近百年海螺沟冰川退缩区域土壤CO2排放规律的研究

近百年海螺沟冰川退缩区域土壤CO2排放规律的研究
近百年海螺沟冰川退缩区域土壤CO2排放规律的研究

近百年海螺沟冰川退缩区域土壤CO2排放规律的研究1

罗辑程根伟石培礼

(中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都 610041)(中国科学院地理科学与资源研究所北京 100101)摘要:贡嘎山东坡海螺沟冰川退缩地植被原生演替系列的样地调查基础上,用光合作用测定仪(美国产CI-301PS)的闭路方法测定土壤呼吸,并测定了相关的生态因子。对植被原生演替过程中草本群落,川滇柳、冬瓜杨小树林,冬瓜杨中龄林,冬瓜杨成熟林,针阔混交林,云冷杉中龄林和云冷杉成熟林7个阶段的土壤呼吸速率进行了连续3年的测定,它们的土壤CO2排放通量分别是51.67、39.70、56.45、58.89、85.22、120.26 和158.65 kgCO2·hm-2·d-1。建立了7个阶段的土壤呼吸速率与温度的相关关系,认为未来大气温度升高将对同一气候区内的草地土壤呼吸影响最大,对演替过程中的落叶阔叶林土壤呼吸影响次之,对云冷杉林土壤呼吸影响最小。样地的形成年龄、生物量和净初级生产力这些与演替进程植物群落新陈代谢水平呈正相关的因素,才是决定样地土壤呼吸速率的主要因素,也是各样地之间土壤呼吸速率存在差异的主要原因。并将植被原生演替序列土壤CO

排放通量与国内外测定不同类

2

型土壤呼吸速率的结果进行比较,认为Raich等人对温带针叶林土壤排放CO2通量的估测值偏低,对全球不同生态系统类型土壤排放CO2通量的差异估测不足。

关键词:海螺沟冰川,原生演替,土壤呼吸,CO

排放

2

CO2emissions from Soils of the deglaciered region on Hailuogou Glacier

in the past 100 years

LUO Ji CHENG Gen-Wei

(Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences & Ministry of Water Conservancy , Chengdu 610041)

SHI Pei-Li

(Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100101)

ABSTRACT

Hailuogou glacier has been retreating since the middle of the 19th century and primary vegetation succession has taken place in the deglaciated region. The increase of greenhouse gases globally is believed to result in climate warming causing glacier recession. Mountain and high latitude ecosystems are the most sensitive to global changes. Soil respiration is a major CO2 flux within terrestrial ecosystem as well as between the biosphere and the atmosphere. Greenhouse gases are predicted to increase temperature and other global changes. The observed values which varied in different plots or with different measuring methods or by different observers, together with regional or landscape estimates of annual CO2 fluxes from small scale leaded to uncertainty to the study on the global carbon balance. In this study, spatial versus temporal variability of soil respiration was studied on the deglaciered region on Hailuogou. Our overall objectives were to compare the characteristics of different soil respiration which was based on the achievements of the studies on the glacial recession region and vegetation succession and to establish a series of soil CO2 flux. We also tried to express our opinion on the already existed global patterns of soil CO2 flux.

Soil respiration rates were measured during 1998 to 2000 using a soil respiration chamber connected to a portable photosynthesis system (CI-301). The chamber was a cylinder ,24.5 cm in diameter and 30.0 cm in height. Vegetation succession on glacial recession region is serially divided into 7 stages:①herbs community, 1国家重点基础研究发展规划项目(G1998040800)、国家基础研究快速反应项目(2102)和国家重点自然科学基金(39930130)和资助的部分成果。

②Salix-Populus sapling forest,③Populus young forest,④deciduous and broad-leaved forest,⑤coniferous and broad-leaved mixed forest,⑥Abies-Picea middle age forest ⑦coniferous forest.The series of soil CO2 flux were: 51.67,39.70 ,56.45,58.89,85.22,120.26 and 158.65 kgCO2·hm-2·d-1, respectively. Environmental variation affects soil respiration rates. Seasonal change in soil respiration is influenced by two principal environmental factors, temperature and moisture. Soil respiration rates vary exponentially with increases temperature.Q10values ,a convenient index in comparing the sensitivity of soil respiration with temperatures. In the early stage (the first through the third stage) of primary succession, soil respiration is mostly influenced by atmosphere temperature, while in the sixth and the seventh stage, by 5cm and 10cm soil temperatures. The response of soil respiration to change in soil moisture was less marked than for temperature. The net primary productivity at each stage of succession, and site age, and biomass, and N content in C soil layer all impacted soil respiration rates when different sites were compared.

It is prognosticated that with the increase of atmosphere temperature, the soil CO2 emission flux in herb stage will increase at the highest rate whereas that of coniferous forest at the lowest one. In this study, our aim is to By comparing with the world wide research achievement, the soil CO2 flux in various soil types of the primary succession on Hailuogou were greater than Raich and some other’s results on different soil type with different vegetation throughout the world, and taiga’s CO2 flux was 2.4 times higher.

Keywords: Hailuogou Glacier, primary vegetation succession, soil respiration, CO2 emission.

土壤呼吸释放CO2是生态系统C循环的一个重要方面,CO2等温室气体在大气中浓度的不断升高导致了全球气候变暖,预计在21世纪全球气温将升高1.0~3.5℃(Houghton 等,1996)。大气中10%的CO2来自于每年土壤呼吸,这是每年全球化石燃料燃烧放出CO2量的10倍以上。测定土壤呼吸,对于研究陆地生态系统在全球性C循环中的作用以及对全球气候变化的贡献有着重要意义。现已提出了不同的陆地生态系统土壤CO2排放全球格局(Schlesinger,1977;Singh & Guptal,1977;Raich & Nadelhoffer,1989; Raich & Schlesinger 1992; Raich & Potter 1995; Schlesinger & Andrews,2000),其中要数Raich等人的研究成果比较丰富。森林是陆地生态系统碳循环的主体,我国对森林生态系统土壤CO2排放的研究工作尚未全面展开,现已发表的测定结果受Raich 等人的影响较大。其实,我们对土壤呼吸研究的远远不够,土壤中各部分对土壤呼吸的作用尚未研究清楚,比如根的呼吸作用在土壤呼吸中所占的比例就给出了很大的范围,从4%(Phillipson et al.,1975)到90%(Thierron & Laudelout,1996)。由此看来,准确测定土壤呼吸十分必要。本文试图通过海螺沟冰川退缩区域不同类型土壤呼吸速率的测定,以增进对土壤呼吸作用的理解。1.实验地概况和研究方法

调查地点位于贡嘎山东坡海螺沟内海拔2800~2940m之间,气候冷湿,属山地寒温带气候类型。年均温4.1℃,1月均温-4.4℃,7月均温12.5℃,年均降水量1903mm,大部分降水集中在6~9月,年平均相对湿度90%。地带性植被是峨眉冷杉林,其土壤类型是山地棕色暗针叶林土。

海螺沟冰川末端约1200m范围内形成了完整的植被原生演替系列,同一小区域内的不同样地之间光照、气温和土壤含水量差异很小,没有大风和强降雨过程,为比较研究植被原生演替不同阶段土壤呼吸提供了很大方便。我们在海螺沟冰川末端不同距离设置7个样地,测定植被原生演替系列不同阶段土壤呼吸速率。采用便携式光合作用测定仪(美国产CI-301PS)和中国农业机械化研究所用玻璃纤维增强塑料制作的土壤气体采集器,通过闭路方式测定土壤CO2排放。采集器为圆柱状,由两部分组成,主体高30.0cm,直径24.5cm,底座插入土壤中2.5cm,底座有一圈水槽,用水与主体密封。每次观测前3天将底座内植物的地上部分剪除,每块样地设置3

个重复观置点,同时观测大气湿度、气温、近地表气温(距地表面30cm的气温)、地表温度、5cm 深地温和10cm深地温等相关气象因子,并取表层0~10cm的土壤样品,测定土壤含水量和容重。

1998~2000年在生长季每月对7块样地测定2次,非生长季只测定1次,各样地每年做一次24小时连续观测,并采用美国产Li-6200在不同季节对土壤呼吸速率作平行测定。每年还用激光叶面积仪(美国产CI-203)和植物冠层分析仪(美国产CI-203)测定群落叶面积指数,用CI-301PS 测定群落的净光合速率和植物地上部分的呼吸速率,并调查群落的生物量和土壤成分。

2. 结果分析

2.1演替系列的群落特征以及环境特点

由于全球气候变暖,19世纪中期北半球山地冰川普遍开始退缩。冰川是气候的产物,它的波动对气候的变化也有很好的指示作用(王宁练等,1992)。冰川退缩区域发生植被原生演替,植被演替进程与冰川退缩过程有着很好的对应关系(Cooper,1923; Palmer & Miller,1961),高山和高纬度生态系统对全球气候变化最为敏感。二十世纪三十年代以来,海螺沟冰川强烈退缩(Heim,1936)。海螺沟冰川退缩后,底碛经过3年的裸露和地形变化,在第4年才有种子植物侵入,先锋植物主要有川滇柳(Salix spp.)、冬瓜杨(Populus purdomii)、马河山黄芪(Astragalus mahoshanicus)、直立黄芪(A.adsurgens)、柳叶菜(Epilobium amurense)和碎米芥(Cardarnine levicaulis)等(表1)。先锋群落的植物生长较差(样地1)。随后由于有固N作用的黄芪数量迅速增多,

