基于多重分形的半干旱区农田表层土壤粒径分布特征研究

为探明农田因管理方式不同而导致的土壤粒径分布(PSD)差异,在阴山北麓农牧交错区选择典型莜麦留茬地、翻耕耙平地、翻耕不耙平地进行了研究。试验选择表层0~10 cm土壤为研究对象,运用多重分形理论分析探讨不同管理方式下土壤颗粒的分布特征及差异。研究结果表明:不同管理方式下研究区土壤颗粒组成中黏粒含量均极低,翻耕不耙平地和莜麦留茬地以粉粒和细砂为主,翻耕耙平地以粉粒和极细砂为主;广义维数谱D(q)为反"S"型递减函数,且D_0D_1D_2,多重分形谱f(q)为左勾状单峰曲线,?α值在2.405~2.596,非均一性高,可用多重分形来表征土壤PSD特征;多重分形参数D_1、D_2同黏粒含量呈显著正相关关系,D_0/D_1与粉粒呈显著正相关关系,与砂粒成负相关关系,?f反之;管理方式对土壤PSD及多重分形参数D_0、?α、?f有显著影响(P0.05),对D_1、D_1/D_0、D_2、α0影响不显著。根据试验结果,建议当地农田在生产后进行留茬或秸秆覆盖处理,结合当地主风向选择适宜翻耕方式。     

种植甘草对风沙土机械组成与养分的影响

为阐明种植甘草对沙漠地区风沙土的改良效应,以库布齐沙漠阿木古龙甘草基地为研究对象,探讨了不同甘草种植年限下土壤机械组成与养分含量的变化及其二者的相关关系.结果 表明:①随着甘草种植年限的增加,粉沙含量有显著增加的趋势(P＜0.05),1年、2年和4年生甘草样地粉沙含量较裸地分别提高了1.08％、1.35％和4.01％;...     

库布齐沙漠光伏电站内芦苇沙障的防风固沙效益

[目的] 研究光伏电站内芦苇沙障对风沙流的风速、输沙量及其沙粒分布的影响，为中国北方风沙区光伏电站沙害防治提供理论依据。[方法] 通过野外观测库布齐沙漠200 MWp光伏电站铺设芦苇沙障后的风速（20，50，100，200，310 cm）和近地表0—30 cm高度输沙量，分析风速廓线、地表粗糙度、摩阻风速、平均跃移高度、防风作用、固沙效益等指标的变化规律。[结果] ①芦苇沙障风速廓线呈对数函数分布，相关系数在0.99以上，芦苇沙障相对于裸沙地表粗糙度提高了3.47~3.79倍，摩阻风速增加了1.39~1.54倍，防风作用最大值出现在20 cm高度处，为21.72%。②总输沙量芦苇沙障仅为裸沙的6.95%，总体固沙效益为93.05%，裸沙90%以上的输沙量集中于0—8 cm范围，而芦苇沙障在此高度范围内输沙量占总输沙量的51.39%，芦苇沙障的风沙流结构有向上层移动的趋势。[结论] 铺设芦苇沙障降低了近地表风速，有效拦截了风沙流，达到了防风固沙目的，是沙区光伏电站有效的防护措施。     

低立式格状土工沙障固沙效果研究

通过在鸟兰布和沙漠东南缘,测定规格为1m×1m、孔隙度为15%、25%、35%的格状土工沙障的输沙量、降低风速比率和障内地表蚀积3个指标,综合分析土工沙障的固沙效果.结果表明,与对照相比,孔隙度为15%、25%、35%土工沙障内近地表0cm-10cm的相对含沙量分别降低14.99%、9.O%、14.5%;15%与25%、25%与35%孔隙度的土工沙障防风效应存在极显著差异,15%与35%的防风效应不显著;就防风效应而言,25%孔隙度沙障的防风效应最好,其次为15%,35%孔隙度沙障的防风效应最差;15%和35%孔隙度的沙障固沙稳定性存在显著差异,25%和35%孔隙度的固沙稳定性差异极显著,孔隙度25%和15%的土工沙障固沙稳定性差异不显著,25%与15%孔隙度的土工沙障固沙稳定性较35%的强.     

