论文部分内容阅读
摘要：在定西市高泉沟小流域研究了不同地貌类型的土壤表层黄土抗剪力及可蚀性的时空变化。结果表明，土壤抗剪力在雨季（6 — 9月）偏高，而干早季节（10月至翌年5月）偏低。土壤抗剪力的空间变化规律是：10～15 cm土层的土壤抗剪力在梁峁顶、梁峁坡和沟谷区3个地貌类型区变异呈极显著水平，而在15～30 cm土层为不显著。土壤抗剪力从大到小依次为沟谷 > 梁峁顶 > 梁峁坡。
关键词：表层黄土;抗剪力;时空变化;高泉沟
中图分类号：S157 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2019）10-0048-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.10.011
Abstract：The top bud of Dendrobium officinale potted in greenhouse were used as explants， the method of cross-grouping design was adopted. and cultured in MS + mashed bananas puddle. The different concentrations of plant growth regulators 2.4-D， NAA， IBA and 6-Ba were added in MS medium to induce the bushy buds of Dendrobium officinalis， and the effects on the proliferation and rooting of bushy buds were observed. The results showed that the best medium for inducing cluster buds of Dendrobium officinale were MS+6-BA 2.0 mg/L+2.4-D 1.0 mg/L and MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L. The optimum medium for multiplication of cluster buds was MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L. The optimum medium for multiplication of cluster buds was MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L. The transplanting matrix was perlite， forest leaf mould and pine needle mass ratio 1：1：1.
Key words：Tianshui area;Dendrobium officinale;Tissue culture ;Cross group design
土壤侵蝕是我国乃至全球重大环境问题之一，严重的土壤侵蚀破坏生态环境、蚕食土地生产力、淤积河道、造成面源污染、产生滑坡泥石流等灾害，危害着人类的生存与社会的发展[1 - 4 ]。土壤侵蚀的强弱除了与侵蚀力 （降水、风等） 、地形 （坡度、坡长、坡形、坡段等） 、地表状况 （糙度、覆盖等） 密切相关外，另一个主要因素就是地表物质的抗蚀性强弱[5 ]。有学者对黄土区不同土地利用类型的土壤抗冲性的研究表明，土壤侵蚀量与土壤抗剪力有关[6 ]，土壤抗剪力能较好地反映土壤本身抵抗雨滴击打及抗径流冲刷破坏能力的强弱，可以用作土壤可蚀性的衡量指标。我们对陇中的定西地区高泉沟小流域不同地貌类型的土壤抗剪力进行了研究，分析其时空动态变化规律，以期为合理利用小流域水土资源及建立小流域土壤侵蚀预报模型提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
试验设在定西高泉沟小流域。全流域面积9.168 km2，海拔2 056～2 447 m，气候类型为中温带半干早气候。年平均日照2 500 h，年辐射量590.6 kJ/cm2，年平均气温6.2 ℃。年均降水415.2 mm，7 — 9月降水占全年的56%，且多以暴雨形式出现。地形为梁状缓坡丘陵沟壑地形，呈“两沟一梁四面坡”的地貌特征。土壤主要为黄麻土、黄绵土。地貌类型分为四类：梁峁顶、梁峁坡、阶坪川台和沟谷[7 ]。土壤抗剪力野外测点主要布设在梁峁顶、梁峁坡和沟谷3个类型区。
