彰武农田土壤风蚀物垂直分布规律的研究

利用自制沙尘采集器,通过对3种自然风速天气下所收集风蚀物的分析,研究了农田土壤风蚀物近地表1.5 m的垂直分布规律。结果表明:土壤输沙量随着高度的增加呈下降的趋势,且输沙量随高度变化的规律可以用幂函数近似描绘;风沙流中沙粒的粒径在垂直分布中,随高度的增加,气流中粒径大的颗粒含量逐渐减少,粒径小的颗粒含量逐渐增加,相关分析表明粒径>0.1 mm的颗粒含量与高度在0.05水平呈显著负相关,粒径≤0.1 mm的颗粒含量与高度在0.05水平呈显著正相关;风速在4.8~12.2 m/s范围内,与农田土壤输沙量之间呈指数函数的变化规律;不同耕作方式对输沙量有较大影响,其中,输沙量最大的是花生茬深翻,其次是秋翻地、春浅旋灭茬、秋浅旋灭茬,最小的是旋耕覆盖。     

阴山北麓农牧交错带裸露耕地土壤风蚀物垂直分布规律

为了解阴山北麓农牧交错带的土壤风蚀特性,采用SCC-6型集沙仪在野外自然风况下对风蚀物进行实地收集试验并对其粒度组成进行分析研究,得到了阴山北麓农牧交错带裸露耕地土壤在自然风况下风蚀物沿高度的变化规律,揭示了风蚀物沿高度的变化规律和不同跃移颗粒体的粒度组成沿高度的变化特征。并利用室内风洞研究了不同风速作用下,不同风力作用时间内,风蚀物含量沿高度的变化规律和风蚀量与风速的关系。结果表明：阴山北麓农牧交错带土壤风蚀是一种近地表的风沙运动,风蚀物跃移颗粒体主要集中在7.5～43.5 cm高度,风蚀物含量沿高度呈一递减函数,对幂函数、指数函数和对数函数均具有较好的相关性;风蚀物颗粒组成与风蚀强度和地表状况关系密切;风蚀物颗粒组成以某一粒径范围、某一高度为界随高度的变化而表现出明显的规律性;风蚀量沿高度的变化与风力作用时间有关,风蚀量随风速的增大呈指数增加。为研究该区域土壤风蚀规律及提出合理防风固沙措施奠定了基础。     

裸露耕地土壤风蚀物化学组分的分布特征

为研究风蚀引起的土壤营养物质的流失,进一步理清土壤沙化的原因及机理,该文以内蒙古阴山北部的典型农牧交错带耕地为试验区,采用SCC-6型集沙仪收集跃移土壤风蚀物,对收集到的土壤风蚀物进行筛分、称质量,并对表层土壤及收集的土壤风蚀物采用化学滴定及火焰原子吸收分光光度法对土壤营养物质中的主要成分及部分金属元素组成进行测定。通过分析整理,得出了风蚀物各化学组分含量、各化学组分总质量在地面垂直高度的分布规律,以及土壤各化学组分含量、土壤粒径大小与风蚀程度的相关关系;通过化学组分含量的分布规律分析进一步验证了风蚀是使细小颗粒的损失,造成土壤贫瘠的主要因素。     

延怀盆地不同土地利用类型土壤风蚀物特征

研究延怀盆地典型土地利用类型地表土壤风蚀物分布特征,可为了解该区域风蚀过程、改善生态环境提供数据支撑。以怀来县为研究对象,采用野外监测和室内分析相结合的方法,分析了葡萄、果桑、欧李、玉米免耕、玉米翻耕5种土地利用类型在冬季休耕期(上年11月—次年2月)和春季备耕期(3—5月)风蚀物质量、粒径及碳氮含量随高度的变化特征。结果表明:(1)欧李与玉米翻耕地土壤风蚀物质量分数垂向分布遵循幂函数递减规律; 果桑、葡萄与玉米免耕地土壤风蚀物质量分数在监测高度范围内随高度增加无规律性变化。(2)春季备耕期5种土地利用类型输沙通量均高于冬季休耕期。(3)冬季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在500～2 μm; 春季休耕期5种土地利用类型风蚀物的粒径范围集中分布在250～2 μm。(4)5种土地利用类型冬季休耕期风蚀物碳氮含量高于春季备耕期。风蚀物质量、碳氮含量及粒径的垂直分布受土地利用类型和人为活动的影响,其中人为活动对输沙通量影响较大,因此在该区域土壤风蚀防治过程中可以采用构建防风草篱、合理调整土地利用布局的方式,达到降低近地表风速、拦截风沙的作用。     

