东北黑土区水土保持耕作措施防蚀机理及效果

水土保持耕作措施对于防治土壤侵蚀、促进农业增产具有十分重要的作用。在简要介绍国外水土保持耕作技术措施的基础上,重点介绍了东北黑土区应用较广的横坡垄作、垄作区田、少耕免耕、间混作、深松耕法、鼠道耕法等水土保持耕作措施的防蚀机理及其效果。     

水土保持耕作法应用趋势

水土保持耕作法(Conservation Tillage)既是种植法,又是种植以后保留至少百分之三十土壤表面作物残茬覆盖层的耕作法.这些方法包括免耕或间作、垄作、条耕.覆盖耕作、少耕和几乎不耕.最近,美国农业部承担的1983年农业生产费用调查(FPES)是1984年春天进行的,经过对全国11000多农民阶层的调查,在应用水土保持耕作法的措施方面,加深了对全国和许多地区的情况了解.包括诸如应用范围与位置、耕作、耕作范围、耕作坡度、使用权、采纳原因和接受政府援助等方面情况.     

东北垄作区机械免耕播种工艺(英文)

为了建立东北地区垄作保护性耕作工艺模式,并为其配套机具的优化设计提供理论指导。该文针对东北垄作区的保护性耕作,论述了国内外垄作耕法的概况。该文论述了国内外垄作耕法的概况。在调查研究的基础上,结合课题科研实践提出了垄作耕法的垄形断面图,构建了机械免耕播种种床土壤耕作的几何模型与相关尺寸。从田间调查与测试结果,以几何模型为依据,对2种形式(滚动圆盘式,条带旋耕式)玉米垄作免耕播种机进行了研究、分析与评价。研究表明,滚动圆盘式破茬与清垄方案符合玉米垄作几何模型要求,但仍需研发新型破茬圆盘犁刀以减小工作阻力,研发新的加载技术,保持机器对下压力的需求。该研究可为垄作免耕播种机的创新设计、改进与评价提供科学依据与方法。     

基于文献统计的CSLE模型中耕作措施因子的确定

为了研究CSLE模型中T因子的确定方法,收集并筛选了关于全国各水土保持区不同保护性耕作措施与传统耕作相比减少侵蚀的研究成果,利用文献统计的方法,计算并得出了我国6种保护性耕作措施在6个水土保持区的T因子取值。结果表明:(1)东北黑土区免耕秸秆覆盖、等高耕作和垄作区田3种保护性耕作措施下,T因子分别为:0.20±0.14,0.52±0.25,0.15±0.12;(2)北方土石山区免耕、垄作区田和等高耕作+植物篱3种保护性耕作措施下,T因子分别为:0.51±0.25,0.46±0.24,0.17±0.09;(3)西北黄土高原区免耕、免耕秸秆覆盖和等高耕作3种保护性耕作措施下,T因子分别为:0.73±0.17,0.69±0.22,0.27±0.22;(4)南方红壤区免耕秸秆覆盖和等高耕作2种保护性耕作措施下,T因子分别为:0.11±0.08,0.54±0.32;(5)西南紫色土区免耕秸秆覆盖、等高耕作、等高耕作+植物篱和聚土免耕4种保护性耕作措施下,T因子分别为:0.44±0.29,0.48±0.27,0.47±0.24,0.32±0.15;(6)西南岩溶区免耕和等高耕作2种保护性耕作措施下,T因子分别为:0.49±0.33,0.38±033。由此可知,在同一水土保持区,不同耕作方式的T因子取值不同,相同的水土保持耕作措施在不同的水土保持区的T因子取值也有较大差异。     

东北黑土区不同耕作措施保水保土效应研究

采用标准径流小区试验方法对东北黑土区顺坡垄作和横坡垄作两种耕作措施在天然降雨下的径流量、土壤侵蚀量及蓄水保土效应进行了研究。结果表明,3°、5°坡按径流量大小排序为顺坡垄作+种植大豆小区>裸地小区>横坡垄作+种植大豆小区,3°坡按土壤侵蚀量大小排序为裸地小区>顺坡垄作+种植大豆小区>横坡垄作+种植大豆小区,5°坡按土壤侵蚀量大小排序为顺坡垄作+种植大豆小区>裸地小区>横坡垄作+种植大豆小区。可见,横坡垄作是东北黑土区适宜的水土保持耕作措施。     

东北黑土区不同地形垄向坡度的相对水土保持效益研究

垄作是东北黑土区一种非常普遍而重要的耕作措施,具有一定的水土保持效益,但几乎没有学者对其进行研究。探讨黑土区不同地形垄作方向在空间上的分布规律及其具有的水土保持效益具有重要研究价值。以黑龙江省宾县为研究区,用分层抽样的方法提取168个野外调查单元并进行实地填图调查,根据坡度因子和垄向坡度计算公式,利用ArcMAP、SPSS和Excel等软件进行了室内数据分析统计,结果表明:平原区、丘陵区、山区的平均地面坡度分别为1.92°,6.20°,8.27°;平均垄向坡度分别为1.33°,4.52°,6.45°,分别为平均地面坡度的70%,73%,78%;垄作坡度引起的平均土壤流失相对量分别为地面坡度的55%,69%,67%,垄作的相对水土保持效益明显。在此基础上,对垄作现状的原因进行了分析,并提出一些改进措施。研究成果有助于了解东北黑土区不同地形耕地垄作方向的分布情况及其水土保持效益状况,对当地水土保持措施的布设也具有重要的指导意义。     