表1样地编年序列上植物群落及环境条件

土壤条件很快得到改善。川滇柳和冬瓜杨数量增加,生长加快,不断有沙棘(Hippophae rhamnoides)进入群落,最初形成的开敞先锋群落经过14年的演替,形成了相对密闭的植物群落(样地2)。冬瓜杨高生长明显加快,其生态位扩展,导致种间竞争加剧。群落内种群的自疏和它疏作用加强,川滇柳和沙棘大量死亡(样地3),此时林内生境有利于糙皮桦(Betula utilis)、峨眉冷杉(Abies fabri)和麦吊杉(Picea brachytyla)进入林地。随后一段时期,冬瓜杨高和径生长保持较高水平,自疏作用更进一步加强,其林木大量死亡,存留于林内乔木层第二层的川滇柳和沙棘生长速度逐步减慢,演变为衰退种群(样地4)。林下针叶树净初级生产力逐步提高,生长加快,进入主林层(样地5),冬瓜杨亦逐步退出群落(样地6),最后形成以峨眉冷杉和麦吊杉为建群种的云冷杉林(样地7)。105年以后演替为顶级群落,顶极群落存在时间很长。

海螺沟冰川退缩地植被演替是群落更替的过程,表现为群落结构和功能以及所处环境的变化是一个有序的、可以观测的连续过程。在演替的前期和中期,以冰碛物为母质的土壤特性发生迅速变化,林内各种温度指标日变化和年变化幅度减小。定居的植物使生境的空间变异性增加,随着演替的进展,生态系统稳定性逐步增加。陆地植被原生演替过程中氮素和光是主要的限制因子(Crocker & Major,1955;Klingensmith,1993; Klingensmith & Cleve,1993),阿拉斯加Glacier Bay冰川退缩区域植被经过180年的原生演替,形成地带性植被,生境由阳光充足而氮十分匮乏变为林内光线不足而在土壤中含有大量氮素及丰富的矿质营养元素。海螺沟冰川位于中低纬度,存在于青藏高原东缘,属于季风海洋性冰川。与高纬度冰川相比,海螺沟冰川区域气温高,降水量大,每年还受东南季风和西南季风影响,带来大量水分和热量,植被演替进程较快。

2.2土壤呼吸强度

海螺沟冰川退缩区域不同类型土壤呼吸速率差异明显的(图1)。云冷杉林土壤(样地7)呼吸速率最高,平均达4.17μmolCO2·m-2·s-1,冬瓜杨、川滇柳小树林土壤(样地2)呼吸速率最低,平均达1.04μmolCO2·m-2·s-1。各样地土壤呼吸速率依次为样地7>样地6>样地5>样地4>样地3>样地1>样地2。不同样地土壤呼吸速率各月份之间变化较大,样地7土壤在夏季8月呼吸速率最高,达9.38μmolCO2·m-2·s-1, 样地1土壤在冬季1月呼吸速率最低,为0.48μmolCO2·m-2·s-1, 约为前者的1/20。7个样地土壤呼吸速率在一年中月动态相似。

位于同一小流域的不同样地各项温度指标的年平均值差异不大(表1),但是季节变化很大。样地1各项温度指标的日变幅和季节动态变化最大,随着植被演替的进程中,各项温度指标的日变幅和季节动态变化减小。各样地土壤不同的呼吸速率以及在不同季节的差异反映了各自对季节变化的反应不一,同时也表明植被在演替过程中,其生理代谢速率不断提高,群落内部生境不断改善。

图1样地土壤呼吸速率季节变化曲线

Fig.1 Seasonal variation of soil respiration rates by plots

2.3影响土壤呼吸的因素

生态因素对土壤呼吸都有影响,它们对同一类型土壤和不同类型土壤呼吸的作用过程和程度并不一样。在此,我们从生态因素对同一样地土壤呼吸和演替序列上的不同样地土壤呼吸两个方面来分析。

同一样地土壤呼吸速率与同步测定的相关气象因子进行统计分析,它们之间不存在显著相关的关系,将各测定值的月平均值进行多元回归后,发现只有温度指标与土壤呼吸速率有明显的相关性。有人认为夏季土壤CO2释放速率是冬季的5倍(Bunce,1990),通过对演替序列中各样地土壤呼吸的全年测定,样地1至样地5的土壤呼吸速率夏季只有冬季的3~4倍,样地6、样地7的土壤呼吸速率夏季高于冬季分别达6倍和9倍以上,所以,利用1年中部分测定值来估计全年总量,存在着一定的偏差,若再来推测区域的全年总量,结论更不可靠。

温度指标对植物体各部分生理活动有着直接影响,同时对有机物分解、土壤微生物活动等产生影响,因而对土壤呼吸影响最大。若以样地1至样地7土壤呼吸速率分别以Y1至Y7来表示,而气温、近地表气温、地表温度、5cm深地温、10cm深地温分别为a、b、c、d、f,分别取12个月的平均值做线性回归,显著度达到极显著相关(p<0.001),共有下列14式:

Y1=0.8709e0.0674a (r2=0.8823); Y1=0.8581e0.0647b (r2=0.8838); Y2=0.7320e0.0516a (r2=0.7424), Y2=0.7079e0.0521b (r2=0.7866); Y3=0.8972e0.0731a (r2=0.9117), Y3=0.8708e0.0658b (r2=0.8889); Y4=0.7569e0.1127b (r2=0.8653), Y4=0.8009e0.0866c (r2=0.8615), Y5=0.9196e0.1334d (r2=0.9418); Y5=0.9258e0.1360f (r2=0.9483), Y6=1.1095e0.1590d (r2=0.8903); Y6=1.1079e0.1606f (r2=0.8866), Y7=1.1378e0.1798d (r2=0.9362); Y7=1.1374e0.1858f (r2=0.9412),

植被演替的前40多年的土壤呼吸受气温影响最大,近地表气温和地表温度的影响次之。从样地5云冷杉形成中龄林开始,土壤呼吸速率明显升高,并且受5cm深和10cm深地温影响较大;当云冷杉为成熟林时,5cm深和10cm深地温对土壤呼吸影响就很大了,这一阶段土壤呼吸速率最高,主要是在植物生长季中土壤呼吸速率很高。

采用Q10值可以对比不同植物群落土壤呼吸对温度变化的敏感程度。根据以上公式,得到了Q10值,样地1 Q10值=1.96,样地2 Q10值=1.67,样地3 Q10值=2.08,表明在一定温度变化范围内,气温上升10℃,土壤呼吸将分别增加96%、67%和108%。样地4、样地5、样地6和样地7与气温关系不很密切,可依据气温与地温的关系以及以上公式,我们认为大气温度升高将对同一气候区内的草地土壤呼吸影响最大,对演替过程中的落叶阔叶林土壤呼吸影响次之,对云冷杉林土壤呼吸影响最小,以上结果反映了不同生态系统类型的结构和功能特征。

温度和湿度是影响土壤呼吸的主要外界环境条件(Singh & Guptal),它们影响着土壤呼吸的季节变化。温度变化与土壤呼吸速率呈指数关系,而土壤湿度对土壤呼吸的影响没有温度显著,土壤湿度的增加和减少有时都表现为土壤呼吸速率的降低(Savage,1997;Davidson et al.1998)。海螺沟冰川退缩地大气湿度很大,冰川河两岸的土壤含水量也很高,且各样地之间土壤含水量差异不大,土壤含水量对土壤呼吸的影响程度很小;而随着植物群落演替进程,气温对样地1至样地7土壤呼吸的影响程度逐步减弱。

将表1中各样地的调查数据与7块样地的呼吸速率进行多元回归,发现土壤C层的N含量、净初级生产力与植被原生演替过程中呼吸速率呈显著正相关(p<0.05),样地形成年龄、生物量与呼吸速率呈极显著正相关(p<0.001)。

植物群落通过根系、凋落物和森林小气候等方面影响土壤呼吸,形成相邻分布的不同植物群落的土壤呼吸不同的现象。在全球范围内,土壤呼吸速率与净初级生产力和生物量呈正相关(Raich & Tufekcioglu,2000)。在同一样地和不同样地上环境因子都影响着土壤呼吸的季节变化,而不同类型的植物群落所具有的生物新陈代谢水平才是决定土壤呼吸速率的主要因素。海螺

沟冰川退缩地植被演替系列随着演替进程植物群落新陈代谢水平逐渐提高,所以,样地的形成年龄、生物量和净初级生产力这些与演替进程植物群落新陈代谢水平呈正相关的因素,才是决定样地土壤呼吸速率的主要因素,也是各样地之间土壤呼吸速率存在差异的主要原因。冰川退缩后露出的底碛十分缺N,土壤中N含量是影响光合作用第二重要因素(Vance,1996),近百年海螺沟冰川退缩区域土壤的淀积层尚未形成,故土壤C层的N含量是决定土壤呼吸速率的重要因素。2.4土壤排放CO2通量

