北京师范大学地理科学学部
基于多源数据产品集成分类制作的青藏高原现状植被图
基于多源数据产品集成分类制作的青藏高原现状植被图
张慧;赵涔良;朱文泉
【期刊名称】《北京师范大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2021(57)6
【摘要】充分利用多源植被分类/土地覆盖分类产品各自的优势,通过专门设计与青藏高原植被类型相适应的植被分类体系,选用集成分类方法,在数据可靠性的基础上遵循一致性的原则,制作了青藏高原现状植被图,其在现势性、分类体系的针对性和分类精度上均表现更优.从分类结果的现势性来看,青藏高原现状植被图较早期中国植被图能更好地反映青藏高原植被覆盖现状;从分类体系的针对性来看,青藏高原现状植被图采用了针对青藏高原植被专门设计的分类体系,有利于从多源数据产品中充分提取出具备高可靠性和一致性的植被覆盖信息;从分类精度来看,青藏高原现状植被图的总体精度(78.09%,Kappa系数0.75)较已有相关数据产品提高了
18.84%~37.17%,特别是对草地、灌丛等植被类型的分类精度有明显提升.
【总页数】9页(P816-824)
【作者】张慧;赵涔良;朱文泉
【作者单位】北京师范大学地理科学学部;北京师范大学地理科学学部
【正文语种】中文
【中图分类】K903
【相关文献】
1.基于AutoCAD的数字化植被图制作方法
2.基于ArcGIS的专题地图制作--以敦煌阳关国家级自然保护区植被图为例
3.生态环境影响评价中基于3S技术植被图制作
4.基于概率犹豫模糊信息集成算法的数据产品选择
5.基于集成一致性的多源跨领域情感分类模型
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北师大考博辅导班：2019北京师范大学地理科学学部考博难度解析及经验分享
北师大考博辅导班：2019北京师范大学地理科学学部考博难度解析及经验分享北京师范大学学术学位博士生选拔方式包括公开招考、“申请-审核”、硕博连读和本科直博四种方式。
实行“申请-审核”方式的学部院系有教育学部、心理学部、物理学系、天文系、全球变化与地球系统科学研究院、化学学院等。
硕博连读仅限本校在读的二年级学术学位硕士生申请，一般在每年的12月份进行。
本科直博生主要接收全国重点大学理工科类优秀应届本科毕业生，一般在每年的9-10月进行。
下面是启道考博辅导班整理的关于北京师范大学地理科学学部考博相关内容。
一、院系简介北京师范大学地理科学学部成立于2016年11月，学部以地理学为主体，包含测绘科学与技术和安全科学与工程等多个相关学科，近年来在国内外学科评估中取得了优异的成绩，是中国地理学教学、科研和社会服务的重要基地。
学部内设7个二级机构：地理学院、自然资源学院、遥感科学与工程研究院、陆地表层系统科学与可持续发展研究院、地理数据与应用分析中心、减灾与应急管理研究院以及地表过程与资源生态国家重点实验室。
学部现设5个本科生专业：地理科学（师范）、自然地理与资源环境、人文地理与城乡规划、地理信息科学以及资源环境科学专业，共有在读本科生460余人。
学部现有一级学科博士点1个、一级学科硕士点4个、二级学科硕士点9个，共有在读研究生近900人，已经形成了完善的多学科、多层次的人才培养体系。
学部直接参与地表过程与资源生态国家重点实验室和遥感科学国家重点实验室部分方向建设与管理，保障教育部和北京市7个省部级研究平台高效运行，先后建设完成风沙过程、土壤过程以及气候变化过程研究的大型模拟装置，围绕土壤侵蚀、生态水文过程、海冰资源利用等研究方向建立了系列野外长期观测台站，为进一步提升科研水平奠定了良好基础。
地理科学学部将秉承北京师范大学团结、务实、向上的优良传统，不断改革、创新、开放、交流，为培养一流人才、创建一流学科做出更大的贡献。
北京师范大学地理科学学部教职工校外兼职申请表
学部意见
单位公章：负责人签名：年月日
附件1
北京师范大学地理科学学部教职工校外兼职申请表
所在二级单位：填写日期：
姓名
工号
岗位类别及等级
从及年均兼职时长
担任职务
是否与本职有关
□是□否
兼职报酬
兼职工作内容
申请理由
本人声明
本人在兼职期间遵守《地理科学学部教职工校外兼职管理办法（暂行》和学校其他管理规定，在完成本职工作任务、认真履行本职岗位职责的前提下，依法依规适度开展校外兼职活动。
北京师范大学地理学与遥感科学学院各专业介绍及就业方向
一、研究生的就业优势有哪些？1、更强的专业和科研能力本科四年只是打基础，真正的专业学习在研究生阶段才开始。
研究生阶段通过系统而扎实的专业学习，与导师更为贴近的直接交流，以及不时的课题研究机会，能够为未来的学习和工作奠定一整套坚实的理论基础。
2、更高层次的社会关系积累①研究生本身就是足以吸引关系的磁石。
而且，相对本科生，一些工作机会也更愿意去找研究生以增加公司的光环；②研究生同学圈子本身就形成一张层次很高的人际资源网络；③通常情况下，导师多年积累的社会网络可以为你所用。
不仅在学术交流方面，更在就业方面。
3、毕业时的就业优势①政策更宽松，很多大城市对于研究生的准入制度相对本科生宽松很多；②就业机会更多，通常工作招聘上面只招硕士学历以上的占28%，只招本科的占11%，剩下的61%兼招研究生和本科生，而且一般研究生优先；③就业层次更高，同样的单位招聘，通常情况下提供给研究生的岗位一般都是部门主管、高级研究人才、管理人员等，而提供给本科生的岗位则往往只是文秘、销售等简单工作；④待遇更为优厚，首先是薪金待遇；其次是福利待遇。
为了争夺人才，许多单位都给予研究生更好的住房待遇等；⑤发展前景更好，国家机关和事业单位都已制定相关政策，研究生在晋升、晋级等方面均要比本科生起点高、速度快；企业方面虽然没有硬性政策，但出于争夺人才的考虑，研究生也更被看重，发展前景也要更好。
二、影响研究生就业的因素？1、从研究生自身上看①“被动考研”现象，通过近几年的高校本科扩招,带来了本科毕业生人数的增加,同时加大了就业难度。
为了推迟就业,考研成为众多应届本科毕业生的动机。
《北京晚报》与搜狐教育频道的调查显示,由于毕业生过多所带来的就业压力是考研的最大动力。
调查中,60%的人明确表示考研是为了提高择业竞争力,有21%的人考研的原因是“择业压力大,先考研再说”,只有16%的人会因为“对专业有兴趣”而考研。
②自身素质不高，一些研究生学习兴趣不大、自觉性差,加上没有太多的硬性考核,使得好多人没有学习目标。
2019 届北京师范大学优秀毕业生获奖名单公示
2019届北京师范大学优秀毕业生获奖名单公示教育学部：本科生:15人郑逸敏姜依彤石琬若王钰茹王诗棋杨卓尔田艺炜庆嘉琪周敬天牛晓杰张蓝文颜娟陈雅倩王新宇叶壮研究生:39人陈碧云陈梅浩崔盼盼邓敏嘉段天雪段雪婷方晨晨方舒怡付玉蕊高婷郭幸君何俊杰侯婉滢黄真贾姗李东琦梁洁姗刘奇刘一诺刘颖刘玉婷卢正天吕佳毛文婷钱鹤鹏石书奇史杰萍苏幼园孙丽蕾陶鑫萌王辉谢正立徐竺蕾闫丽雯杨青青张琛琛周晓丹朱俊华朱丽哲学学院：本科生：7人戴泊夫龚千容李泽钰梁楷之林珊容孙其英张欣欣研究生：5人韩笑杨迪之张晗赵濬昜支静阳经济与工商管理学院：本科生：24人艾美彤曹宇莲陈昊陈希阳陈颖成爽程卓邓思平杜思慧韩非胡舒涵胡文杰黄心艺李濛西李颖唐娜田明周王婧好王宇桐张皓嘉张佩玮张月遥赵静朱劲飞研究生：26人陈基平董宇薇高明雅高婷郝冬梅何康姜嘉许李灏李金润李文慧李扬马伟郄丽华任凯史岩王盖王亚楠颜琼玲杨晓林姚楠尹瑞升袁浩铭张娜娜张轩赵振阳郑涵钊法学院：本科生：11人常思怡陈奕欣郝泽琳金孟歆兰程耕任和和苏睿王月佳向博文张羽铭周劲黎研究生：25人王瑞剑赵英鹏戴小强刘键王晓蓝英珲赵琪孙卫东李想吕雪肖云飞林仕若孙梦远梁韵周妮王婧王思聪李明桐张强朱晓平王可人顾晓翠陈佳阳王亚琳张雍锭社会学院：本科生：3人代一萌卢霞邱倩云研究生：4人刘小燕宁静温腾龙张爽心理学部：本科生：13人曹玉卿陈子卓高芯芸谷菲吕瑾瑾屈楚烟宋子豪唐莹莹王赫许琳旋易尚文张子健孙国柱研究生：8人古典黄旎雯焦鲁宋潮龚一隆姜慧婷史敏王静宇体育与运动学院：本科生：10人付颖瑶吉祥江金丽刘晗沛宋顶烨吴汉一余鑫钰张浩东张小燕刘墨研究生：9人帅旭梅孙翼王铭聪杨波姚梦张静怡张琪赵梦楠郑雅洁文学院：本科生：25人陈蓝钰从恩竹封琳冯婧仪郭奥黄筱栩李敬文李静宜李淼李敏婧刘小问龙智慧洛柏森马宇晗庞博王诗韵王梓涵肖雅文徐文清杨丽君尹明慧张传伟赵明霞郑芩朱金宜研究生：16人程浩芯程听何汉杰华鑫文黄晶李嘉华刘星谷罗文平钱荃孙雨晴陶楚歌吴丹凤吴桂超肖汉余丹邹梦然外国语言文学学院：本科生：15人陈荣华陈圣洁郭晓婷贾文艳黎彦言李忻宜李盈盈王润田肖斐文许岚清张声莉张瑶张元祺朱炳霖左华艺研究生：11人陈嫣高明杨贾虹源鲁仕齐马晴陶叶茂王明珺王伊鸣武启灵张开然周正东艺术与传媒学院：本科生：14人陈靖雯郭天孜郭笑颜蒋正邦李紫琛刘维琪孙天爱汪露琳王涵菁王柯宇薛羽佳张家荣张一帆周鑫研究生：10人范笑竹李澈李易繁刘韧彭妮邵宗艺王思博俞红张黎歆周正新闻传播学院：本科生：3人何林蔚刘晓东唐晟旻研究生：7人崔潇宇何苑金绍农刘盼盼杨嘉仪张菁阳张雅凌历史学院：本科生：12人陈至清陈子梁韩宗真洪英刘畅龙耀祥彭紫荆冉博文武瑞张端成赵昕昕郑伊楠研究生：7人李得聪刘楠刘卓异杨宇辰尹近赓郑德长钟传永数学科学学院：本科生：22人陈思洲初济群符康高昊弓嘉琪何岳寰黄一缘李帆李迎香廖宇科牛云鹏彭浦源田耕硕王戈飞王强王孝天王煦晨王乙涵翟浩宇章同祯赵佳周月林研究生：10人陈莹龚书钰黄华平雷昕李睿李珊珊刘军王周静徐真杨贺羽物理学系：本科生：16人陈越单婕茹杜晓娟符芷源郭佳洁胡静怡黄捷频贾文丽刘世宇刘宇轩罗欣娟温棚宇岳盈翟若迅张琳蕊张馨心研究生：7人褚莹琦崔翃彪方肖营耿伟鉴李霞英张陆峰赵芸赫化学学院：本科生：13人陈楠褚童郭文韬冷铭婉彭一宋石恺苏雨禾孙荣吴宇晴胥文佳张恺琦赵璇郑佳研究生：13人陈洁冯诗语韩苏娜焦晨李丹梁继影林柳刘凤泉龙姿莫覃超张照胜周凯翔祝欣天文系：本科生：2人李霄吕澈秋研究生：1人刘悦地理科学学部：本科生：11人陈晓郭爱伦郭琳黎晗颖刘舟王鹏王思菲王元慧余弘泳赵子杰周琳研究生：18人韩旭娇何睿何鑫侯静惟李娜刘晓凤马雯秋梅杰乔路明秦连杰王菜林王浩徐子涵许伟麟杨崇曜张领雁张雪蕾于歌唱婉统计学院：本科生：6人刘偲怡聂畅亓颢博任赫伍书缘赵哲研究生：8人丁馨蒋庆康逸刘玲孟凡孙煜西铃钰肖静环境学院：本科生：6人白富丽陈雅兰胡俊梅王嘉伟王洁熊翌灵研究生：7人李彦显梁明星孙昊冉王浩吴一鸣武雪徐逸生命科学学院：本科生：10人陈舒怡郭玉聪侯昱童李丹吕欢王云王云龙文诗丹西珂于梦菡研究生：9人高耀耀韩琦何毅蒋君翊柯锦秀罗雅文谢冰徐经纬朱頔信息科学与技术学院：本科生：9人曹书林刁诗哲冯玲云胡燕凤吕青松彭玉玲王一帆徐静乐张见齐研究生：4人毛妮妮王士一章珏左士刚政府管理学院：本科生：11人韩雨彤何立晗黄宇李卓遥卢思予任天佩汤明月王玥张凯赵少波周雨涵研究生：6人马宁耿颖超索怡敏余梦霞李博轩姜秉丞马克思主义学院：研究生：3人郭则瑞郭冬赵娜核科学与技术学院：研究生：3人岳宏鑫陈之景侯雅娟汉语文化学院：研究生：13人董星辰杜振香李盼盼李文思蔺雅芝刘启明陆遇川邱媛媛孙彦微王倩倩吴凡夏春亚张甜甜经济与资源管理研究院：研究生：2人何娟张诗怡水科学研究院：研究生：4人石榕涛王荣芳王伟张园园社会发展与公共政策研究院：研究生：9人邓舒洁郭雨黄锡琴刘家希宋寒田振楠杨梅于晓康袁林全球变化与地球系统科学研究院：研究生：4人陈雅婷吕鑫晨马旋王玉莹系统科学学院：研究生：1人吴宗柠中国基础教育质量检测协同创新中心：研究生：2人刘璐王帅鸣研究生院珠海分院研究生：12人董建苹高珏顾真榕何香萍黄翔宇姜宇孟祥标王朝明吴华清杨若晨郑剑萍周杨会。
块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响