坡度对农业耕作措施水土保持作用的影响

农业耕作措施是水土保持三大措施之一,在坡耕地水土保持中起关键作用。利用人工模拟降雨试验方法,对不同坡度条件下农业耕作措施水土保持作用进行了研究。农业耕作措施包括等高耕作、人工掏挖和人工锄耕,以平整坡面为对照措施;降雨试验在长4m,宽1m的径流小区完成;坡度为5°,10°,15°,20°,25°;降雨强度为1,1.5,2mm/min。结果表明:与平整坡面相比,等高耕作、人工掏挖和人工锄耕分别减小产流量38.19%,32.25%和15.84%;减小产沙量均在50%以上,说明农业耕作措施具有明显的水土保持作用。通过对坡度与产流量、产沙量关系分析表明,在耕作坡面,坡度会影响产流量,但是大坡度与小坡度之间差异不显著。相反,坡度对产沙量具有显著影响,在小坡度条件下,产沙量受坡度的影响较小。当坡度大于15°后,坡度每增加1°,等高耕作、人工掏挖和人工锄耕耕作措施保土作用平均降低3.08%,4.74%和7.61%。回归分析表明产沙量与坡度之间存在指数函数关系。可见,坡度对农业耕作措施保水作用和保土作用的影响不同。     

大豆平播密植的水土保持作用

丘陵地区运用平作方式 ,不但有显著的水土保持作用 ,而且改进后还可比垄作增产 11 4%～ 31.9%。因此 ,在黑龙江省西部丘陵地区应研究推广“大豆平作窄行密植”或“大豆暗垄密”等有利于水土保持又能增产的耕作栽培技术     

坡耕地蓄水保土耕作法及其效益分析

通过沟垄耕作法与平作、垄作与堆作、间作与单作对比试验,表明坡耕地实行垄作与间作耕作技术后,具有明显的蓄水保土增产效益。然而目前该县仍有30万亩坡地,因此建议在未进行坡改梯之前,应积极推广沟垄与间作蓄水保土耕作技术措施。     

东北黑土区垄向的分布及其对土壤侵蚀的影响

垄作是东北黑土区一种非常普遍而重要的耕作制度,垄作方向(垄向)的分布及其水土保持作用研究,对于了解和改进黑土区的水土保持状况具有非常重要的意义。以典型黑土区东缘的宾县为研究区域,采用分层抽样的方法,提取了168个野外调查单元,通过野外实地调查和室内数据分析,研究了东北黑土区农地的地面坡度分布、垄向分布和垄向坡度分布,在此基础上根据不同坡度条件下的坡度因子公式求出农地的坡度因子和垄向坡度因子,探讨垄向的水土保持作用,得到以下研究成果:黑土区农地平均地面坡度为2.96°;黑土区中占农地75%的坡耕地中,顺坡耕作趋势明显,斜坡耕作非常普遍,随着垄向与等高线之间夹角的增大,坡耕地所占的比例也逐渐增大,垄向角在0°～15°间的坡耕地所占的比例约9.7%,仅为75°～90°间的一半左右;采用垄向坡度后,平均坡度为2.15°,仅为原来地面坡度的72%,坡度明显减小;在目前的垄作情况下,其水土流失量仅为顺坡耕作下的60%。上述研究表明:在东北黑土区,可以通过调整垄作方向而改进目前较严重的水土流失状况。     

黄土高原丘陵沟壑区农户水土保持行为研究

采取问卷调查的方式 ,对黄土高原丘陵沟壑区农户的水土保持行为进行了研究 ,结果显示农户进行水土保持的目的是追求自身利益的最大化 ,这和国家希望通过治理水土流失改善这一地区的生态环境 ,确保黄河及中下游地区的安全目标存在一定的差异。提出了协调农户和国家目标及诱导农户进行水土保持的政策措施。     

水土保持措施及其减水减沙效益分析

水土流失已经和正在蚕食着人们赖以生存的宝贵的水土资源，如何有效地控制水土流失日益受到社会各界和科学家们的广泛关注。中国在水土保持方面创造了许多颇具特色的水土保持措施，如：生物林草措施、耕作措施和水土保持工程措施。该文总结了目前所采用的主要水土保持措施类型。采用坡度、坡长校正公式将数据转化为具有可比性的量值(标准小区)，定量分析了各种水土保持措施对于减少径流和土壤侵蚀产沙的效果，即治理措施的减水减沙效益，为小流域土壤侵蚀预报、水土保持措施的优化及合理配置、优化土地利用结构等提供参考依据。     

