旱作农田土壤风蚀物特征试验研究

以科尔沁沙地南缘的典型农牧交错带旱作农田为试验区,利用AVM-01型便携式风速计测定瞬时风速和任一时段的平均风速,采用自制沙尘采集器收集气流中的风蚀物,并对收集到的风蚀物进行筛分、称重和理化检验,详细地分析了不同高度输沙量、粒径分布、有机质和养分富集率等风沙运动影响因素的变化特征,初步了解该地区土壤风蚀的特点,为农田沙漠化防治提供理论依据。     

南疆主要地表类型土壤风蚀对形成沙尘暴天气的影响

【目的】弄清南疆主要地表类型土壤风蚀对形成沙尘暴天气的影响,为明确该区域沙尘暴主要尘源和科学治理提供依据。【方法】采用美国BSNE集沙仪,在沙尘暴天气条件下对塔里木盆地主要地表类型土壤风蚀状况、输沙率随高度的变化进行观测与采样分析。【结果】不同地表类型的输沙量变化趋势为：裸露、弃耕农田最多,其次为活化灌丛沙堆、沙漠边缘的活动沙丘、乡村道路;而封育砂质农田、覆膜棉田、苜蓿地、冬小麦、棉秆与地膜相间覆盖棉田、林地、棉秆留茬地输沙量较少。种植行向与风向一致时棉田输沙量大,垂直时明显减少。输沙量在0～160 cm高度的分布特征明显与地表类型有关,其中裸露、弃耕农田、活化灌丛沙堆、活动沙丘等植被、残茬覆盖地表类型,输沙量（M,g•cm-2）随高度（Z,cm）变化遵循幂函数M=aZ b规律,在有植被及覆盖条件下的农田、林地等地表,输沙量用多项式M=a+bZ+cZ 2+dZ 3拟合效果最好。输沙量随植被覆盖度和土壤表层含水量的增加呈指数形式减少,当植被盖度达到20%以上或土壤表层含水量达到5%以上时可以明显降低输沙量。【结论】裸露农田、弃耕沙质农田、活化灌丛沙堆、活动沙丘以及乡村道路的风蚀程度严重,是南疆沙尘暴天气沙尘的主要来源。在农区,扩大冬小麦、多年生牧草等冬春绿色覆盖作物种植,实行保护性耕作制;在绿洲与沙漠过渡带,采取禁止放牧及合理开垦,实行天然封育和弃耕地改造;对乡村道路实现硬化,是南疆控制土壤风蚀、减少沙尘暴沙尘源的重要途径。     

作物残茬覆盖农田地表风沙流分布规律

利用移动式风蚀风洞对秋翻地和作物残茬覆盖农田进行原位测试,探讨作物残茬覆盖农田地表风沙流的分布规律.结果表明:作物残茬覆盖农田地表的单位面积输沙量随风速与距地表高度的增加而明显增大,残茬盖度越大,输沙量越小;风沙流的活动主要集中在直立残茬高度范围内,在距地表300mm高度内的输沙量占输沙总量的86％以上;在高风速下65％以上盖度的残茬覆盖农田,具有更佳的风沙流截留效果.     

农田风沙流结构中风蚀物粒度特征的变化

[目的]了解河北坝上康保县农田风沙流中风蚀物的粒度在垂直高度和水平距离上的变化规律。[方法]在康保县选择农田进行野外观测,再对农田风蚀物用马尔文激光粒度仪进行粒度测定。[结果]风沙流中的风蚀物以>0.01 mm粒径为主,含量均在80%以上。各类耕地风蚀物粒径均集中在0.05～0.25 mm,且在这一粒径范围内风蚀较为严重。在垂直高度上,风蚀物的平均粒径随着垂直高度的增加呈指数递减。[结论]该研究可以为采取防风措施、防治农田风蚀提供依据。     

黑土地土壤风蚀特征参数及风蚀物分布规律研究

通过对黑土区风季风速和表土含水量的监测、旱作耕地风蚀物野外采集试验、室内风蚀物粒度分析试验,对东北黑土区土壤风蚀特征参数以及风蚀物的垂直分布规律进行定量研究,初步得出黑土区裸露耕地下垫面粗糙度、摩阻风速、起沙风速等风蚀过程的重要特征参数,得出黑土地土壤风蚀风沙流断面风蚀物含量、风蚀物颗粒尺度的垂向规律,为该区土壤风蚀、土地沙化的进一步研究与防治提供基础依据。     