第37卷第6期2023年12月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .37N o .6D e c .,2023收稿日期:2023-05-27资助项目:国家自然科学基金重点项目(41730748) 第一作者:陈磊(1994 ),男,博士研究生,主要从事土壤侵蚀与水土保持研究㊂E -m a i l :202031051014@m a i l .b n u .e d u .c n 通信作者:张卓栋(1984 ),男,博士,副教授,主要从事土壤侵蚀与水土保持研究㊂E -m a i l :z z h a n g@b n u .e d u .c n 块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响陈磊1,张卓栋1,2,李业桐1(1.北京师范大学地理科学学部,北京100875;2.北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875)摘要:喀斯特坡面伴随有大量直径>25c m 的块石出露,为探明块石出露对土壤理化性质的影响,以坡面4个块石出露的农地和1个对照组为研究对象,分析土壤理化性质空间变异特征㊂结果表明:(1)在块石出露的农地中,土壤容重㊁黏粒㊁粉粒和砂粒的变化分别为0.87~1.42g /c m 3,25.70%~41.80%,38.11%~51.60%,13.76%~27.54%,土壤容重㊁黏粒和粉粒空间变异性均为弱且高于对照组,砂粒空间变异性为中等且低于对照组㊂(2)土壤全碳㊁全氮㊁全磷㊁全钾变化分别为9.82~23.13,0.94~2.15,0.65~2.93,7.38~20.35g /k g ,土壤有效磷㊁速效钾的变化分别为1.44~2.63,7.35~106.02m g /k g ,空间变异性均为中等且高于对照组㊂(3)土壤容重㊁黏粒㊁粉粒与其他土壤理化性质的之间的关系总体上呈负相关,且相关性在块石出露的农地中比对照组更显著㊂砂粒与黏粒之间呈显著负相关,与其他土壤化学性质之间的关系总体上呈正相关㊂(4)块石出露数量㊁出露坡度㊁出露比率和出露高度,对土壤理化性质的影响具有复杂性,土壤理化性质的空间变异随块石出露特征不同而存在差异性㊂研究结果有助于深入理解喀斯特坡面块石出露对侵蚀过程和机制的影响,为土壤侵蚀和水土保持工作提供科学借鉴㊂关键词:喀斯特;坡耕地;块石出露;土壤理化性质;空间变异中图分类号:S 153;S 157.1 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)06-0228-10D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2023.06.029E f f e c t o fR o c kO u t c r o p p i n g o nS o i l P h ys i c o c h e m i c a l P r o p e r t i e s o nK a r s t S l o p i n g C r o pl a n d C H E N L e i 1,Z H A N GZ h u o d o n g 1,2,L IY e t o n g1(1.F a c u l t y o f G e o g r a p h i cS c i e n c e s ,B e i j i n g N o r m a lU n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100875;2.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f E a r t hS u r f a c eP r o c e s s e s a n dR e s o u r c eE c o l o g y ,B e i j i n g N o r m a lU n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100875)A b s t r a c t :I no r d e rt o i n v e s t i g a t et h ee f f e c to f r o c ko u t c r o p so ns o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o pe r t i e s ,f o u rr o c k o u t c r o p s a n d o n e c o n t r o lg r o u p w e r e u s e d t o a n a l y s e th e s p a ti a l v a r i a b i l i t y o f s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o pe r t i e s .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t :(1)I n t h e s l o p i n g c r o p l a n dw i t h r o c ko u t c r o p p i n g ,t h e v a r i a t i o n r a n ge of s o i l b u l k d e n s i t y ,c l a y,s i l t ,a n d s a n dw a s0.87~1.42g /c m 3,25.70%~41.80%,38.11%~51.60%a n d13.76%~27.54%,r e s p e c t i v e l y .T h es p a t i a l v a r i a t i o no f s o i lb u l kd e n s i t y ,c l a y a n ds i l tw a sw e a ka n dh i g h e rs pa t i a l v a r i ab i l i t y t h a n t h a t o f t h ec o n t r o l .T h e s p a t i a l v a r i a b i l i t y of s a n dg r a i n sw a sm o d e r a t e a n d l o w e r th a n t h a t o f t h e c o n t r o l .(2)T h e s p a ti a l v a r i a b i l i t y o f s o i l t o t a l c a r b o n ,t o t a l n i t r o g e n ,t o t a l p h o s p h o r u s a n d t o t a l p o t a s s i u m r a n g e d f r o m9.82t o 23.13,0.94t o 2.15,0.65t o 2.93a n d 7.38t o 20.35g /k g ,r e s p e c t i v e l y ,w h i l e t h e s pa t i a l v a r i ab i l i t y o f s o i l e f f ec t i v e p h o s p h o r u s a nd f a s t -a c t i n gp o t a s s i u mr a n ge df r o m1.44t o 2.63a n d 7.35t o 106.02mg /k g ,r e s p e c t i v e l y ,a l lw i th m e di u m a n dh i g h e rs p a t i a lv a r i a b i l i t y t h a nt h ec o n t r o l g r o u p.(3)S o i lb u l k d e n s i t y ,c l a y a n ds i l tw e r en e g a t i v e l y c o r r e l a t e dw i t ho t h e r s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o pe r t i e s ,a n d t h e c o r r e l a t i o n w a sm o r e s i g n if i c a n t i n t h e s l o p i ng c r o p l a n dw i th r o c ko u t c r o p pi n g t h a n t h a t o f t h e c o n t r o l g r o u p.T h e r ew a s a s i g n i f i c a n t n e g a t i v e c o r r e l a t i o nb e t w e e ns a n da n dc l a y,a n da p o s i t i v ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns a n da n do t h e r s o i l c h e m i c a l p r o p e r t i e s .(4)T h en u m b e r ,g r a d i e n t ,r a t i o ,a n dh e i g h to f r o c ko u t c r o p p i n g h a dac o m pl e x i m p a c t o n s o i l p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s .T h e s p a t i a l v a r i a t i o n o f s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o pe r t i e s v a r i e d w i t h t h e c h a r a c t e r i s t i c s of d i f f e r e n t r o c ko u t c r o p p i ng .Th e r e s e a r c h r e s u l t s c o n t ri b u t e t o a d e e p e r u n d e r s t a n d i n g of t h e i m p a c t o f r o c ko u t c r o p p i ng o n th e e r o si o n p r o c e s s a n d m e c h a n i s mo nk a r s t s l o pe ,a n d p r o v i d e s c i e n t if i cr e f e r e n c e f o r s o i l e r o s i o na n d s o i l c o n s e r v a t i o nw o r k.K e y w o r d s:k a r s t;s l o p i n g c r o p l a n d;r o c ko u t c r o p p i n g;s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s;s p a t i a l v a r i a t i o n喀斯特地貌是全球地貌多样性的重要组成部分,约占全球地表面积的12%[1]㊂贵州省是我国西南喀斯特地貌的典型代表区,也是世界上面积最大的连续喀斯特分布区[2]㊂喀斯特坡面生态系统具有脆弱性和独特性,其特点是地表崎岖㊁土层瘠薄且不连续[3],并伴随着大量直径>25c m且形状不规则的块石出露㊂此外,该地区人口稠密,贫困发生率较高[4]㊂因此,为提高粮食产量,在人类耕垦的历史过程中,坡耕地被广泛开垦,导致土壤侵蚀和石漠化等生态环境问题接踵而来㊂土壤是一种有限资源,其对生物多样性的演变㊁气候变化㊁公共卫生和粮食安全至关重要[5]㊂然而,土壤侵蚀通常被认为是严重的社会㊁经济㊁生态和环境问题㊂土壤侵蚀不仅导致土地退化㊁土壤肥力和作物产量下降,还导致水库淤塞㊁河道淤积和水质污染等自然灾害[6-7]㊂土壤理化性质是影响土壤侵蚀强度的重要因素之一,在空间尺度上存在相对变异性,从而导致土壤侵蚀的差异[8]㊂坡面块石出露是石漠化演替的表征,对土壤形成过程和土壤理化性质具有重要影响[9],而土壤理化性质在坡面生态系统的健康发展过程中具有关键作用㊂因此,有必要量化块石出露坡耕地不同空间位置土壤理化性质的变化,有助于深入理解块石出露对坡面侵蚀过程和机制的影响㊂受自然因素(气候㊁生物㊁母质㊁地形㊁时间)和人类活动的影响,土壤理化性质在区域空间尺度上存在显著差异性㊂目前,在喀斯特地区,已有研究分析土地利用方式[10-11]㊁石漠化强度[12]㊁母质类型[13]㊁岩层倾向[14]㊁植物多样性[15]㊁地形㊁人类耕作[16]㊁施肥和灌溉等[17]措施对土壤理化性质的影响㊂地形因素直接影响地表径流的再分配,地表径流在坡面块石出露的影响下,改变径流的产流面积和路径,从而间接影响土壤理化性质及侵蚀过程[18-19]㊂陈磊等[20]研究发现,喀斯特坡面块石上下不同部位土壤含水量有显著差异,因此,块石出露及其形状对土壤水分入渗具有显著影响[21]㊂土壤中物质运移和养分的迁移转化受土壤含水量影响明显,土壤含水量越高,保墒时间越长,促进土壤中物质的淋溶,进而改变和影响土壤的理化性质㊂然而,在喀斯特坡耕地中有块石出露的情况下,关于土壤理化性质在不同部位是否存在空间变异的研究甚少㊂鉴于此,通过对比分析同一喀斯特坡面4个块石出露的农地中土壤理化性质的空间差异,同时,将无块石出露的农地作为对照,揭示块石出露坡耕地中不同部位和深度土壤理化性质的空间变化特征,为土壤侵蚀和水土保持工作提供科学借鉴㊂1材料和方法1.1研究区概况研究区位于贵州省遵义市浒洋水小流域(106ʎ38'39ᵡE,27ʎ35'44ᵡN),该流域是贵州省重要的水土保持监测站㊂位于黔北喀斯特高原区,平均海拔1012.7 m,流域面积约20.9k m2㊂气候类型属于典型的亚热带湿润季风气候,年均气温14.6ħ,年降水量1024m m,降水主要集中在5 8月,降水类型主要以短历时强降雨为主㊂坡面地形特征主要是短陡坡,坡度范围1ʎ~ 18ʎ㊂坡面土壤类型为酸性黄壤,黏粒和粉粒含量较高㊂目前,主要的土地利用类型为耕地㊁林地㊁草地㊂玉米(Z e am a y s L.)