无人机倾斜航空摄影监测崩岗侵蚀量变化的方法

如何高效精确地监测崩岗的动态发育过程并且量化侵蚀量是崩岗侵蚀机理研究中的难点。该文以准专业级无人机对目标崩岗进行倾斜摄影获得的全方位多角度航空影像为基础，通过空三加密处理生成目标崩岗的三维点云模型；利用点云数据构建DTM，提取目标崩岗地形数据；运用多时相连续DEM相减的方法获取监测周期内崩岗的高程变化，计算侵蚀量并找到侵蚀严重的部位，再使用2.5D体积测算方法细化侵蚀严重的崩壁和沟头部位的侵蚀量，以此作为补充，最终获得监测期内的总侵蚀/沉积量体积并换算为泥沙量。最终结果验证的平均相对误差为9.69%，一个月监测周期内最大的绝对误差仅为0.303 3 m3，满足监测要求。因此利用无人机倾斜航空摄影测量的方法监测崩岗侵蚀量是可行有效的，该方法可提取崩岗的所有地形信息，研究侵蚀泥沙的来源和侵蚀过程，是较为快速和精确的崩岗监测手段。     

聚丙烯酰胺(PAM)对黄土结皮形成的影响

采用人工模拟降雨溅蚀方法,通过采样制作土壤切片,研究聚丙烯酰胺(PAM)对黄土结皮形成的影响。结果表明,PAM能改善土壤结构状况,显著提高土壤团聚体的稳定性,从而有效地抑制土壤结皮形成;但是随着降雨历时的延长,这种抑制作用逐渐被雨滴破坏;试验筛选出PAM-1抑制土壤结皮形成效果较好。     

土壤侵蚀退化研究

土壤退化是全球性的重大环境问题之一,直接威胁人类的生存。在引起土壤退化的诸因素中,土壤侵蚀是最普遍和最重要的因素。在前人土壤侵蚀退化研究成果的基础上简单回顾了其发展现状,重点综述了土壤侵蚀退化机理,并针对性地提出了土壤侵蚀退化防治措施。     

大冶龙角山矿区农田土壤重金属形态分布及其来源

为研究大冶龙角山矿区某溪流段沿岸农田土壤基本理化性质和重金属分布情况,采用Tessier五步连续提取法提取并测定土壤中Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和Cd 7种重金属的形态与含量,并分析了重金属含量与土壤Fe和S含量之间的相关性。结果表明:所有重金属在大部分取样点总含量均超出湖北省土壤背景值;Cu和Cd总含量超过土壤环境质量三级标准(GB 15618—1995)限值,Zn、Pb、Cr和Ni符合土壤环境质量二级标准;Mn、Cu、Zn、Pb、Ni和Cd均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Pb、Cr和Cd存在一定比例的可交换态。矿山矿石组分主要为黄铁矿和黄铜矿,且Mn、Cu、Zn、Pb和Cd的铁锰氧化物结合态、残渣态以及总含量的分布均与土壤Fe和S含量分布表现出较好的正相关关系,表明硫化物矿物开采引发了重金属Mn、Cu、Pb、Zn和Cd在该矿区农田土壤中的累积与污染。     

干湿效应下崩岗区岩土抗剪强度衰减非线性分析

发育于花岗岩的崩岗侵蚀区红土受干湿变化影响显著。通过室内直剪试验,研究了不同干湿效应对崩岗侵蚀区岩土抗剪强度衰减的影响。试验处理采用5种干湿效应水平(风干48h、风干24h、自然含水率、浸30s和浸60s)。结果显示:土壤黏聚力c和内摩擦角φ随干湿变化呈非线性衰减趋势,当土壤含水率13%左右时,对应的抗剪强度指标出现峰值;峰值强度前符合线性递增规律,峰值强度后符合一阶指数衰减规律。在风干阶段,抗剪强度主要受裂隙性影响,而在增湿阶段,基质吸力是影响抗剪强度的主要因素;探讨了干湿循环效应对崩岗侵蚀发育的影响。     

红壤侵蚀特点及其坡地治理关键技术与模式探讨

严重的水土流失导致红壤的全面退化,研究红壤区坡地治理的关键技术与模式,对防治红壤水土流失意义重大。本文结合我国近10年来红壤侵蚀的研究成果,概述了红壤坡地的侵蚀特点;从工程措施、植物措施、耕作措施3个方面,探讨当前红壤区侵蚀坡地治理的关键技术;并在分析不同关键技术截流、分流、汇流贮用效果的基础上,总结了红壤区崩岗地、林地、荒坡地和坡耕地4种典型侵蚀坡地的径流调控模式,以期为有效治理红壤坡地侵蚀,促进经济和生态环境可持续发展提供借鉴和指导。     