秋冬季西柳沟孔兑中游下垫面特征及风沙入黄贡献率

十大孔兑中游横穿库布齐沙漠,是黄河流域典型生态脆弱区,也是黄河上游风沙入黄主要源区,只有掌握区域风沙活动特征,采取科学防沙治沙措施,才能更好协调黄河水沙关系,保障黄河安澜。本研究以十大孔兑中的西柳沟孔兑风沙区为研究对象,利用积沙槽、集沙仪结合HOBO风速仪,结合生态学理论,分析该地区不同下垫面特征及风沙入黄贡献率,为流域保护与治理提供参考依据。结果表明：西柳沟孔兑风沙区下垫面划分为流动沙地、半固定沙地和固定沙地,流动沙地河床面积、长度和宽度均高于固定和半固定沙地;低温期,不同类型下垫面运动沙粒粒径集中于0.15～0.50mm,河道采砂行为增加了细沙粒风蚀量;秋冬季节不同下垫面风蚀沙粒粒径主要集中在0.15～0.50mm,秋季孔兑输沙量是冬季的2倍,流动沙地、半固定沙地和固定沙地风沙入黄贡献率分别为55%、33%和12%。     

彰武县保护性耕作防治土壤风蚀效果监测

在彰武县中部和北部土壤沙化程度不同的5个乡镇建立农田土壤风蚀试验区,利用自制的被动型沙尘采集器测定不同耕作方式下农田土壤风蚀情况。结果表明:在风蚀过程中,不同耕作方式下土壤输沙量随着高度的增加呈下降趋势,变化规律符合幂函数关系。风蚀土壤颗粒粒度组成随高度增加所含的沙粒粒级越来越小。输沙量最大的耕作方式是花生茬深翻,其损失的主要是土壤中的粗沙粒和细沙粒,运动形式主要为跃移运动。秋翻地、秋浅旋灭茬、春浅旋灭茬、旋耕覆盖损失主要是土壤中的细沙粒和粗粉粒,其运动形式主要为悬浮运动。     

阴山北麓农牧交错区保护性耕作带地表抗风蚀能力的测试与分析

【目的】揭示农牧交错区带状间作农田土壤的抗风蚀效应,为防治农田土壤风蚀提供理论依据和技术指导。【方法】以阴山北麓农牧交错区保护性耕作农田的土壤为研究对象,利用移动式风洞和与之配套的风速、集沙仪测试设备,对3种残茬覆盖地表(小麦留茬,65%盖度,20cm茬高;小麦留茬,76%盖度,30cm茬高;莜麦留茬,90%盖度,30cm茬高)在给定的5个风速(6,9,12,15和18m/s)等级下,其地表的空气动力学粗糙度和风蚀量随测点距离风洞试验段进口位置(模拟保护性耕作带宽度)的增加(3,3.75,4.5,5.25和6m)所呈现的变化规律进行分析。【结果】随测点距风洞试验段进口距离的增加,3种地表在不同风速下的空气动力学粗糙度均呈先增大后减小的趋势,大多于该距离为5.25m时达最大值;不同风速下的风蚀量则随测点距风洞试验段进口距离的增加呈快速下降趋势,在该距离达到5.25m之后,风蚀量的下降趋于平缓。【结论】残茬高度与植被盖度可明显增强地表的抗风蚀能力,当保护性耕作带的宽度达到5.25m以后,其抗风蚀效果更加稳定和显著。     

不同治理措施下的农田土壤风蚀控制机理研究

通过对黄羊滩沙地风速、粗糙度、防风效能、输沙量的野外观测,分析了不同治理措施下的农田土壤风蚀控制机理,研究结果表明:小网窄带防风效能高,是风沙区农田防护林合理的配置方式;此外,不同覆盖方式和不同留茬方式的地表粗糙度与秋翻裸地均是数量级的差别。在覆盖物和留茬密度基本相同的情况下,地表粗糙度和防风蚀效果均随覆盖度和留茬高度的增加而增加;在覆盖度基本相同的情况下,地表粗糙度和防风蚀效果均随覆盖物和留茬高度的增加而增加。     

黑龙江省西部半干旱地区土壤风蚀及防治途径

黑龙江省西部半干旱地区，大风频繁，地表裸露，尤其是近十多年来，由于乱砍滥伐，任意开荒，过度放牧，严重地破坏了地表植被，致使这个地区的生态平衡遭到破坏，各种自然灾害加剧，土壤风蚀成为本地区的主要自然灾害之一。     

日本山地森林小流域悬移质泥沙研究

以日本山地源头森林小流域为研究对象,利用泥沙自动取样器和自计水位计,研究了悬移质泥沙的输出过程及其与洪水过程间的关系.研究结果表明,该森林流域的泥沙来源主要是林道、沟道、沟道两边裸露地;河川径流中悬移质泥沙浓度与总泥沙浓度间有很好的相关性;降雨时悬移质泥沙浓度随流量过程的变化呈现出顺时针变化的套索;悬移质泥沙的输出过程属于波浪式变化;悬移质泥沙浓度最大值与洪峰流量几乎同时出现,属同步型;悬移质输沙量主要取决于10 min最大雨量;场降雨量对悬移质输沙量的贡献较大;单场大暴雨造成的悬移质输沙量占全年输沙量的5％左右;悬移质年输沙量的30％是由为数不多的几场降雨造成的.      