1.2 试验方法
在高泉沟流域内选取5个样本区，各样本区特征见表1。样本区主要是根据地貌类型的差异并考虑土地利用情况而选定的。
1.3 测定方法
分别测定0～15 cm土层和15～30 cm土层土壤抗剪力、含水率及湿容重。采用ZJ-2型等应变直剪仪测定土壤抗剪力[8 - 9 ]，每隔14 d测定1次。共测得15组数据，据此分析土壤抗剪力时空变化规律。
2 结果与分析
2.1 季节变化
从表2、表3可知，6 — 9月（雨季）土壤抗剪力偏高，而10月至翌年5月（干旱季节）土壤抗剪力偏低。5个样本区中，0～15 cm土层，6 — 9月1号样本区的土壤抗剪力最大，为25.21 kPa;4号样本区的土壤抗剪力最小，为5.30 kPa。在0～15 cm土层，6—9月3号样本区土壤抗剪力变异幅度较大，变异系数达114.67%;5号样本区次之，为72.75%;其余3个样本区变异幅度较小，基本在同一水平上。10月至翌年5月，5个样本区的土壤抗剪力变异幅度较小，变异系数为29.35%～58.21%。15～30 cm土层，6 — 9月5个样本区抗剪力变异系数差异较大，其中4号样本区最大，为105.41%;1号样本区最小，为32.94%。10月至翌年5月各样本区土壤抗剪力变异系数均校小，为23.79%～68.48%。 2.2 空间变化
从表4可知，0～15 cm土层中，土壤抗剪力平均值由大到小依次为1号样本区、2号样本区、3号样本区、5号样本区、4号样本区;15～30 cm土层中，土壤抗剪力平均值由大到小的依次为2号样本区、1号样本区、4号样本区、3号样本区、5号样本区。在以水力侵蚀为主的高泉流域内，水土流失主要发生在0～15 cm表土层，土壤抗剪力按不同地貌类型由大到小依次为沟谷阳坡、沟谷阴坡、沟谷坡地、梁峁顶、梁峁坡，即土壤可蚀性程度由大到小依次为梁峁坡、梁峁顶、沟谷坡地、沟谷阴坡、沟谷阳坡。因此，该流域水土保持序性治理应为梁峁坡 — 梁峁顶 — 沟谷。
对土壤抗剪力进行方差分析（表5、6）可知，0～15 cm土层差异达极显著水平，15～30 cm土层差异不显著。对0～15 cm土层土壤抗剪力进行多重比较（表7） 可知，1、2号样本区与3、4、5号样本区相比差异达极显著水平，其他样本区之间差异不显著。由此说明，土壤抗剪力为沟谷阳坡与沟谷坡地、梁峁坡和梁峁顶之间差异极显著，沟谷阴坡也与沟谷阳坡、梁峁坡和梁峁顶差异极显著，而沟谷阳披与沟谷阴坡之间、梁峁顶与梁峁坡之间差异不显著。
3 结论
研究表明，土壤抗剪力在雨季（6—9月）偏高，而干早季节（10月至翌年5月）偏低。土壤抗剪力的空间变化规律是： 10～15 cm土层的土壤抗剪力在梁峁顶、梁峁坡和沟谷3个地貌类型区变异呈极显著水平，而在15～30 cm土层为不显著，所以以水力侵蚀为主的小流域水土流失主要发生在0～15 cm土层。土壤抗剪力在沟谷阴、阳坡与沟谷坡、梁峁坡和梁峁顶之间的差异极显著，但在沟谷阴、阳披之间，梁峁坡与梁峁顶之间差异不显著。土壤抗剪力由大到小依次为沟谷、梁峁顶、梁峁坡。土壤可蚀性由大到小依次为梁峁坡、梁峁顶、沟谷。水土保持的序性治理应为梁峁坡 — 梁峁顶 — 沟谷。
參考文献：
[1] 张洪江. 土壤侵蚀原理[M]. 3版. 北京：科学出版社，2014：3-6.
[2] 康启燕，张 富，陈 瑾，等. 安家沟流域面源污染空间分布特征[J]. 四川农业大学学报，2015，33（4）：415-421.
[3] 袁子坤. 土地利用/土地覆被变化研究综述[J]. 甘肃农业科技，2016（9）：73-77.
[4] 莫保儒，蔡国军，于洪波，等. 定西黄土丘陵沟壑区农林复合系统主要类型及其模式设计[J]. 甘肃农业科技，2006（3）：31-34.
[4] 姚 军，吴发启，宋娟丽，等. 黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度影响因素分析[J]. 干旱区地理，2010，28（3）：236-239.
[6] 潘剑君. 利用土壤入渗速率和土壤抗剪力确定土壤侵蚀模数[J]. 水土保持学报，1995，9（2）：93-96.
[7] 董荣万，朱兴平，何增华，等. 定西黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀规律研究[J]. 水土保持通报，1998，18（3）：1-9.
[8] 许明祥，刘国彬，温仲明，等. 黄土丘陵区小流域土壤特性时空动态变化研究[J]. 水土保持通报，2000，20（1）：21-23.