样地1至样地7土壤排放CO2通量依次为51.67、39.70、56.45、56.45、58.89、85.22、120.26和158.65kgCO2·hm-2·d-1(表2)。云冷杉林土壤排放CO2通量的值最高,川滇柳、冬瓜杨小树林土壤排放CO2通量的最低,前者约为后者的4倍。结合我们对贡嘎山云冷杉林结构和功能的研究结果,认为植被演替形成顶级群落后,生物量和净初级生产力变化幅度不大,但是生态系统物质循环维持在一个较高水平。

表2 海螺沟冰川退缩区区域土壤排放CO2的通量(kg·hm-2·d-1)

Table 2 The estimated CO2 flux from soils of glacier shrinking area on Hailuogou Glacier

样地号No.of plot 1月

Month

2月

Month

3月

Month

4月

Month

5月

Month

6月

Month

7月

Month

8月

Month

9月

Month

10月

Month

11月

Month

12月

Month

平均

Mean

1 18.25 24.71 33.07 53.98 62.73 109.87 78.69 69.95 57.78 47.14 37.26 26.61 51.67

2 19.37 26.61 33.8

3 28.89 61.97 56.26 63.87 50.18 47.90 36.12 27.37 23.95 39.70

3 23.57 25.47 30.79 62.35 105.68 93.1

4 73.37 63.87 66.53 49.80 48.66 34.21 56.45

4 20.1

5 25.09 33.83 81.73 70.71 112.53 86.30 76.79 68.43 55.50 43.71 31.93 58.89

5 31.17 28.51 35.74 76.41 108.73 120.89 170.31 143.70 132.68 81.73 47.90 44.8

6 85.22

6 26.13 31.55 50.18 103.78 172.59 244.82 208.33 184.76 156.25 149.78 68.81 44.10 120.26

7 32.69 34.97 47.52 129.74 192.74 284.74 356.59 332.64 207.95 145.60 99.98 38.78 158.65

3.讨论

Raich & Schlesinger(1992)根据科学家们在世界各地对土壤呼吸多年的测定结果,估计了全球不同植被类型土壤排放CO2通量,进而推测了全球土壤排放CO2为68±4PgC·a-1,其中温带针叶林土壤排放CO2通量较高,变化幅度较大。在1995年Raich & Potter将每年全球土壤排放C量提高了1~9Pg,而降低了针叶林土壤排放CO2通量的估算值。从国内外现已获得的观测结果来看,样地土壤呼吸速率的观测值变动幅度较大,在我国对相同地区同一类型土壤排放CO2通量测定结果有相差5倍多的(蒋高明&等,1997;刘绍辉等,1998);国外不同人测定阿拉斯加苔原土壤排放CO2通量的结果也不一样,变动范围达2.0~90.2kgCO2·hm-2·d-1(Bunnell et

al.,1975;Peterson & Billings,1975;Billings et al,1977)。

自从1873年Pettenkofer开始观测森林土壤呼吸以来,现在已经有很多测定土壤呼吸的方法和手段,可是对根的呼吸在土壤排放CO2通量中所占的比例一直没有定论,一般估计为70%多。Conlin & Lieffers(1993)研究表明,针叶林的根系在5℃时呼吸速率很高。海螺沟地带性植被云冷杉林土壤温度为5.27~5.44℃,根系呼吸在土壤排放CO2通量中所占比例应该较高。

将土壤排放CO2通量单位统一后,我们测定的海螺沟冰川退缩区域原生演替过程中不同植被类型的土壤排放CO2通量,比Raich等人在1992年对全球不同植被类型的土壤排放CO2通量高,针叶林的土壤排放CO2通量要高2.4倍。我们测定了各样地植物全年的光合作用和地上部分的呼吸作用,在样地4冬瓜杨成熟林中,将光呼吸和白天叶片的暗呼吸放出的CO2减去后,每年每公顷植物的叶片净吸收40836kgCO2·hm-2·a-1,土壤CH4的通量是40.891gCH4·hm-2·d-1,植物群落每年的净初级生产力和地上部分呼吸释放的CO2只占叶片净吸收的少部分,叶片吸收的CO2大部分被根系呼吸作用消耗,这样看来植物根系呼吸在土壤呼吸中所占比例也应该较高,海螺沟冰川周围地带性植被的土壤CO2通量测定结果与样地7的相近(罗辑等,2000)。碱吸收法测定的值

通常较小,在Raich等人收集的数据中有采用碱吸收法来测定的,根据海螺沟冰川退缩区域原生演替过程林分生物量、净初级生产力、土壤C积累和C通量等方面的梯度变化,我们认为Raich 等人对温带针叶林土壤排放CO2通量的估测值偏低,对全球不同生态系统类型土壤排放CO2通量的差异估测不足。

参考文献

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Wang, N.L. (王宁练) & X.S.Zang (张祥松). 1992. Mountain glacier fluctuations and climatic change during the last 100 years.Journal of Glaciology and Geocryology,14:242~250. (in Chinese)

地表温度 Surface temperature 土壤呼吸 Soil respiration

土壤侵蚀分类分级标准

剧毒化学品: 剧毒化学品是指,按照国务院安全生产监督管理部门会同国务院公安、环保、卫生、质检、交通部门确定并公布的剧毒化学品目录中的化学品。一般是具有剧烈毒性危害的化学品,包括人工合成的化学品及其混合物和天然毒素,还包括具有急性毒性易造成公共安全危害的化学品。 释义: 根据2005年5月公安部公布的《剧毒化学品购买和公路运输许可证件管理办法》,“除个人购买农药、灭鼠药、灭虫药以外,在中华人民共和国境内购买和通过公路运输剧毒化学品的,应当遵守本办法。 本办法所称剧毒化学品,按照国务院安全生产监督管理部门会同国务院公安、环保、卫生、质检、交通部门确定并公布的剧毒化学品目录执行。”“国家对购买和通过公路运输剧毒化学品行为实行许可管理制度。购买和通过公路运输剧毒化学品,应当依照本办法申请取得《剧毒化学品购买凭证》《剧毒化学品准购证》和《剧毒化学品公路运输通行证》。未取得上述许可证件,任何单位和个人不得购买、通过公路运输剧毒化学品。 任何单位或者个人不得伪造、变造、买卖、出借或者以其他方式转让《剧毒化学品购买凭证》《剧毒化学品准购证》和《剧毒化学品公路运输通行证》,不得使用作废的上述许可证件。”

土壤侵蚀区划: 土壤侵蚀区划,亦称水土流失分区。是指根据土壤侵蚀成因、类型、强度及其影响因素的相似性和差异性,对某一地区进行的地域划分。土壤侵蚀区划反映土壤侵蚀的地域分异规律,为不同地区的侵蚀类型指出治理途径、方向和应采取的水土保持措施以及实施步骤,并为水土保持规划和分区治理提供科学依据。2008年颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》中,全国分为水力、风力、冻融3个一级侵蚀类型区。其中,水力侵蚀类型区包括西北黄土高原区、东北黑土区、北方土石山区、南方红壤丘陵区和西南土石山区5个二级类型区;风力侵蚀类型区分为“三北”戈壁沙漠及沙地风沙区、沿河环湖滨海平原风沙区2个二级类型区;冻融侵蚀类型区分为北方冻融侵蚀区、青藏高原冰川冻土侵蚀区2个二级类型区。各大流域、各省(自治区、直辖市)可在全国二级分区的基础上再细分为三级类型区和亚区。 根据土壤侵蚀的成因、类型、强度等在一定的区域内相似性和区域间的差异性所做出的低于划分。土壤侵蚀区划反映土壤侵蚀的地域分异规律,为不同地区的侵蚀指出治理途径、方向和应采取的水土保持措施及其实施步骤,为水土保持规划和分区治理提供科学依据。 土壤侵蚀区划的基本内容为:拟定区划原则和分级系统;研究并查明各级分区的界限,编制土壤侵蚀区划图;按土壤侵蚀区域特征,探讨土壤侵蚀分区治理途径和关键性的水土保持措施;编写侵蚀区划报告。

全国土壤侵蚀类型区划分

土壤侵蚀类型区的划分 2012-07-04 16:02 根据我国的地形特点和自然界某一外营力在一较大的区域里起主导作用的原则,水利水电部颁发了《关于土壤侵蚀类型区划分和强度分级标准的规定》,把全国区分为三大土壤侵蚀类型区。 (一) 水力侵蚀为主的类型区 这一类型区大体分布在我国大兴安岭—阴山—贺兰山—青藏高原东缘一线以东,包括西北黄土高原、东北的低山丘陵和漫岗丘陵、北方山地丘陵、南方山地丘陵、四川盆地及周围山地丘陵、云贵高原六个二级类型区。 1.西北黄土高原 这一高原区主要是指青海日月山以东,山西太行山以西,陕北长城以南,陕、甘秦岭以北的广大地区。绝大部分属黄河中游,是我国土壤侵蚀最严重的地区。 土壤条件:黄土在本区内分布很广、厚度很大的第四纪粉沙物质。分为新黄土和老黄土两种。前者覆盖在后者之上,总厚度由几十米至100多米,最厚处达200多米。黄土质地匀细,组织疏松,具有大孔隙构造,垂直节理发育,湿陷性和渗透性都较大。颗粒粒径0.05-0.002mm的占50%,渗透速度一般在0.8-1.3mm/min。黄土具有迅速分散的特性,在清水中1—4 min即可全部分散。 地貌条件:按形态、结构分,除大部分为丘陵沟壑、高原沟壑,还有风沙丘陵、涧地、河谷川地和土石山地。总的来看,沟壑纵横,地形破碎,沟深陡坡是黄土地貌的主要特征。

