砒砂岩地区沟道沙棘植物"柔性坝"原型拦沙研究

本文通过实测资料分析得到砒砂岩区土壤侵蚀的基本特点是以冻融风化非径流土壤侵蚀为主,以沟壑中暴雨径流形成的股流为动力核心搬运输移泥沙,重力和风力仅对非径流产沙起加速作用,人类活动对坡面起破坏作用。小流域上、中、下游冻融风化土壤侵蚀的分配比例是76.1％、17.5％和6.4％,说明支毛沟头是土壤侵蚀的关键部位,沟顶坡、沟谷坡和沟床面积分别为22％、75％和3％,沟谷坡产沙量占总产沙量的90％,说明沟谷坡是产沙的关键部位。针对该地区的产沙规律,试验证明在砒砂岩区支毛沟中以沙棘灌木植物作为拦沙的坝型框架材料是可行的,并给出了明确的物理图形,与沟道淤地坝工程相配套,使粗细沙分选、泄流、生态恢复于一体,发挥综合功能。     

砒砂岩地区人工沙棘群落结构及多样性分析

针对砒砂岩地区困难立地生态恢复与合理利用问题,选取2～10a的沙棘人工林为研究对象,对不同林龄群落结构及植物多样性进行比较研究.结果表明:砒砂岩地区人工种植沙棘后,随着沙棘林龄的增长,植物种类逐步增加.在造林初期,林下草本植物以一年生且旱生的植物地蔷薇为优势种群;造林3a后,以多年生植物赖草、阿尔泰狗娃花为主要优势种;...     

砒砂岩地区沙棘林冠截留规律研究

在野外调查与室内分析的基础上,对比研究不同土壤、不同层次、不同立地的沙棘及其植被群落的林冠截留规律.结果表明:不同立地类型、土壤类型对植物的生长和截留量影响都很大,同时,多年生沙棘通过林冠截留,对砒砂岩地区土壤起到很好的保护作用,值得推广.     

砒砂岩地区沙棘人工林地土壤水分物理性质研究

本文研究了砒砂岩地区沙棘人工林地土壤水分物理性质及其变化规律.结果表明:沙棘人工林能够降低土壤容重、改善土壤孔隙状况,并能提高土壤持水能力.与对照地相比,土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度的增幅分别为8.7%～23.9%,6.2%～22.3%,22.4%～43.8%;最大持水量、毛管持水量和最小持水量的增幅分别为14.8%～31.1%,14.8%～18.2%,5.1%～18.3%.说明沙棘人工林能够显著改善砒砂岩地区土壤水分物理状况.     

沙棘治理砒砂岩技术探索

砒砂岩区水土流失十分严重,不仅产沙量大,而且粗沙比例高,对黄河危害极大。通过多年的探索,总结出沙棘治理砒砂岩的布局：沟坡布设沙棘护坡林、沟道坡脚布设沙棘挡沙坝、沟底布设沙棘拦沙坝。沟底拦沙坝布局根据沟道洪水大小确定。同时在砒砂岩沟道使用沙棘种植专用工具,提高沙棘种植工效3～5倍,同时提高了沙棘种植的质量,在寸草不生的砒砂岩上,沙棘种植成活率可达90％以上。     

砒砂岩地区沙棘根系改良土壤作用

以砒砂岩区林龄为2a-8a的沙棘群落为研究对象,在野外调查与室内分析的基础上,对沙棘群落根系改良土壤的效果进行了分析。结果表明：沙棘群落的根系可快速增加土体中〉0．01mm微团粒的数量,并使土壤容重有所降低;同时明显地提高土壤中有机质、N、P、K等化学元素的含量,从而协调供应养分和水分的能力提高,改善了土壤的营养状况及结构;有效的改善了砒砂岩区的生态环境和减少了砒砂岩区的水土流失。     

沙棘人工林对砒砂岩地区土壤物理性质变化的影响

以荒地为对照地,对砒砂岩地区8年生人工沙棘林地土壤主要物理性质变化进行了系统研究。在砒砂岩地区种植沙棘之后,土壤物理性粘粒含量和粉粒含量有所提高,土壤不同层次的砂粒含量降低;土壤容重减小,总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度有一定程度的提高,土壤最小持水量、最大持水量和毛管持水量增大,林地土壤持水性和透水性得到了提高,土壤结构得到显著改善;沙棘林地的团聚体特性较对照地都有很好的改善。沙棘林地土壤物理性质的变化综合地反映了沙棘良好的水土保持作用。     

