基于最大熵理论的黑土地土壤风蚀主导因子概率密度函数

土壤风蚀是一个复杂的过程,影响因素众多。严重的土壤风蚀会引起土壤质地变粗,结构变坏,土壤肥力下降,可持续生产能力降低,尤其东北黑土地耕作土壤疏松,抗蚀能力弱,水土流失日趋严重。众多因子对风蚀结果的影响是一个随机连续的概率事件,最终结果反映在风蚀量上。一次土壤风蚀可看作各变量随机组合作用于地表土的连续分布事件。为了将事件明了化,引入最大熵原理对风蚀变量寻找其熵概率密度函数,而目前运用最大熵原理来研究土壤风蚀的相关成果甚少。该方法对风蚀建模的筛选模型变量具有重要意义。     

旱作农田土壤风蚀物特征试验研究

以科尔沁沙地南缘的典型农牧交错带旱作农田为试验区,利用AVM-01型便携式风速计测定瞬时风速和任一时段的平均风速,采用自制沙尘采集器收集气流中的风蚀物,并对收集到的风蚀物进行筛分、称重和理化检验,详细地分析了不同高度输沙量、粒径分布、有机质和养分富集率等风沙运动影响因素的变化特征,初步了解该地区土壤风蚀的特点,为农田沙漠化防治提供理论依据。     

土壤风蚀影响因子分布规律研究的最大熵方法

土壤风蚀是一个综合的自然地理过程,包括气候、植被、土壤、地形地貌等多种因子。作为随机变量的风蚀因子,其分布规律直接或间接地影响着风沙的运动规律,一方面导致土壤风蚀程度及方向的变化,另一方面变量之间的非线性相互作用的结果导致风沙流的混沌特性。为此把影响风沙运动规律的各因子作为研究对象,应用最大熵原理与遗传算法相结合的方法,建立了风蚀影响因子概率密度函数模型,采用Matlab语言编制了相应的计算程序,并以阴山北部农牧交错带为例对所建模型的合理性和可行性进行了验证。结果表明,风蚀影响因子的熵概率密度函数不仅合理可行而且具有较高的精度。     

野外土壤风蚀定量观测方法的研究

[目的]介绍野外土壤风蚀定量观测的新方法。[方法]在综合分析土壤风蚀量评估主要方法和手段优缺点的基础上,提出一种野外土壤风蚀量定量观测的新方法———风蚀圈法。[结果]风蚀圈的最大优点是简单实用、容易携带,可长期放置在野外,实现土壤风蚀的定量观测;其镶嵌在土壤中,表面基本与地面持平,可防止局部微地形对风蚀过程的影响;底部尼龙布透水通气性好,可保持风蚀圈内土样与周围土壤状态一致,观测数据接近实际;最大弊端是放、取土时部分土样容易跑出圈外,影响观测值的准确性。[结论]风蚀圈法是野外观测比较实用的方法,可用于测定单位面积的土壤风蚀量,实现风沙区风蚀季节的定量连续监测。     

表层风蚀土壤粒径分布的分形特征研究

本文通过对内蒙古四子王旗耕地、普通草地和围封草地地表土壤颗粒的机械组成进行分析,利用分形模型,计算了土壤粒径分布的分形维数,并探讨了风蚀土壤的分形维数与土壤粒度组成和土壤有机质含量的关系,分析了土壤在风力侵蚀过程中的分形特征,同时讨论了利用分形维数来代替土壤粒度组成表征土壤风蚀程度的可能性。表明分形维数可为风蚀土壤结构及其质地状况的评价提供1个新的定量化指标。     

保护性耕作对农田土壤风蚀影响的研究

研究在保护性耕作条件下不同的覆盖模式对农田土壤风蚀损失量的防治效果,并确定其最佳覆盖模式.结果表明:保护性耕作与传统耕作相比,地表粗糙度大,表层含水率高,不同的覆盖模式可以不同程度的减小土壤的风蚀损失量,损失量由大到小依次为:传统耕作＞留茬5cm不覆盖＞浅松秸秆覆盖＞留茬5cm条带覆盖＞压实秸秆覆盖＞留茬5cm全覆盖,其中,留茬5cm不覆盖的风蚀量仅次于传统耕作,其风蚀量对比传统耕作降低了30.8％,可见,保护性耕作对减小土壤风蚀量的重要性,留茬5cm全覆盖的抗风蚀效果最佳.     