㊁大豆(G l y c i n em a x L.)和油菜籽(B r a s s i-c a c a m p e s t r i s L.)是每年轮换的主要耕种作物㊂1.2供试材料2022年4 5月,对坡面农地中的主要耕作物和块石出露的情况进行详细的实地调查,5月2 7日进行土壤样品采集,期间无大雨和暴雨发生㊂为减小坡位㊁土地利用及降雨的空间差异对试验结果的影响,所选的5个样地均在坡中位置,并种植相同作物㊂选择4个典型的并伴随不同形状块石天然出露的玉米坡耕地,同时选择1个无块石出露的玉米坡耕地作为对照㊂基于调查发现,坡面的农地均为不连续的块状坡耕地,坡长约为10m㊂因此,在4个块石出露的坡耕地中布设长㊁宽分别为12,10m的样方,平均坡度范围为10ʎ~20ʎ,块石出露样地的具体信息见表1㊂在每个样方框内选择3个空间位置,上部㊁中部和下部,并在这3个空间位置上分别以条带式进行采样,每个条带上有5个采样点,每个采样点分为上(0 10c m)和下(10 20c m)2个土层采样(图1),每2个采样点之间间隔3m,块石出露样地共采集120个土样㊂在对照组中,以条带式采样,每个采样点分为上(0 10c m)和下(10 20c m)2个土层采样,每2个采样点之间间隔2m,对照组共采集20个土样㊂同时,用环刀共采集140个土样测量土壤容重㊂最后,在每1个块石出露的样方框内测量块石的数量㊁坡面的坡度㊁每1块块石的面积和高度㊂表1块石出露样地具体信息样地坡位土地利用块石数量坡度/(ʎ)块石出露率/%块石出露高度/c m K14918.1823.2928.10K23315.4721.3623.15K3坡中玉米2311.9125.0735.30K43113.0821.3026.71对照组013.2100922第6期陈磊等:块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响图1 坡面块石出露坡耕地土壤采样示意1.3 土壤理化性质测定土壤理化性质测定均在北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室进行,利用环刀法[22]测定土壤容重㊂所有土壤样品风干研磨,部分过2m m 尼龙筛,取0.2g 土放入50m L 烧杯,加入10m L10%H 2O 2,水浴加热充分反映去除样品中的有机质,然后加入2滴10%的H C l 去除碳酸盐,向烧杯中加入纯水并静置12h 以上,抽出上清液,重复3次,洗酸至p H 低于7,然后加入六偏磷酸钠后用手轻轻摇晃烧杯使土壤颗粒充分分散,最后用超高速智能粒度分析仪(M a s t e r s i z e r 3000)测定土壤粒度㊂土壤粒径分级采用美国制分级标准[23]方法,分为黏粒(0~2μm )㊁粉粒(2~50μm )和砂粒(50~2000μm )㊂其余每个土样过0.15m m 尼龙筛,每个土样用锡舟包裹80m g 左右,并用C N802碳氮元素分析仪(V e l p ,意大利)通过燃烧法[22]测定全碳㊁全氮㊂每个土样称取0.1g 加入消解灌,并加入2m L 氢氟酸㊁1m L 高氯酸和3m L 硝酸,使用微波消解萃取系统对土壤消解,消解完成后,将消解罐转移到赶酸板上,180ħ下赶酸至近一滴,然后倒入50m L 离心管中,加入25g 纯水,最后在电感耦合等离子体发射光谱仪上测定全磷㊁全钾和有效钾㊂有效磷首先通过浓盐酸和浓硫酸双酸浸提,然后采用钼锑抗比色法[22]测定㊂1.4 数据处理块石出露坡耕地和对照组土壤理化性质的空间变异性,采用单因素方差(O n e -w a y A N O V A )分析和L S D 多重比较,皮尔逊相关分析用于计算块石出露特征和土壤理化性质之间的关系㊂描述性统计包括K -S 正态分布检验㊁最小值㊁最大值㊁平均值㊁标准差(S D )和变异系数(C V )等㊂C V 用来反映土壤理化性质的空间变异性特征,当C Vɤ10%时,变异性为弱;当10%<C V <100%时,变异性为中等;当C Vȡ100%时,变异性为强㊂所有统计分析均使用I M BS P S S26㊁M i c r o s o f tE x c e l 2019和O r i gi nP r o 2023软件进行㊂2 结果与分析2.1 块石出露坡面土壤物理性质空间变异在不同块石出露的农地中,各土层之间的土壤容重和粒度与对照组存在显著差异㊂对照组土壤容重明显大于块石出露的农地,随着土层深度加深,容重均变大(图2a )㊂土壤容重在4个块石出露的农地中变化范围为0.87~1.42g /c m 3,在对照组中的变化范围为1.18~1.50g /c m 3(表2)㊂土壤容重的空间变异性为K 1>K 3>对照>K 2>K 4,总体上表现为弱变异,块石出露农地(9.18%)>对照(8.15%)㊂由图2可知,在10 20c m 土层,对照组中黏粒含量显著低于块石出露的农地,而粉粒和砂粒含量显著高于块石出露的农地㊂对于块石出露农地,黏粒和粉粒含量随土壤深度增加而增多,砂粒含量则减少,且在4个块石出露的农地中,粉粒含量在土层间无显著差异,而黏粒和砂粒则存在显著差异㊂由土壤物理特征描述性统计(表2)可知,在4个块石出露农地中,黏032水土保持学报 第37卷粒变化为25.70%~41.80%,在对照组中的变化为20.94%~28.37%,黏粒空间变异性均高于对照组,均值表现为弱变异(9.30%),对照组为弱变异(7.89%)㊂4个块石出露农地中,粉粒的变化为38.11%~51.60%,在对照组中的变化为46.92%~52.79%㊂粉粒空间变异性均高于对照组,均值表现为弱变异(4.74%),对照组为弱变异(3.14%)㊂砂粒在4个块石出露的农地中变化为13.76%~27.54%,在对照组中的变化为19.91%~32.14%,均值表现为中等变异11.02%,对照组为中等变异13.05%㊂注:不同小写字母表示块石出露地和对照组土层之间差异显著(p <0.05)㊂下同㊂图2 块石出露坡面土壤物理性质空间变异表2 块石出露坡面土壤物理性质描述性统计特征物理指标样地最小值最大值平均值ʃ标准偏差S DC V /%变异性K 10.871.421.15ʃ0.14c 0.1412.24中等K 21.061.411.23ʃ0.09b 0.097.51弱容重/(g㊃c m -3)K 30.911.401.18ʃ0.13b c 0.1310.91中等K 41.021.281.15ʃ0.07c0.076.06弱对照1.181.501.34ʃ0.11a0.118.15弱K 128.9740.0834.69ʃ2.97a2.978.55弱K 228.8241.2232.20ʃ2.78b c 2.788.63弱黏粒/%K 325.7041.8033.42ʃ3.24a b 3.249.68弱K 426.2640.1830.74ʃ3.17c 3.1710.32中等对照20.9428.3725.86ʃ2.04d2.047.89弱K 140.3950.0646.51ʃ1.95b 1.954.19弱K 242.9649.2046.42ʃ1.54b 1.543.31弱粉粒/%K 338.1151.6045.21ʃ2.72b 2.726.01弱K 438.8849.2045.84ʃ2.50b 2.505.46弱对照46.9252.7950.29ʃ1.58a 1.583.14弱K 113.7624.1818.60ʃ2.51c2.5113.49中等K 214.4526.6121.02ʃ2.26b 2.2610.74中等砂粒/%K 316.7723.6421.02ʃ1.59b 1.597.55弱K 414.9727.5422.90ʃ2.81a 2.8112.28中等对照19.9132.1423.54ʃ3.07a3.0713.05中等2.2 块石出露坡面土壤化学性质空间变异在不同块石出露的农地中,各土层间的C ㊁N ㊁P ㊁K 存在显著差异(图3)㊂全碳㊁全氮㊁全钾和速效钾132第6期 陈磊等:块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响含量在块石出露的农地中显著高于对照组,而全磷和有效磷含量显著低于对照组㊂表明块石出露增加农地的全碳㊁全氮㊁全钾和速效钾含量㊂除全钾之外,全碳㊁全氮㊁全磷㊁有效磷和速效钾含量均随着土层加深而减少㊂由土壤化学特征描述性统计(表3)可知,在4个块石出露的农地中,土壤C ㊁N ㊁P ㊁K 的空间变异与对照组存在显著差异㊂全碳的变化为9.82~23.13g /k g,在对照组中的变化为10.85~16.93g /k g ,全碳空间变异性均高于对照组,均值表现为中等变异17.33%,对照组为中等变异(11.09%)㊂全氮的变化为0.94~2.15g /k g ,在对照组中的变化为0.98~1.29g /k g ,全氮空间变异性均高于对照组,均值表现为中等变异(16.60%),对照组为弱变异(7.62%)㊂全磷的变化为0.65~2.93g /k g ,在对照组中的变化为1.43~2.17g /k g,全磷空间变异性均高于对照组,均值表现为中等变异(22.02%),对照组为中等变异(10.43%)㊂全钾的变化为7.38~20.35g /k g ,在对照组中的变化为8.38~10.19g /k g,全钾空间变异性均高于对照组,均值表现为中等变异(11.87%),对照组为弱变异(6.41%)㊂有效磷的变化为1.44~2.63m g /k g ,在对照组中的变化为1.69~2.30m g /k g,有效磷空间变异性,均值表现为中等变异(12.47%),对照组为弱变异(9.35%)㊂速效钾的变化为7.35~106.02m g /k g ,在对照组中的变化为9.17~38.92m g /k g,速效钾空间变异性,均值表现为中等变异(48.92%),对照组为中等变异(42.25%)㊂图3 块石出露坡面土壤化学性质空间变异2.3 块石出露坡面土壤理化性质的关系由4个块石出露农地和对照组土壤理化性质的相关性分析(图4)可知,在K 1和K 2中,土壤容重与全碳㊁全氮㊁全磷㊁有效磷和速效钾之间呈显著负相关㊂在K 3和K 4中,容重与粉粒呈显著正相关,与速效钾呈显著负相关㊂对照组中,土壤容重与其他理化性质的相关性则不强㊂在K 1㊁K 2和K 3中,黏粒与粉粒,黏粒与砂粒之间呈显著负相关㊂在K 2和K 3中,黏粒和全碳之间呈显著负相关㊂块石出露的农地中,土壤容重㊁黏粒㊁粉粒与其他土壤理化性质的之间的关系总体上呈负相关,且相关性在块石出露的农地中比对照组更显著㊂砂粒与黏粒之间呈显著负相关,与其他土壤化学性质之间总体上呈正相关㊂块石出露的农地中,全碳与全氮㊁全磷㊁有效磷㊁速效钾之间,全氮与速效钾之间,全磷与有效磷之间,均为显著正相关㊂232水土保持学报 