积极营造沙棘林 改善砒砂岩生态环境

内蒙古准格尔旗砒砂岩沙棘生态减沙工程，是水利部沙棘管理中心在准旗的重点建设工程项目，项目区位于皇甫川一级支流纳林川上游干擦板沟、圪秋沟和窟野河流域的束会川、勃牛川上游，行政区划属暖水、准格尔召、神山、川掌、纳林、西营子、薛家湾镇、沙圪堵镇、东孔兑镇汪青塔村9个乡     

砒砂岩地区沙棘生态工程的土壤修复效果分析

本文以砒砂岩地区沙棘生态工程为研究对象,探讨沙棘生态修复工程实施对表层土壤理化性状的改良作用,初步研究结果表明：实施造林工程8年后,沙棘林地表层土壤的总孔隙度比荒坡地提高7.4%,土壤粘粒含量占49.15%,比荒地增加了75%;〉5mm的大团粒含量为43.38%,是荒地的2.99倍,有机质含量为13.92g/kg,是荒地的3.68倍;全氮、全磷、全钾的含量分别为荒地的1.72倍、1.13倍与1.36倍,有效氮、速效钾、速效磷含量分别为荒地的4.54倍、3.29倍与7.6倍。说明沙棘造林使造林区的土壤结构得到显著改善,沙棘生态修复工程的生态效益突出,可有效降低该地区降雨对土壤的侵蚀和地表径流的冲刷。     

砒砂岩区人工沙棘林盖度对林下植被的影响

为了探讨砒砂岩地区沙棘林木覆盖度对沙棘林下草本植被的影响效果,文章对内蒙古自治区鄂尔多斯砒砂岩区不同覆盖度沙棘人工林对林下植被的影响进行了调查研究,通过对林下植被的盖度、生物量、物种多样性的结果分析,从造林对林下草本植被良性影响角度考虑,砒砂岩区沙棘林的覆盖度应该以20％-25％为宜。     

砒砂岩区沙棘人工林对土壤化学性质的影响分析

本文选择生长于砒砂岩区10-40°沟坡上2-8a的人工沙棘林为研究对象,对其生长区域土壤的化学性质进行取样分析。砒砂岩区种植沙棘之后,土壤的化学性质发生了明显变化,土壤的保肥能力显著提高,水土保持功能增强。     

砒砂岩区种植沙棘后不同时期的景观要素组成结构

本文重点对晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施前一年（1998年）、中期（2003年）、最后一年(2008年)3个控制年份,通过专用软件,分类型统计各景观要素的面积、斑块数等,对区域内景观成分组成结构进行了分析.砒砂岩区在沙棘及其他生态工程建设的实施基础上,区域景观格局发生了很大变化,景观本底由盖沙地和稀疏植被分庭抗衡,逐渐过渡到以稀疏植被、灌丛、林地和沙棘等各类植被为主.沙棘渐渐成为区域景观的重要组成部分,对区域生态环境改善起着越来越重要的作用.     

砒砂岩区沙棘人工林的水平空间结构类型

砒砂岩区沙棘种植地区,从中尺度上来看,沙棘与其他林、草、农地、河道、路面等一起,组成了6类水平空间结构类型。从小尺度上来看,沙棘人工林主要呈片状、横带状、纵带状、零散等4种分布类型,而这4种分布类型又与自然群落分布的随机分布、均匀分布、集群分布、嵌式分布等类型发生着一定的关联。对于沙棘来说,集群分布并不是一种十分有利的类型,要采取带状平茬等措施,防止沙棘郁闭后的早衰和死亡;而横带、纵带甚至零散分布类型,应为适应于当地自然条件的最佳水平结构类型,营林工作中应予以培育。     

砒砂岩区人工沙棘林地枯落物的持水性能

本文对内蒙古鄂尔多斯市砒砂岩区人工沙棘林地枯落物持水性能进行了研究.沙棘群落林龄越大,枯落物干重蓄积量和持水率越大,枯落物持水量也越大;影响沙棘枯落物持水量的因素有99.07%为枯落物干重蓄积量、立地条件、林龄和枯落物持水率.沙棘枯落物持水量随浸泡时间的延长而增加,当枯落物在水中浸泡8h以后,其持水量基本上达到稳定;沙棘枯落物的吸水速率,在浸泡前期(4h内)吸水速率变化最快,浸泡中期(4～8h)逐渐变缓,浸泡8h之后,吸水速率变化幅度非常小,24h后枯落物持水达到饱和.     