残茬覆盖对土壤风蚀影响的试验研究

在黑龙江省安达牧场建立土壤风蚀试验区，采用风蚀采样器测试不同处理形式的土壤风蚀损失，试验结果表明：通过残茬覆盖可明显减少风蚀损失，其中，80％覆盖相对于无覆盖减少总风蚀63．9％，50％覆盖相对于无覆盖减少57．7％，30％覆盖相对于无覆盖减少46．9％，因此，当覆盖量增加到一定程度对风蚀量的影响越来越小。在100cm以下高度，随覆盖程度的增加，各不同高度记录到的风蚀量迅速减少；超过100cm以后，风蚀量虽然也随着覆盖量的增加在逐渐减少，但下降幅度降低。     

北京冬春覆盖作物对农田土壤风蚀扬尘的影响

为了确定北京主要越冬作物对农田土壤风蚀及扬尘排放的影响,通过野外观测的方法,对比研究了春季玉米根留茬地、金银花地、越冬油菜地的近地表风速、风蚀量及颗粒物排放量的差异.结果表明:(1)冬春季地表绿色覆盖能够显著降低农田近地表风速(P<0.05),金银花地的平均风速比玉米根留茬地低15.86％;(2)油菜地的月平均输沙量比...     

锡林郭勒盟公路沿线土壤风蚀风洞模拟研究

[目的]以内蒙古锡林郭勒盟境内的S105省道公路沿线地表为研究对象,模拟研究土壤风蚀的主要影响因素及其影响规律,进行分析和综合评价,提出防治建议。[方法]经实地调查,采集原位土壤、砾石、植被样品,在风洞实验室进行模拟研究,分析其风速、砾石覆盖度、植被覆盖度及净风与挟沙风等因素对风蚀的影响规律。先单因素试验分析各因素对指标的影响规律及趋势;再通过L9(34)正交试验研究因素的综合作用影响及主次顺序,优化影响度组合方案。[结果]对地表土壤风蚀的影响程度从大到小排序为,风速>挟沙风>植被覆盖>砾石覆盖。当风速15 m·s-1、有挟沙风、植被覆盖0%、砾石覆盖25%时,地表风蚀量最大;而砾石0%,植被25%,风速9 m·s-1,无挟沙（净风）时,地表风蚀量最小。风速越大和带挟沙风时植被的防风蚀效果越显著高于砾石;而风速越小和净风时植被和砾石的防风蚀效果较相近。[结论]防治风蚀沙化需要优先保护自然生态平衡,降低风速和挟沙的影响;其次,植被覆盖和砾石覆盖均能有效降低风蚀,通过合理组合利用能更好地降低风蚀、稳固地表土壤,从而取得更大的防风蚀效果。对保障公路行车安全及生态系统的恢复有...     

秸秆、地膜覆盖控制农田土壤风蚀机理

野外风速测定证实,不同地表覆盖措施均可减少土壤风蚀,其防风降蚀作用由大到小为玉米秸秆平铺覆盖＞玉米秸秆堆状覆盖＞地膜覆盖.     