[9] 赵晓光，石 辉. 水蚀作用下土壤抗蚀能力的表征[J]. 干旱区地理，2003，26（1）：12-14.
（本文责编：杨 杰）
关键词：表层黄土;抗剪力;时空变化;高泉沟
中图分类号：S157 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2019）10-0048-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.10.011
Abstract：The top bud of Dendrobium officinale potted in greenhouse were used as explants， the method of cross-grouping design was adopted. and cultured in MS + mashed bananas puddle. The different concentrations of plant growth regulators 2.4-D， NAA， IBA and 6-Ba were added in MS medium to induce the bushy buds of Dendrobium officinalis， and the effects on the proliferation and rooting of bushy buds were observed. The results showed that the best medium for inducing cluster buds of Dendrobium officinale were MS+6-BA 2.0 mg/L+2.4-D 1.0 mg/L and MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L. The optimum medium for multiplication of cluster buds was MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L. The optimum medium for multiplication of cluster buds was MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 1.0 mg/L. The transplanting matrix was perlite， forest leaf mould and pine needle mass ratio 1：1：1.
Key words：Tianshui area;Dendrobium officinale;Tissue culture ;Cross group design
土壤侵蝕是我国乃至全球重大环境问题之一，严重的土壤侵蚀破坏生态环境、蚕食土地生产力、淤积河道、造成面源污染、产生滑坡泥石流等灾害，危害着人类的生存与社会的发展[1 - 4 ]。土壤侵蚀的强弱除了与侵蚀力 （降水、风等） 、地形 （坡度、坡长、坡形、坡段等） 、地表状况 （糙度、覆盖等） 密切相关外，另一个主要因素就是地表物质的抗蚀性强弱[5 ]。有学者对黄土区不同土地利用类型的土壤抗冲性的研究表明，土壤侵蚀量与土壤抗剪力有关[6 ]，土壤抗剪力能较好地反映土壤本身抵抗雨滴击打及抗径流冲刷破坏能力的强弱，可以用作土壤可蚀性的衡量指标。我们对陇中的定西地区高泉沟小流域不同地貌类型的土壤抗剪力进行了研究，分析其时空动态变化规律，以期为合理利用小流域水土资源及建立小流域土壤侵蚀预报模型提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
试验设在定西高泉沟小流域。全流域面积9.168 km2，海拔2 056～2 447 m，气候类型为中温带半干早气候。年平均日照2 500 h，年辐射量590.6 kJ/cm2，年平均气温6.2 ℃。年均降水415.2 mm，7 — 9月降水占全年的56%，且多以暴雨形式出现。地形为梁状缓坡丘陵沟壑地形，呈“两沟一梁四面坡”的地貌特征。土壤主要为黄麻土、黄绵土。地貌类型分为四类：梁峁顶、梁峁坡、阶坪川台和沟谷[7 ]。土壤抗剪力野外测点主要布设在梁峁顶、梁峁坡和沟谷3个类型区。
1.2 试验方法