大别山南坡土壤粘土矿物的垂直分布

研究了大别山南坡土壤的粘土矿物的垂直分布。结果表明,随海拔高度的增加,由山麓至山顶,土壤粘土矿物从以高岭石、绿泥石为主转变为以高岭石、三水铝石为主,直至完全以三水铝石为主。     

风蚀水蚀交错区黄土粘土矿物特征及环境意义

为理解风蚀与水蚀过渡区黄土的形成特征,采用X射线衍射分析方法,对风蚀水蚀交错区不同黄土剖面的粘土矿物特性及其环境意义进行研究。结果表明:风蚀水蚀交错区黄土粘粒的矿质元素组成以SiO2、Al2O3、Fe2O3和MgO为主,Sa、Sf和Saf分别变动于3.33~6.83,16.71~35.94和2.99~5.58之间,盐基指数ba大部分在0.5~0.8之间,黄土成土过程中没有硅、铝、铁等氧化物的迁移和富集,土壤风化仍然以由粗变细的物理风化为主,化学风化仍然微弱。水蚀风蚀交错区黄土粘土矿物组合与典型黄土一致,以伊蒙混层矿物为主,占50%~55%,其次为伊利石,高岭石稍低,但由于经常处于扰动状态,剖面不同层次之间具有一定的差异。这种粘土矿物组成预示着矿物的形成处于温带半湿润-半干旱的气候条件,土壤发育过程还处于幼年性阶段,并有局部向脱钾阶段过渡,但未达到黄土高原主要土壤的脱钾阶段。     

裸露耕地土壤风蚀跃移颗粒分布特征的试验研究

以内蒙古阴山北部的典型农牧交错带耕地为试验区,利用DEM6型轻便三杯风向风速表和LV50便携式风速仪(可测瞬时风速和任一时段的平均风速),采用SC—I型沙尘采集器收集跃移沙粒,并对收集到的沙粒进行筛分、称重,详细地分析了不同高度风蚀物百分含量、输沙量等风沙运动主要影响因素的变化特征,得出了耕地土壤在风沙跃移运动中的粒径分布特征,初步了解了该地区土壤风蚀的特点,为今后风沙运动力学理论的深入研究,以及实施保护性耕作和其他土地荒漠化的防治提供依据。     

广西那坡及附近地区蕨类植物区系特征与垂直分布研究

那坡植物区系位于北回归线以南,中越二国滇黔桂等四省边区,该类植物非常丰富,现已发现46科,100属,318种。区系地理成分复杂多样,属可以划分为10种类型（变型）,种可以划分为13种类型（变型）。本区系具有明显的热带亲缘,热带分布属占77％,热带分布种占61.95％。亚洲热带分布及其变型占有较大的比例,本区系与亚洲热带植物区系以及云贵高原植物区系有密切的亲缘关系。区系地理成分有明显的垂直分布规律,聚类分析的结果表明,海拔800m是区系地理成分垂直分布的分界线。本文采用多元分析方法对区系内部的分化和区系间的相似性进行了研究。     

晋陕蒙接壤区水蚀风蚀交错带生态环境特征

晋陕蒙接壤区位于黄土高原和风沙区交接地带,是典型的生态过渡带、生态脆弱带。同时,又是资源富集带,资源与环境的矛盾十分突出,再加之近年来煤炭开发,进一步加剧了环境恶化。本文在系统地分析了生态环境特点的基础上,提出了环境整治的建议,并指出在这一地区开发生态环境演变和整治技术研究的意义。     

黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤氮素消耗特征研究

本文研究了黄土高原地区生长年限分别为4a、6a、10a、12a、18a及26a苜蓿草地土壤氮素的变化特征。结果表明,在0—1000 cm土层,不同生长年限苜蓿草地土壤全氮与碱解氮含量呈现规律性的变化,即随土层深度的增加,全氮及碱解氮含量下降,350cm土层以下,变化趋势平缓。在0—200 cm土层,26a苜蓿草地全氮、碱解氮含量低于4a、6a苜蓿草地,高于10a、12a苜蓿草地;在200—1000 cm土层,土壤全氮、碱解氮含量在不同生长年限之间差异不大,表明苜蓿生长超过一定年限,土壤氮素有一定恢复,但受土壤氮素累计消耗的影响,只能使土壤上层的氮素逐步得到恢复,而深层土壤氮素难以恢复;苜蓿草地有机碳与全氮、碱解氮及C:N之间均为正相关关系。苜蓿生长6a以后,应对苜蓿草地进行合理施肥,以维持苜蓿草地氮素平衡。     