东北黑土区土壤风力侵蚀及发展趋势分析

分析了黑土区土壤风蚀区域及风蚀主要因子,并从黑土区所处的地理位置、区域近40年气候变化规律、东北沙地沙漠化对黑土区土壤风蚀的影响方面分析了东北黑土区土壤风蚀的发展趋势,为该区土壤风力侵蚀研究及防治提供依据。     

东北黑土区土壤风力侵蚀及发展趋势分析

分析东北黑土区土壤风蚀区域及风蚀主要因子,并从黑土区所处的地理位置、区域近40年气候变化规律、东北沙地沙漠化对黑土区土壤风蚀的影响方面分析了东北黑土区土壤风蚀的发展趋势,为该区土壤风力侵蚀研究及防治提供依据。     

风蚀荒漠化地区小流域综合治理模式研究

以科尔沁沙地边缘的彰武县某小流域为例,讨论风蚀荒漠化地区小流域综合治理模式。指出工程与植物措施有效结合是小流域综合治理的有效途径。     

复合地埂在黑土侵蚀山区坡耕地治理中的应用研究

[目的]结合“全国坡耕地水土流失综合治理试点工程”建设,探索复合地埂措施在黑土侵蚀山区坡耕地治理中应用的可行性.[方法]根据单位长度复合地埂拦蓄量与单位面积坡面来水量确定不同坡度复合地埂定型参数;根据调查研究确定施工方法;采用小区及实测对比的方法确定效益.[结果]选择穆棱市跃进北沟项目区进行复合地埂为主的坡耕地治理典型模式建设,项目区保水率和保土率分别达到96.14％和99.73％,实施治理坡耕地平均每年产粮797×104kg,比当地平均水平提高12.38％,取得了较好的治理效果.[结论]复合地埂是低山坡耕地中的一项有效水土保持治理措施.     

水土保持措施对黑土流失区土壤理化性质的影响

针对黑龙江省东南部黑土区坡耕地所采取的4种水土保持措施的土壤进行了理化性质研究,分析了不同水土保持措施之间的差异.结果表明:0～50 cm黑土层有机质平均质量分数排序为植物篱＞谷坊＞退耕还林＞退耕还草,植物篱有机质质量分数115.66 g/kg,而退耕还草为69.43 g/kg;非毛管孔隙大小排序为植物篱(10.56％...     

东北黑土“土壤水库”特征及渗透速率研究

[目的]减少黑土水土流失,保护黑土良好的生产性能。[方法]通过野外采样和室内分析等方法,以侵蚀地为参照,耕地、林地和荒地为研究对象,对其土壤水库变化特征及土壤渗透速率进行研究。[结果]0～10cm和10～20cm土层内各样地的总库容、滞洪库容、兴利库容和最大有效库容的大小顺序均为：林地〉耕地〉荒地〉侵蚀地,而死库容的大小顺序为耕地〉林地〉荒地〉侵蚀地。20～80cm土层内各样地的水库容的大小顺序均为：林地〉耕地〉荒地〉侵蚀地。各样地的水库容均随土层深度的增加而呈现下降的趋势。[结论]土壤的孔隙状况是影响土壤最大有效库容的主要因素。土壤渗透性能受土壤容重等其他因素的综合影响。     

吉林省低山丘陵区水土保持措施减蚀效应研究

对吉林省梅河口市吉兴小流域2004年7个试验小区的径流和产沙情况进行了测定,并将各小区年产沙量换算成土壤侵蚀模数,其中裸地和顺垄试验小区最高,分别为3 070.70,3 008.40 t/km2;地埂植物带、荒山灌木梗小区侵蚀模数略小,分别为629.50,601.40 t/km2;横垄试验小区侵蚀模数297.20 t/km2;生态修复试验小区侵蚀模数只有85.20 t/km2,水平台田试验小区几乎没有产生侵蚀。从产流量来看,裸地试验小区年径流深为27.10 mm,顺垄试验小区年径流深为24.50 mm,水平台田试验小区几乎没有产生径流。对各水保措施的水土保持效益进行了计算,结果表明顺垄试验小区水土保持效益最差,地埂植物带、荒山灌木梗试验小区水土保持效益居中等水准,生态修复试验小区水土保持效益较高,横垄试验小区改垄效益相当明显,水平台田试验小区水土保持效益最高。