黄土高原农业耕作历史与水土流失的关系

本文首次从黄土高原主要耕种土壤、林地土壤的入渗和抗冲等物理特性出发,对黄土高原森林草原与农业耕作的历史变迁和近30年来毁林毁草耕作与水土流失的关系作了综合研究。给果认为,长期农业开荒耕作造成犁底层的形成,是黄土高原水土流失加剧的主要原因;在黄土高原加速恢复植被,则是实现“全部降水就地入渗拦蓄”,根治黄河后患唯一有效的治本途径。     

保护性耕作对坡耕地土壤水分特性和水土流失的影响

在黄土高原西部丘陵沟壑区水土流失严重的坡耕地进行了2 a的定位试验,研究了不同耕作方式对坡耕地土壤水分特性和水土流失的影响.研究结果表明:(1)免耕+覆盖的保护性耕作方式保水效果明显,全年平均土壤含水量比传统耕作高出1%以上,单纯的免耕与传统耕作没有显著差异.(2)免耕可使耕作层土壤水分保持相对稳定,初春播种后土壤较长时间保持较高含水量有利于作物出苗;雨后免耕处理耕作层具有更强保水能力,从而使土壤水分保持相对稳定则有利于作物生长.(3)不同耕作方式对坡耕地土壤水分特性的影响与其对士壤结构的影响有关,免耕虽然增加了耕作层土壤容重,但也增加了团聚体的稳定性,降低了团聚体破坏率,增强了土壤抗蚀力,覆盖能降低免耕地表层土壤容重,增强其持水与保墒能力.(4)免耕措施未必能减少坡地径流量,但可显著降低土壤侵蚀量,免耕辅以秸杆覆盖的保护性耕作可有效防止水土流失,径流量和产沙量较传统耕作处理分别减少了8.35%和88.11%.     

保护性耕作对棉花产量及收益影响的研究

保护性耕作包括免耕、少耕及其它水保耕作。保护性耕作具有减少水土流失,增加土壤有机质,提高作物产量,降低生产成本的特点。在美国7个州12个试验区研究棉花生产中免耕、少耕、带状耕作及传统耕作的效果及效益。12个试验区全部布设了免耕及传统耕作,其中有8个试验区布设了少耕,2个试验区布设了带状耕作。各耕作措施对土壤理化性质没有显著影响,对棉花产量影响差异不显著,但免耕5 a总利润比其它三种耕作措施高15~820美元/hm2。由于各试验区的环境条件、土壤及管理措施不同,所以试验结果间差异不显著,但各试验区免耕利润高于其它耕作措施。在评价耕作措施时,不应只注重产量,还应考虑其综合效益。     

试论水保措施优化配置及方法

1现存问题分析 在治理水土流失过程中，主要是采用工程、植物及耕作三大技术措施来治理水土流失。然而，怎样将各项措施针对不同水土流失特点，科学合理地配置在不同土壤流失部位，却很少有人去研究。据有关资料调查，在全国很多水土流失治理区，人们往往偏重于单项措施的建设及作用，而忽视了不同措施的合理配置及相互作用，     

横厢耕作措施对红壤坡耕地水土流失影响的试验研究

该在对湖北省通城县水土保持试验站，所布设的１２个野外试验观测小区，进行多年天然降雨观测的基础上，借助模拟降雨试验方法对红壤坡耕地不同耕作措施以地水土流失的影响进行了试验研究。结果表明：１．横厢耕作措施是一种很好的水土保持措施，纵厢耕作措施比横厢耕作的水土流失量明显增加；２．在横厢耕作农地上实验轮作种植能改良土壤理化性质，保肥增产，但对水土流失并没有十分显的影响；３．横厢耕作措施是一种在陡坡耕地     

农业耕作措施蓄水保土机理分析

在黄土高原沟壑区的淳化县泥河沟流域 ,以常规耕作的直线坡为对照 ,对等高耕作、人工掏挖、人工锄耕的蓄水保土情况进行了人工降雨试验 ,结果表明 ,各种耕作措施均可提高土壤稳定入渗率、延长产流时间、降低坡面径流流速及减少坡面产流量、降低侵蚀模数等 ,其中等高耕作的作用最为显著     

黄塘河小流域水土流失治理技术探讨

减少水土流失、保护土壤、稳定全球气候、降低温室效应,发展建设土壤保持耕作系统已经成为全球性共同关注的问题。结合梅江区黄塘河(扎田水)小流域水土流失工程实例,针对该工程提出了当前水土流失的分区治理布局,根据小流域地形、水土流失实际情况,配置适合本地区地形特点的植物、工程等措施,形成科学的水土流失综合治理体系。     

