聚丙烯酰胺防治土壤侵蚀的持效性研究

采用化学措施防治水土流失已成为一个新的研究领域并受到研究者的广泛关注。对具有防治水土流失作用的高分子聚合物——聚丙烯酰胺最优剂型的适宜用量进行室内试验研究,得出聚丙烯酰胺能保持减少土壤流失量50%以上的效果,即聚丙烯酰胺防治水土流失效果的持效期可以达到2年以上。     

聚丙烯酰胺(PAM)对三峡库区紫色土坡面片蚀的影响

设置不同PAM施加量(0,0.4,0.8,1.6 g/m²),在不同坡度(15°,20°,25°)条件下开展不同雨强(60,90,120 mm/h)的模拟降雨试验。研究不同PAM施加量紫色土坡面片蚀产流产沙过程及其对产流产沙量的影响程度和主要因素,并分析了PAM对坡面片蚀可蚀性的影响。结果表明：坡面产流过程呈现先持续增加后趋于波动稳定的变化趋势,产沙过程则呈现先迅速减少并趋于稳定的变化趋势,PAM对片蚀的产流产沙过程变化趋势没有影响。和空白对照组相比,PAM施加量为0.4,0.8,1.6 g/m²的产流总量平均分别减小7.71%,35.16%,21.12%,产沙总量平均分别减小35.80%,49.39%,17.85%,PAM施加量为0.8 g/m²时产流总量和产沙总量最小。同种雨强下,不同施加量减流效益的大小顺序为0.8 g/m²>1.6 g/m²>0.4 g/m²,而减沙效益则受到坡度影响,在15°坡面减沙效益大小顺序是0.8 g/m     

Soil Erosion as A ffected by Polyacrylamide Application Under Simulated Furrow Irrigation with Saline Water

The reduction of soil and water losses under furrow irrigation with saline water is important to environmental protection and agricultural production.The objective of this study was to determine the effect of polyacrylamide(PAM)application on soil infiltration and erosion under simulated furrow irrigation with saline water.Polyacrylamide was applied by dissolving it in irrigation water at the rates of 1.5,7.5,and 15.0 mg L^-1 or spreading it as a powder on soil surface at the rates of 0.3,1.5,3.0,and 6.0 g m^-2,respectively.The effectrolyte concentration of tested irrigation water was 10 and 30 mmolc L^-1 and its sodium adsorption ratio(SAR)was 0.5,10.0,and 20.0(mmol_c L^-1)_0.5.Distilled water was used as a control for irrigation water quality.Results indicated that the effectrolyte concentration and SAR generally did not significantly affect soil and water losses after PAM application.Infiltration rate and total infiltration volume decreased with the increase of PAM application rate.Polyacrylamide application in both methods significantly reduced soil erosion,but PAM application rate did not significantly affect it.The solution PAM application was more effective in controlling soil erosion than the powdered PAM application,but the former exerted a greater adverse influence on soil infiltration than the latter.Under the same total amounts,the powdered PAM application resulted in a 38.2%-139.6% greater infiltration volume but a soil mass loss of 1.3-3.4 times greater than the solution PAM application.     

沟灌土壤侵蚀控制效应的室内模拟试验研究

灌溉地土壤侵蚀问题已经越来越引起人们的普通关注。该文采用微型水槽的室内模拟试验，对利用PAM及波涌灌溉等技术减少沟灌引起的土壤侵蚀效果进行了试验研究，分析了在不同坡度、不同流量条件下PAM及灌溉间歇时间对侵蚀的影响。结果表明：PAM可显著减少沟灌土壤侵蚀量，地面坡度是地面灌溉土壤侵蚀最主要影响因素，而流量及波涌灌间歇时间对它的影响较小。     

中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究

国家重点基础研究发展计划（973）项目＂中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究＂针对国家对土壤侵蚀防治对策基础理论的迫切需求和国际学科前沿重大问题,选择东北黑土漫岗丘陵区、西北黄土高原区、南方红壤丘陵区和西南紫色土山丘区等4个主要水力侵蚀区,从侵蚀过程、侵蚀模型和侵蚀调控3个层面进行了系统研究。揭示了不同方式和不同尺度下土壤侵蚀发生发展的过程及其空间格局、影响因子和作用机制;构建了中国多尺度水蚀预报模型;提出了水土流失与水土保持的环境效应评价指标体系与方法;综合集成了适应自然生态过程和人类活动的水土流失调控范式。该项研究成果丰富和发展了具有中国特色的水土保持科学,为国家制定水土保持战略和规划提供了理论依据。     

