黑龙江省西部土壤风蚀风洞试验研究

针对黑龙江省西部地区2种主要易蚀土壤风沙土和黑钙土,对其风蚀过程中的主导因子对风沙流结构特征及风蚀量的影响特征进行风洞试验。结果表明:土壤风沙流多分布在30cm的高度范围内,风沙土与黑钙土风蚀量分别占总风沙量的99.80%和96.89%;在70cm高度范围内,风沙土风蚀量与高度的关系遵循多项式规律,黑钙土风蚀量与高度关系遵循对数函数规律关系;风沙土风蚀临界土壤含水量为2%,黑钙土风蚀临界含水量为6%,土壤含水量大于临界含水量时土壤风蚀会得到有效控制;相同风速下,2种土样的风蚀量均随含水量的增加而减小,风沙土呈负指函数关系,黑钙土呈二次函数关系。     

农田防护林带对易受风蚀土地土壤改良的效果

苏联草原地区强度农业耕作的地方,表层土壤经常遭受风蚀.其风蚀程度决定于土壤的特性.例如,当风速为20—24米/秒时,典型重粘壤黑土的侵蚀每小时达到0.01—0.3吨/公顷,暗粟色和粟色壤土为0.3—14.5吨/公顷,而沙壤质和沙质黑土、粟色土的损失,达到62吨/公顷.为了使土壤免受风蚀,以提高农作物的产量,在草原地区设计和营造了防护林带体系.如果按照农业区域内风的状况,土壤对于风的抗性,以及其他风蚀因素来选择林带体系参数的话,那么林带的土壤防护效果将特别高.制约林带体系土壤改良效果的参数是:林带高度、林带结构、主林带走向、下垫面粗糙度,林带横断面的形状及林带之间的距离等.林带高度:在垂直的和水平的方向上影响着防风区域的长度,因而影响着林带之间的距离.林带高度依赖于林分的组成,乔木树种的年龄和配置、立地条件和营林技术.林带结构:和高度一样,是林带体系非常重要的空气动力学参数,决定着林带之间的距离.依据现有的分类,划分为三种主要的林带结构(表1).林带的结构依赖于林分的组成,林分的成层现象,林冠高度(这里和以后是指从地面到第一个活枝的距离),行数和乔灌木树种的配置.     

免耕留茬控制风蚀机理

通过对四种不同高度、不同密度的向日葵留茬地的观测,发现:留茬高度越大、密度越大,对地表风速的降低和粗糙度的增大作用越明显,反之则越弱;茬高、密度大的留茬,控制风蚀作用也十分显著,反之,其作用弱,而在没有留茬时,风蚀加重,地表收集到的风蚀物含量增加。     

新疆荒漠灌木林合理盖度和保护方式的探讨

灌木林是新疆重要的绿色宝库和荒漠生态系统的主体,对维护新疆区域生态环境具有不可替代的作用。总结了本世纪以来新疆灌木林面积的演变及其原因,对荒漠灌木林覆盖度结构和面积动态平衡进行了分析,提出了正确认识荒漠灌木林盖度标准和进一步加强荒漠灌木林保护的对策建议。     

化德县:因地制宜大力发展灌木林

化德县位于乌兰察布市的最东端,属丘陵山地向高原的过渡地带。境内平均海拔高度为1500m左右,属剥蚀低山丘陵区。土壤类型为栗钙土,其中栗钙土占98%,是风蚀沙化严重区。为了扩大化德县的森林资源,解决经济建设中的一些矛盾,应充分认识灌木林的作用,大力发展灌木林。一、化德县自     

秦王川灌区种植牧草抗风蚀及减少养分流失效应研究

为了探究种植牧草对秦王川灌区土壤风蚀和养分的影响,试验以种植春小麦和无芒雀麦地及裸地(CK)为研究对象,通过测定植被地表的盖度、高度、地上生物量以及地表湿度、粗糙度、土壤含水率和地表风蚀量,比较了不同处理对地表土壤细颗粒物和土壤养分流失的差异。结果表明:裸地风蚀量最大、达1.7 kg/m~2,小麦地次之,雀麦地最小、仅为0.8 kg/m~2;小麦和雀麦地土壤有机质分别比裸地提高近5.5%和7.3%,土壤有机质损失量大小顺序为裸地小麦地雀麦地;植被盖度、地表湿度、地表粗糙度和土壤含水率等指标的大小顺序均为:雀麦地小麦地裸地。在风蚀季节,秦王川灌区裸地的风蚀量和有机质流失量均为最大,种植雀麦可显著减少耕地土壤风蚀危害,减少土壤有机质流失。     