气候条件:属大陆型季风气候,冬寒夏热,气温变化剧烈,年平均降雨量在300—600mm,分布集中,7、8、9三个月,降雨量占全年的70%;多以暴雨形式出现,暴雨强度每分钟可达1mm,甚至2mm 以上,瞬时暴雨强度更大。一次大暴雨产沙量可占全年总产沙量的40%-86%。 植被条件:黄土高原自东南向西北大致可分为:山地森林、森林草原、草原和干旱草原四个带。山地植被带的植被以针、阔叶混交林和灌丛为主,开垦指数低,一般在10%以下,土壤侵蚀轻微;森林草原带植被类型以夏绿阔叶林及禾本科、菊科植物群落为主,开垦指数一般在40%-50%,部分人多地少地区高达60—70%,土壤侵蚀严重;干旱草原带的植被以藜科及旱生多刺的植物群落为主,开垦指数为10%—20%,土壤侵蚀严重,同时有较强烈的风蚀发生。 水土流失状况:除了溅蚀和层状面蚀普遍发生外,2度以上的坡耕地有细沟侵蚀发生;5度以上,则细沟侵蚀较强,并开始发生浅沟侵蚀。25度以上有切沟出现;35以上土壤泻溜;45度-75度陡坡地可发生滑坡;75度以上陡崖和岸壁可发生崩塌。年平均侵蚀模数一般为5000—10000t/km2,高的可达20000t/km2以上,黄河下游泥沙绝大部分来自于本区。 2.东北的低山丘陵和漫岗丘陵区 本类型区南界为吉林省南部,西、北、东三面为大、小兴安岭和长白山所围绕。在该区域内,除了大、小兴安岭林区以及三江平原外,其余地方都有不同程度的土壤侵蚀。可分为低山丘陵和漫岗丘陵。这

中国东北黑土区土壤侵蚀环境 Ξ

第18卷第2期2004年4月 水土保持学报 Journal of S oil and Water C onservation V ol.18N o.2 Apr.,2004  中国东北黑土区土壤侵蚀环境Ξ 范昊明1,2,蔡强国1,王红闪3 (1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;2.沈阳农业大学水利学院,辽宁沈阳110161; 3.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100) 摘要:分析了黑土腐殖质、黑土母质、黑土区气候、地貌、植被及人类开垦等活动与黑土侵蚀之间的关系,指出了 黑土区农业开垦与耕作是导致黑土流失的主要原因,同时,在人类干预条件下,某些自然因素对黑土加速侵蚀的 影响就会明显地凸现出来。实际上,黑土区独特的自然环境与人类活动方式已经使其成为目前中国土壤侵蚀潜 在危险性最大的地区之一。目前,黑土流失速度相当快,不少地区已经出现了成土母质露于地表的现象,土壤侵 蚀严重。如果我们现在还不能正确认识黑土地治理的紧迫性,黑土区很快就将变为名副其实的“不毛之地”了。 关键词:东北黑土区; 自然地理环境; 人类活动; 土壤侵蚀 中图分类号:S157.1 文献标识码:A 文章编号:100922242(2004)022******* Condition of Soil Erosion in Phaeozem R egion of N ortheast China FAN Hao2ming1,2,C AI Qiang2guo1,W ANG H ong2shan3 (1.Institute o f G eographical Sciences&Natural Resources Research,C AS,Beijing,100101; 2.College o f Water Conservancy,Shenyang Agriculture Univer sity,Shenyang110161; 3.Institute o f soil and water conservation,C AS&Ministry o f Water Resource,Yangling Shaanxi712100) Abstract:The relationships between the s oil erosion of phaeozem in the northeast region of china and humus,s oil parent material,climatic condition,land feature,vegetation and man′s activity in this area have been analyzed.It has been point2 ed out that the reclamation on a large scale in the phaeozem region is the primary reas on causing s oil erosion in this place, and at the same time,several natural factors that are the potential factors to affect s oil erosion have played m ore significance role in accelerated erosion after human broke into the phaeozem region.In fact,the phaeozem region of northeast China has became the m ost hazard region of potential erosion now for it′s unique physical geography environment and man′s activity. At present,the phaeozem region is subjected to severely s oil erosion and at s omewhere the loess m other material is exposing to the air.S o we must action now to explore the law of s oil erosion and to cure the s oil erosion using this law,or else,the phaeozem region of northeast China will became the real barren land. K ey w ords:phaeozem region of northeast China; physical geography environment; manπs activity; s oil erosion 中国东北地区土壤普遍呈暗色,发育有肥力高、性状良好的黑土、黑钙土、草甸土等。实践中,人们对黑土区的概念通常并不仅局限于土壤分类中的黑土,而是一个包括更多东北地区土壤类型的广泛的概念。松辽水利委员会在关于东北黑土区水土流失情况的报告中将黑土区的土壤类型定义为包括黑土、黑钙土、暗棕壤、草甸土、白浆土、棕壤、棕色针叶林土、风沙土和沼泽土等。根据全国农业土壤普查结果确定黑土区总面积为101.85万km2(含大小兴安岭、长白山),其中典型黑土区面积为11.78万km2。东北黑土区分布于黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古四省(区),其中黑龙江省45.25万km2,吉林省18.7万km2,辽宁省12.29万km2,内蒙古自治区25.41万km2。黑土区地处温带大陆性季风气候区,大部分地区的年降水量为500~600mm左右,地貌类型多样,分异规律性强,自南而北跨越了暖温带-中温带-寒温带3个不同的自然地带,从东到西横穿湿润-亚湿润-亚干旱3个不同的自然地区。黑土区是我国的重要工业和商品粮基地,然而,长期以来该区的发展却是以牺牲生态环境为代价的,由于自然因素影响及人为不合理生产活动的破坏,导致土壤侵蚀比较严重。该区土壤侵蚀类型包括水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀和重力侵蚀。据松辽委2002年统计报告,区内现有水土流失面积27.59万km2,占黑土区总土地面积的27%,其中黑龙江省9.55万km2(水力侵蚀8.53万km2,风力侵蚀1.02万km2),吉林省3.11万km2(水力侵蚀1.72万km2,风力侵蚀1.39万km2),辽宁省3.41万km2(水力侵蚀3.08万km2,风力侵蚀0.33万km2),内蒙古自治区11.52万km2(水力侵蚀10.9万km2,风力侵蚀0.62万km2)。黑 Ξ收稿日期:2003205222 基金项目:国家自然科学基金委员会重点基金支持研究项目(编号:40235056) 作者简介:范昊明,男,生于1972年,讲师,在读博士。从事土壤侵蚀模拟与水土保持规划方面的研究。

中国土壤分布表格

中国主要土壤类型 土壤名称分布地区形成条件一般特征 砖红壤海南岛、雷州半岛、 西双版纳和台湾岛 南部,大致位于北纬 22°以南地区。 热带季风气候。年平 均气温为23~26℃, 年平均降水量为 1600~2000毫米。植 被为热带季雨林。 风化淋溶作用强烈, 易溶性无机养分大量 流失,铁、铝残留在 土中,颜色发红。土 层深厚,质地粘重, 肥力差,呈酸性至强 酸性。 赤红壤滇南的大部,广西、 广东的南部,福建的 东南部,以及台湾省 的中南部,大致在北 纬22°至25°之间。 为砖红壤与红壤之 间的过渡类型。 南亚热带季风气候 区。气温较砖红壤地 区略低,年平均气温 为21~22℃,年降水 量在1200~2000毫 米之间,植被为常绿 阔叶林。 风化淋溶作用略弱于 砖红壤,颜色红。土 层较厚,质地较粘重, 肥力较差,呈酸性。 红壤和黄 壤长江以南的大部分 地区以及四川盆地 周围的山地。 中亚热带季风气候 区。气候温暖,雨量 充沛,年平均气温 16~26℃,年降水量 1500毫米左右。植被 为亚热带常绿阔叶 林。黄壤形成的热量 条件比红壤略差,而 水湿条件较好。 有机质来源丰富,但 分解快,流失多,故 土壤中腐殖质少,土 性较粘,因淋溶作用 较强,故钾、钠、钙、 镁积存少,而含铁铝 多,土呈均匀的红色。 因黄壤中的氧化铁水 化,土层呈黄色。 黄棕壤北起秦岭、淮河,南 到大巴山和长江,西 自青藏高原东南边 缘,东至长江下游地 带。是黄红壤与棕壤 之间过渡型土类。 亚热带季风区北缘。 夏季高温,冬季较 冷,年平均气温为 15~18℃,年降水量 为750~1000毫米。 植被是落叶阔叶林, 但杂生有常绿阔叶 树种。 既具有黄壤与红壤富 铝化作用的特点,又 具有棕壤粘化作用的 特点。呈弱酸性反应, 自然肥力比较高, 棕壤山东半岛和辽东半 岛。 暖温带半湿润气候。 夏季暖热多雨,冬季 寒冷干旱,年平均气 土壤中的粘化作用强 烈,还产生较明显的 淋溶作用,使钾、钠、