第37卷表3 块石出露坡面土壤化学性质描述性统计特征物理指标样地最小值最大值平均值ʃ标准偏差S DC V /%变异性K 19.8220.3415.07ʃ2.21a b 2.2121.29中等K 210.6622.4416.54ʃ2.78a 2.7816.80中等全碳/(g ㊃k g -1)K 310.6718.8613.87ʃ1.92b 1.9213.85中等K 410.2323.1315.47ʃ2.69a b 2.6917.39中等对照10.8516.9314.45ʃ1.60b 1.6011.09中等K 10.941.841.36ʃ0.30a b 0.3022.06中等K 20.982.151.47ʃ0.24a0.2416.32中等全氮/(g ㊃k g -1)K 31.001.641.27ʃ0.16b c 0.1612.38中等K 40.971.941.29ʃ0.20b 0.2015.65中等对照0.981.291.13ʃ0.09c 0.097.62弱K 10.661.551.08ʃ0.23d 0.2321.57中等K 20.652.281.43ʃ0.31c 0.3121.56中等全磷/(g ㊃k g -1)K 30.872.281.55ʃ0.35b c 0.3522.37中等K 41.092.932.02ʃ0.46a 0.4622.56中等对照1.432.171.76ʃ0.18b0.1810.43中等K 114.1620.3517.04ʃ1.72a 1.7210.07中等K 28.5013.7611.10ʃ1.36b 1.3612.29中等全钾/(g ㊃k g -1)K 37.3812.259.55ʃ1.22c 1.2212.76中等K 48.1313.5210.76ʃ1.33b 1.3312.34中等对照8.3810.199.25ʃ0.59c 0.596.41弱K 11.441.841.57ʃ0.11b 0.116.78弱K 21.462.631.83ʃ0.30a 0.3016.41中等有效磷/(m g ㊃k g -1)K 31.442.341.65ʃ0.18b0.1810.93中等K 41.462.491.91ʃ0.30a 0.3015.76中等对照1.692.301.92ʃ0.18a 0.189.35弱K 113.9575.8235.27ʃ18.73a 18.7353.09中等K 213.0585.5937.18ʃ19.31a 19.3151.94中等速效钾/(m g ㊃k g -1)K 37.3543.7021.17ʃ8.59b 8.5940.60中等K 410.75106.0239.82ʃ19.93a19.9350.04中等对照9.1738.9217.67ʃ7.47b 7.4742.25中等2.4 块石出露特征与空间变异的关系对4个块石出露农地的块石出露数量㊁出露坡度㊁出露比率㊁出露高度与土壤物理性质的空间变异系数进行拟合(图5)发现,土壤容重空间变异性随4个块石出露特征的增大而变小,块石出露比率与土壤容重拟合最好㊂黏粒和粉粒的空间变异性,随块石出露数量和出露坡度的增大而减小,随着出露高度的增加而变大,而砂粒的空间变异性则恰好相反㊂块石出露率与黏粒空间变异性没有关系,块石出露率越大,粉粒的空间变异性越大,而砂粒的空间变异性则越小㊂对4个块石出露农地的块石出露数量㊁出露坡度㊁出露比率㊁出露高度与土壤化学性质的空间变异系数进行拟合(图6)发现,全碳和全氮㊁全磷和全钾空间变异性,均随块石出露特征变化趋势相似㊂块石出露数量越多㊁出露坡度越大,全碳㊁全氮和速效钾的空间变异性越大,而全磷㊁全钾和有效磷的空间变异性则越小㊂块石出露率的变化与全碳㊁全氮㊁全磷和全钾空间变异性基本没关系,而块石出露率增加能降低有效磷和速效钾的空间变异性㊂块石出露高度的增加则降低全碳㊁全氮㊁有效磷和速效钾的空间变异性,但也增加全磷的空间变异性,与全钾的空间变异则无关㊂3 讨论3.1 块石出露对土壤物理性质的影响块石出露在调节土壤渗透性方面扮演着重要角色[21],通过调节土壤水分从而进一步影响土壤容重㊂块石出露的农地在同一土层其土壤容重显著低于对照组,意味着块石出露的农地土壤更疏松,渗透性和抗蚀性强㊂块石出露的农地中,其土壤容重的空间变异性(9.18%)大于对照(8.15%),可能是地表径流从上部向下部运移的过程中,受块石出露的影响,导致泥沙的沉积在空间分布上不均匀而引起的㊂此外,土壤容重还受生物过程㊁结皮发育㊁植物和作物生长㊁根系发育㊁动物和微生物活动等综合作用的影响[24]㊂332第6期 陈磊等:块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响注:B D㊁C L㊁S I㊁T C㊁T N㊁T P㊁T K㊁A P和A K分别表示土壤容重㊁黏粒㊁粉粒㊁砂粒㊁全碳㊁全氮㊁全磷㊁全钾㊁有效磷和速效钾;*表示pɤ0.05,**表示pɤ0.01,***表示pɤ0.001㊂图4块石出露坡面土壤理化性质的相关性图5块石出露特征与土壤物理性质的拟合土壤颗粒是土壤物理性质的固有组成部分,它通过影响饱和导水率和平均质量直径而间接影响土壤侵蚀[6]㊂本研究中,土壤粒径在4个块石出露的农地和对照组中存在显著差异㊂块石出露通过干扰地表径流过程,从而影响不同空间位置土壤粒径分布,由于坡中位置土壤侵蚀严重,黏粒和粉粒含量随径流在中部空间位置流失[25]㊂因此,在块石出露的农地中,黏粒和粉粒含量随空间位置下降呈先减后增趋势,然而砂粒的变化趋势则恰好相反㊂与H a r u n a[26]和L i u 等[27]研究结果相似㊂块石出露农地中,其黏粒含量432水土保持学报第37卷显著高于对照组,而粉粒和砂粒含量则显著低于对照组,表明在地表径流和泥沙运移的过程中,块石的出露可以拦截更多的黏粒沉积㊂由于径流优先输送细微颗粒,黏粒和粉粒在空间上更容易被搬运堆积㊂因此,块石出露农地中,黏粒和粉粒的空间变异性高于对照,而砂粒的空间变异性低于对照㊂表明块石出露对农地中土壤容重㊁黏粒㊁粉粒㊁砂粒含量具有显著影响㊂通过土壤质地的空间差异可以去反推土壤侵蚀状况,如果表层侵蚀严重,则表层和底层之间的空间差异性则越大㊂图6块石出露特征与土壤化学性质的拟合3.2块石出露对土壤化学性质的影响喀斯特坡面出露的块石在承接降雨的过程中容易形成岩面流,并携带岩面无机或有机物质输送至块石周围,造成块石周围农地的土壤养分变化存在差异㊂杨威等[28]研究表明,块石出露的形状对块石周围不同距离处土壤的氮磷淋溶具有重要影响㊂与对照组相比,块石出露农地中全碳㊁全氮㊁全钾和速效钾的含量显著更高,可能因为块石的出露改变地形的条件,从而改变径流的路径,减少水土流失带走的C㊁N和K含量,因而使块石出露的农地中C㊁N和K流失较少㊂对照组全磷和有效磷含量显著增高,可能因为外源磷肥的施用增加土壤的P含量㊂土壤C和P以颗粒态流失为主,N以溶解态流失为主[29],不同的流失形态以及块石出露,导致土壤C㊁N 和P的流失存在差异,也解释在块石出露的农地和对照组中C㊁N和P存在空间变异的原因㊂在块石出露农地和对照组中,土壤全碳㊁全氮㊁全磷㊁有效磷和速效钾含量在0 10c m土层深度显著高于10 20c m土层,与杜映妮等[30]研究结果类似,是由于表层土壤更易受外界自然和人为因素干扰,植物枯枝落叶形成的腐殖质以及施肥为表层土壤提供丰富的C㊁N㊁P㊁K来源,因此表聚性特征明显[31]㊂土壤水分的入渗可使C㊁N㊁P㊁K向下迁移,但其扩散能力在垂向迁移的过程中随土层深度的增加而减小,因此,下层土壤C㊁N㊁P㊁K含量较低㊂全钾含量在K1和K2处理下表现为表层与底层差异性较小,且表层<底层,可能是连作重茬导致的表层土壤全钾含量下降㊂3.3块石出露特征对土壤理化性质的影响伴随着大量不规则块石出露的短陡坡是中国西532第6期陈磊等:块石出露对喀斯特坡耕地土壤理化性质的影响南喀斯特坡面独特的地貌特征,加上丰富的降水,喀斯特坡面产流活动和次数频繁多发[32]㊂不同块石出露的高度㊁面积㊁坡度㊁耕作活动和微气候环境都可能影响表层土壤的粒径分布[33]㊂W i j d e n e s等[34]提出,土壤中大量的岩石碎块能降低土壤侵蚀并促进入渗,保持粗糙的地表可能是防止荒漠化的重要策略;H l a vá㊅c i k o vá等[35]发现,岩石碎屑的形状和位置对石质土的饱和导水率具有很大影响,土壤水分是影响容重和溶质迁移的重要因子㊂块石出露的特征对坡面产流产沙产生重要影响,从而引起土壤理化性质的空间变异㊂本研究中,块石出露特征对土壤理化性质空间变异性的影响主要体现为块石出露数量越多㊁出露坡度越大,容重㊁砂粒㊁全碳㊁全氮和速效钾的空间变异性越大,而黏粒㊁粉粒㊁全磷㊁全钾和有效磷的空间变异性则越小;块石出露率越大,黏粒㊁全碳㊁全氮㊁全磷和全钾的空间变异性基本不变,砂粒㊁有效磷和速效钾的空间变异性越小,容重㊁粉粒的空间变异性越大;块石出露高度越高,砂粒㊁全碳㊁全氮㊁有效磷和速效钾的空间变异性越小,容重㊁黏粒㊁粉粒和全磷的空间变异性越大,全钾的空间变异则基本不变㊂通过块石出露特征与土壤理化性质的相关性分析(表4)发现,块石出露坡度与块石出露率㊁块石出露高度㊁砂粒㊁全磷和有效磷为显著负相关,与块石出露数量㊁黏粒㊁粉粒㊁全氮㊁全钾㊁速效钾呈显著正相关㊂块石出露率越高,则块石出露高度与黏粒含量越大㊂除黏粒外,总体上,块石出露率与块石出露高度与其他土壤理化性质呈显著负相关㊂块石出露数量与黏粒㊁粉粒㊁全钾㊁速效钾呈显著正相关,与砂粒㊁全磷㊁有效磷呈显著负相关㊂块石出露特征与土壤理化性质的相关性表现为块石出露坡度>块石出露数量>块石出露率>块石出露高度㊂表4块石出露特征与土壤理化性质的相关性项目块石出露坡度块石出露率块石出露高度块石出露数量块石出露坡度1.000-0.221*-0.509**0.959**块石出露率-0.221*10.930**-0.199*块石出露高度-0.509**0.930**1-0.420**块石出露数量0.959**-0.199*-0.420**1容重-0.027-0.070-0.109-0.109黏粒0.241**0.302**0.1750.225*粉粒0.211*-0.135-0.188*0.193*砂粒-0.433**-0.234**-0.051-0.403**全碳0.142-0.308**-0.334**0.098全氮0.199*-0.178-0.263**0.123全磷-0.545**-0.257**-0.002-0.465**全钾0.831**0.004-0.203*0.882**有效磷-0.209*-0.402**-0.280**-0.209*速效钾0.187*-0.364**-0.355**0.200*注:*表示显著相关(p<0.05),**表示极显著相关(p<0.01)㊂4结论(1)块石出露农地中,土壤容重㊁黏粒㊁粉粒和砂粒的变化分别为0.87~1.42g/c m3,25.70%~41.80%, 38.11%~51.60%,13.76%~27.54%,土壤容重㊁黏粒和粉粒的空间变异性均为弱且高于对照,砂粒的空间变异性为中等且低于对照㊂(2)块石出露农地中,土壤全碳㊁全氮㊁全磷㊁全钾的变化分别为9.82~23.13,0.94~2.15,0.65~2.93, 7.38~20.35g/k g,有效磷㊁速效钾的变化分别为1.44~ 2.63,7.35~106.02m g/k g,空间变异性均为中等且高于对照㊂(3)块石出露农地中,土壤容重㊁黏粒㊁粉粒与其他土壤理化性质间总体上呈负相关,且相关性在块石出露的农地中比对照组更显著㊂砂粒与黏粒之间呈显著负相关,与其他土壤化学性质间总体上呈正相关㊂(4)块石出露数量㊁出露坡度㊁出露比率和出露高度,对土壤理化性质的影响具有复杂性,土壤理化性质的空间变异随块石出露特征不同而存在差异性㊂参考文献:[1] G o l d s c h e i d e rN,C h e nZ,A u l e rAS,e t a l.G l o b a l d i s t r i b u-t i o no fc a r b o n a t er o c k sa n dk a r s tw a t e rr e s o u r c e s[J].H y d r o g e o l o g y J o u r n a l,2020,28(5):1661-1677.