北京市永定河沙地不同土地利用类型风蚀规律研究

选取北京市永定河沙地4种不同土地利用类型(耕地、林地、荒草地、河滩地)作为试验地,对不同下垫面的起沙风速、下垫粗糙度、输沙量、风沙流结构、土壤机械组成、土壤风蚀量进行研究。结果表明:1)不同利用类型起沙风速及粗糙度大小顺序为:林地>荒草地>耕地>稀疏荒草地>河滩地;2)不同下垫面在相同风速时的输沙量明显不同,近地面0～20cm随高度增加输沙率逐渐减少,不同下垫面的风沙流结构垂直分布明显不同;3)河滩地和稀疏荒草地的机械组成主要以细沙为主;耕地、林地、荒草地主要由细沙、极细沙以及粉沙组成。4)不同利用类型在相同时间内风蚀量与风积量不同;5)建议对区域风沙治理主要从两个方面进行:提高未利用地的植被覆盖度;改变农业耕作技术措施。     

秦王川灌区种植春小麦与披碱草对耕地风蚀的影响差异

为探寻防治秦王川灌区耕地风蚀危害的可行措施,以春小麦和披碱草及其下方土壤为研究对象,通过测定植物(或根茬)的盖度、高度和地表生物量及耕地地表的粗糙度、湿度、土壤含水量和细颗粒物损失量,比较了不同处理下耕地土壤受风蚀危害的差异。试验结果表明:种植披碱草的地表植被盖度、高度和地表生物量均显著大于种植小麦地(P0.05);而地表粗糙度、湿度和土壤含水量在各处理间的大小顺序均为:披碱草地小麦地裸地;在风蚀期间,耕地受到的风蚀均表现为:秋末冬初风蚀较大,冬季减弱,春季又明显加重的"U"形曲线模式,在此期间的3~5月份风蚀最严重,但秋末的风蚀危害也不容忽视;在风蚀最严重的春季,小麦地与裸地的地表细颗粒物损失量相近;而种植披碱草可显著降低耕地风蚀危害、降幅可达43%。     

乌兰布和沙区不同下垫面的土壤风蚀特征

【目的】研究荒漠生态系统典型植被群落对近地层风沙活动的影响,揭示荒漠生态系统中不同下垫面条件的土壤风蚀特征。【方法】在乌兰布和沙区东北缘荒漠-绿洲过渡带内,选取油蒿半固定沙丘(盖度约20%)、白刺半固定沙丘(盖度约30%)、油蒿固定沙丘(盖度约40%)、白刺固定沙丘(盖度约40%)、流动沙丘(CK)5种典型下垫面,运用风蚀钎和风沙流采集系统,实时监测5种下垫面的风蚀动态,定量分析不同下垫面条件下的土壤风蚀量、风蚀物的垂向分布及粒度组成的差异性。【结果】乌兰布和沙区不同下垫面同期土壤风蚀深度为:流动沙丘油蒿半固定沙丘白刺半固定沙丘油蒿固定沙丘白刺固定沙丘,当风速达到4.1 m·s~(-1)时,流动沙丘即可观察到沙粒蠕动,当风速达5.1 m·s~(-1)时积沙仪可收集到风蚀物。油蒿半固定沙丘、白刺半固定沙丘、油蒿固定沙丘、白刺固定沙丘的风速分别达到6.3,6.5,6.8,7.9 m·s~(-1)时方可发生风蚀;5种下垫面0~100 cm垂直断面上,67.6%~90.0%的风蚀输沙均分布于30 cm高度范围之内,挟沙气流中输沙率随高度增加呈幂函数规律递减,随风速增大呈幂函数规律递增,各高度层风蚀物粒度组成呈单峰态分布,峰值处在250~100μm之间,0~20 cm高度层峰值与其余各层的峰值范围差异明显且偏向粒径趋大的方向;自下而上,极细沙的粒度构成比例呈递增趋势,中沙的粒度构成比例呈递减趋势。【结论】随着植被盖度的增加,土壤风蚀程度显著减轻,流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘年风蚀深度依次降低。盖度为40%的油蒿、白刺群落,其地表风蚀深度仅为流动沙丘同期风蚀深度的1.73%~1.52%,0~100 cm高度范围内的输沙率仅为流动沙丘输沙率的6.6%~5.1%。在荒漠生态系统中,植物群落主要通过覆盖地表、提高下垫面的粗糙度和拦截沙粒的运动来缓解气流对地表的侵蚀作用。因此,在防沙治沙工程实施过程中,要充分考虑和利用植被防风抗蚀的生态效应。     