土壤侵蚀模数

2.1.2 土壤侵蚀强度分级 (1)土壤侵蚀容许量标准 土壤侵蚀容许量是指在长时期内能保持土壤肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量。 因为我国地域辽阔,自然条件千差万别,各地区的成土速度也不相同,该标准规定了我国主要侵蚀类型区的土壤容许流失量: 侵蚀类型区土壤容许流失量 Et/(km ·a)] 西北黄土高原区1 ooo 东北黑土区200 北方土石山区200 南方红壤丘陵区500 西南土石山区500 (2)水力侵蚀强度分级 强度分级平均侵蚀模数[t/(km ·a)] 微度侵蚀<2O0,500,1 000 轻度侵蚀200,500,1 000~2 500 中度侵蚀2 500~5 000 强度侵蚀5 000~8 000 极强度侵蚀8 000~1 5 000 剧烈侵蚀>1 5 000 (3)风蚀强度分级 风蚀强度分级按地表植被覆盖度、年肼蚀厚度和侵蚀模数三项指标划分。 强度分级植被覆盖度年风蚀厚度侵蚀模数 ( ) (ram) [t/(km。·a)] 微度>70 <2 <200 轻度70~50 2~1O 200~2 500 中度5O~30 1O~25 2 5OO~5 000 强度3O~10 25~50 5 000~8 000 极强度<10 50~100 8 000~15000 剧烈<1O >100 >1 5 000 除此外,还有面蚀、沟蚀、重力侵蚀等分级标 准,此处不一一赘述。 土壤侵蚀强度划分标准: “水”和“土”是水土流失的两个漉失主体,水土流失归根结底是土地表屡的侵蚀和水的流失。而评价水土流失程度的量化指标,即水土流失强度分级标准应同时包括两个流失主体的强度指标。我国目前采用的土壤侵蚀强度分级标准做为水土流失强度分级标准,不仅混淆丁水土

土壤地带性分布规律

中国土壤水平地带性分布规律 1土壤地带性(soil zonality)分布规律 1.1 我国土壤水平地带性(soil horizontal zonality) 我国土壤的水平地带分布是由湿润海洋性逐步向干旱内陆性两个带谱演化而成的。我国东南沿海属湿润海洋性地带谱,又称土壤的纬度地带性(见表4),其水平地带的分布大致是,随热量的递减由南向北分布着砖红壤(图1)、赤红壤(图2)、红壤(图3)、黄壤(图4)、黄棕壤(图5)、黄褐土、棕壤(图6)、暗棕壤(图7)及棕色针叶林土(图8)。 表4 中国湿润海洋性地带谱 另一水平地带谱是干旱内陆性谱 另一水平地带谱是干旱内陆性谱(又称土壤经度地带性)。其排列顺序是从湿润温带森林下的暗棕壤开始,向西到松嫩平原大面积分布的黑土,再向西到大兴安岭一带的灰色森林土(图9),再依次向西分布的土壤类型为黑钙土(图10)、栗钙土(图11)、棕钙土、灰棕漠土(图12)。 中国土壤水平地带谱示意图

这个问题在广泛啦,真不好回答,5是南方人,就只能说南方的主要作物吧: 1、水稻:南方:早稻2—4月播种,中稻5—6月播种,晚稻7月播种,收获期分别为:7—8月,9-10月,11月; 2、玉米:播种期2—4月、7-9月,收获期6—8月、10-11月。 3番茄:秋季:9-10月播种,收获期12-4月,11-12月播种,3—5月收获,3-4月播种,6-8月收获,5—6月播种,8—9月收获。 7小麦在中国黑龙江、内蒙古和西北种植春小麦,于春天3~4月播种,7~8月成熟,生育期短,约100天左右;在辽东、华北、新疆南部、陕西、长江流域各省及华南一带栽种冬小麦,秋季8~12月播种,翌年5~7月成熟,生育期长达300天左右。 所以说水坝是利一方害一方的东西 枯水期蓄水是为了保证水坝附近的农业生产,这样其实是会影响到下游的生产的,所以这种蓄水水库要在农业区的末端建设,使它危害的下游没有农业区,全是工业区或入海口,这样收益较大损害减到最小

Removed_我国土壤侵蚀类型分区

第九章我国土壤侵蚀类型分区 主要教学目标: 阐述我国土壤侵蚀类型分区原则,明确不同土壤侵蚀类型区分布范围以及不同土壤侵 蚀类型区的特点。教学方法: 以教师课堂讲授为主,学生自学、参阅课外书及野外实习为辅。 主要内容: 第一节土壤侵蚀类型分区 第二节以水力侵蚀为主的类型区 第三节以风力侵蚀为主的类型区 第四节以冻融及冰川侵蚀为主的类型区 第一节土壤侵蚀类型分区 一、目的意义与任务 土壤侵蚀分区是根据土壤侵蚀类型、成因以及影响侵蚀发育的主导因素的相似性 和差异性,对区划单元进行分区。分区的目的意义是为不同区域制定水土保持规划,治理 土壤侵蚀提供主要依据,并为因地制宜拟定水土保持综合防治措施奠定良好的基础。它是 研究各分区内土壤侵蚀特征和控制土壤侵蚀的重要基础工作。 分区的任务是在详细了解土壤侵蚀类型的基础上,全面认识土壤侵蚀的发生、发展特 征和分布规律,并考虑影响土壤侵蚀的主导因素,根据土壤侵蚀和治理的区域差异性,提 出分区方案,划分不同的侵蚀类型区。 二、分区原则 土壤侵蚀分区要反映不同区域土壤侵蚀特征和其差异性,要求同一区自然条件、 土壤侵蚀类型和防治措施基本相同,而不同类型区之间则有较大差别。因此分区原则主要 为同一区内的土壤侵蚀类型和侵蚀强度应基本一致。同一区内影响土壤侵蚀的主要因素等 自然条件和社会经济条件基本一致。同一区内的治理方向、治理措施和土地利用方向基本 相似。侵蚀分区以自然界线为主,适当照顾行政区域的完整性和地域的连续性。 三、土壤侵蚀分区 我国地质地貌及气候特点,构成了各种类型土壤侵蚀发生的基本条件。由于各地自 然条件和人为活动不同,形成了许多具有不同特点的土壤侵蚀类型区域。根据我国的地貌 特点和自然界某一外营力(如水力、风力等)在较大区域起主导作用的原则,辛树帜等(1982)将全国分为3大土壤侵蚀类型区,即水力侵蚀为主的类型区、风力侵蚀为主的类型区和冻 融侵蚀为主的类型区。新疆、甘肃河西走廊、青海柴达木盆地,以及宁夏、陕北、内蒙古、东北西部等地的风沙区,是风力侵蚀为主的类型区,其中风力侵蚀的沙漠及沙地面积达187.6万km2。青藏高原和新疆、甘肃、四川、云南等地分布有现代冰川、高原、高山,是冻融侵蚀为主的另一侵蚀区,其中冻融和冰川侵蚀面积约有125.4万km2(施雅风等,1988)。其余所有山地丘陵地区,则是以水力侵蚀为主的第三类型区,其中水力侵蚀面积约有179.4万km2。水力侵蚀类型区大体分布在我国大兴安岭——阴山——贺兰山——青藏高原东缘 一线以东的地区,包括西北黄土高原、东北低山丘陵和漫岗丘陵、北方山地丘陵、南方山 地丘陵、四川盆地及周围山地丘陵和云贵高原6个2级类型区。 第二节以水力侵蚀为主的类型区 一、西北黄土高原(Ⅲ1) 黄土高原土壤侵蚀广泛分布,在黄河中游近60万km2范围内,土壤侵蚀面积43万 km2,严重的土壤侵蚀面积达28万km2以上,最严重的多沙粗沙区面积为15.6万km2。