砒砂岩沟坡沙棘群落冠层结构特征及密度调控思考

在砒砂岩区沙棘人工群落中,沙棘层鲜重平均占89%,草本层占11%。沙棘标准株鲜重生物量随树高分布模型为Cubic模型,即最下层生物量较小,向上增加很快,然后随着高度上升,生物量逐渐减少。对于2a、4a、6a、8a、10a等5个林龄,沙棘枝干鲜重的主要分布层次分别为0-40cm、0-120cm、0-140cm、0-160cm、0-210cm,即枝干重量随林龄的增加而不断向上延伸;而叶鲜重的主要分布层次分别为20-70cm、60-140cm、70-180cm、60-190cm、120-230cm,叶重量也随林龄的增加,其聚集重心部位不断向上转移。生产实践中应通过调节密度（如带状间伐）等,使叶的分布层次下移,这样将有利于沙棘果、叶的采摘,同时,也能防止由干旱而造成的沙棘枯死或感染病虫害而致死亡。     

砒砂岩区沙棘定植株与萌蘖株生长指标间的关联分析

砒砂岩区为中国自然生态环境最为恶劣的地区之一。多年来的科学研究和生产实践均证明,沙棘为适应这一地区的最佳先锋植物。2～8a沙棘定植株的平均高、地径分别与萌蘖株高、冠幅间存在着较好的正相关关系;中等盖度（40％～70％）的沙棘人工林分,其萌蘖能力最高。生产实践中可充分利用沙棘萌蘖性能强的优势,有效降低种植密度,减少种植成本,实现砒砂岩区快速、经济、高效恢复植被的目的。     

砒砂岩区种植沙棘后不同时期的景观异质性

通过对晋陕蒙砒砂岩区沙棘生态工程实施前1年(1998年)、中期(2003年)、最后1年(2008年)3个控制年份的景观异质性对比分析,以期从理论上进行高度概括,更好地指导类似生态工程建设项目。在种植沙棘后的砒砂岩区,沙棘斑块密度、边缘密度、聚集度等指数,从2003年向2008年略有增加。区域内持续的沙棘生态工程建设,形成区域化、片段化的沙棘林,导致了这些指数的变大。沙棘破碎化指数从呈微弱减小趋势,在造林面积几乎增加一倍的前提下,部分斑块整合到一起,致使破碎度指数有所下降。随着沙棘等生态工程的不断推进,区域内景观多样性指数和均匀度指数都有所提高,同时整个景观优势度指数逐渐降低,向更加和谐的景观系统转变。     

冻融循环下红色砒砂岩水泥土力学性能试验研究

为实现砒砂岩作为一种自然资源的潜在利用价值,提高砒砂岩有效利用,将鄂尔多斯市准格尔旗的红色砒砂岩加入不同掺量水泥制成砒砂岩水泥土,进行不同围压、不同冻融循环次数条件下的不固结不排水三轴试验,得到了砒砂岩水泥土的各力学参数的变化规律,并通过超景深三维显微镜对砒砂岩水泥土的细观结构进行观测.结果表明:砒砂岩水泥土的应力-应...     

布置植物"柔性坝"河道冲淤计算及数值模拟

为了解决我国的河流泥沙灾害,尤其是新疆的防沙、治沙和水土流失问题,通过室内物理模型试验的初期成果,经过理论分析,在物理模型试验的基础上建立相应的数学模型,对沙棘植物"柔性坝"过流水动力学特性的几个方面进行了深入分析,并尝试推导了一些相应的公式.对植物坝前上游段推移质泥沙的输移特性进行了研究,在试验的基础上,运用一维水沙数学模型,进行了植物坝前壅水区内河床冲淤计算的数值模拟.结果表明,计算值与实测值吻合较好,具有一定的实用价值.利用沙棘植物"柔性坝"来治理泥沙、减少泥沙危害,是一种全新的泥沙治理理念.它将生物措施和流体力学原理相结合,并且充分利用了两者的优势.     

复合粉煤灰砒砂岩水泥土力学性能室内试验研究

为了研究粉煤灰对砒砂岩水泥土力学性能、破坏模式、微观结构和细观构造的影响,对不同粉煤灰掺量、不同龄期的砒砂岩复合水泥土进行了无侧限抗压试验,通过扫描电镜(SEM)和超景深三维显微镜对复合粉煤灰砒砂岩水泥土的微观结构和表观形貌进行分析观测.结果表明:适量掺入粉煤灰对砒砂岩复合水泥土的强度形成具有一定的促进作用;复合粉煤灰砒砂岩水泥土的应力-应变曲线可分为压密阶段、弹性阶段、塑性屈服阶段和破坏阶段;粉煤灰的掺入有利于水泥土变形模量的增长,能够促进砒砂岩复合水泥土的变形控制;扫描电镜和超景深三维显微镜分析表明,粉煤灰玻璃体中的活性物质在碱环境下与水泥水化产物Ca(OH)₂反应生成致密且稳定的C-S-H凝胶和AFt构成网状结构,促使试件内部胶结更加紧密,并对表观的沟壑孔洞进行填充和密实,从而提升砒砂岩复合水泥土的强度性能以及抑制其裂缝扩展和破坏作用.