北京南郊沙地风蚀物理特征及防护对策研究--以大兴区为例

目前风沙危害是北京南郊地区面临的最为严重的生态环境问题之一．该区域的风蚀治理迫在眉睫。本文选择耕地、荒草地、流动沙地等永定河沙地典型的土地利用类型．通过定位实验观测与数学定量分析．进行沙地地表风沙活动的原理特征与风蚀防护措施的研究。研究结果认为：近地层风速随高度服从对数分布;下垫面性质不同导致对应的摩阻速度大小不同;不同利用类型下垫面对应的起沙风速明显不同;0～20cm高度范围内各层的输沙率百分含量随着高度的增加而减少,两者呈负指数函数;输沙率与风速呈正指数函数;风蚀地表组成物质明显粗化。基于该沙地的风蚀特点．提出了适合本沙地特点的综合治理技术措施。     

科尔沁沙地不同下垫面风沙流结构与变异特征

对流动、半流动、半固定和固定沙地 4种不同下垫面 0～ 2 0 cm气流层的风沙流结构与变异特征研究表明 :(1 )不同退化沙地在总输沙量及各层输沙量上存在明显的差异 ,在 5月 1 5日的测定中 ,流动沙地的总输沙量是 83 .1g/ cm2 .h,分别是半流动、半固定和固定沙地的 2 .1倍、9.2倍和 33 .9倍 ;而在 5月 1 5日的测定中 ,流动沙地的总输沙量 1 0 5.7g/ cm2 .h,分别是半流动、半固定和固定沙地的 5.6倍、1 4.1倍和 75.6倍。(2 )总输沙量的 60以上分布在 1 0cm的高度内 ,随高度的增加 ,输沙量呈负指数函数下降。(3)风蚀物中粗粒 (粒径 1 .0～ 0 .5mm )与极细颗粒 (粒径0 .1～ 0 .0 5mm)和粉、粘粒 (<0 .0 5mm)的含量均很低 ,而细颗粒 (粒径 0 .2 5～ 0 .1 mm)的含量很高 ,占风蚀物的73 %～ 91 %,说明近地表层沙粒的运动以跃移为主。随高度的增加 ,风蚀物中中颗粒 (粒径 0 .5～ 0 .2 5mm)的含量下降 ,而极细颗粒和粉、粘粒含量增加 ,但其增幅因下垫面不同而异。(4) 0～ 2 0 cm总输沙量及各层输沙量与植被盖度呈显著负相关 ,与植株高度、地表紧实度和地表粗糙度长度呈微弱负相关     

定西地区实施水保国债项目的几点经验

定西地区水保国债项目自 1 999年底实施 ,到 2 0 0 2年国家安排投资 2 2 2 3万元 ,完成综合治理面积 35 1km2 。据 2 0 0 2年统计 ,粮食增产 876 6t,农业产值增加 2 80 0万元 ,林草覆盖率增加 2 4 .6 % ,年减少泥沙 36 .8万t。项目实施过程中具体作法是 :注重前期工作 ,做好项目实施规划 ;落实工作责任 ,强化项目实施管理 ;突出治理效益 ,树立精品意识 ;加强科技推广 ,提高治理科技含量 ;制定优惠政策 ,拓宽治理渠道。实践表明 ,要加快干旱地区水土流失治理步伐 ,必须注重生态自然修复能力 ,注重草灌建设 ,加大骨干工程和淤地坝建设。     

凌源市大凌河中游水土流失重点治理实践

凌源市在大凌河中游国家水土保持重点治理过程中 ,以符合凌源自然规律和经济规律的“松槐带帽 ,果牧拦腰 ,两田穿靴 ,一龙坐底”的“金字塔”模式为蓝本 ,对小流域进行全面规划和综合治理 ,经过 5年连续奋战 ,使项目区水土流失面积占总面积的比例由治理前的 64 6%降到 15 5 % ,年均土壤侵蚀模数由 3 40 6t/km2 降到 65 2t/km2 ,农、林、牧、果占地比例由 1∶0 87∶0 12∶0变为 1∶2 69∶0 2 6∶0 3 5 ,森林覆盖率由 2 2 4%提高到 46 6% ,林、草覆盖度由 2 2 6%提高到 60 9% ,农业收入增加 162 4 2万元 ,不仅显著改善了农民生产生活条件 ,而且显著增强了项目区经济社会的可持续发展能力。介绍了基本经验和体会     