[2] Y a nYJ,D a iQ H,W a n g XD,e t a l.R e s p o n s e o f s h a l-l o wk a r s t f i s s u r e s o i l q u a l i t y t o s e c o n d a r y s u c c e s s i o n i n ad e g r a d e dk a r s t a r e ao fs o u t h w e s t e r nC h i n a[J].G e o d e r-m a,2019,348:76-85.[3]J i a n g ZC,L i a nY Q,Q i nX Q.R o c k y d e s e r t i f i c a t i o n i nS o u t h w e s tC h i n a:I m p a c t s,c a u s e s,a n dr e s t o r a t i o n[J].E a r t h-S c i e n c eR e v i e w s,2014,132:1-12.[4]张殿发,欧阳自远,王世杰.中国西南喀斯特地区人口㊁资源㊁环境与可持续发展[J].中国人口㊃资源与环境,2001,11(1):77-81.[5] K e e s s t r aSD,B o u m a J,W a l l i n g a J,e t a l.T h e s i g n i f i-c a n c e o f s o i l s a n ds o i l s c i e n c e t o w a rd s re a l i z a t i o nof t h eU n i t e dN a t i o n sS u s t a i n a b l eD e v e l o p m e n tG o a l s[J].S o i l,2016,2(2):111-128.[6] W a n g H,Z h a n g G H.T e m p o r a l v a r i a t i o n i ns o i l e r o d-i b i l i t y i n d i c e s f o r f i v e t y p i c a l l a n du s e t y p e s o n t h eL o e s sP l a t e a uo fC h i n a[J].G e o d e r m a,2021,381:e114695.[7] T a n g J,L i uG,X i eY,e t a l.A n n u a l v a r i a t i o no f e p h e m e r a lg u l l y e r o s i o ni nac u l t i v a t e dc a t c h m e n t[J].G e o d e r m a,2021,401:e115166.[8] C h e nSQ,Z h a n g G H,Z h uPZ,e t a l.I m p a c t o f s l o p ep o s i t i o n o n s o i l e r o d i b i l i t y i n d i c a t o r s i n r o l l i n g h i l l r e g i o n s o fn o r t h e a s tC h i n a[J].C a t e n a,2022,217:e106475. [9] S h e n g M Y,X i o n g K N,W a n g LJ,e t a l.R e s p o n s eo fs o i l p h y s i c a l a n dc h e m i c a l p r o p e r t i e s t oR o c k y d e s e r t i f i-c a t i o ns u c c e s s i o ni nS o u t h C h i n a K a r s t[J].C a r b o n a t e s632水土保持学报第37卷。
北京师范大学人文地理学梁进社、宋金平、周尚意的城市与区域发展研究考博真题-参考书-状元经验
北京师范大学人文地理学梁进社、宋金平、周尚意的城市与区域发展研究考博真题-参考书-状元经验一、专业的设置北京师范大学地理学与遥感科学学院每年招收博士生26人，下设课程与教学论、自然地理学、人文地理学、地图学与地理信息系统，共3个专业。
人文地理学专业下设梁进社、宋金平、周尚意的城市与区域发展研究；张文新的城市发展与城市规划研究；吴殿廷的区域和旅游规划；葛岳静的全球化与地缘环境。
二、考试的科目人文地理学的考试科目为：①1101英语或1103日语②2264人文地理学③3744经济地理学三、导师介绍梁进社，1957年3月生，北京师范大学地理学与遥感科学学院教授、博士生导师。
北京大学地理学系本科和研究生毕业，分别获理学学士和硕士学位。
宋金平，男，博士，现任北京师范大学地理学与遥感科学学院教授，研究领域为城乡发展与区域规划，城市化与人口迁移，土地利用。
周尚意（1960-），女。
北京师范大学地理学学士，北京大学经济学硕士，北京师范大学地理学院人文地理学博士。
北京师范大学地理学与遥感科学学院城市与区域规划研究所所长，教授。
中国地理学会常务理事，副秘书长。
四、参考书目专业课信息应当包括一下几方面的内容：第一，关于参考书和资料的使用。
这一点考生可以咨询往届的博士学长，也可以和育明考博联系。
参考书是理论知识建立所需的载体，如何从参考书抓取核心书目，从核心书目中遴选出重点章节常考的考点，如何高效的研读参考书、建立参考书框架，如何灵活运用参考书中的知识内容来答题，是考生复习的第一阶段最需完成的任务。
另外，考博资料获取、复习经验可咨询叩叩：肆九叁叁，柒壹六，贰六，专业知识的来源也不能局限于对参考书的研读，整个的备考当中考生还需要阅读大量的paper，读哪一些、怎么去读、读完之后应该怎么做，这些也会直接影响到考生的分数。
第二，专题信息汇总整理。
每一位考生在复习专业课的最后阶段都应当进行专题总结，专题的来源一方面是度历年真题考点的针对性遴选，另一方面是导师研究课题。
喀斯特坡面生物结皮发育对土壤抗蚀性能的影响
第37卷第5期2023年10月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .37N o .5O c t .,2023收稿日期:2023-02-09资助项目:国家自然科学基金重点项目(41730748) 第一作者:张思琪(1997 ),女,博士研究生,主要从事喀斯特坡面土壤侵蚀研究㊂E -m a i l :z z h a n g s i q i @m a i l .b n u .e d u .c n 通信作者:张科利(1962 ),男,教授,博士生导师,主要从事土壤侵蚀研究㊂E -m a i l :k e l i @b n u .e d u .c n喀斯特坡面生物结皮发育对土壤抗蚀性能的影响张思琪,张科利,马芊红(北京师范大学地理科学学部,北京100875)摘要:西南喀斯特地区普遍发育的生物结皮,对土壤侵蚀有显著的抑制作用㊂以贵州喀斯特坡面不同退耕年限地块(0,3,5,8,11年)生物结皮为研究对象,对不同流量水平(0.2,0.3,0.4,0.5L /s )和坡度(5ʎ,12ʎ,17ʎ,23ʎ)条件下生物结皮对土壤抗蚀性能的影响机制进行研究㊂结果表明:(1)生物结皮发育能够促进土壤颗粒胶结,增强土壤团聚体稳定性,改善土壤结构,提高土壤持水和透水能力㊂(2)生物结皮发育可增强土壤抗崩解和抗剪切能力,与去除结皮处理相比,结皮存在时的土壤抗崩解和抗剪切能力分别提高24.83%~46.62%和25.77%~37.73%㊂(3)发育年限内(3~11年)结皮层抗拉力变化范围为1.95~5.76N ,随着生物结皮发育年限增加,结皮层结构越趋稳定,其抵抗破坏的能力也越强㊂(4)生物结皮可明显提高土壤抗冲性能,且受流量和坡度的双重制约,流量和坡度都存在临界值,分别为0.4L /s 和17ʎ,超过临界值后,其保护作用显著减弱㊂研究结果对于喀斯特地区准确估算土壤流失和生态恢复建设正确评价具有重要意义㊂关键词:喀斯特;生物结皮;土壤抗蚀性;抗崩解;抗剪切力中图分类号:S 157.1 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)05-0064-07D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2023.05.008E f f e c t s o fB i o l o g i c a l S o i l C r u s t sD e v e l o pm e n t o n S o i lA n t i -e r o d i b i l i t y o nK a r s t S l o pe Z H A N GS i q i ,Z H A N G K e l i ,MA Q i a n h o n g(F a c u l t y o f G e o g r a p h i c a lS c i e n c e ,B e i j i n g N o r m a lU n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100875)A b s t r a c t :B i o l o g i c a l s o i l c r u s t s (b i o c r u s t s ),w h i c hd e v e l o p c o mm o n l y i nt h es o u t h w e s t e r nk a r s tr e gi o n s ,h a v e a s i g n i f i c a n t e f f e c to nr e d u c i n g s o i l e r o s i o n .T oe x p l o r e t h ee f f e c to fb i o c r u s t so ns o i l a n t i -e r o d i b i l i t y ,b i o c r u s t sw i t hd i f f e r e n t r e h a b i l i t a t i o na g e s (0,3,5,8,11a )w e r e s t u d i e do nak a r s t h i l l s l o pe i nG u i z h o u ,a n dd if f e r e n t l e v e l s o f f l o wd i s c h a rg e (0.2,0.3,0.4,0.5L /s )a n ds l o p e g r a d i e n t s (5ʎ,12ʎ,17ʎ,23ʎ)w e r e d e s i g n e d .Th e r e s u l t ss h o w e dt h a t :(1)Bi o c r u s t so nk a r s th i l l s l o p e sc o u l d p r o m o t es o i l p a r t i c l e sc e m e n t a t i o n ,s t r e n g t h e ns o i la g g r e g a t es t a b i l i t y ,i m p r o v es o i ls t r u c t u r e ,a n de n h a n c es o i lw a t e rh o l d i n g c a p a c i t y a n d p e r m e a b i l i t y .