砖窑沟流域土壤侵蚀类型及其分布规律

本文在野外调查和土壤侵蚀制图基础上,分析了砖窑沟流域土壤侵蚀的特点和土壤侵蚀类型的分布规律,以及流域产沙方式和产沙来源,提出了该流域的治理意见。     

长江上游几种林地表层土壤侵蚀率及与相关土壤性质关系

长江上游区域水土流失现象已引起广泛关注,通过土壤侵蚀的间接指标计算,表明长江上游亚高山天然林区表层土壤侵蚀率较小,丘陵区人工林区表层土壤侵蚀率较大。定量分析表明,土壤有机质含量、土壤团聚体稳定性、土壤渗透性能等因素对土壤侵蚀率影响较大,相关系数和回归分析均达到了0.01极显著性水平。其他因素如林地凋落物和地面植被也对土壤侵蚀产生明显影响。     

不同土地利用方式下赤红壤坡面土壤侵蚀特征

为探究降雨和土地利用对南方赤红壤坡面侵蚀特征的影响,通过天然降雨观测试验,定量分析不同土地利用方式(坡耕地、果园、人工草地和撂荒地)下坡面径流和侵蚀泥沙特征,探讨降雨类型及土地利用对坡面侵蚀产沙的影响以及降雨特征参数与坡面水沙指标间的关系。结果表明:(1)2018年研究区降雨主要集中在5—9月,且每月降雨量主要由一场或几场暴雨及大暴雨组成;(2)坡耕地坡面年径流量和年侵蚀量均最大,分别是果园、人工草地以及撂荒地处理下的3.4,8.0,6.0倍和340.5,1605.3,1720.3倍;(2)次降雨下,坡面径流量在年内表现为前期平稳,后期波动增加,侵蚀量表现为前期波动较大,后期变化相对平稳,且侵蚀产沙主要集中在前期;(3)不同土地利用方式下,暴雨及大暴雨产生的径流量均占年径流量的75%以上,坡耕地、果园、人工草地以及撂荒地处理下由暴雨和大暴雨产生的侵蚀量分别占年侵蚀量的99.1%,71.8%,52.3%和51.6%;(4)降雨量和最大30min降雨强度是影响赤红壤坡面侵蚀最重要的降雨特征参数,降雨历时和植被覆盖度均显著影响果园、人工草地及撂荒地坡面径流量。研究结果有助于明晰南方赤红壤区不同土地利用现状土壤侵蚀特征,为区域水土保持提供参考依据。     

土壤前期含水量对弃渣坡面侵蚀特性影响的模拟试验

利用室内人工模拟降雨试验,研究弃渣前期含水量在不同降雨强度条件下对土壤坡面入渗、产流和产沙特性的影响.结果表明:弃渣坡面入渗率随时间呈幂函数变化.在雨强较小(0.64 mm/min)的情况下,含沙率在产流初期会出现峰值,之后随时间递减,前期含水量越高,峰值出现的越早,土壤前期含水量对土壤侵蚀量的影响符合幂函数变化规律.在1.05 mm/min降雨强度条件下,含沙率变化呈波动性增长趋势,无明显峰值.土壤前期含水量对土壤侵蚀量影响呈二次多项式关系,计算得出土壤流失量最少的最优前期含水量为9.65%.     