河北省风蚀沙化与防治

风蚀沙化现象在河北山区普遍存在 ,在 2 0 0 0年的沙尘暴中扮演了重要的角色。分析了河北省风蚀沙化的原因 ,结果认为是干旱和人类不合理的生产活动造成了植被的严重破坏 ,发展为风蚀沙化。提出了防治沙化的 5大措施 ,即增加人工降雨改造利用沙地、发展灌溉农业提高水资源利用率、治理水土流失、优化种植结构、立体开发、建立健全监测预报系统。     

不同治理措施对流动沙地天然植被恢复效果的影响

流动沙地采取不同治理措施7 a后,天然植被恢复效果不同。①生态垫阻断了天然植被的正常演替规律,植被盖度和物种丰富度只有4.31%和3种。同期营造的人工林中,小叶锦鸡儿和侧柏林地的植被盖度和物种丰富度最高,均大大超过同期封育的流动沙地,新疆杨和欧美杨84林地的植被盖度和物种丰富度最低,沙枣和榆树林地居于中间位置。②新疆杨和欧美杨84林地植被一年生草本占绝对优势,榆树和沙枣林地多年生草本和灌木数量有所增加,侧柏和小叶锦鸡儿林地物种生活型结构已趋于多样化。③集沙观测表明,生态垫、侧柏和小叶锦鸡儿林地均无风蚀现象,欧美杨84和新疆杨林地风蚀较为严重,榆树和沙枣林地风蚀较轻。     

西气东输管线(陕西西段)工程对风蚀影响的监测评价

通过对沙漠化危害严重的西气东输管线工程陕西西段管线过境特征和对风蚀与土壤养分实地监测,探讨了陕西西段西气东输管线工程对风蚀的影响。调查与监测表明,该段西气东输管线工程经过农地管线长度占管线总长度的60.8%,林地占22.6%,荒草地占9.6%,其它类型占7.0%。管线施工会增加地表风蚀量,并影响土壤养分和水分状况。固定、半固定沙地由于受天然气管线施工影响使沙地活化,风蚀量为未扰动区域的2~3倍;固定沙地、半固定沙地、流动沙地风沙土表层土壤有机质、全氮、全磷含量管道扰动区域较原地貌分别降低了30%~40%,土壤含水量扰动区域较原地貌降低25%~35%。     

内蒙古水土保持生态环境建设调研报告

内蒙古西部地区以风蚀 (含水蚀风蚀复合区 )为主 ,主要分布在腾格里、巴丹吉林、乌兰布和库布齐四大沙漠 ;水蚀主要发生在黄土丘陵沟壑区 ,年均土壤侵蚀模数一般为 5 0 0 0t/km2 ,砒砂岩区可达 1 8万t/km2 ,个别小流域高达 3 8万t/km2 。重点治理 1 8年来成效显著 ,皇甫川 6 4条小流域与治理前相比 ,拦蓄泥沙量提高了 7 1倍 ,减沙效益为 71 9% ;生态环境明显改善 ,农牧业综合生产能力增强 ,区域经济全面发展     