库布其沙漠北缘8种荒漠灌丛生物量预测模型研究

生物量模型是估算荒漠地区灌丛生物量的重要方法之一.以库布其沙漠北缘8种荒漠灌丛为对象,以实地收获地上生物量和根系全挖法获得地下生物量数据为基础,依据株高(H)和冠幅(C)两个形态因子的复合因子CH作为自变量,以灌丛生物量(W)为因变量构建回归分析模型.通过对判别系数R2和估计值标准误差SEE分析认为花棒、羊柴、沙柳和沙拐枣灌丛生物量最优模型为W=a+bCH,而梭梭和柠条灌丛生物量最优模型为W=a(CH)b,柽柳和水柏枝灌丛生物量最优模型为W =a+ bCH+ c(CH)2.经验证模型的预测值与实测值拟合率在77.89％～ 92.38％,其预测效果较好.利用W～CH生物量模型估算库布其沙漠8种荒漠灌丛生物量,操作简便易行,对今后库布其沙漠地区区域尺度生物量估算和碳汇计量工作具有十分重要的意义.     

采煤沉陷区不同类型植被恢复对土壤结皮的影响

土壤结皮包括物理结皮和生物结皮两种类型.一般情况下,物理结皮指的是外力作用使土壤孔隙堵塞而成型的一层土表硬壳;生物结皮是指低等生物与土壤颗粒作用发育形成的复合生物土壤层.在荒漠化地区,地表出现生物结皮是固定沙丘形成的重要标志.已有研究表明：土壤结皮能够固定流沙,促进土壤发育和沙区植被恢复,对改良土壤有非常重要的意义.国内外许多专家学者针对生物结皮展开了大量研究,内容主要涉及结皮的微生物特征、结皮理化性质定量分析、生物结皮的水文生态功能、生物结皮对土壤侵蚀的影响等.     

不同添加剂对库布齐沙漠4种灌木青贮pH值和有机酸的影响

青贮饲料的pH值和有机酸含量能够直观地反映青贮饲料的品质,是衡量青贮饲料质量的重要指标.本研究以库布齐沙漠北沙柳、柠条锦鸡儿、杨柴+花棒、甘草为对象,通过添加0.2‰乳酸菌、1.0‰纤维素酶、3.0％DM糖蜜和0.5‰青贮专用复合酶对青贮饲料pH值和有机酸的影响.结果表明:(1)各处理方法均使青贮pH值降低,其中添加纤...     

围封对西乌珠穆沁草原植物群落特征的影响

本研究选取西乌珠穆沁旗巴彦胡舒苏木区域内不同围封年限(3a、5a、7a、10a)的草原作为研究对象,以未封育的草原为对照,通过野外调查结合室内分析,分析草原不同围封年限的植物组成和群落特征.结果表明:(1)随围封年限的增长,植物种总数持续增加,由未封育的17种增至26种;(2)植被高度、盖度和地上生物量都有所增加,围封...     

库布齐沙漠典型防护林土壤养分特征

以库布齐沙漠典型防护林为研究对象,通过测定不同防护林的土壤理化性状,评估该防护林系统的土壤改良效益,为库布齐沙漠防护林的管理与养护提供理论依据。结果表明:(1)库布齐沙漠防护林营建15年后,在植被改良的作用下,原有的流沙质量发生了明显改变。与流沙环境相比,研究区土壤的碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量分别提高了243.95%,37.89%,108.84%,138.71%,118.77%,42.41%,45.77%。与其他类型植被相比,沙枣防护林SOM、AK、TN含量的增长幅度最大,增幅分别为188.36%,151.84%,158.67%。樟子松防护林AN含量的增长幅度最大,增幅为481.86%。土壤物理性状随土层的增加规律各异,与流沙环境相比,土壤含水量(SWC)与孔隙度(PV)变化较显著。(2)研究区土壤的C/N变化范围为7.46~27.22;C/P变化范围为2.11~14.17;N/P变化范围为0.07~0.62。植被类型、土壤深度及二者的交互作用均极显著的影响土壤质量及化学计量特征,植被恢复主要受氮含量的限制。(3)通过冗余分析可知,土壤含水量和孔隙度与防护林土壤养分及化学计量特征相关性较显著,也是影响库布齐沙漠防护林土壤养分和化学计量特征的主要环境因子。研究结果可为评价库布齐沙漠防护林体系土壤改良效益提供数据支撑。