北京市门头沟地区不同水土保持措施的减水减沙效益

[目的]评价北京市门头沟区水土保持措施的减水减沙效益,为区域水土保持措施的环境效益评估和土壤侵蚀预报参数选择提供依据。[方法]根据2005—2009年北京市门头沟区龙凤岭水土保持科技示范园内8个径流小区的产流产沙数据,对不同水保措施的蓄水减沙效益进行分析。[结果]坡长不同的径流小区年径流深和土壤侵蚀模数差异显著;梯田和树盘都具有很好的水土保持效益,其减水效益分别达到77.6%和81.0%,减沙效益分别达到84.3%和77.4%;梯田和树盘的影响因子分别为0.17和0.23,玉米、大豆和京白梨的影响因子分别为0.97,0.35和0.85。[结论]研究区内工程措施较植物措施具有更好的水土保持效益,且两者相结合的水土保持效益最佳。     

黄土高原水土保持对流域降雨径流的影响分析

以黄土高原西川河流域1990年开展大规模水土保持综合治理以来的降雨、径流及各种治理措施面积变化等资料为基础，提出对各次降雨径流过程按雨量分级，然后分别研究流域治理程度逐年提高对其径流的影响规律，并对各种治理措施的降雨径流影响大小进行了对比分析。结果表明水土保持综合治理可以明显改变中雨、大雨级的降雨产流量，削弱降雨—径流型的流域间水分大循环，强化以降雨—入渗—蒸发型的流域内水分小循环；工程治理措施对径流的拦蓄作用大于植树种草生物治理措施；林草拦蓄降雨径流作用具有滞后性。     

水土保持学科在实践中的应用与发展

 随着我国生态环境建设进程的加快,管理水平的提高和规范,水土保持学科的理论与技术在生态环境保护与建设、生态修复、开发建设项目水土流失防治、城市水土保持、水土保持规划设计、水土保持工程的“三制”管理、水土保持信息化等方面得到广泛应用和拓展。     

藉河流域水土保持效益评价

为了客观定量评价天水藉河示范区一期和二期的水土保持效益,结合国家标准和示范区实际情况,建立了一套适合该区的水土保持效益评价指标体系,并用该指标对该区调水保土效益、经济效益、社会效益和生态效益进行了评价。结果表明:选取的评价指标体系和采用的评价方法能较为全面地反映水土保持的综合效益,具有一定的区域适宜性;示范区通过两期水土保持生态工程建设,取得了显著的调水保土、生态、经济和社会效益。本研究对水土保持效益评价体系的完善以及示范区可持续发展具有积极的作用。     

北京市“7·21”特大暴雨对城市水土保持和监测工作的启示

2012年7月21日,北京市遭遇新中国成立以来最大的暴雨洪涝灾害。从北京"7·21"洪灾的雨洪特点、灾害情况以及水土保持设施受损情况出发,通过对水土保持植物措施对"7·21"暴雨的减灾和生态调控作用,小流域综合治理对暴雨洪水减灾作用的调查和分析,提出了如下建议:加强水土保持常规监测工作和城市水土保持工作,加快建立水土保持生态环境监测预报模型以及加快水土保持监测预警系统等防御措施的建设。     

杂交狼尾草水土保持能力的实验研究

杂交狼尾草是一种优良的多年生禾本科牧草,具有很好的水土保持能力,但人们对其水土保持方面的定量研究较少。通过对杂交狼尾草草地植被的持水能力、土壤水分变化、土壤抗冲性、渗透性等指标的研究,探讨杂交狼尾草的水土保持能力。结果表明:杂交狼尾草的持水能力强,能明显增加土壤水分含量,提高土壤的抗冲性、渗透性,在三峡库区的水土保持工作中有着广阔的应用前景。     

编制矿山开发建设项目水土保持方案的几点经验

矿业开发破坏地表植被,扰动岩石结构,常造成严重的人为水土流失。通过几年来工作实践的经验总结,对矿山开发建设项目水土保持方案编制中,水土流失预测和防治措施的合理布设,提出一些切实可行的方法和途径。水土保持防治措施的布置既要经济合理,又要满足各项水土流失防治理目标,它包括工程防治措施和植物防治措施2个部分。     

红壤丘陵区坚果林不同水土保持措施的效益——以浙江省临安山核桃林为例

[目的]分析红壤丘陵区坚果林下布设不同水土保持措施下水土保持效益,为该区生态恢复建设提供支持。[方法]在浙江省临安市建立山核桃试验区,布设不同的水土保持措施野外定位观测试验小区与监测设施,研究山核桃林采取不同水土保持措施后的水土保持成效。[结果]从蓄水保土效益来看,表现为:茶树缓冲带套种杨桐空白对照小区。因此,山核桃林林下布设截、排水沟等措施,结合套种杨桐、栽植茶树缓冲带等经济作物,蓄水保土效益显著,既防治了水土流失,又增加了经济效益。[结论]实施各项水土保措施的山核桃林均具有很好的蓄水保土效益,且布设截水沟工程措施的蓄水保土效益尤其显著。