粮草豆隔带种植保护性耕作对坡耕地土壤水蚀的影响

在黄土高原西部坡耕地上采用人工模拟降雨研究保护性耕作对水土流失的影响,重点探讨了传统耕作与免耕秸秆覆盖两种耕作措施下春小麦、鹰嘴豆、马铃薯与苜蓿间作对土壤水分和水蚀的影响.结果表明:(1)NTS处理增加地表覆盖,保蓄作物生育期内的降雨效果明显,模拟降雨后不同处理的平均土壤含水量总体表现为:NTSpl>NTScl>NTSwl>Tpl>Tcl>Twl.(2)不同处理径流过程分为产流、峰值、稳定、消失4个过程;土壤侵蚀分为发生、峰值、削减3个过程.(3)不同处理径流总量、侵蚀总量排序均为:Twl>NTSwl>Tcl>NTScl>Tpl>NTSpl,通过聚类分析得出NTS处理的马铃薯与苜蓿间作模式水土保持效应最佳,适合在黄土高原西部推广种植,能够达到较好的生态效益、经济效益和社会效益.     

南方坡地石漠化现状及防治的初步研究

对中国南方坡地土壤石漠化现状进行了概述 ,并分析了其形成原因。根据衡山水土流失影响因素分析 ,可知坡地石漠化主要是由于植被破坏、不合理的耕作措施、暴雨和坡地地貌等因素造成的。后两者是很难改变的 ,要防治土壤石漠化 ,必须改变耕作措施 ,保护植被 ,并需采取一些工程和生化措施     

幼龄果园坡耕地保护性耕作的水土保持效果

随着农业产业结构调整,滇西南地区新植果园不断增多,水土流失及土壤退化成为该区域内普遍存在的重要生态环境问题.为提供切实可行的耕作技术指导,保护生态环境安全,本研究以滇西南边境地区坡耕地幼龄果园为对象,通过测定3种不同耕作措施(传统耕作、秸秆覆盖和生物覆盖)下的土壤养分状况、地表径流量和土壤流失量,研究不同保护性耕作模式的水土保持效果及作用机理.结果表明:秸秆覆盖和生物覆盖均能改善土壤养分状况,减少水土流失.相比于传统耕作,其他2种保护性耕作模式的土壤有机质、全氮和全钾质量分数增加了14％以上,径流量减少20％左右,土壤流失量减少10％ ～ 30％,总养分流失减少20％～30％.其中,生物覆盖模式水土保持效果更为显著,而且,随着试验时间推进,秸秆覆盖和生物覆盖模式的水土保持效果有明显增加的趋势.     

耕作措施对产流作用的研究

本文在室内人工模拟降雨条件下,通过不同耕作措施人为造成不同地表的方法,从地表糙度方面定量化地研究了耕作措施对侵蚀产流的影响。结果表明:增加地表糙度,可减小径流量,进而减小侵蚀,并建立了相应的数学表达式。这为进一步完善侵蚀测报模型奠定了一定的基础,同时也为黄土高原坡耕地水土流失的治理和退耕还林(草)的实施,提供了一定的理论依据。     

黄土高原的历史演变、地貌特征与水土保持

论述了黄土高原的历史演变、地貌特征及黄土高原的水土流失现状,并提出相应的水土保持措施。     

关于生物措施治理黄土高原水土流失的思考

 为加速黄土高原水土流失治理的健康发展,在深入分析黄土高原水土流失治理存在的主要问题,以及生物措施治理黄土高原水土流失作用的基础上,按照黄土高原河谷平原区、黄土丘陵沟壑区、黄土高原沟壑区、鄂尔多斯高原区和土石山区5个类型区,提出以植被建设和保护为核心的生态建设思路和治理对策,同时指出了采取生物措施治理水土流失时需注意的若干问题。     