在高泉沟流域内选取5个样本区，各样本区特征见表1。样本区主要是根据地貌类型的差异并考虑土地利用情况而选定的。
1.3 测定方法
分别测定0～15 cm土层和15～30 cm土层土壤抗剪力、含水率及湿容重。采用ZJ-2型等应变直剪仪测定土壤抗剪力[8 - 9 ]，每隔14 d测定1次。共测得15组数据，据此分析土壤抗剪力时空变化规律。
2 结果与分析
2.1 季节变化
从表2、表3可知，6 — 9月（雨季）土壤抗剪力偏高，而10月至翌年5月（干旱季节）土壤抗剪力偏低。5个样本区中，0～15 cm土层，6 — 9月1号样本区的土壤抗剪力最大，为25.21 kPa;4号样本区的土壤抗剪力最小，为5.30 kPa。在0～15 cm土层，6—9月3号样本区土壤抗剪力变异幅度较大，变异系数达114.67%;5号样本区次之，为72.75%;其余3个样本区变异幅度较小，基本在同一水平上。10月至翌年5月，5个样本区的土壤抗剪力变异幅度较小，变异系数为29.35%～58.21%。15～30 cm土层，6 — 9月5个样本区抗剪力变异系数差异较大，其中4号样本区最大，为105.41%;1号样本区最小，为32.94%。10月至翌年5月各样本区土壤抗剪力变异系数均校小，为23.79%～68.48%。 2.2 空间变化
从表4可知，0～15 cm土层中，土壤抗剪力平均值由大到小依次为1号样本区、2号样本区、3号样本区、5号样本区、4号样本区;15～30 cm土层中，土壤抗剪力平均值由大到小的依次为2号样本区、1号样本区、4号样本区、3号样本区、5号样本区。在以水力侵蚀为主的高泉流域内，水土流失主要发生在0～15 cm表土层，土壤抗剪力按不同地貌类型由大到小依次为沟谷阳坡、沟谷阴坡、沟谷坡地、梁峁顶、梁峁坡，即土壤可蚀性程度由大到小依次为梁峁坡、梁峁顶、沟谷坡地、沟谷阴坡、沟谷阳坡。因此，该流域水土保持序性治理应为梁峁坡 — 梁峁顶 — 沟谷。
对土壤抗剪力进行方差分析（表5、6）可知，0～15 cm土层差异达极显著水平，15～30 cm土层差异不显著。对0～15 cm土层土壤抗剪力进行多重比较（表7） 可知，1、2号样本区与3、4、5号样本区相比差异达极显著水平，其他样本区之间差异不显著。由此说明，土壤抗剪力为沟谷阳坡与沟谷坡地、梁峁坡和梁峁顶之间差异极显著，沟谷阴坡也与沟谷阳坡、梁峁坡和梁峁顶差异极显著，而沟谷阳披与沟谷阴坡之间、梁峁顶与梁峁坡之间差异不显著。
3 结论
研究表明，土壤抗剪力在雨季（6—9月）偏高，而干早季节（10月至翌年5月）偏低。土壤抗剪力的空间变化规律是： 10～15 cm土层的土壤抗剪力在梁峁顶、梁峁坡和沟谷3个地貌类型区变异呈极显著水平，而在15～30 cm土层为不显著，所以以水力侵蚀为主的小流域水土流失主要发生在0～15 cm土层。土壤抗剪力在沟谷阴、阳坡与沟谷坡、梁峁坡和梁峁顶之间的差异极显著，但在沟谷阴、阳披之间，梁峁坡与梁峁顶之间差异不显著。土壤抗剪力由大到小依次为沟谷、梁峁顶、梁峁坡。土壤可蚀性由大到小依次为梁峁坡、梁峁顶、沟谷。水土保持的序性治理应为梁峁坡 — 梁峁顶 — 沟谷。
參考文献：
[1] 张洪江. 土壤侵蚀原理[M]. 3版. 北京：科学出版社，2014：3-6.
[2] 康启燕，张 富，陈 瑾，等. 安家沟流域面源污染空间分布特征[J]. 四川农业大学学报，2015，33（4）：415-421.
[3] 袁子坤. 土地利用/土地覆被变化研究综述[J]. 甘肃农业科技，2016（9）：73-77.
[4] 莫保儒，蔡国军，于洪波，等. 定西黄土丘陵沟壑区农林复合系统主要类型及其模式设计[J]. 甘肃农业科技，2006（3）：31-34.
[4] 姚 军，吴发启，宋娟丽，等. 黄土高原沟壑区坡耕地表层土壤抗剪强度影响因素分析[J]. 干旱区地理，2010，28（3）：236-239.
[6] 潘剑君. 利用土壤入渗速率和土壤抗剪力确定土壤侵蚀模数[J]. 水土保持学报，1995，9（2）：93-96.
[7] 董荣万，朱兴平，何增华，等. 定西黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀规律研究[J]. 水土保持通报，1998，18（3）：1-9.
[8] 许明祥，刘国彬，温仲明，等. 黄土丘陵区小流域土壤特性时空动态变化研究[J]. 水土保持通报，2000，20（1）：21-23.
[9] 赵晓光，石 辉. 水蚀作用下土壤抗蚀能力的表征[J]. 干旱区地理，2003，26（1）：12-14.
（本文责编：杨 杰）