乌珠穆沁沙地生物基可降解聚乳酸(PLA)沙障防风固沙效益

为了探究PLA沙障对乌珠穆沁沙地沙化治理的效果,以方格状铺设不同规格(方格边长0.5 m×0.5 m, 1 m×1 m, 2 m×2 m和3 m×3 m)PLA沙障,以不同规格沙障影响的风蚀特征为研究对象,裸沙地设置对照(CK),采用美国HOBO便携式风速采集仪观测距地表10,20,50,100,200 cm高度的风速,同时使用自动旋转集沙仪收集近地表0—30 cm高度输沙量,分析了防风效能、固沙效益和风沙流挟沙粒径的变化特征。结果表明：(1) PLA沙障规格小于3 m×3 m时,风速廓线呈“S”型变化趋势;PLA沙障平均的地表粗糙度为0.64 cm, CK的平均粗糙度为0.51 cm,粗糙度提高了25.48%。(2)铺设PLA沙障后输沙量降低了38.72%～75.69%;PLA沙障输沙率随高度呈现良好的指数关系(R²>0.77);1 m×1 m和2 m×2 m沙障的固沙效益高于其他2种规格沙障,3 m×3 m规格的固沙效益最低,基本接近CK。(3)乌珠穆沁沙地风蚀物颗粒大小介于2～500μm,且大部分颗粒为100～250μm的细沙;铺设PLA沙障后,障格内...     

春季裸露沙质农田土壤风蚀量动态与变异特征

以春季风蚀活动高发期为特定研究时段 ,采用地面埋设容器的“陷阱诱捕”法 ,对秋收后翻耕的裸露沙质农田春播前的土壤风蚀量动态进行了定位观测 ,同时对影响土壤风蚀的关键因子表土层紧实度和含水量以及风速动态也进行了同步观测。主要研究结果是 :(1)观测期内 ,平均土壤日风蚀量为 2 4 1.2 0 kg/ hm2 ,土壤日有机碳和氮素损失量平均分别为 1.5 2 ,0 .15 kg/ hm2 。 (2 )土壤风蚀过程以细微土粒的跃移和悬移运动为主 ,损失掉的主要是表层土壤中的细砂 (粒径 0 .1～ 0 .0 5 mm)、粉粒 (粒径 0 .0 5～ 0 .0 0 2 mm)和粘粒 (粒径 <0 .0 0 2 mm)等富含营养元素的细微颗粒 ,分别占风蚀沉积物的 4 6 .0 1% ,2 1.0 3%和 2 1.74 %。这表明土壤风蚀导致了农田的粗化。 (3)相关分析表明 ,土壤风蚀量与表土层含水量呈一定的负相关 ;土壤风蚀量与表土层紧实度呈微弱的负相关。然而 ,土壤日风蚀沉积量与日平均风速呈高度正相关 ;同样 ,土壤日风蚀沉积量与日可蚀风持续时数亦呈高度正相关。利用它们之间的回归关系式 ,可以定量地预测、预报研究区春季风蚀期裸露农田的土壤风蚀量     

不同年限的草方格沙障对生态恢复的影响

为研究草方格沙障不同布设年限沙地恢复状况,分别对裸沙地及草方格沙障布设1、2、5、和10年样地进行分层土壤取样,利用5点取样法、烘干法、统计分析、像素点法等方法对土壤的质量含水量、土壤粒径以及植被恢复状况进行分析。结果表明:1)土壤质量含水量与草方格沙障布设年限呈正相关关系(P 0. 05),沙障布设1、2、5、和10年后的质量含水量分别为裸沙地的1. 11、1. 14、1. 36、1. 47倍,0～10、10～20、20～30、30～40 cm土壤层的质量含水量分别为裸沙地的1. 46、1. 26、1. 83、1. 48倍; 2)草方格沙障布设后各土壤层次的土壤粒径均呈现出黏粒及粉粒含量增加、砂粒含量降低的趋势,沙障布设10年后黏粒含量平均增长2. 5倍,粉粒含量平均增长1. 98倍,砂粒含量平均降低5. 25%; 3)草方格沙障布设1年即出现先锋植物的萌发,5年后形成稳定先锋草本植被群落,10年后形成稳定的灌木群落,植被盖度达到59. 83%,草方格沙障能有效改善地表微环境,改良土壤条件,促进生态恢复。该研究为机械沙障对中国北方沙区沙地生态修复的影响提供参考和依据。     