中国土壤分布规律

分布规律 中国的土壤类型繁多,但它的分布并非杂乱无章,而是随着自然条件的变化作相应的变化,各占有一定的空间。土壤类型在空间的组合情况,作有规律的变化,这便是土壤分布规律。它具多种表现形式,一般归纳为水平地带性、垂直地带性和地域性等分布规律。 1.土壤的水平地带性分布 中国土壤的水平地带性分布,在东部湿润、半湿润区域,表现为自南向北随气温带而变化的规律,热带为砖红壤,南亚热带为赤红壤,中亚热带为红壤和黄壤,北亚热带为黄棕壤,暖温带为棕壤和褐土,温带为暗棕壤,寒温带为漂灰土,其分布与纬度基本一致,故又称纬度水平地带性。在北部干旱、半干旱区域,表现为随干燥度而变化的规律,东北的东部干燥度小于1,新疆的干燥度大于4,自东而西依次为暗棕壤、黑土、灰色森林土(灰黑土)、黑钙土、栗钙土、棕钙土、灰漠土、灰棕漠土,其分布与经度基本一致,故。这种变化主要与距离海洋的远近有关。距离海洋愈远,受潮湿季风的影响愈小,气候愈干旱;距离海洋愈近,受潮湿季风的影响愈大,气候愈湿润。由于气候条件不同,生物因素的特点也不同,对土壤的形成和分布,必然带来重大的影响。 2.土壤的垂直地带性分布 中国的土壤由南到北、由东向西虽然具有水平地带性分布规律,但北方的土壤类型在南方山地却往往也会出现。这是什么原因呢?大家知道,随着海拔增高,山地气温就会不断降低,一般每升高100 米,气温要降低0.6℃;自然植被随之变化,因而土壤化。土壤随海拔高度增加而变化的规律,叫土壤的垂直地带性分布规律。土壤由低到高的垂直分布规律,与由南到北的纬度水平地带分布规律是近似的。 土壤的垂直分布是在不同的水平地带开始的,所以,各个水平地带各有不同的土壤垂直带谱。这种垂直带谱,在低纬度的热带,较高纬度的寒带更为复杂,而且同类土壤的分布,自热带至寒带逐渐降低。 山体的高度和相对高差,对土壤垂直带谱有影响。山体愈高,相对高差愈大,土壤垂直带谱愈完整。例如,喜马拉雅山具有最完整的土壤垂直带谱,由山麓的红黄壤起,经过黄棕壤、山地酸性棕壤、山地漂灰土、亚高山草甸土、高山草甸土、高山寒漠土,直至雪线,为世界所罕见。 3.土壤的地域分布 前面讲的土壤水平地带性分布和垂直地带性分布,都是明显地为生物气候条件所制约。而在同一生物气候带内,由于地形、水文、成土母质条件不同以及人为耕作的突出影响,除了地带性土类外,往往还有非地带性土类分布,而且有规律地成为组合,这便是土壤的地域分布。例如: (1)在红壤地带除了有红壤外,由于人为耕作的影响,往往还有水稻土分布。以江西省新建县的低山丘陵地区为例,红壤只分布在地势高的部位,由于遭受侵蚀,出现了红壤性土(粗骨红壤);由于人为耕作,出现了耕种红壤(或红壤性水稻土)。而地势较低的地方和有些坡地的梯田,大都为水稻土。由于成土母质、地形部位和排灌条件的不同,水稻土中又有二泥田、沉板田、黄泥田、泛田和冷浸田之分。二泥田分布于河谷平原,田块较大,成片分布;沉板田分布于较陡的坡地,田块窄长,为梯田;冷浸田分布于狭谷,田块不大,排水不利,分布零星。

区域土壤侵蚀调查与制图中的有关技术问题(之五)V2.0

区域土壤侵蚀调查与制图中的有关技术问题(之五) By侵蚀地貌过程与生态过程研究团队刘斌涛 冻融作用(或冰缘作用)是寒冷地区土壤侵蚀和地貌演化的主要动力。然而在区域土壤侵蚀制图中如何评估冻融侵蚀,目前仍然是十分困难的,做出的解决更是“百家争鸣”。以某些区域为例,目前的研究不是为当地的生态保护与建设工作提供决策依据,甚至成了扰乱是非。那么,我们今天就聊聊区域冻融冻融侵蚀的影响因素及冻融侵蚀强度评估指标。 目前,一般认为冻融侵蚀是寒冷环境下由于温度的变化,导致岩土体中的组成物质频繁的热胀冷缩,造成了岩土体的机械破坏,被破坏的岩土体在水力、重力、风力等作用下被搬运、迁移和堆积的过程,以及冻土活动层融化后,表土层在降水和积雪融水作用下含水量趋于饱和并逐渐液化,在重力作用下沿冻结层面顺坡向下蠕动的过程。由此可见冻融侵蚀不是单独存在的,它是在水力、重力、风力等多种因素影响下共同形成的。根据第一次全国水利普查全国冻融侵蚀情况普查和中国科学院成都山地灾害与环境研究所侵蚀地貌过程与生态过程研究团队近年来对冻融侵蚀的研究,在区域尺度上冻融侵蚀监测的指标包括:年冻融日循环天数、日均冻融相变水量、年降水量、坡度、坡向、植被覆盖度等6个。 (1)年冻融日循环天数(Annual Average Freeze-Thaw Cycles Days,FTCD)冻融循环作用是导致冻融侵蚀的关键动力因素,一个地区其地表温度在0℃上下波动约频发,则冻融循环作用越强烈,因冻融循环作用导致的岩土体破坏程度越强。定义一天内最高温度大于0℃而最低温度小于0℃为一个冻融日循环。年冻融日循环天数是指一年中冻融日循环发生的天数。 年冻融日循环天数以地表温度为判定条件,可采用微波遥感、光学遥感等数据源反演地表温度,判定冻融循环状态,如AMSR-E被动微波遥感、风云3号卫星搭载的微波成像仪和MODIS等卫星传感器都可用于反演年冻融日循环天数指标。如果该指标获取有难度时,可以使用气象站观测的日最低温度、日最高温度计算基于气温冻融日循环天数,也可以使用年冻融循环月数指标替代。

中国与世界土壤地带性分布规律

世界土壤类型及中国土壤类型分布 一、中国主要土壤类型 土壤名称分布地区形成条件一般特征 砖红壤岛、雷州半岛、西双版纳和岛南部,大致位于北纬22°以南地区。热带季风气候。年平均气温为23~26℃,年平均降水量为1600~2000毫米。植被为热带季雨林。风化淋溶作用强烈,易溶性无机养分大量流失,铁、铝残留在土中,颜色发红。土层深厚,质地粘重,肥力差,呈酸性至强酸性。 赤红壤滇南的大部,广西、的南部,的东南部,以及省的中南部,大致在北纬22°至25°之间。为砖红壤与红壤之间的过渡类型。南亚热带季风气候区。气温较砖红壤地区略低,年平均气温为21~22℃,年降水量在1200~2000毫米之间,植被为常绿阔叶林。风化淋溶作用略弱于砖红壤,颜色红。土层较厚,质地较粘重,肥力较差,呈酸性。

红壤和黄壤长江以南的大部分地区以及盆地周围的山地。中亚热带季风气候区。气候温暖,雨量充沛,年平均气温16~26℃,年降水量1500毫米左右。植被为亚热带常绿阔叶林。黄壤形成的热量条件比红壤略差,而水湿条件较好。有机质来源丰富,但分解快,流失多,故土壤中腐殖质少,土性较粘,因淋溶作用较强,故钾、钠、钙、镁积存少,而含铁铝多,土呈均匀的红色。因黄壤中的氧化铁水化,土层呈黄色。 黄棕壤北起岭、淮河,南到大巴山和长江,西自青藏高原东南边缘,东至长江下游地带。是黄红壤与棕壤之间过渡型土类。亚热带季风区北缘。夏季高温,冬季较冷,年平均气温为15~18℃,年降水量为750~1000毫米。植被是落叶阔叶林,但杂生有常绿阔叶树种。既具有黄壤与红壤富铝化作用的特点,又具有棕壤粘化作用的特点。呈弱酸性反应,自然肥力比较高, 棕壤半岛和辽东半岛。暖温带半湿润气候。夏季暖热多雨,冬季寒冷干旱,年平均气温为5~14℃,年降水量约为500~1000厘米。植被为暖温带落叶阔叶林和针阔叶混交林。土壤中的粘化作用强烈,还产生较明显的淋溶作用,使钾、钠、钙、镁都被淋失,粘粒向下淀积。土层较厚,质地比较粘重,表层有机质含量较高,呈微酸性反应。 暗棕壤东北地区大兴安岭东坡、小兴安岭、广才岭和长白山等地。中温带湿润气候。年平均气温-1~5℃,冬季寒冷而漫长,年降水量600~1100毫米。是温带针阔叶混交林下形成的土壤。土壤呈酸性反应,它与棕壤比较,表层有较丰富的有机质,腐殖质的积累量多,是比较肥沃的森林土壤, 寒棕壤(漂灰土)大兴安岭北段山地上部,北面宽南面窄。寒温带湿润气候。年平均气温为-5℃,年降水量450~550毫米。植被为亚寒带针叶林。土壤经漂灰作用(氧化铁被还原随水流失的漂洗作用和铁、铝氧化物与腐殖酸形成螯合物向下淋溶并淀积的灰化作用)。土壤酸性大,土层薄,有机质分解慢,有效养分少。 褐土、、三省连接的丘陵低山地区,关中平原。暖温带半湿润、半干旱季风气候。年平均气温11~14℃,年降水量500~700毫米,一半以上都集中在夏季,冬季干旱。植被以中生和旱生森林灌木为主。淋溶程度不很强烈,有少量碳酸钙淀积。土壤呈中性、微碱性

中国土壤区划

中国土壤区划 本区划采用的土壤区域、土壤地区、土区三级分区制,是在《我国的土壤》所附“中国土壤分区图”的基础上,参照席承藩、张俊民1982 年所编“中国土壤区划图”中的三级区予以补充、修改编制而成。 土壤区域全国土壤区划一级单元。反映我国土纲组合群体结构与大农业生产的概括特征,体现我国生物气候条件大范围的不均衡性,及其所影响到的土壤性状与农、林、牧业布局的重大差异,据此将全国分为三个不同的土壤区域:Ⅰ.东部森林土壤区域;Ⅱ.西北草原、荒漠土壤区域;Ⅲ.青藏高山草甸、草原土壤区域。 土壤地区全国土壤区划二级单元。反映土壤区域内部生物、气候条件不同引起较大范围地带性土纲或土类组合的差异。同一土壤地区内,具有大体相近的水热条件和土地生产特点,农、林、牧生产发展的方向较为一致。据此将东部森林土壤区域划分出华南、滇南砖红壤、水稻土(Ⅰ1)等6个土壤地区;西北草原、荒漠土壤区域划分出内蒙古黑钙土、栗钙土、棕钙土(Ⅱ1)等3个土壤地区;青藏高山草甸、草原土壤区域划分出青藏东部亚高山、高山草甸土(Ⅲ1)等3个土壤地区,共计12个土壤地区。 土区全国土壤区划三级单元。反映土壤地区内部生物、气候条件或地域性因素(地形、水文等)不同引起的土类或土类组合的差异。同一土区内,具有比较一致的水热条件和土地生产力,农、林、牧生产的配置和改良利用也相近似。