中国水土流失和水土保持定量研究进展

近代中国土壤流失定量评价始于本世纪５０年代,８０年代初开始土壤评价统计模型的研究开发,８０年代末开展了土壤侵蚀预报物理模型的探索,同时不在较大区域乃至全国尺度上进行了土壤侵蚀和水土保持的保持研究。中国土壤流失与水土保持定量评价研究可概括为３个层次：地块－小流域－区域,２种类型：统计模型;物理模型。进一步的研究应致力于国外模型的引进,解决模型的统一和通用性问题,加强遥感与ＧＩＳ技术的应用,并建立完整     

PAM防治水土流失的研究现状及评述

本文对国内外使用聚丙烯酰胺 (PAM )防治水土流失的研究过程、机理、效果及应用前景进行了简单的概括 ,认为PAM应用于黄土高原地区有待进一步研究     

闽北锥栗林经营过程中的水土流失防治效果研究

采用侵蚀针与径流小区定位观测相结合的方法,比较黑色薄膜覆盖与绿肥覆盖、割草覆盖、生物篱、施用除草剂等传统经济林水土流失治理措施的水土保持效果,探讨在锥栗林中黑色薄膜覆盖防治水土流失的可行性。结果表明:不同处理的水土及养分流失量总体上均显著小于对照。其中,绿肥覆盖与施用百草枯2种处理的液体径流量在试验期间均低于其他3种处理措施。由于覆膜减少了降雨的入渗量,与其他处理相比,黑色薄膜覆盖的液体径流量较大,其固体流失量则在不同月份均最低,施用百草枯处理的固体流失量也显著小于其他传统处理。通过对不同处理的坡面侵蚀空间分异特征进一步分析得出,与对照相比,绿肥覆盖、生物篱、施用百草枯3种处理的坡面净侵蚀现象随着处理时间的延长而逐渐减少,而黑色薄膜覆盖与割草覆盖处理的坡面净沉积作用明显。因黑色薄膜覆盖可实现肥与水隔离,大量的液体流失并未造成过多的养分损失,仅5—6月的液体全P、全K和铵态N大于对照,7—10月,液体养分流失量也显著小于对照,且黑色薄膜覆盖在试验期间固体养分流失量总体上均显著小于其他处理。此外,黑色薄膜覆盖大大缩短了果实捡拾时间,降低了人工成本。黑色薄膜覆盖措施在减轻坡面土壤侵蚀、减少土壤养分流失方面效果显著,相对其他措施在锥栗林的水土保持方面具有优势,但较强的膜上径流具有加剧侵蚀的倾向,限制其实际应用。可结合设置覆膜比例,采用有孔薄膜、坡面微工程等减少液体径流,以达到薄膜覆盖的最佳效果。     

侵蚀性雨型分类及不同植被类型对棕壤坡面土壤侵蚀的影响

为探讨不同雨型下的植物措施对棕壤坡面土壤侵蚀特征的影响,利用k-均值聚类方法将2018—2019年山东省泰安市下港坡面径流场16次侵蚀性降雨进行分类,结合径流场产流、产沙等监测数据,分析了不同雨型对4种植被措施下坡面土壤侵蚀的影响。结果表明：(1)以降雨历时、降雨量和平均雨强为特征指标,侵蚀性降雨可分为A类(长历时、大雨量、大雨强)、B类(中历时、中雨量、中雨强)和C类(短历时、小雨量、小雨强)3种雨型。(2)与种植玉米相比,A、B雨型下,减流量均呈现板栗花生间作>苹果树>李子树的趋势。在土壤流失量方面：A雨型下,与李子树相比,减沙量呈现板栗花生间作>苹果树>玉米的趋势;B雨型下,与玉米相比,板栗花生间作的减沙率为84.2%,李子树的减沙率为31.2%,苹果树的减沙率为85.1%;C雨型下,减沙量呈现苹果树>李子树>板栗花生间作的趋势。(3)种植玉米的坡耕地土壤侵蚀情况最为严重,平均每年的土壤流失量为18.04 t/hm²;与之相比,板栗花生间作可降低79.57%的土壤侵蚀率,苹果树和李子树可分别降低73.36%,18.55%的...     