漏斗式全沙排沙技术在陕西东雷抽黄灌区泥沙治理的成功实践

介绍了黄河第一座排沙漏斗工程的成功运行经验，并对其其原型观测结果进行了分析：对粒径大于0．1，0．05，0．025mm泥沙的平均截沙率分别达到96．58％，81．37％和78．71％，而平均排沙耗水量为7．23％。这一结果充分说明排沙漏斗的截沙率和排沙耗水量等重要指标都远优于过去黄河上普遍采用的条渠或者复合型厢形沉沙池等排沙设施。同时也说明排沙漏斗能有效地排除推移质泥沙，对悬移质泥沙的排除亦非常有效，尤其是为黄河泥沙的治理开辟了一条新途径。     

不同底泥处理对软叶丁香蓼去除水体中氮素的影响

选用沉水植物软叶丁香蓼(Ludwigia hyssopifoliaExell)为材料,结合不同的底泥处理,在人工模拟条件下研究了水体中几种氮形态变化的影响.结果表明,开始阶段因裸露底泥处理会向水体中释放出不同形态的氮素,使水体总氮含量有所增加.但试验的后期因软叶丁香蓼对铵态氮,尤其是对硝态氮的吸收作用,以及底泥中大量硝化和反硝化菌参与的硝化反硝化作用,会使软叶丁香蓼配合裸土的处理加快水体中氮的去除.在处理50 d后,软叶丁香蓼 裸露底泥(植物裸土)的处理和软叶丁香蓼 包裹底泥(植物包土)的处理对氮素的去除已经没有显著差异,说明在一定条件下底泥对水质的影响并非总是负作用,尤其在与一些高等水生植物组成的生态系统中能起到营养物质"库"的作用.     

沙质底质与无沙底质水族箱水质因子变化的比较

[目的]为水族箱的水质控制及增加水族箱的观赏性提供一些理论参考。[方法]比较了沙质底质与无沙底质水族箱的pH值、氨氮等主要水质因子的变化趋势。[结果]沙质底质和无沙底质水族箱pH值均先上升后下降,最后稳定在7．7左右,但无沙水族箱的变化幅度较大。无沙底质和沙质底质水族箱的氨氮含量都在9d后下降0．11mg／L左右,之后回升并稳定在0．15mg／L左右。无沙底质和沙质底质水族箱亚硝酸盐氮含量均先上升后下降,最后分别稳定在0．015和0．008mg／L左右。同期无沙底质水族箱的亚硝酸盐氮含量高于沙质底质水族箱,无沙底质水族箱的CODMn值大于沙质底质水族箱。3个水族箱的微藻总量都呈增长趋势,多样性指数无显著差异。[结论]沙质底质水族箱环境因子的变化更平缓,其系统稳定性更强。     

植物坝前上游段推移质泥沙的输移特性

通过室内水槽模型试验,研究了植物坝对水流流态及坝前上游段推移质泥沙输移的影响,试验是在1/150,1/100和1/50三种底坡下均对应5.09,9.08,13.08L·s-1三种流量时进行观测的。由试验得出,植物坝可以引起上游水位壅高,水流流速减小。加沙后,上游段推移质泥沙的运动速度明显减小,大量粗颗粒泥沙在坝前淤积下来,说明植物坝具有较好的阻水拦沙作用。输移过程中,泥沙群前端最初呈三角形分布,越靠近坝体,三角形分布越不明显,说明坝前壅水及速度梯度的存在使泥沙的输移形态发生了变化。还证明底坡对泥沙的输移分布形态及运动速度影响很大,从理论上分析了植物坝前上游段进口断面输沙率与推移质泥沙运动速度之间的关系。     

小沙湾水源工程沉沙斗槽模型试验

本项试验的主要目的是研究和寻找为保证准格尔煤田生产用水而修建的沉沙斗槽的合理结构和运行方式。本文论述了模型设计和各项比尺的确定方法。通过对试验结果的分析找出了最合理的结构形式和运行方式     