据此东部森林土壤区域共分44个土区,西北草原、荒漠土壤区域共分20个土区,青藏高山草甸、草原土壤区域共分8个土区,共计72个土区。 Ⅰ.东部森林土壤区域大体位于大兴安岭、燕山、太行山、中条山、秦岭、岷山、大雪山、横断山一线以东地区,面积约占全国土地总面积的44.43%。人口密集,耕种集约,农业生产历史悠久。耕地和人口数量均占全国总数的90%以上,是我国农业、林业和经济作物的重要产区。 这里濒临海洋,季风进退活跃,降水充沛。年降水量在500-1000毫米以上,大气湿润程度高,适宜各种林木生长。因而从南到北随着热量条件的变化存在着不同类型的森林,相应形成各类不同的地带性森林土壤。①在最南部的海南岛、雷州半岛、西双版纳、台湾南部的热带雨林或季雨林地带形成砖红壤和砖黄壤,是我国橡胶的主要产地,并盛产甘蔗、咖啡、可可、香蕉、菠萝、胡椒等热带经济作物,农作物以水稻为主,可一年三熟:②在云南、“两广”、福建南部、台湾中部的南亚热带季雨林地带形成赤红壤和赤黄壤,是砖红壤与红壤之间的过渡类型,既能种植柑桔、油茶等亚热带经济林木,又能种植木瓜、芒果、菠萝、洋桃、龙眼、荔枝等热带果木,农作可一年三熟;③在赤红壤以北的江南及四川盆地南缘和台湾北部的广大中亚热带常绿阔叶林地带形成红壤和黄壤,多毛竹、茶叶、油茶、油桐、桑、漆、柑桔、枇杷等经济林木,盛产水稻,年可二熟;④在秦岭、淮河以南的北亚热带落叶阔叶林和常绿阔叶林交织的地带形成黄棕壤和黄褐土,具有南北过渡地带的特点,为稻、麦两熟地区,也可种植一定比例的双季稻,柑桔、茶叶、油茶、枇杷等经济林果在局部小气候条件下可种,否则遭受冻害;⑤在辽东、华北暖温带落叶阔叶灌木林地带形成棕壤和褐土,已过渡为北方旱作农业,盛产棉、麦、玉米、甘薯,二年三熟,最南部可一年二熟,经济林木以苹果、核桃、红枣、梨等著称;⑥在东北温带针、阔叶混交林地带形成暗棕壤,其北端大兴安岭寒温带针叶林形成漂灰土,主产红松、落叶松、樟子松、柑、桦等木材,是我国重要的用材林基地,森林茂密,素有林海之称,旱作一年一熟。 在这些地带性土壤中,尚有不少非地带的隐域土壤与之呈组合共存的类型:如南海诸岛麻疯桐林下因珊瑚礁和鸟粪影响形成的磷质石灰土;海南岛西南和云南沅江河谷因干热风影响形成的燥红土;广西、云南、贵州等地因石灰岩影响形成零星分布的红、棕、黑、黄等色的石灰(岩)土;四川盆地中因紫色砂岩影响形成的紫色土;华北平原因地下水影响形成的黄潮土和砂姜黑土;滨海平原因海水浸渍影响形成的滨海盐土;东北三江平原因地表滞水和低洼积水影响形成的白浆土和沼泽土;关中渭河宽谷因长期施用土粪叠加而成的娄土;江南各地因长期种稻形成的水稻土等。它们与上述不同地带性土壤相嵌并存,致使区域土壤利用形成地区性分异。 本区域土壤利用治理方面存在的问题,主要是水土流失严重,大面积低产红壤与潜育水稻土、盐渍土需要改良。因此大力营造和保护各种林木,绿化荒山荒坡;注意合理排灌,减少盐碱与潜育化危害;增施化肥和有机肥,提高土壤肥力,是合理利用治理本区域土壤资源的重要途径。

我国土壤类型及分布

砖红壤:海南岛、雷州半岛、西双版纳和台湾岛南部,大致位于北纬22°以南地区。 赤红壤:滇南的大部,广西、广东的南部,福建的东南部,以及台湾省的中南部,大致在北纬22°至25°之间。为砖红壤与红壤之间的过渡类型。 红壤和黄壤:长江以南的大部分地区以及四川盆地周围的山地。 黄棕壤:北起秦岭、淮河,南到大巴山和长江,西自青藏高原东南边缘,东至长江下游地带。是黄红壤与棕壤之间过渡型土类。 棕壤:山东半岛和辽东半岛。 暗棕壤:东北地区大兴安岭东坡、小兴安岭、张广才岭和长白山等地。 寒棕壤(漂灰土):大兴安岭北段山地上部,北面宽南面窄。 褐土:山西、河北、辽宁三省连接的丘陵低山地区,陕西关中平原。 黑钙土:大兴安岭中南段山地的东西两侧,东北松嫩平原的中部和松花江、辽河的分水岭地区。 栗钙土:内蒙古高原东部和中部的广大草原地区,是钙层土中分布最广,面积最大的土类。 棕钙土:内蒙古高原的中西部,鄂尔多斯高原,新疆准噶尔盆地的北部,塔里木盆地的外缘,是钙层土中最干旱并向荒漠地带过渡的一种土壤。 黑垆土:陕西北部、宁夏南部、甘肃东部等黄土高原上土壤侵蚀较轻,地形较平坦的黄土源区。 荒漠土:内蒙古、甘肃的西部,新疆的大部,青海的柴达木盆地等地区,面积大。 高山草甸土:青藏高原东部和东南部,在阿尔泰山、准噶尔盆地以西山地和天山山脉。 高山漠土:藏北高原的西北部,昆仑山脉和帕米尔高原。 济南市土壤类型依地形、水文、气候、植被、母岩、母质等自然条件的差异及人为生 产活动的影响,在全市范围内由南到北、从高到底,依次分布着显域性土壤棕壤、褐 土,隐域性土壤潮土、砂姜黑土、水稻土、风砂土6个土类,13个亚类,27个土属, 72个土种。 一、棕壤又称棕色森林土,是在暖温带湿润半湿润,落叶阔叶林下形成的地 带性土壤。全市共有399.7平方公里,占全市总土壤面积的9.1%。集中分布于长清、 历城、章丘三县南部砂石低山丘陵区,海拔一般在200~988.8米之间。此土体通体无 石灰反应或表层有微石灰反应,PH值为6.5~7,一般呈微酸性,有明显的的淋溶作 用、粘化作用和生物积累作用。在酸性岩山区,从上到下分布着两个亚类:(一)棕壤 性土是棕壤发育处于最年幼阶段的亚类。分布于济南市南部由酸性花岗岩、片麻岩等 组成的低山、丘陵的中上部,母质为酸性岩的残、坡积物。土壤的主要特点是层薄质 粗,一般厚度仅10~30厘米,下部为半风化的母岩。土壤呈微酸性,无石灰反应,颜 色随岩性不同而异,质粗砾多,孔隙大,疏松,不抗旱,保水保肥能力差,养分贫瘠, 是山地丘陵区最瘠薄的土壤。土壤无剖面发育,只有在荒草坡或林地有厚约5~10厘 米的草根层(A层),其下即为母岩的半风化物(C层),故剖面构型多为A-C型。因山 高坡陡,植被稀疏,水土流失严重,是一种侵蚀类型的土壤。现状一般是林地与荒草