塔里木盆地西南缘不同下垫面的摩阻风速和空气动力学粗糙度

[目的]分析各下垫面摩阻风速和地表空气动力学粗糙度变化特征,揭示不同下垫面的风蚀潜力大小。[方法]通过2010—2012年野外气象观测,尝试计算由流动沙漠到绿洲4个连续下垫面的摩阻风速和空气动力学粗糙度的变化并分析其变化原因,评价摩阻风速和空气动力学粗糙度其对风蚀敏感性的影响。[结果]流动沙地和半流动沙地摩阻风速(u*)和空气动力学粗糙度(z0)的年内变化不明显,固定沙地和绿洲的摩阻风速和空气动力学粗糙度年内变化呈现单调递增变化规律。摩阻风速在流动沙地、半流动沙地、固定沙地和绿洲4个下垫面分别为0.33,0.44,0.61,和0.81m/s。空气动力学粗糙度在流动沙地、半流动沙地、固定沙地和绿洲4个下垫面分别为0.39,13.58,39.51和310.8mm。[结论]流动沙地风蚀发生的潜力最大而绿洲风蚀发生的潜力最小。     

江西省鄱阳湖湖滨沙地蔓荆的固沙效益

 研究蔓荆植物在南方风沙化土地的阻沙、固沙作用,以及对土壤理化性状改良和小气候改善等方面的影响。结果表明:蔓荆植被覆盖率为10％～20％时,风蚀模数为2万4757t/（km2·a）,植被覆盖率达到40％时,年均风蚀模数只有2920t/（km2·a）;与裸沙地比较,5年生蔓荆地0～40cm土层的有机质、全N、全K、速效K分别增加了580％、100％、28.6％、67％;对于0～20cm土层,小于0.25mm的细沙粒增加98.7％;蔓荆地可降低地表最高温度10～12℃,增加空气湿度1.2％,有利于沙地植被的恢复。     

固沙植物防蚀效应研究

对流动沙丘采取埋设机械沙障与栽培固沙植物相结合的方法进行治沙;平缓固定沙地营造防护林带,然后进行农业开发。经过5 a的围封治理,防护林带与固沙植物发挥了显著的防护作用。防护林带可降低风速10~23%,提高气温0.1~1.0℃,增加地温1.5~3.1℃。流动沙丘植物覆盖率由15%增加到45%~85%,风速降低3.9%~31.7%,地温增加0.1~1.2℃。固沙植物起到了防止土壤风蚀的作用,防护林带5~10倍树高范围内无风蚀发生,而防护林带作用以外地区,风蚀面积达10%,侵蚀深度为0.6~3.6 cm。流动沙丘经过治理以后转化为半流动沙丘,移动速度仅为0.3~0.5 m/a,而附近没有治理的流动沙丘的流动速度达20~30 m/a。     

辽宁省风蚀沙化土地的发展与防治对策

辽宁省土地沙化区总面积 41 0 6万hm2 ,主要分布在西北部地区 ,该区受风蚀危害的面积达 193 3 3万hm2 。风蚀造成耕地、草场退化沙化 ,作物和牧草产量下降 ,影响着人们正常的生产和生活。不合理的人类活动是造成辽宁土地风蚀沙化的主要原因 ,因此要提高农民的文化素质 ,实行科学种植 ,坚决退耕还林还草 ,大力开展改造风蚀沙化土地的水利工程建设 ,加强风蚀沙化土地治理措施的研究     

吉林省西部沙地风蚀防治技术研究

吉林省西部沙地风蚀危害严重，是重点的风沙治理区。而在各类风成地貌中，流动沙丘、半流动沙丘，风蚀耕地是治理的重点和难点，通过多年来的试验研究提出适用于上述地区条件的风蚀防治技术．为吉林省西部沙地生态恢复及当地经济的可持续发展探索有效途径。     