(2)T h eb i o c r u s t s g r e a t l y e n h a n c e dt h ea n t i -d i s i n t e g r a t i o na n da n t i -s h e a rs t r e n gt h o fs o i l .C o m p a r e dw i t h t h e t r e a t m e n t o f r e m o v i n g b i o c r u s t s ,t h e s o i l s a n t i -d i s i n t e g r a t i o n a n d a n t i -s h e a r s t r e n g t ho f t h e t r e a t m e n to fr e t a i n e db i o c r u s t s i n c r e a s e db y 24.83%~46.62%a n d25.77%~37.73%,r e s p e c t i v e l y .(3)T h e t e n s i l e s t r e n g t ho f t h eb i o c r u s t l a y e r r a n g e d f r o m1.95t o 5.76Nd u r i n g t h e r e h a b i l i t a t i o n a ge s (3~11a ).A s t h e d e v e l o p m e n t a g e of b i o c r u s t s i n c r e a s e d ,t h e s t r u c t u r e o f t h e b i o c r u s t l a y e r b e c a m em o r e s t a b l e ,a n d i t s a b i l i t y t o r e s i s t d a m ag eb e c a m e s t r o n g e r .(4)Th ebi o c r u s t s c o u l da l s os i g n i f i c a n t l y i m p r o v e t h e s o i l a n t i -s c o u r c a p a c i t y ,w h i c h w a sr e g u l a t e db y f l o w d i s c h a r g ea n ds l o p e g r a d i e n t .T h ec r i t i c a lv a l u ef o r f l o w d i s c h a r g ea n ds l o p e g r a d i e n t w a s0.4L /sa n d17ʎ,r e s p e c t i v e l y ,b e yo n d w h i c ht h e p r o t e c t i v ee f f e c to f b i o c r u s t sw a s s i g n i f i c a n t l y w e a k e n e d .T h e s e r e s u l t sw e r eo f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r a c c u r a t e l y e s t i m a t i n g s o i l e r o s i o na n d c o r r e c t l y e v a l u a t i n g e c o l o g i c a l r e s t o r a t i o n c o n s t r u c t i o n i nk a r s t r e gi o n s .K e yw o r d s :k a r s t ;b i o l o g i c a l s o i l c r u s t s ;s o i l a n t i -e r o d i b i l i t y ;a n t i -d i s i n t e g r a t i o n ;a n t i -s h e a r s t r e n g t h Copyright ©博看网. All Rights Reserved.生物土壤结皮是指由细菌㊁真菌㊁蓝绿藻㊁地衣和苔藓植物与土壤形成的有机复合体[1]㊂作为生态系统恢复与重建的拓殖先锋,生物结皮广泛发育于各种退化生态系统,是近地表系统的重要组成成分,对区域生态水文和侵蚀过程具有重要影响[2-3]㊂20世纪80年代,国内学者开始在西北干旱区和半干旱区开展大量生物结皮对土壤抗蚀性影响的研究表明,生物结皮发育对土壤抗蚀性的影响表现为内外双重机制㊂内在机制主要表现为生物结皮发育对土壤理化性质的影响㊂有研究[4-5]表明,生物结皮发育可以增加土壤团聚体稳定性和有机质含量,改善土壤结构和渗透性能[6],提高土壤抗剪切强度[7]㊂外在机制则主要表现为生物结皮覆盖能够有效削减降雨动能,改变地表微地形,降低雨滴击溅侵蚀和径流冲刷强度[8-9]㊂值得关注的是,近年来国家大力推进 退耕还林 石漠化生态治理工程的实施,加上喀斯特地区良好的水热条件,生物结皮广泛发育于各类岩溶生境中[10]㊂生物结皮的存在不仅可以抑制土壤侵蚀强度,而且也增加喀斯特地区土壤侵蚀量估算的不确定性㊂尽管在喀斯特地区,已有很多生物结皮相关的研究证实生物结皮发育有效降低喀斯特石漠化地区土壤p H,改善土壤养分状况,提高土壤有机质含量[11-12],增强土壤抗蚀能力[13-15],提升土地承载能力[16]㊂然而,生物结皮对土壤抗蚀性能的影响研究还比较缺乏,对喀斯特地区生物结皮抗蚀性能的机理尚不明确㊂本文选择贵州典型喀斯特坡面生物结皮为研究对象,通过野外采样㊁冲刷试验㊁室内静水崩解试验及土壤性质测定,探究喀斯特坡面生物结皮发育对土壤抗蚀性能的影响,研究结论对于喀斯特地区科学估算土壤流失和生态恢复建设具有重要意义㊂1材料与方法1.1研究区概况研究区位于贵州省遵义市浒洋水小流域(106ʎ39'59ᵡE,27ʎ36'20ᵡN)㊂气候类型为中亚热带湿润季风气候,年平均气温14.6ħ,年平均降水量1024 mm,主要集中在5 9月,约占全年降水的67%,年均相对湿度约82%㊂地貌类型属喀斯特高原地貌类型区,平均海拔为900~1050m,土壤类型为黄壤,结皮类型以苔藓结皮为主,其平均盖度约为30%㊂主要植被类型包括白茅(I m p e r a t a c y l i n d r i c a)㊁马兰(K a l i m e r i s i n d i c a)㊁飞蓬(E r i g e r o na c r i s)和鬼针(B i d e n s p i l o s a)等㊂1.2研究方法1.2.1样品采集与土壤性质测定在前期调研的基础上,于2022年5 7月在贵州省遵义市浒洋水小流域研究坡面选取4个不同退耕年限(3,5,8,11年)样地以种植玉米的耕地为对照,在每个退耕地块内随机设置3个调查样方,样方大小为25c mˑ25c m,调查地上植被及地表结皮发育状况(表1)㊂每个样方内用钢尺随机揭起小块的生物结皮,借助游标卡尺测定结皮厚度,此过程重复5次,以调查样方内生物结皮出现的次数占总调查数的百分比作为结皮盖度㊂使用十字板剪切力仪测定土壤抗剪强度㊂测定前,先用喷壶对采样点进行湿润,使其达到饱和含水量㊂每个调查样方先测定保留结皮时0 5c m的土壤抗剪切力,去除结皮后再次测定,每种处理测定5次重复㊂结皮层抗拉力使用数显拉力计进行测定,先将数显拉力计下方挂钩伸入结皮层,调整位置使挂钩与结皮层方向相互垂直,然后将拉力计缓缓向上提起,生物结皮层被破坏瞬间拉力计显示的读数即为结皮层抗拉力,每个样方重复测定5次㊂表1不同退耕年限地块基本概况退耕年限/a主要植被类型植被高度/c m结皮盖度/%结皮厚度/mm 0玉米150.08ʃ2.149.50ʃ2.06c1.20ʃ1.22c 3白茅㊁蒿类69.28ʃ10.5691.00ʃ4.14a8.33ʃ2.22b 5鬼针㊁蒿类56.09ʃ12.8982.33ʃ2.05b7.01ʃ3.04b 8飞蓬㊁白茅81.42ʃ19.5893.33ʃ4.71a9.37ʃ3.07b 11马兰㊁蒿类57.72ʃ6.6496.00ʃ4.32a14.68ʃ2.30a注:表中数据为平均值ʃ标准差;同列不同小写字母表示不同退耕年限地块间差异显著(p<0.05)㊂下同㊂测量结束后,用铲子在表层取5c mˑ5c mˑ5 c m大小的土样直接装入饭盒带回实验室用作崩解试样,试样设置保留结皮和去除结皮2种处理㊂去除结皮时,用铲子轻轻地移除结皮层,尽量避免对地表造成扰动㊂在每个样地按照 S 形5点采样法采集多点混合土样,带回室内风干后测定其土壤粒径组成㊁有机质含量及水稳性团聚体㊂用标准环刀采集各结皮发育年限地块表层原状土样(0 5c m),带回室内测定其土壤容重㊁孔隙度及饱和导水率,每个样地3个重复㊂为了避免植被根系的影响,试样采集及指标测定均在植株间隙进行㊂1.2.2静水崩解试验土壤崩解是指在静水状态下土壤发生破裂崩解塌落的一种现象,是发生降雨侵蚀的先决条件,可作为评价土壤抗蚀性能的重要指标之一[17]㊂静水崩解试验在采用由拉力计㊁笔记本电脑㊁电子秤㊁水桶㊁筛子(孔径10mm)等组成的自制土壤静水崩解装置上进行(图1)㊂试验前将崩解试样放置在托盘中,加入1c m左右的水使试样吸水饱和,以消除土壤含水量的差异㊂将吸水饱和的试样放置于筛子中心位置,悬挂于数显拉力计下方,然后轻轻地将筛子放入水桶中至试样上方距水面约5c m的位置㊂此时,立刻记录数显拉力计(艾德堡S H100N,精56第5期张思琪等:喀斯特坡面生物结皮发育对土壤抗蚀性能的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.度0.01N)读数,并将电子秤(精度0.01g)置零后开始计时㊂试验过程中,受水分子作用力发生崩解的土粒通过筛孔掉落到水桶中,拉力计用于记录崩解试样重力与浮力的差值变化情况,电子天平用于记录发生崩解的土样质量变化情况,试验过程中每隔3m i n读取并记录拉力计和电子秤读数,每个试样观测时长为3h ㊂图1试验过程示意1.2.3冲刷试验在遵义浒洋水小流域研究坡面开展原位冲刷试验,试验过程中对样地进行保留结皮和去除结皮2种处理㊂试验小区长2.8m㊁宽0.2m,由不锈钢板围合而成,将钢板垂直插入土中0.15m,上方距离地面0.15m,钢板连接处打上玻璃胶以保证其封闭性,在集流槽下方放置接样桶收集径流泥沙样㊂每场试验前,用喷壶均匀湿润地表至基本饱和,以保证初始土壤含水量相同㊂试验设置0.2,0.3,0.4,0.5L/s4个冲刷流量和5ʎ,12ʎ,17ʎ,23ʎ4个坡度条件㊂为了避免地形因素带来的误差,每场试验时长控制在11~13m i n㊂试验结束后,将浑水样品收集带回实验室静置24h,倒掉上清液,将沉积的泥沙转入饭盒中,在105ħ的烘箱中烘干24h,称重并计算含沙量(g/L)㊂1.3数据处理土壤团聚体稳定性通过干筛法和湿筛法进行测定,团聚体平均质量直径(m e a n w e i g h td i a m e t e r, MWD)计算公式为:MWD=ðn i=1(x iˑW j i)(1)式中:MWD为团聚体平均质量粒径(mm);x i为套筛中2个相邻筛子直径的平均值(mm);W j i为第i个筛子上团聚体的质量百分数;n为筛子编号㊂>0.25mm土壤团聚体是维持土壤架构的重要基础,其在土壤中的含量越高,则表示土壤结构越稳定[18]㊂>0.25mm团聚体结构破坏率用来表示团聚体受破坏的容易程度,计算公式为:P A D>0.25mm=>0.25mm团聚体含量(干筛-湿筛)>0.25mm团聚体含量(干筛)ˑ100%(2)生物结皮土壤抗冲系数用来表征生物结皮对土壤抗冲性的影响,是指相同坡度和流量条件下保留结皮与去除结皮处理含沙量的比值㊂计算公式为:C结皮=S保留结皮S去除结皮(3)式中:C结皮为结皮土壤抗冲系数,其值介于0~1, C结皮值越接近于0,则表明生物结皮对表层土的保护作用越好;反之,值越接近1,则表示保护效果越差㊂S保留结皮为保留结皮处理的含沙量(g/L);S去除结皮为相同条件下去除结皮处理的含沙量(g/L)㊂在E x c e l2016中进行数据整理和统计分析,在S P S S22.0中对不同退耕年限地块结皮发育状况和土壤性质指标进行单因素方差分析和D u n c a n多重比较,在O r i g i n2022软件中完成绘图㊂2结果与分析2.1不同退耕年限地块表层土壤特性与对照耕地相比,整体上退耕地块的黏粒和砂粒含量有所增大,且黏粒含量的增幅大于砂粒(图2)㊂不同退耕年限土壤黏粒含量增幅在退耕8年地块最大,其次为退耕3年地块,退耕11年地块增幅最小,可见生物结皮发育明显增加土壤黏粒含量,但这种作用并不随退耕年限的延长呈线性变化㊂退耕地块土壤容重均小于对照耕地,对照耕地和退耕11年地块间土壤容重差异显著(表2)㊂整体上随退耕年限的延长,土壤容重逐渐减小㊂退耕地块土壤水分和土壤孔隙度均大于对照耕地,随退耕年限的延长先增大后减小㊂退耕8年地块土壤水分最大,且与对照耕地差异显著㊂退耕地块土壤饱和导水率为0.95~1.06m m/m i n,均大于对照耕地的土壤饱和导水率,表明退耕后生物结皮发育可改善土壤结构,增强土壤透水能力,但这种作用随退耕年限的增66水土保持学报第37卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.