农田改为农林(草)复合系统对红壤CO2和N2O排放的影响

以鄂南玉米地、紫穗槐/玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地与撂荒地6种土地利用类型为研究对象,利用静态箱法,对夏玉米生长期间土壤CO2和N2O通量及影响因子进行了测定,研究我国北亚热带丘陵红壤区农田改变为林(草)地和农林(草)复合系统后土壤CO2和N2O排放特征。研究结果表明:(1)土地利用方式改变后,撂荒地土壤CO2排放量明显低于其他5种土地利用类型,但紫穗槐/玉米地、单作玉米地、香根草/玉米地、紫穗槐林地、香根草草地5种土地利用类型之间土壤CO2排放量差异不显著。(2)玉米生长期间,6种不同土地利用方式下,土壤N2O排放总量从高到低依次为紫穗槐/玉米地(508 g·hm-2·a-1)、紫穗槐林地(470 g·hm-2·a-1)、撂荒地(390 g·hm-2·a-1)、香根草/玉米地(373 g·hm-2·a-1)、香根草草地(372 g·hm-2·a-1)、单作玉米地(285 g·hm-2·a-1)。(3)土壤CO2通量与土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和土壤含水量无显著相关关系;土壤N2O通量与土壤氮素净矿化率呈显著线性相关,但与土壤无机氮和土壤含水量无显著相关关系。农田改变为农林(草)复合系统可能潜在地增加土壤CO2和N2O排放;农田改变为林(草)地可能潜在地减少土壤CO2排放,增加土壤N2O排放。     

权重系数优化法在小流域规划中的应用研究

应用权重系数优化方法于丹江口库区小流域综合治理中。实践结果表明，对各个目标函数赋予不同的权重系数，把多目标问题转化为单目标问题，求解此单目标问题，可以求得原多目标问题的有效解，使原问题简化，节省时间和人力，还可以提高计算的精度。权重系数优化法具有科学性和时效性，规划后的小流域从植被生态上可有效控制水土流失，减轻自然灾害，净化水源区水质，从社会经济上可达到农民增收，群众富裕的目的。     

三峡库区等高绿篱技术对土壤物理性质的影响

等高绿篱是目前国内外广泛采用的一种十分有效的坡耕地植被恢复和水土保育技术，被认为是三峡库区农业生态系统持续发展的有效途径之一。以等高绿篱（新银合欢和黄荆）篱前淤积土为研究对象，评估等高绿篱一坡地农业复合种植模式下不同土层深度、不同距篱（坎）距的土壤水分及物理性质变化特征。结果显示：绿篱处理的土壤非毛管孔隙度、饱和入渗率、饱和含水量和自然含水量均高于石坎梯田处理，而土壤密度和田间持水量均小于石坎梯田处理，尤其在表层和第2层，其差异更明显，等高绿篱保育土壤效益显著；同一土层，随距篱（坎）距延长，绿篱处理的土壤密度、自然含水量逐渐增大，土壤非毛管孔隙度、饱和入渗率和饱和含水量逐渐减小，而石坎梯田处理的变化不明显；随土层加深，各处理的土壤密度、自然含水量均相应逐渐增大，土壤非毛管孔隙度、饱和入渗率和饱和含水量均相应逐渐减小，且处理之间差异也逐渐缩小；距篱（坎）远近间接反映了绿篱处理对土壤水分及物理性质的影响程度，距篱越近，影响越大；新银合欢处理与黄荆处理之间相比，效应相当。     

丹江库区典型土壤磷的淋溶模拟研究

通过室内土柱模拟试验对湖北省丹江库区典型土壤磷的淋溶特征进行了研究.结果表明,淋溶液中的钼酸盐反应磷(MRP)的累计淋溶量和浓度都随着施肥量的增加而增加.在连续淋溶3～4次后,淋溶液中钼酸盐反应磷(MRP)的浓度达到峰值,然后随着淋溶的持续进行,其浓度逐渐下降,最后变化趋势趋于平稳.磷的淋溶受土壤粘粒含量的影响较大,尤其当土壤的粘粒很高时,它的影响程度表现更明显.湖北省丹江库区的3种主要土壤:黄棕壤、紫色土和石灰土,相同条件下,淋溶液中钼酸盐反应磷的淋溶量和浓度大小顺序依次为:石灰土>紫色土>黄棕壤,因此,石灰土中磷发生淋溶损失的程度比较大,而黄棕壤则比较小.