沙地小叶杨和柠条细根分布与土壤水分消耗的关系

以生长在陕北水蚀风蚀交错带沙地上的人工小叶杨（Populus simonii）和柠条（Caragana korshinkii）为研究对象,采用剖面法调查2个树种的细根分布特征,通过2年土壤水分定位观测研究,初步分析沙地小叶杨和柠条细根分布与土壤水分消耗的关系。结果表明：1）沙地小叶杨和柠条随土层深度增加,细根表面积密度逐渐减小,0～100cm土层分别集中了整个剖面细根总量的63％和95％;2）小叶杨和柠条林地剖面土壤水分与细根垂直分布密切相关,小叶杨和柠条林地土壤水分特征类似,可分为3个层次：0～50cm土层为速变层,50～200cm土层为缓变层,200cm以下土层为缓慢衰减层;3）2年观测期内,小叶杨和柠条林地总蒸散量接近,与同期降水量基本持平,而裸沙地土壤储水量增加;4）小叶杨和柠条细根趋于浅表化的分布特征是对沙地浅层土壤经常获得雨水补给适应的结果。研究结果可为水蚀风蚀交错带沙区防护林建设提供理论依据。     

松嫩平原西部风沙区流动沙地工程防治措施的研究

松嫩平原西部地区沙地面积 5 9 6万hm2 。合理布设沙障是治理流动沙地的关键所在。为此在风沙流强度大 ,沙面活化力强的风口处———泰来县的高平流动沙地宁姜及地势起伏较大 (相对高度 7～ 8m)的宏程作为流沙治理试验区。试验结果表明 :在植被覆盖度不足 5 %的流动沙地、半固定沙丘的风口治理上 ,先采用工程沙障治理流沙 ,然后造林才能取得良好的恢复植被的效果。沙障结构随高度、风速及地表性质不同而有差异 ,风沙流中含沙量的垂直分布随高度增加而减少 ,低层比高层分布量大 ,大部分分布在 76cm以下 ,沙障高度以 1m为宜。沙障结构以 0 2 5～ 0 5的透风系数为宜。其背风面能较均匀地分布积沙 ,防护距离可达 10～ 15倍沙障高。     

赤峰市流动沙地植物沙障治理模式的研究

通过连续5年的实地调查与观测,研究了10种流动沙地植物沙障治理模式的适用范围、植被恢复效果、沙丘移动距离及投入与产值情况。结果表明:研究地区的降水量水平能够保证踏郎等植物种条的成活,可利用植物沙障治理流沙。除平铺草方格沙障内植小叶锦鸡儿模式和播种草方格内播踏郎、小叶锦鸡儿模式不适应沙丘上部外,10种流动沙地治理模式均属适用模式,但各模式在植被恢复速度、投入、产值和控制沙丘移动速度等方面具有一定差别。相对而言,效果最好的是踏郎植物活沙障模式和小黄柳、踏郎植物活沙障模式,其次是小黄柳植物活沙障模式和踏郎填充料活沙障模式,第三是小黄柳填充料活沙障模式、草方格沙障内植踏郎模式和草方格沙障内植踏郎、小叶锦鸡儿模式,最差是平铺草方格沙障内植小叶锦鸡儿模式、播种草方格内播踏郎、小叶锦鸡儿模式和草方格沙障内植小黄柳模式。研究结果为流动沙地的治理提供了科学合理的途径。     

黄河源区高寒退化草地鼠丘对土壤风蚀作用的影响

为阐明高寒草地鼠丘土壤风蚀特征和规律,以青海省河南县退化草地区域内的鼠丘为研究对象,采用野外人工模拟风力侵蚀试验方法,对不同风速条件下鼠丘大小、形状、土壤含水量及含根量对土壤风蚀作用的影响进行了研究。结果表明:高寒草地鼠丘土壤的风蚀量随着风速的增加而增加,风速从6 m/s逐步增加到12 m/s时,鼠丘土壤流失量增加1.22～1.79倍,且土壤流失量与风速和鼠丘大小呈正比。同等条件下,鼠丘形状不同时其土壤风蚀量也不同,3种类型的鼠丘土壤风蚀量的大小依次为半球型>凸凹型>平缓型,其中半球型鼠丘土壤流失量比凸凹型和平缓型鼠丘分别增加了35.5%,92.6%,且侵蚀前5 min是土壤风蚀速率最敏感的时期。土壤流失量随植被根系和土壤含水量的增加而减小,说明鼠丘内的植被根系以及土壤含水量对土壤风蚀量具有抑制作用,是鼠丘土壤风蚀的重要抗蚀因子。