半湿润半干旱过渡区洮河流域植被盖度变化特征

[目的]通过对半湿润半干旱过渡区洮河流域较高空间分辨率植被盖度变化分析,为新一轮退耕还林还草政策落实,流域生态文明建设和可持续发展决策等提供参考。[方法]以1993年Landsat 5TM,2001年Landsat 7ETM+,2015年Landsat 8OLI和ASTER GDEM为数据源,先用像元二分模型反演植被盖度,再用流域分区、高程、坡度及坡向分级所得基础单元,统计分析各单元内的植被盖度均值和植被盖度变化面积比例。[结果]1993—2015年洮河流域植被盖度均值增加了17.52%,正向变化面积比占62.24%,负向变化面积仍占有6.41%;3期数据均表明,高程2 500m以下植被盖度最低,高程4 000m以上无明显变化与负向变化面积比例之和最大;坡度0°~5°,10°~15°之间植被盖度均值最低但增幅最大,无明显变化和负向变化面积比例之和随坡度增加而增加,并在60°以上达到最大;坡向对植被盖度分布的限制作用逐渐减弱。[结论]洮河流域植被地形分异特征明显,植被盖度总体呈现增加趋势,但还存在一定的负向变化;未来应重视高程2 500m以下,坡度20°以下,坡向为平地、西坡、南坡的植被恢复;加强4 000m以上,坡度45°以上和东坡、东北坡现有植被生态保护。     

荒漠绿洲过渡带飘尘垂直分布特征及其主要气象影响因素

利用激光尘埃粒子计数器,结合气象梯度自动观测系统,于2014年7月植物生长季获取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区东大桥管护站附近7个高度（2,3,6,12,15,21,27 m）上6个粒径段（0.3 μm≤x < 0.5 μm,0.5 μm≤x < 1.0 μm,1.0 μm≤x < 3.0 μm,3.0 μm≤x < 5.0 μm,5.0 μm≤x < 10.0 μm,10.0 μm≤x）飘尘浓度和气象数据,探究了该区域内空气飘尘垂直分布特征与主要气象影响因素。结果表明:研究区飘尘各粒径组分中,0.3 μm≤x < 3.0 μm所占比例最高,累计贡献率高达97.6%。飘尘总浓度（0.3 μm≤x）在7个高度上的分异规律为C_3m > C_6m > C_2m > C_21m > C_27m > C_12m > C_15m,表现出中间低两头高的“哑铃效应”。气象—飘尘回归方程反演的飘尘数据与实测数据呈现显著正相关（p < 0.05）,且与实测日变化趋势基本一致。风速对飘尘浓度有极显著（p < 0.01）的双重作用,风速小于临界值有利于飘尘积累,反之促进飘尘稀释,且正反效应的临界值随高度的增加而降低;相对湿度的增加极显著（p < 0.01）地降低飘尘浓度。     

Combating wind erosion through soil stabilization under simulated wind flow condition – Case of Kuwait

The soil survey of Kuwait has revealed the landscapes dominated by loose sandy material, that are vulnerable to wind erosion. Globally three modes of soil particle movement (creep, saltation & suspension) by wind have been recognized. To evaluate these modes in the deserts of Kuwait, sixty surface soil samples were collected and analyzed for particle sizes to quantify relative occurrence of modes of particle movement in the deserts of Kuwait. This analysis revealed distribution of particles in the size ranges, as follows: saltation (70%) > Creep (20%) > Suspension (10%) confirming saltation is the main mode of soil movement. This has provided basic information to set up a pilot scale experiment to reduce the wind erosion rate through sand stabilization using various sand binding products in three treatments; T₁ (native sandy soil); T₂ (sand mixed with biochar and animal manure); T₃ (sand mixed with biochar, animal manure, Urea Formaldehyde (UF), Sulfonated Naphthalene Formaldehyde (SNF), and Poly Vinyl Alcohol (PVA). The results showed that the erosion rate of native sandy soil (T1) has increased from 3.33, 4.77 to 7.35 g/(m². min) when wind speed was increased from 5, 10 to 15 m/s, respectively. At the same wind speeds, the measured erosion loss was 1.99, 3.07, 5.32 g/(m². min) in T₂ and 1.17, 2.6, 4.24 g/(m². min) in T₃. From these results, it can be concluded that there is a possibility to reduce wind erosion in the deserts of Kuwait through sand stabilization and save the deserts from further degradation.     

