施草地植物表层土壤含水量生长指标

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外源氮添加对温带荒漠地表凋落物分解及养分释放的影响

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应用生态学报 2020年第11期31卷 3631-3638页

作者：张彩云赵红梅刘辉张文太苏延桂程军回杨卫君新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052 新疆土壤与植物生态过程自治区重点实验室乌鲁木齐830052 昌吉州农业技术推广中心新疆昌吉831100 福建师范大学地理科学学院福州350007 新疆农业大学农学院乌鲁木齐830052

采用分解网袋法,在古尔班通古特沙漠南缘设置对照N0(0 g N·m-2·a-1)、N5(5 g N·m-2·a-1)、N10(10 g N·m-2·a-1)和N20(20 g N·m-2·a-1)4个施N处理,研究外源N添加对多枝柽柳、盐角草及两者混合... 详细信息

采用分解网袋法,在古尔班通古特沙漠南缘设置对照N0(0 g N·m-2·a-1)、N5(5 g N·m-2·a-1)、N10(10 g N·m-2·a-1)和N20(20 g N·m-2·a-1)4个施N处理,研究外源N添加对多枝柽柳、盐角草及两者混合凋落物分解过程及养分释放的影响,分析氮沉降对荒漠生态系统凋落物分解的影响。结果表明:各物种凋落物的分解速率存在显著差异,经过345 d的分解,多枝柽柳、盐角草及混合物在不同N处理间的分解速率分别为0.64~0.70、0.84~0.99和0.71~0.81 kg·kg-1·a-1。凋落物分解过程中,N、P均表现为养分的直接释放,试验结束时,N0、N5、N10和N20处理单种凋落物及其混合物N分别释放60.6%~67.4%、56.7%~62.6%、57.4%~62.3%、46.8%~63.0%,P分别释放51.9%~77.9%、59.9%~74.7%、53.0%~79.9%、52.3%~76.4%。N处理对单种凋落物及其混合物的分解影响不显著,但各种凋落物的养分动态对N添加的响应不同,N处理抑制了盐角草N、P释放及混合凋落物P释放,而对多枝柽柳无影响。在温带荒漠,适量的N输入对凋落物分解速率影响不大,但可能会延缓个别物种养分向土壤系统的归还。

关键词：凋落物分解 N添加荒漠生态系统分解速率养分释放

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新疆3种蓟属植物的种子扩散及萌发特性

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种子 2020年第11期39卷 99-102页

作者：迪利夏提·哈斯木向殷阿马努拉·依明尼亚孜新疆农业大学草业与环境科学学院自治区土壤与植物生态过程重点实验室乌鲁木齐830052

以在新疆广泛分布、且具有较大潜在危害的新疆蓟(Cirsium semenovii)、丝路蓟(***)和赛里木蓟(***)为研究材料,对种子(果实)在风和水作用下的扩散能力、不同变温条件下种子的萌发特性进行了研究。结果表明,该3种蓟属植物的种子通过风实... 详细信息

以在新疆广泛分布、且具有较大潜在危害的新疆蓟(Cirsium semenovii)、丝路蓟(***)和赛里木蓟(***)为研究材料,对种子(果实)在风和水作用下的扩散能力、不同变温条件下种子的萌发特性进行了研究。结果表明,该3种蓟属植物的种子通过风实现短距离扩散、通过水实现长距离扩散;冠毛是3种蓟属植物种子实现短距离风媒扩散的关键因素;种子在静水中漂浮能力均超过90%,且冠毛对种子的水媒扩散能力没有显著影响。新疆蓟种子不存在休眠,种子能够在扩散后迅速萌发;赛里木蓟种子萌发率接近60%,该物种部分种子迅速萌发,而剩余种子形成土壤种子库在合适季节萌发;丝路蓟种子萌发率较低,该物种种子存在休眠现象。

关键词：种子扩散种子萌发蓟属

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伊犁河谷草地坡面3种水平沟措施减流减沙效果的比较

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水利科技与经济 2021年第5期27卷 50-54页

作者：布热比亚·吐鲁张文太侯进平新疆农业大学草业与环境科学学院新疆土壤与植物生态过程自治区级重点实验室乌鲁木齐830052 新疆维吾尔自治区水土保持监测总站乌鲁木齐830000

设计结构参数合理的水平沟措施以充分拦截径流、降低泥沙,是目前伊犁河谷生态建设中亟待解决的关键问题。通过2019年5-9月在伊宁县皮里青径流观测场开展野外自然降雨实验,比较了自然草地坡面3个水平沟措施的减流减沙效果。结果表明,观... 详细信息

设计结构参数合理的水平沟措施以充分拦截径流、降低泥沙,是目前伊犁河谷生态建设中亟待解决的关键问题。通过2019年5-9月在伊宁县皮里青径流观测场开展野外自然降雨实验,比较了自然草地坡面3个水平沟措施的减流减沙效果。结果表明,观测期最大日降雨量为15.4 mm,最小降雨量为1.2 mm。不同处理坡面径流小区总径流量大小为:浅沟(1.49 mm)>浅沟*2(0.489 mm)>深沟(0.324 mm);总产沙量大小为:浅沟(0.557 t/km 2)>浅沟*2(0.184 t/km 2)>深沟(0.168 t/km 2);表明浅沟措施拦水截沙效果最差,而深沟措施的水土保持效果最佳。

关键词：降雨量土壤侵蚀径流调控集水

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膜下滴灌施用生物有机肥对土壤盐分及棉花产量的影响

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中国农业科技导报 2019年第3期21卷 102-108页

作者：赵婧文张庆伟李政张文太新疆农业大学草业与环境科学学院新疆土壤与植物生态过程自治区级重点实验室乌鲁木齐830052

通过水肥一体化膜下滴灌田间试验,研究了生物有机肥与不同种类化肥配施对棉花干物质、产量、经济效益及土壤盐分的影响。试验共设5个处理:不施肥(对照)、常规化肥、滴灌专用肥、常规化肥+生物有机肥、滴灌专用肥+生物有机肥。结果表明:... 详细信息

通过水肥一体化膜下滴灌田间试验,研究了生物有机肥与不同种类化肥配施对棉花干物质、产量、经济效益及土壤盐分的影响。试验共设5个处理:不施肥(对照)、常规化肥、滴灌专用肥、常规化肥+生物有机肥、滴灌专用肥+生物有机肥。结果表明:滴灌专用肥+生物有机肥处理的单株成铃数、单铃重和产量较滴灌专用肥处理分别增加了5.0%、1.2%和6.3%;常规化肥+生物有机肥处理的产量较常规化肥处理提高了7.7%。配施生物有机肥处理的土壤p H较未施生物有机肥处理有所降低;在0～20 cm土层,距滴头0 cm土壤电导率低于距滴头30 cm,滴灌抑制了表层盐分上升。配施生物有机肥能有效提高棉花单株成铃数、单铃重及产量,调节土壤p H,但是控制土壤盐分的效应不明显。从经济收益最大化来看,最佳施肥模式为常规化肥+生物有机肥。本研究可为北疆棉花膜下水肥剂一体化优化施肥方案提供参考。

关键词：棉花含氨基酸液体肥土壤盐分经济效益

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