中国土壤侵蚀分区及土壤流失调查_杨新

第20卷第4期 2011年8月自然灾害学报JOURNAL OF NATURAL DISASTERS Vol.20No.4Aug.2011收稿日期:2011-03-08;修回日期:2011-06-10 作者简介:杨新(1976-),女,博士,主要从事气候变化研究.E- mail :yangxinhb@gmail.com 文章编号:1004-4574(2011)04-0131-06 中国土壤侵蚀分区及土壤流失调查 杨新 (北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院,北京100875) 摘要:当前我国水土流失严重。治理水土流失需要掌握水土流失的现状,以土壤侵蚀分区为基础 的水土流失调查高效可靠。在研究比较以往土壤侵蚀分区方案方法的基础上,尝试进行了中国的土 壤侵蚀分区, 并选择具体区域调查了土壤流失状况。首先根据各区域的土壤侵蚀外营力、侵蚀量等量化指标,将全国分为4个1级区,各1级区内再划分2级、 3级区。以东北黑土漫岗丘陵区为例进行的水土流失调查表明,该区域的土壤侵蚀模数大于水利部《土壤侵蚀分类分级标准》中规定的容许 流失量,因而急需采取水保措施。 关键词:土壤侵蚀;侵蚀分区;土壤流失调查 中图分类号:S159文献标志码:A Stud of soil erosion regionalization and soil loss survey in China YANG Xin (College of Global Change and Earth System Science ,Beijing Normal University ,Beijing 100875,China ) Abstract :Soil erosion zoing could provide credible information on the soil loss all about the country ,which is the foundation of water and soil conservation.Based on a detailed discussion about the previous methods ,a scheme of soil erosion zoning in China was founded.Four first-grade soil erosion zoning in China were proposed.Second-grade and third-grade zoings were also put forward.A soil loss survey of the regions of low mountain ,hills and hill-ock in northeast China was made as an example.Results show that the soil erosion modulus of this region is more greater and some water and soil conservation should be carried out in this region. Key words :soil erosion ;erosion regionalization ;soil loss survey 土壤是一个国家最重要的自然资源,是农业发展的物质基础。没有土壤就没有农业,也就没有人们赖以 生存的衣、食等基本原料。当前土壤侵蚀已经成为世界性的问题,全世界土壤侵蚀面积已达2500万km 2,占 陆地面积的16.8%, 全球有27%的耕地受到土壤侵蚀威胁[1]。土壤侵蚀过去是、现在仍然是土地退化的一个主要原因[2]。 我国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一,主要侵蚀类型水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀等在我国均有发生。我国地域辽阔,土壤侵蚀的成因复杂,特点迥异,要准确掌握全国水土流失状况很不容易。同时水土流失是气候、土壤、地形、植被以及人类活动综合作用的结果,具有显著的空间分异特征,那么在土壤侵蚀分 区基础上, 选择代表性区域调查水土流失状况将会事半功倍。而且,在分区基础上确定代表性样点进行长期定位监测,则可得到各个区域水土流失的现状及其动态变化过程,这正是进行土壤侵蚀分区的意义之所在。土壤侵蚀分区方案确定后,就可以从最低级别入手,估算土壤流失量,然后逐级汇总得到全国的土壤流失情

中国各地区土壤有机质分布规律

中国各地区土壤有机质分布规律及原因 摘要:通过分析得出土壤有机质分布规律:中等温度、中等适度地区暨温带草甸草原地区土壤中有机质含量最高,由温带半湿润草甸草原向温带荒漠区和南方高温高湿区过渡,土壤有机质含量都逐渐降低。影响土壤有机质含量的因素主要是有机质的供应量及有机质的转化量。 关键词:土壤 有机质 0 引言 土壤有机质是土壤中的重要组成成分之一,可分为两大类:非特异性土壤有机质和土壤腐殖质。前者主要来源于动、植物残体和施入的有机肥及翻压的绿肥。后者是在土壤中微生物参与作用下形成的,含有多种功能团的带芳香族核的高分子有机化合物。 影响土壤有机质含量的因素主要是有机质的供应量及有机质的转化量。影响有机质供应量的主要因素是植物、动物的数量和种类,影响有机质转化的因素主要有温度、水分、空气、土壤质地与酸碱性、有机物质的组成等。植物是土壤有机质的生产者,植物的种类、数量和成分不同会影响土壤腐殖质的积累及合成的类型;动物是土壤有机物的利用者,死亡的残体进入土壤参与土壤有机质的转化,有些生活在土壤中的动物能改善土壤的物理和化学性质;微生物是土壤有机质的分解者。分析土壤有机质含量的差异可以从以上几个方面入手。 1 不同地区表层土壤有机质分布规律 图1 中国部分地区土壤表层有机物含量分布图0.002.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 宁夏银川碱土山西草原风沙土风沙土山 西草甸盐土盐土四川大竹紫色土新 疆玛纳斯灰漠土新疆 准葛尔盆地棕钙土上海滨海盐土上海水稻土上海潮土黑龙江查哈 阳农场草甸土湖 南 桃园红壤内蒙翁牛特旗黑钙土南京黄棕壤嫩江黑土珠峰地区灰 化 土 辽宁千山棕壤 有机质/% A层B层C层

区域土壤侵蚀研究分析

第13卷第1期水土保持研究Vo l.13 N o.1 2006年2月Resear ch o f Soil and Water Conserv ation Feb.,2006 区域土壤侵蚀研究分析 周为峰1,2,吴炳方1 (1.中国科学院遥感应用研究所,北京 100101;2.中国科学院研究生院,北京 100039) 摘 要:对目前区域尺度上土壤侵蚀评价的主要研究内容进行了归纳。以时间为轴,将区域尺度上的土壤侵蚀评价分为区域土壤侵蚀现状调查与评价、区域土壤侵蚀动态分析和区域土壤侵蚀状况的模拟与预测。其中区域土壤侵蚀现状又被区分为土壤侵蚀风险评价和侵蚀量估算。 关键词:区域;土壤侵蚀;分析 中图分类号:S157 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2006)01-0265-04 Analysis of Soil Erosion Research on Regional Scale ZHOU W ei-feng1,2,WU Bing-fang1 (1.I nstitute of Remote Sensing Ap p lications,Chinese A cadem y of Sciences,B eij ing100101,China; 2.G raduate S chool of the Chinese A cadem y of Sciences,Beij ing100039,China) Abstract:T he studies o f soil er osio n a ssessment o n r egional scale is r educed to three catego r ies depending o n tempor al scales. T ho se ar e soil er osio n act ua l status sur vey and assessment o n r egional scale,r egional dynamic change analysis o f so il ero sion status,and situatio n simulatio n.So il er osio n actual stat us sur vey and assessment o n r egio nal scale also can be divided int o soil ero sio n r isk ra nking and soil loss quantitativ e assessment. Key words:reg io nal scale;soil er osio n;analy sis 1 引 言 人们对土壤侵蚀的认识存在非常明显的差异。不同研究者的研究目的、方法有所不同。研究尺度也存在差异。如土壤物理、土壤肥力等研究者,主要关心土地农业生产相关问题,研究尺度较小,侧重地块、坡面和小流域研究;环境保护与水源保护研究者以小、中尺度为主;而流域水文、库坝工程和灾害防治等研究者在多种尺度研究[1]。区域尺度上的土壤侵蚀调查是土壤侵蚀监测的重要内容,在我国又被称为水土保持或水土流失宏观监测[2],是我国生态环境监测中具有独特内容的、不可替代的重要分支[3]。土壤侵蚀本身是区域土地资源利用变化的重要驱动力[4],与区域土地利用规划和管理密切相关。许多研究者从指标因子的选择和分级标准[5,6]、监测体系的建立[7]、空间信息技术的应用[8]、数据质量保证[9]等不同角度,对区域尺度上的土壤侵蚀评价进行了研究。如果从时间尺度考虑,以研究关注的当前时段为基点,以不同研究所涉及的时间范围为依据,区域尺度上的土壤侵蚀评价可以被区分为:现在时——区域土壤侵蚀现状调查与评价,又可分为区域土壤侵蚀风险评价和侵蚀量估算;过去时——区域土壤侵蚀状况变化的动态分析,主要涉及区域土壤侵蚀状况的变化检测、驱动力分析与环境影响评价等;将来时——区域土壤侵蚀状况的模拟与预测,涉及环境因子改变如全球环境变化背景下的区域土侵蚀状况变化模拟和预测。2 区域土壤侵蚀现状调查 区域土壤侵蚀现状调查是指以研究进行的当前时段的土壤侵蚀状况为研究对象,对区域土壤侵蚀状况进行调查与评价,了解区域尺度上侵蚀发生的范围与强度。根据研究目的和研究内容,区域土壤侵蚀的研究又可以分为侵蚀风险评价和侵蚀量估算等两个主要方面。 2.1 区域土壤侵蚀风险评价 区域土壤侵蚀风险(Soil ero sion r isk)是指区域环境中土壤在遭受侵蚀外营力作用时发生侵蚀的敏感性或易遭受侵蚀的程度,由区域的自然环境要素综合决定。土壤侵蚀是生态环境恶化的主要原因[10]。土壤侵蚀风险是一段时间内区域生态环境质量的指针。区域侵蚀风险调查(监测或评价)是区域生态环境调查与评价的组成部分,其指标与区域生态环境监测、陆地资源监测的指标存在着重叠。脆弱生态环境的评估就涉及土壤侵蚀以及其它土壤问题和其它环境问题,其指标[11]与土壤侵蚀潜在危险分级评级标准[12]类似。区域土壤侵蚀风险调查的重点是确定风险等级和找出不同侵蚀风险下受影响的面积。区域侵蚀风险评价的结果是一系列不同风险程度的等级,表示区域内空间上某一范围遭受侵蚀的风险程度,是一种定性评价的结果。其调查的重点是找出不同侵蚀风险下受影响的面积,绘制侵蚀风险地图,标识出那些易于土壤退化的区域以帮助环境保护政策的制定。 区域发生侵蚀一方面需要有产生侵蚀的外营力,主要是 收稿日期:2005-04-01  基金项目:官厅密云水库上游水土保持监测系统(HW-S TBC2002-01)  作者简介:周为峰(1978—),女,博士生,主要从事遥感与地理信息系统应用及生态环境监测等领域研究工作。

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