城市近郊林土壤种子库研究

对沈阳、抚顺两城市交接的近郊林区不同林分类型土壤种子库进行研究.结果表明:不同林分类型土壤种子库均具有较好的储量和活力,其储量大小顺序为:乔木林地＞灌木林地＞宜林荒地,土壤种子库物种多样性指数大小顺序为:灌木林地＞乔木林地＞宜林荒地,种子种类以乡土树种为主;数量化分析表明坡位对乔木林地及灌木林地中土壤种子库储量和活力影响较大,而植被覆盖度对宜林荒地中土壤种子库储量和活力影响较大.     

不同分布格局低覆盖度油蒿群丛防风效果

以低覆盖度(约20%)油蒿群丛为研究对象,采用多点式自记风速仪,研究行带式配置和随机分布的防风效果.结果表明:1)行带式配置的油蒿群丛的防风效果大于同覆盖度的随机分布的油蒿群丛,行带式配置具有显著的防风效果;2)在灌丛与灌丛之间形成的类似"狭管"流场的局部,有局部提升风速的作用,导致群丛内局部风速大于对照风速,致使随机分布的油蒿群丛内流场结构复杂、变化多样,低覆盖度时,沙地处于半固定、半流动状态,稀疏群丛内同时存在风蚀和积沙现象;3)除去两个极值后,行带式配置的油蒿群丛内平均地表粗糙度是随机配置的4倍,平均摩阻速度是随机配置的1.3倍,说明行带式配置具有显著的防止风蚀、固定流沙的作用.     

乌兰布和沙漠绿洲4种灌木片林防风效果研究

选取了乌兰布和沙漠绿洲边缘4种灌木防风阻沙林地为研究对象,对4种林地的地表粗糙度、防风效能及其风速变化规律进行了观测和研究。结果表明：4种灌木均能够有效地减小风速,并随着高度的增加风速均呈增加的趋势。与林前相比,林内5H处的风速明显降低。4种灌木林的粗糙度均显著高于迎风面旷野处;2 m高度处,在林内距迎风侧1H~5H范围内,其防风效能花棒最大为24.79%;在20 cm高度处4种灌木的防风效能比较,花棒〉沙棘〉柠条〉柽柳,其防风效能分别为73.78%、57.64%、27.68%和21.78%,花棒的防风效果好于其他3种灌木。     

不同改良利用模式对辽西北风沙土理化性质的影响

为了研究不同改良措施对辽西北风沙土理化性质的影响,选择了4种不同的改良利用模式作为研究对象,以流动风沙土作为对照,对不同模式下土壤的物理化学性质进行了测定分析。结果表明:风沙土经过各种措施改良后土壤的物理化学性质得到了很好的改善,风沙土三相比例更加趋于协调。不同利用模式对风沙土土壤养分的改善效果是阔叶树模式好于苜蓿改土模式,苜蓿改土模式好于灌木林模式,灌木林模式好于针叶树模式。各模式土壤的胡敏酸与富里酸的比值与流沙比较呈降低趋势,且HA/FA<1。     

毛乌素沙地榆林沙区退化飞播灌木林平茬复壮效果分析

通过对榆林沙区飞播的沙柳(Salix psammophila)等4种灌木林进行平茬更新复壮试验,结果表明:灌木林平茬既更新了老化的树种,又增加了植被覆盖度,同时延长了灌木的生长寿命,提高了防风固沙效益;平茬可以显著提高灌木林的生长,改变衰老长势,春季平茬效果要好于冬季。     