北方半湿润地区海绵城市建设的问题与对策——以辽宁省沈阳市为例

[目的]对比中国南北方海绵城市建设差异,以沈阳市为例找出适合北方海绵城市建设的途径。[方法]通过遥感解译、空间分析以及实地访谈等方法,从降水与城市下垫面性质、海绵工程效用、海绵城市成本收益以及公众认知与参与度4个角度来分析沈阳市海绵城市的建设阻碍。[结果]沈阳市海绵城市建设中存在着不透水面激增,海绵工程匹配度低,海绵工程成本高收益缓以及公众参与度低4个方面的主要问题。[结论]海绵城市建设应该与民生工程协同推进,要在助推国家中心城市建设,吸引人口人才流入以及财富增值,拉动投资方面发挥作用,为此,要提高公众海绵城市建设的参与度,对新老城区进行差别化治理,并从政策上保障海绵工程的政府和社会资本合作(public private partnership, PPP)模式的可持续性。     

试论黄土区旱地土壤水资源的地带性与非地带性

土壤水资源是干旱半干旱地区重要的水资源之一。本文主要以天然草地深层土壤含水量为基础,明确了土壤水资源的地带与非地带性概念,分析了黄土区埋地土壤水分资源的地带性与非地带性分异规律。指出,在相似的植被及地形条件下,黄土高原土壤深层水分从面向北和从东向西逐渐降低以及从山顶到坡脚逐渐增大,表面出水平和垂直地带性分异规律。在相似的土壤水资源带内,土地类型、坡度及坡向等地形因素导致土壤水分的局地分异,即土壤水     

半湿润地区改良风沙土土壤性质研究

分析了改良前后半湿润沙荒地的机械组成,土物理性状,化学性质和土壤水分特征的变化,结果表明半湿润沙地改良后,０－１００ｃｍ土层的细沙粒和粉沙粒数量增加,粗沙粒数量减少;土壤抗风蚀性增加６－１０倍;土壤保水性能大大增加;壤质沙土的土壤水分含量提高了５０％－１００％,有机质增加了１－３倍。证明了半湿润风沙土地逆转的可能性。     

气象条件对西北温凉半湿润区马铃薯块茎形成及产量的影响

利用西北温凉半湿润区马铃薯生长发育定位观测资料、加密观测和对应平行气象观测资料,应用农业气象统计分析方法,分析马铃薯块茎生长与气象条件的关系。结果表明：研究区域马铃薯播种到可收约需150～168d,需≥0℃积温2000～2300℃·d,降水量400～500mm,日照时数900～1100h;马铃薯在播种后第105天开始,块茎由缓慢生长转为迅速生长阶段,在播种后的第127天,块茎生长速度最大,播种后第149天开始,块茎生长从迅速生长又转为缓慢生长。气温对马铃薯产量形成除采收期外,均为负效应,块茎膨大期对气温变化十分敏感;降水量的影响函数同热量的影响函数呈反相位分布,除出苗期和采收期为负效应外,其余时段降水量对马铃薯产量形成均为正效应,马铃薯分枝-开花期对降水量变化十分敏感。     

晋西北不同植被类型土壤水分时空变化特征

[目的]对晋西北黄土丘陵区不同植被类型不同季节土壤水分的动态进行研究,为今后该区域植被建设过程中选择适宜的树种提供理论依据。[方法]以山西省岢岚县西北黄土丘陵区不同类型植被和撂荒地为研究对象,以当地3类有代表性的植被(乔木类小叶杨林、灌木类沙棘林及撂荒地)为研究对象,系统地对旱季(4月)和雨季(9月)不同植被剖面土壤水分含量动态变化规律进行分析。[结果]各林地旱、雨季的土壤水分含量9月均明显大于4月,从土壤表层到600cm深处呈现出先增加后减少再增加的变化趋势;而干燥化程度由强到弱依次表现为:小叶杨>沙棘>撂荒地;将3种不同植被类型在0—600cm深度的土壤水分利用情况分为3个层次:土壤水分的微弱利用层、利用层(过渡层)和稳定层(调节层)。[结论]晋西北黄土丘陵区在恢复重建植被的过程中,要调整土地利用利用结构,改善乔木、灌木和草的比例,实现植被的多样化,建立合理类型的混交林和复层林,分配好种群密度,构建一个相对平衡的植物群落,保证植物耗水和环境供水处于平稳的状态。