基于LSTM神经网络模拟的陇中黄土高原沟壑区保护性耕作下土壤贮水量变化

为分析陇中黄土高原沟壑区不同保护性耕作措施的贮水效果,本研究利用春小麦/豌豆（W/P）、豌豆/春小麦（P/W）轮作的长期定位试验,分别设置传统耕作（T）、免耕（NT）、传统耕作秸秆覆盖（TS）和免耕覆盖（NTS）4种耕作措施,以当地月平均气温、月降水量、月平均辐射量、月平均蒸发量、月作物耗水量为输入因子,以月土壤贮水量为输出,建立基于长短期记忆（Long Short-Term Memory,LSTM）神经网络的土壤贮水量预测模型,并对该模型的有效性进行评估。研究结果表明：1）基于LSTM神经网络建立的土壤贮水量模型对陇中黄土高原沟壑区保护性耕作下土壤贮水量预测具有较好的适用性,模型模拟结果的平均均方根误差为7.76 mm,平均绝对误差为6.95 mm,相对误差控制在-5%~+5%的范围内。2） P/W轮作序列中各处理的土壤贮水量均比W/P轮作序列增加1.09%~1.43%。3）不同轮作序列,NTS处理的贮水效果均优于其他3种耕作措施,在W/P轮作序列中,NTS处理的年均土壤贮水量比T、NT和TS分别增加2.89%、1.70%和2.46%;在P/W轮作序列中,NTS处理的年均土壤贮水量比T、NT和TS分别增加3.03%、1.91%和2.57%。4）不同降水年型,NTS处理的土壤贮水量最高,且干旱年效果更加显著,其中丰水年NTS处理的土壤贮水量比T、NT和TS平均增加2.71%、1.48%和2.19%,而干旱年平均增加3.97%、2.54%和3.64%。5）保护性耕作措施的贮水效果随季节发生变化,作物生长前期（3-5月）保护性耕作措施的贮水优势较为明显,进入作物生长旺盛期（5-6月）保护性耕作措施与传统耕作的贮水效果差异不显著,而作物生长后期（7月）保护性耕作措施较传统耕作土壤贮水量明显增加。基于LSTM神经网络模拟环境下免耕覆盖的贮水保墒效果最好,为陇中黄土高原沟壑区最适宜的保护性耕作措施。     

气候变化下黄土高原耕作系统演变与适应性管理

耕作系统主要包括土壤系统、作物系统和区域气候系统等几个相对独立、但又紧密关联的组成部分,涉及作物栽培模式、作物类型、杂草和病虫害及农田水土资源管理等方面,在黄土高原生态系统管理和农业可持续发展中占有重要地位。过去50a (1951-2000年),黄土高原的年平均气温升高了1.1℃,且其变率逐渐增加,降雨和热量资源分布呈现复杂的时空异质性。作物种植区域的变迁、熟制制度的演变和农田灾害的加剧促使农田管理模式不断寻求改变,对当地农业耕作系统产生了深远影响。本文总结了黄土高原过去多年的气候变化（气温、降水量、积温）特征和发展趋势,气候变化下耕作系统（种植区、耕作制度、土壤环境）和作物系统（需水量、物候、品种、产量）的演变规律,作物与土壤互作关系,以及气象灾害对黄土高原耕作系统的影响,并提出气候变化下耕作系统适应性管理途径和策略。旨在为黄土高原耕作技术和田间管理提供新的理论,寻求气候变化下区域农业可持续发展应对策略。     

对黄土高原水土流失治理的几点认识

黄土高原早在黄土沉积期间就存在着自然侵蚀现象,以后随着人口增长土壤侵蚀在加剧,流域一年中的径流和泥沙往往由一两次较大暴雨形成。战乱破坏、人为开荒和不合理的经济开发,是导致区域内水土流失加剧的主要人为因素。本区的水土流失应实行坡沟兼治,坚持综合治理,坚持工程、植物、耕作措施相结合,做到措施功能互补。大面积造林种草必须讲求科学,坚持适地适树的原则,林草建设应统一纳入全国生态环境建设规划和黄土高原水土保持总体规划之中。     

不同耕作措施对黑土坡耕地土壤侵蚀的影响

针对黑龙江省西部半干旱区土壤流失情况,在坡耕地径流小区通过野外人工模拟降雨试验,研究不同降雨强度、不同耕作措施下降雨产沙产流特征和过程。试验结果表明:降雨强度越大,对地表径流量和侵蚀量的影响越大,即雨强与径流量和泥沙量呈正相关,各种耕作措施的土壤流失顺序是顺坡垄裸地>横坡垄裸地>等高种植地>深松地>秸杆覆盖地>垄向区田地,植被覆盖地能有效控制水土流失,垄向区田地是这几种耕作措施中减少坡耕地水土流失的有效措施。     

保护性耕作条件下的冬小麦田间管理

保护性耕作法是人类在遭遇严重水土流失和风沙危害之后逐渐研究和发展起来的一项新型土壤耕作技术。结合保护性耕作技术推广,针对当前黄、淮、海流域冬小麦生长现状,提出冬小麦生产应采取的技术措施和田间管理方法。     

黄土高原生态现状分析与生态修复途径初探

黄土高原水土流失严重,通过生态修复重建和恢复植被,是控制水土流失的根本措施。在分析黄土高原生态恶化机制的基础上,论证了黄土高原生态修复的重要性和可行性,提出了生态修复的操作程序和措施。     

调整农业结构与水土保持

农村土地利用结构是否合理, 对水土流失严重区小流域水土保持综合治理效果及农村经济发展影响很大。湖南省衡东县水保站通过在不同坡度、耕作措施、植被状况下设立降雨-径流-土壤流失观测试验小区进行观测试验的基础上, 调整土地利用结构, 使之逐步趋于合理, 再结合水土保持生物、工程措施, 使该流域水土流失综合治理效益显著。