加变化不显著㊂结皮发育土壤的平均质量直径变化为1.97~3.46m m,为对照耕地的1.54~2.70倍㊂除退耕5年地块外,其余退耕地块的平均质量直径均与对照耕地存在显著差异㊂退耕地块>0.25mm团聚体结构破坏率为14.08%~25.62%,均小于对照耕地的团聚体结构破坏率㊂除退耕3年地块的土壤有机质含量较高外,其余退耕地块土壤有机质含量与对照耕地差异不显著㊂上述分析表明,喀斯特坡面生物结皮发育能够促进土壤颗粒胶结,增强土壤团聚体稳定性,改善土壤结构,提高土壤持水和透水能力㊂图2不同结皮发育年限土壤粒径组成表2不同退耕年限地块表层(0-5c m)土壤性质退耕年限/a 土壤容重/(g㊃c m-3)土壤水分/%土壤孔隙度/%有机质含量/%土壤饱和导水率/(mm㊃m i n-1)平均质量直径/mm>0.25mm结构破坏率/%01.17ʃ0.08a21.83ʃ1.46c46.44ʃ3.35b1.72ʃ0.06b0.52ʃ0.26a1.28ʃ0.09b28.97ʃ3.16a31.09ʃ0.07a b24.45ʃ3.40b c50.90ʃ2.78a b2.42ʃ0.03a0.96ʃ0.82a3.25ʃ0.02a14.08ʃ0.27a51.10ʃ0.05a b27.43ʃ2.50a b53.77ʃ30.7a1.68ʃ0.02b1.06ʃ1.22a1.97ʃ0.48b25.62ʃ6.27a81.09ʃ0.06a b30.21ʃ5.02a52.24ʃ4.48a1.74ʃ0.02b1.02ʃ1.61a3.23ʃ0.47a15.93ʃ7.21a111.02ʃ0.08b27.45ʃ2.50a b50.27ʃ53.84a b1.73ʃ0.03b0.96ʃ0.53a3.34ʃ0.19a17.01ʃ4.84a 2.2生物结皮对土壤抗崩解性能的影响图3为静水崩解过程中累积崩解量随时间的变化,不同退耕年限保留结皮处理的土壤崩解速率明显小于耕地,而去除结皮时,对照耕地与退耕地块间土壤崩解速率的差值减小㊂由于在崩解试验开始前,将试样进行吸水饱和,试验过程中崩解现象发生的阶段性不明显㊂根据试验过程的观察,试样崩解的方式有2种表现:一种是在将土样放入试验水桶瞬间,土体周边部分松散的小土块快速崩解塌落,这个阶段崩解速率较大;另一种则是在静水过程中,随着水分子慢慢地侵入,土壤颗粒间的非水稳性胶结键在水分浸润作用下被削弱或断裂,此时发生部分崩解,由于这个过程需要一定的时间,因此崩解速率呈波动的变化㊂在试验过程中,发生崩解的部分主要位于土样的边角上,所有试样都只发生部分崩解㊂图3不同发育年限生物结皮原状土静水崩解过程由图4可知,对照耕地累积崩解量为7.91g,明显大于退耕地块保留结皮和去除2种处理的土壤崩解量㊂在同一退耕地块,去除结皮处理的土样崩解量明显大于保存结皮处理,说明生物结皮发育有助于增强土壤抗崩解能力,从而提高土壤抗蚀性能㊂由于退耕5年地块微生物活动频繁,土壤质地较疏松,导致该地块试样较其他退耕地块更易发生崩解㊂因此,为了消除退耕年限及微生物活动等对土壤抗崩解性能的影响,用土壤崩解量降低率表示在同一退耕地块,与去除结皮处理相比,保留结皮处理的土壤崩解量降低率㊂由图4(b)可以看出,不同退耕地块保留结皮处理较去除结皮处理土壤崩解量的降低率随退耕年限的增加而增大㊂当结皮发育年限为从3年增加到11年时,土壤崩解量变化率从24.83%增加至46.62%,说明退耕年限内生物结皮发育可减少24.83%~46.62%的土壤崩解量,特别是当发育年限达到11年时,可减少接近1/2的土壤崩解量㊂这是因为随着结皮发育年限的延长,生物结皮组成㊁结构及土壤性质等都发生变化㊂调查年限内(3~11年)生物结皮持续发育,生物量不断积累,土壤颗粒间胶结作用增强,因此其对土壤抗崩解能力的影响程度逐渐增大㊂76第5期张思琪等:喀斯特坡面生物结皮发育对土壤抗蚀性能的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.图4不同发育年限生物结皮原状土静水崩解量及其变化率2.3生物结皮对土壤抗剪切力的影响土壤抗剪强度从力学角度反映土壤的抗蚀性能,是评价土壤抵抗径流冲刷和搬运能力的重要指标之一㊂由图5可知,对照耕地表层土壤抗剪切力为29.29k P a,明显小于退耕地块去除结皮和保留结皮2种处理的土壤抗剪切力㊂在同一退耕地块,保留结皮处理的土壤抗剪切力均大于去除结皮处理㊂随着退耕年限的延长(3,5,8,11年),保留结皮处理土壤抗剪切力相比去除结皮处理分别提高32.54%,37.73%, 25.77%,27.09%,表明生物结皮发育早期(3~5年)对土壤抗剪切力的影响逐渐增强,随着退耕年限继续延长(8~11年),结皮发育对土壤抗剪强度的影响减弱并趋于平稳㊂从均值来看,去除结皮和保留结皮处理的土壤抗剪切力分别为48.58,62.01k P a,可见生物结皮发育明显提高土壤抗剪切力㊂此外,生物结皮作为保护地表免遭雨滴击溅和径流冲刷的缓冲区,其对于破坏作用的反馈至关重要㊂由图5(b)可知,随着退耕年限延长(3,5,8,11年),结皮层抗拉力分别为1.95,4.03,4.22,5.76N㊂这表明结皮发育年限越长,其发育的层状结构越稳定,抵抗外界破坏的能力越强,对地表的保护作用越好㊂土壤抗崩解与抗剪切强度是评价土壤抗蚀性能的2个重要指标,前者反映土壤抵抗水分子分解的能力,表现为土壤颗粒与水分子之间的相互作用;后者从力学角度反映土壤的抗蚀特性,是土壤颗粒间相互作用力的体现㊂从图6可以看出,退耕地块保留结皮和去除结皮2种处理的土壤崩解量与土壤抗剪切力均呈负相关关系,即随着土壤抗剪切力的增大,土样崩解量呈减小的变化趋势㊂这是由于随着土壤颗粒间凝聚力和摩擦力的增大,水分子难以侵入土壤颗粒间缝隙,破坏土粒间相互作用力的难度增大,因此土体不易发生崩解㊂图5不同结皮发育年限表层(0-5c m)土壤剪切力和结皮层抗拉力特征图6生物结皮土壤崩解量与抗剪切力的关系2.4生物结皮对土壤抗冲性能的影响从图7可以看出,生物结皮土壤抗冲系数的变化范围为0.3002~0.8627,表明生物结皮可有效提高土壤抗冲性能,但在不同的坡度和流量条件下,其变化趋势有所差异㊂在缓坡(5ʎ,12ʎ)坡面,结皮土壤抗冲系数随流量的增大呈先减小后增大的变化趋势,拐点处流量为0.4L/s;而在陡坡坡面(17ʎ,23ʎ),结皮土壤抗冲系数随流量的增大而增大,说明在陡坡条件下,结皮对地表的保护作用随流量的增大逐渐被削弱㊂当流量较小时(0.2,0.3L/s),陡坡(17ʎ,23ʎ)坡面结皮土壤抗冲系数小于缓坡(5ʎ,12ʎ)坡面;当流量增大到0.4,0.5L/s时,陡坡(17ʎ,23ʎ)坡面结皮土壤抗冲系数反而大于缓坡(5ʎ,12ʎ)坡面,表明当流量较86水土保持学报第37卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.小时(0.2,0.3L/s),陡坡坡面生物结皮抵抗径流冲刷和侵蚀的能力明显大于缓坡,但随着流量继续增大至0.4L/s及以上时,坡面水流流速急剧加快,径流冲刷和搬运作用力大大增强,在水流快速侵入生物结皮层时破坏其结构体稳定性及其与土壤间的紧密接触,此时陡坡坡面生物结皮对土壤的保护作用较缓坡有所削弱㊂上述分析表明,生物结皮对土壤抗冲性的影响受到流量和坡度的双重调控,在小流量条件下陡坡坡面生物结皮保土效果大于缓坡;反之,在大流量条件下缓坡坡面生物结皮保土效果大于陡坡,其临界流量和坡度分别为0.4L/s和17ʎ㊂图7不同坡度和流量下生物结皮土壤抗冲系数变化特征3讨论3.1生物结皮影响黄壤抗蚀性能的内在机制在西南喀斯特地区陡坡分布,地形破碎,土壤瘠薄的生境条件下,部分高等植物适生性差,植被恢复进程缓慢㊂土地退耕后生物结皮发育能够改善土壤结构,进一步影响土壤稳定性及保水保肥能力[19]㊂生物结皮发育形成浓密的假根穿插到土壤中,从而改善土壤孔隙结构,增强土壤持水和导水能力,退耕后土壤黏粒和砂粒含量较耕地不同程度增加,粉粒含量减少㊂这可能是因为:一方面生物结皮发育本身在一定程度上能黏化土壤,使得土壤细颗粒物质增加;另一方面,由于生物结皮发育过程中分泌胞外多聚糖能够增加土壤颗粒间的黏结力,使其胶结固定在一起,形成微团聚体㊂从黏粒含量和砂粒含量的变幅来看,生物结皮发育过程对土壤的黏化作用占主导,研究结论与肖波等[20]]㊁高丽倩等[21]在黄土丘陵区得出生物结皮发育能够细化土壤的结论一致;张军红等[22]在沙地的研究同样表明,生物结皮发育能够增加土壤细颗粒成分㊂此外,随着生物结皮发育,生物结皮假根对土壤颗粒的穿插㊁捆绑和固结作用使得土壤颗粒间相互黏结作用增强,而且微生物细胞带负电荷,静电引力作用也使得土壤颗粒相互连接,形成稳定的微团粒结构[23],有助于增强土壤颗粒抵抗水分子的分解能力[24]㊂喀斯特坡面生物结皮对土壤性质的影响进一步改善土壤的水肥状况,比如,土壤质地黏化可增强土壤养分的吸附能力,改善土壤养分状况[20];结皮覆盖下土壤持水和导水能力的提高,一定程度上能够缓解喀斯特岩溶干旱环境下植被的生存压力;着生于岩石表面的结皮分泌酸性物质,加快岩石的风化过程,促进成土速率[15]㊂生物结皮可为喀斯特地区植被恢复创造有利条件,在区域水土流失和石漠化治理工作中具有很大的应用前景㊂3.2生物结皮影响黄壤抗蚀性能的外在机制生物结皮发育增强土壤抗剪切能力,这是由于生物结皮发育形成大量的假根和菌丝,其本身具有一定的抗剪切能力;生物结皮浓密的假根对土壤颗粒的穿插㊁缠绕和固结作用增强土体稳定性,同样能够提高土壤抗剪切能力[25]㊂此外,生物结皮的强稳定层状结构也是其增强土壤抗蚀性能的重要原因之一,且生物结皮发育年限越长,其发育的层状结构越趋稳定,抵抗外界破坏作用力的能力也越强,从而能更好地保护下覆土壤免遭雨滴击溅和径流冲刷[8-9,14]㊂喀斯特石漠化地区苔藓结皮喜钙耐旱,吸水持水能力强,平均生物量达到161~6690k g/h m2[26],犹如一层 海绵 覆盖于地表,对喀斯特坡面地表径流的形成和降水下渗过程具有一定的控制作用[27]㊂在长期强烈的岩溶作用下,喀斯特地区形成独特的地上地下二元地质结构,区域水文过程更加复杂化,地表侵蚀与地下漏失并存[28]㊂生物结皮改变地表微地形,增大地表粗糙程度[29],发挥截流消能的作用,从而增加地表入渗,减少地表产流产沙和地下漏失[30-31]㊂根据野外调查,天然降雨条件下喀斯特自然坡面很难观察到高含沙水流,且很少发生细沟侵蚀,这可能与地表生物结皮发育增强土壤抗蚀性能有关㊂然而,在广泛使用的R U S L E㊁U S L E㊁C S L E等土壤侵蚀模型中,往往忽略生物结皮对土壤侵蚀过程的影响,这可能导致土壤流失量的高估㊂因此,在今后区域水土流失预报工作中,应当考虑将生物结皮因子纳入到土壤侵蚀模型中,提高估算结果的准确性,以便更好地指导石漠化地区水土流失防治工作㊂4结论(1)与对照耕地相比,生物结皮发育能够促进土壤颗粒胶结,增强土壤团聚体稳定性,改善土壤结构,提高土壤持水和透水能力,为喀斯特地区植被恢复创造条件㊂(2)喀斯特坡面生物结皮发育明显提高黄壤抗崩解和抗剪切能力㊂与去除结皮处理相比,发育年限内(3~11年)保留结皮处理的抗崩解和抗剪切能力分别提高24.83%~46.62%和25.77%~37.73%㊂(3)发育年限内(3~11年)结皮层抗拉力大小为1.95~5.76N,随着生物结皮发育年限的延长,结皮96第5期张思琪等:喀斯特坡面生物结皮发育对土壤抗蚀性能的影响Copyright©博看网. All Rights Reserved.层结构越稳定,其抵抗外界破坏的能力也越强,可有效保护结皮层下覆土壤免遭雨滴击溅和径流冲刷㊂(4)生物结皮发育有助于增强黄壤抗冲刷和抗侵蚀能力,且受到流量和坡度的调控作用㊂当流量较小时生物结皮提高土壤抗冲性能在陡坡上表现更明显,当流量较大时则在缓坡上更明显,其临界流量和坡度分别为0.4L/s和17ʎ㊂参考文献:[1]张元明,王雪芹.