用交互数字高程模型分析计算坡面土壤侵蚀量

 通常用以某试验区实验数据为基础建立的纯经验土壤流失预报方程来计算土壤流失量。这种方程的建立必须有长期、系统的土壤侵蚀观测数据。笔者提出一种基于不同时相实测数据建立交互数字高程模型研究坡面土壤沉积与搬运间的量化关系的方法,进而获得小流域坡面不同时相间的土壤侵蚀量。利用GPS数据进行宏观控制分析,全站仪坐标测量功能精确实测的大比例尺数字化地形图,通过GIS进行空间数据处理与研究成果的三维显示,较好地计算特定地理单元的土壤侵蚀量。     

黑土坡耕地不同水土保持措施的土壤水蚀特征研究

针对北方干旱地区坡耕地严重的水土流失问题,采取垄向区田、深松、横坡种植、免耕播种等水土保持耕作措施,于2010年,以黑龙江省齐齐哈尔市东兴村5°坡耕地径流场为研究对象,研究了不同耕作措施对地表径流、土壤侵蚀和降雨入渗的影响。结果表明,这几种水土保持耕作措施均有不同程度的减流减沙作用,其中横坡种植效果最为明显,地表径流量和土壤流失量较常规耕作分别减少了92%和90%,稳定入渗率较常规耕作提高了41.2%。不同耕作措施的径流系数过程线的变化、径流含沙率变化以及产流量、产沙量的变化均符合横坡免耕>横坡种植>深松+区田>垄向区田>少耕深松>免耕>常规耕作>裸地这一变化规律。     

紫色泥页岩的侵蚀产沙特点及影响因素分析

紫色泥页岩区是长江上游泥沙的一个重要来源。论述了遂宁组紫色土的侵蚀和泥沙形成流失的特点。并分析了解家湾小流域紫色土的侵蚀、泥沙形成输沙以及紫色土可蚀性等的影响因素。研究结果对川中紫色土丘陵区生态环境建设有重要参考意义。     

不同土地利用方式下农地土壤侵蚀与养分流失

利用人工模拟降雨装置对影响坡耕地土壤入渗的诸因素进行了研究。发现坡面产流历时与土壤容重、初始含水率、坡度、降雨强度、耕作管理措施呈负相关;土壤稳渗速率与降雨强度、耕作管理措施呈正相关,与土壤容重、初始含水率、坡度呈负相关。通过综合因素分析可知,影响坡面土壤入渗和产流历时的主要因子为土壤物理性质和耕作管理措施。     

侵蚀条件下黄绵土氮素流失规律的研究

在黄土丘陵区坡耕地黄绵土上进行径流小区试验,研究侵蚀条件下土壤氮素流失规律,并采用硝化力培养方法研究黄绵土的供氮能力。研究结果表明,侵蚀土壤供氮能力远低于非侵蚀土壤,施肥处理的径流氮浓度显著提高,从而加大了氮流失,泥沙氮富集率为1.05～1.58.土壤氮流失主要由土壤冲刷所引起,在一年内,土壤氮的流失主要发生在几场暴雨中。种植中耕作物加剧了土壤氮的流失。建议:采取施肥耕作措施以提高黄绵土的供氮能力,加强土壤保持工作,防止土壤冲刷引起的土壤氮素流失,特别是防止几场降雨强度大的暴雨引起土壤氮的大量流失。种植中耕作物一定要采用水土保持耕作法。     

安徽省土壤侵蚀的经济损失评估

在利用RUSLE模型估算安徽省土壤侵蚀量的基础上,利用环境经济学基本原理和方法,选取N、P、K及有机质等养分,水分损失,泥沙滞留、泥沙淤积等实物型损失作为衡量土壤侵蚀经济损失的指标,采用替代价格法、影子工程法和机会成本法估算出安徽省土壤侵蚀的经济损失的货币化结果。结果显示:2000年安徽省土壤侵蚀经济损失总量达到173 081.97万元,其中养分流失引起的损失是安徽省水土流失经济损失的主要形式,达到了90.41%;安徽省土壤侵蚀经济损失在空间上呈现南高北低的趋势。     

南充市土壤侵蚀经济损失估值研究

利用环境经济学的原理和方法对南充市土壤侵蚀所产生的危害进行了经济学的分析和估算,把土壤侵蚀经济损失的货币化值与经济建设的主要指标进行对比,以此反映水土流失的程度。南充市2002年土壤侵蚀总经济损失为6．22×10~8元,占当年农业总产值的4．96%。其中养分价值损失为5．50×10~8元,占土壤侵蚀经济总损失的88．45%,水土流失损失最严重的区域是南部县和阆中市,应该重点治理。