水体沉积物的污染控制技术研究进展

介绍了水体沉积物中所储存的过量有机质、N、P等营养物及其他污染物释放后,对水体质量及水生生态系统可能造成的威胁;评述了目前较多采用的强化的自然消减技术、原位覆盖技术、原位治理技术以及生态疏浚技术等几种水体沉积物的污染控制技术。     

底泥营养物质释放对围隔水生生态系统的影响

采用围隔研究了底泥对湖泊生态系统的影响.试验用的8个围隔设置于武汉东湖,其中E1～E4围隔采用富营养的东湖Ⅰ站底泥,E5～E8围隔采用相对贫营养东湖Ⅲ站底泥;E1、E2及E5、E6围隔中注入湖水,其余围隔注入自来水.试验持续2个半月.研究结果表明,加入I站底泥的围隔中pH、总氮(TN)、总磷(TP)平均值显著高于加入Ⅲ站底泥的围隔.E1～E4围隔中自8月初形成持续的微囊藻水华,其生物量显著高于没有微囊藻水华的E7、E8围隔,E5、E6围隔则形成短期微囊藻水华.E1～E4围隔浮游植物多样性指数远低于没有微囊藻水华的E7、E8围隔.上述结果表明,在浅水水体中,底泥对水质的影响要远远大于湖水,围隔中蓝藻水华发生的磷域值介于E5、E6和E7、E8围隔中磷含量之间,为0.06～0.10 mg/L.     

上海无居民海岛潮间带沉积物粒径特性研究

利用激光粒度仪对上海无居民岛30个表层沉积物样品进行粒度特征分析,研究区域的6个无居民岛的沉积物类型共有5类,其分布为粉砂在九段沙、东风西沙、黄瓜沙和青草沙;砂在青草沙和顾园沙;粉砂质砂在扁担沙和青草沙;砂质粉砂在青草沙;粘土质粉砂在黄瓜沙。其中粉砂类沉积物分布最广。沉积物呈现分选系数差,偏态均为正偏,窄峰型的特征。由于研究区域处于长江口,丰富的流域来沙,特别是大量的细颗粒泥沙为潮滩的建造提供了充裕的物质来源;而复杂的径流、潮流和风浪的作用,则成为了塑造潮滩的重要动力条件。通过绘制Pejurp三角图式显示,无居民岛样品均处于在Ⅲ、Ⅳ动力区,水动力条件总体上较强,粒径较粗。除顾园沙外由海向岸(由低潮滩到高潮滩),水动力逐渐减弱,沉积物颗粒逐渐变细,砂的含量逐渐减少,粘土和粉砂的含量逐渐增多。研究亮点:对上海无居民岛潮间带沉积物进行了粒径特性的分析,结果显示沉积物分布以粉砂为主,分选性差,正偏,呈窄峰型,通过绘制Pejurp三角图式,表明研究区域总体水动力较强,并根据各无居民岛的环境特征分析其不同的沉积动力环境。     

泥沙级配对迷宫流道滴头堵塞及毛管内泥沙沉积的影响

【目的】设计对不同泥沙级配的浑水进行滴灌试验,为泥沙机械组成对滴头堵塞的影响过程研究提供理论参考。【方法】采用短周期法,设计了粒径小于0.1mm的3种不同级配泥沙(编号分别为A、B、C,其0.03mm,≥0.03~≤0.05mm,0.05~≤0.1mm粒径泥沙所占比例分别为58.38%,27.17%,14.45%;48.50%,13.20%,38.30%;20.13%,23.55%,56.32%)及3种不同含沙量(0.5,1.0,1.5g/L)组合的滴头抗堵塞试验,分析了毛管中沉积泥沙的位置与粒径组成及滴头流量与含沙量的变化。【结果】当含沙量不大于1.0g/L时,泥沙级配C最易造成滴头堵塞,而级配B次之,级配A最不易造成滴头堵塞;当含沙量大于1.0g/L时,泥沙级配对堵塞的影响有所降低。当毛管上的滴头发生严重堵塞时,毛管内的淤积泥沙主要分布在毛管中段0.6~1.0m处,未发生堵塞或者发生非常轻微堵塞的毛管泥沙淤积主要分布在毛管尾端。粒径0.05~≤0.1mm的泥沙最易沉积在毛管内,而小于0.03mm的泥沙颗粒最易随水流排出滴头。【结论】泥沙级配是影响滴头堵塞的主要因素,当大于0.05mm的泥沙颗粒含量较高时,非常易造成滴头堵塞,泥沙级配对其在毛管中的淤积位置影响较小,但对泥沙淤积量有一定的影响。