荒漠地表生物土壤结皮形成与演替特征概述[J].生态学报,2010,30(16):4484-4492.[2] G a oL,B o w k e r M A,S u n H e ta l.L i n k a g e sb e t w e e nb i oc r u s tde v e l o p m e n t a n dw a t e r e r o s i o n a n d i m p l i c a t i o n sf o r e r o s i o n m o d e l i m p l e m e n t a t i o n[J].G e o d e r m a,2020,357:e113973.[3]李新荣,张元明,赵允格.生物土壤结皮研究:进展㊁前沿与展望[J].地球科学进展,2009,24(1):11-24. [4]张元明,杨维康,王雪芹,等.生物结皮影响下的土壤有机质分异特征[J].生态学报,2005,25(12):3420-3425.[5] G a oL,B o w k e rM A,X uM,e t a l.B i o l o g i c a l s o i l c r u s t sd e c r e a s e e r o d i b i l i t y b y m o d i f y i n g i n h e r e n t s o i l p r o p e r t i e so n t h eL o e s sP l a t e a u,C h i n a[J].S o i lB i o l o g y a n dB i o-c h e m i s t r y,2017,105:49-58.[6]赵允格,许明祥,王全九,等.黄土丘陵区退耕地生物结皮对土壤理化性状的影响[J].自然资源学报,2006,21(3):441-448.[7]李聪会,朱首军,陈云明,等.黄土丘陵区生物结皮对土壤抗蚀性的影响[J].水土保持研究,2013,20(3):6-10.[8] Z h a oY,Q i nN,W e b e rB,e t a l.R e s p o n s eo f b i o l o g i c a ls o i l c r u s t st or a i n d r o p e r o s i v i t y a n d u n d e r l y i n g i n f l u-e n c e s i n t h eh i l l y L o e s sP l a t e a u r e g i o n,C h i n a[J].B i o d i-v e r s i t y a n dC o n s e r v a t i o n,2014,23(7):1669-1686. [9] G u oQ,W a n g Z,S h e nN,e t a l.I m p a c t s o f b i o c r u s t s o ns h e e t e r o s i o na n d i t sd e t a c h m e n t-a n dt r a n s p o r t-l i m i t e d p r o c e s s e s:Ac a s e s t u d y f r o mt h eL o e s sP l a t e a u,C h i n a[J].B i o s y s t e m sE n g i n e e r i n g,2022,223:18-28. [10]W a r r e nS D,R o s e n t r e t e rR,P i e t r a s i a k N.B i o l o g i c a ls o i l c r u s t s o f t h eG r e a t P l a i n s:Ar e v i e w[J].R a n g e l a n dE c o l o g y a n d M a n a g e m e n t,2021,78:213-219.[11]程才,李玉杰,张远东,等.石漠化地区苔藓结皮对土壤养分及生态化学计量特征的影响[J].生态学报,2020,40(24):9234-9244.[12]郑智恒,熊康宁,容丽,等.两种等级喀斯特石漠化地区生物结皮对土壤养分恢复的影响[J].生态环境学报,2021,30(6):1202-1212.[13] M aQ H,Z h a n g KL,C a oZ H,e t a l.I m p a c t so f d i f-f e r e n t s u r f a c e f e a t u r e so ns o i l d e t a c h m e n t i nt h es u b-t r o p i c a l r e g i o n[J].I n t e r n a t i o n a l S o i l a n dW a t e r C o n s e r-v a t i o nR e s e a r c h,2021,9(4):555-565.[14]任乐,张科利,郭继成.基于冲刷试验的贵州耕地土壤抗冲性研究[J].水土保持学报,2013,27(1):56-59.[15]张显强,刘天雷,从春蕾.贵州5种喀斯特石生藓类成土及保土生态功能研究[J].中国岩溶,2018,37(5):708-713.[16]罗征鹏.喀斯特石漠化环境生物土壤结皮改善草地环境应用研究[D].贵阳:贵州师范大学,2018. [17]保锐琴,和贵祥,黄广杰,等.土壤崩解研究进展[J].贵州农业科学,2022,50(1):30-41.[18]丁文峰,丁登山.黄土高原植被破坏前后土壤团粒结构分形特征[J].地理研究,2002,21(6):700-706.[19]W a n g H,Z h a n g G H,L iN N,e t a l.S o i l e r o d i b i l i t yi n f l u e n c e db y n a t u r a lr e s t o r a t i o nt i m e o fa b a n d o n e df a r m l a n do n t h eL o e s sP l a t e a uo fC h i n a[J].G e o d e r m a,2018,325:18-27.[20]肖波,赵允格,邵明安.陕北水蚀风蚀交错区两种生物结皮对土壤理化性质的影响[J].生态学报,2007,27(11):4662-4670.[21]高丽倩,赵允格,秦宁强,等.黄土丘陵区生物结皮对土壤物理属性的影响[J].自然资源学报,2012,27(8):1316-1326.[22]张军红,吴波.油蒿与臭柏沙地生物结皮对土壤理化性质的影响[J].东北林业大学学报,2012,40(3):58-61.[23] Y a n g K,Z h a oY G,G a oLQ.B i o c r u s t s u c c e s s i o n i m-p r o v e s s o i l a g g r e g a t e s t a b i l i t y o f s u b s u r f a c e a f t e rG r a i n f o rG r e e n P r o j e c t i nt h eH i l l y L o e s sP l a t e a u,C h i n a[J].S o i l a n d T i l l a g e R e s e a r c h,2022,217:e105290.[24]张晨晖,肖波,李胜龙,等.东北黑土区农田生物结皮的特征及其对表层土壤崩解的影响[J].应用生态学报,2022,33(7):1773-1782.[25]李宁宁,张光辉,王浩,等.黄土丘陵沟壑区生物结皮对土壤抗蚀性能的影响[J].中国水土保持科学,2020,18(1):42-48.[26]李冰,张朝晖.喀斯特石漠结皮层藓类物种多样性及在石漠化治理中的作用研究[J].中国岩溶,2009,28(1):55-60.[27]张显强,龙华英,刘天雷,等.贵州喀斯特地区5种石生藓类的持水性能及吸水特征比较[J].中国岩溶,2018,37(6):835-841.[28]马芊红,张科利.西南喀斯特地区土壤侵蚀研究进展与展望[J].地球科学进展,2018,33(11):1130-1141.[29] C a s t e r J,S a n k e y T T,S a n k e y JB,e t a l.B i o c r u s t a n dt h e s o i l s u r f a c e:I n f l u e n c e o f c l i m a t e,d i s t u r b a n c e,a n db i oc r u s t r e c o v e r y o n s o i l s u r f a c e r o u g h n e s s[J].G e ode r-m a,2021,403:e115369.[30]张思琪,张科利,曹梓豪,等.喀斯特坡面生物结皮发育特征及其对土壤水分入渗的影响[J].应用生态学报,2021,32(8):2875-2885.[31]程才,李玉杰,龙明忠,等.苔藓结皮在我国喀斯特石漠化治理中的应用潜力[J].应用生态学报,2019,30(7):2501-2510.07水土保持学报第37卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
北京师范大学地理科学学部
2018年“未来地球”全国优秀大学生暑期夏令营安全责任协议书北京师范大学地理科学学部于2018年7月8日至11日举办2018年“未来地球”全国优秀大学生暑期夏令营（以下简称“夏令营”）。
为保证夏令营活动的顺利开展，明确北京师范大学地理科学学部（甲方）与自愿参加本次夏令营的大学生（乙方）安全责任，保护双方权益，本着公平自愿的原则，甲乙双方达成本安全责任协议书。
1.甲方严肃、认真组织本次夏令营活动，为乙方提供在营期间的各种服务和条件，安排组织好各项活动。
乙方自愿报名参加甲方组织的夏令营，入营后需遵守夏令营纪律，听从甲方管理人员统一安排。
2.在夏令营期间，甲方负责为乙方购买人身意外伤害保险一份。
如发生意外伤害，由乙方自行向保险公司理赔。
乙方在往返夏令营举办地（北京师范大学）与来源地（就读高校所在地或家庭所在地）的途中，请自行购买相应的人身意外保险，甲方不承担此间的安全责任。
3.在夏令营期间，甲方提供必要的医疗救助服务。
乙方入营前需向甲方如实报告自身健康状况，不得隐瞒以往病史，特别是传染病状况；期间身体如有任何不适或其它特殊情况，须及时向工作人员报告；非甲方组织不当，由乙方自发、或不可抗力导致的乙方生病、受伤以及经济损失等情况，乙方承担由此产生的全部责任。
4.夏令营期间，乙方不得离开营地外出自行活动，不得在营地会客；如确有重要事情处理需要离开营地，必须办理请假手续，经夏令营组委会批准同意后方可离开。
请假外出期间一切安全责任，全部由乙方承担。
5.夏令营期间，甲方为乙方免费提供住宿，乙方必须在甲方提供的住宿地点住宿，不得私自更换地点，由私自更换住宿地点造成的一切后果由乙方自行承担；严禁夜不归宿，严禁留宿营外人员。
乙方入营携带现金及贵重物品妥善保管，因保管不慎丢失者，损失自负。
6.夏令营期间，乙方必须到甲方指定用餐地点就餐。
如乙方因私外出就餐或食用个人购买食品出现腹泻、食物中毒等情况，责任自负。
7.夏令营期间，乙方不得有任何危及他人或自身安全的行为，给他人带来伤害者，必须承担全部赔偿责任。
本协议自乙方报到时生效，离营时自动失效。
乙方因私提前抵达或延后离开，责任由乙方自行负责。
本协议作为乙方报名的申请材料之一，需同所有申请材料按要求提交至甲方。
本协议一式两份，甲方、乙方各执一份，乙方在提交材料前自行下载打印，并在两份协议上均签字确认。
开营报到时将两份甲方签字盖章后的协议交由学生手中。
本协议未尽事宜，由夏令营组织委员会负责最终解释。
甲方（公章）：北京师范大学
地理科学学部甲方代表（签名）：
甲方联系方式：乙方（手签）：
乙方家庭地址：
乙方联系方式：
乙方家长（同意）签名：乙方紧急联系人电话：。