铣削参数对毛竹表面粗糙度影响的研究

通过对毛竹(Phyllostachys pubescens)的铣削实验,研究刀具前角、铣削深度、每齿进给量对其径向铣削表面粗糙度的影响.结果表明:随刀具前角的增大,铣削表面粗糙度各项指标中,轮廓高度方向指标Ra、Rz、厨均有所增大,但增幅不明显;而轮廓峰谷间距有所下降.铣削深度对表面粗糙度各参数并无明显影响.每齿进给量Uz对铣削表面粗糙度高度方向指标影响不明显,Sm值与Uz呈良好的正相关关系.     

人工绿洲近缘植被对风沙活动降减作用的研究

通过野外定位监测试验,对干旱荒漠区灌草植被防风固沙、阻沙效应、风蚀和风沙沉降影响进行了研究,结果表明:灌草植被能显著增加地表粗糙度,是其具有防蚀、阻沙功能的内在机理;随着植被盖度的增加,输沙量、风(积)蚀量、沙尘沉降量均大大下降,固定沙丘、半固定沙丘随植被盖度的增加其输沙量较新垦沙地输沙量分别下降93.6%和59.8%,绝对风蚀量最大月份,固定沙地、半固定沙地绝对风蚀量仅为新垦沙地的32.6%和73.4%;沙尘沉降量的分布表现出共同的规律性,降尘均集中在4—6三个月,4月份最大,为总降尘量的1/4~1/2强,在水平和垂直梯度上各月降尘量差异显著。     

敦化林业局灌木林地调查研究

以敦化林业局灌木林资源为对象进行调查与分析,结果表明:全局灌木林地面积为322.17 hm~2,其中,国家特别规定灌木林地面积113.56 hm~2,其他灌木林地面积208.61 hm~2;水土保持林比例最大,占64.18%,其次为水源涵养林,食用原料林最少。国家特别规定灌木林地覆盖度在30%~49%的为92.53 hm~2,50%~69%的为10.82 hm~2,70%以上的为10.21 hm~2;其他灌木林地覆盖度在30%~49%的为54.04 hm~2,50%~69%的为143.39 hm~2,70%以上的为11.18 hm~2。     

杉木林冠层的动力效应及动能传递规律的研究

根据连续定位测定数据,应用空气动力学和生态动力学原理探讨了杉木人工林林冠层的动力效应及动能的传输规律.结果表明:密度2000株/(104m2)、林分平均高度16 m、平均胸径15.5 cm、叶面积指数8、冠层厚度9 m、郁闭度0.9的杉木林,其零平面位移长度11.15~11.98 m,冠层粗糙度2.32~2.53 m,林冠上表面乱流切应力0.135 N·cm-2,枝叶阻力系数0.367,摩擦速度0.339m·s-1,冠内混合长度0.12 m,相对湍流强度0.7;由于林冠的存在,枝叶对气流的阻滞作用使风速廓线发生形变,在杉木林内离地面11.15 m高度上,风速随高度的变化呈对数规律,在此以下高度符合指数法则,林冠内风速削减因子1.98;乱流切应力和动能从林冠上表面传输到林冠下表面时,乱流切应力削弱70%,动能削弱90%.乱流切应力和动能在林冠内传递变化规律与林分结构特征有关,尤其与林冠内湍流性质和温度层结影响关系极大.     

多伦县风蚀地貌及风蚀量评价研究

在多伦县沙漠化土地调查过程中,就其风蚀地貌进行了详细的研究。本文不仅论证了风蚀地貌的形成、类型和分布,而且以翔实的测定数据,并采用克拉瓦洛维克的风蚀强度公式计算了该地区不同景观类型区的风蚀量。以论据为基础,研讨了增加地表粗糙度的方法、成效以及防止或减缓风蚀的有效途径。     

仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能比较

干旱区的水资源限制了植物治沙应用范围,将仿真固沙灌木加入退化梭梭林,比较仿真固沙灌木＋梭梭的灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能,为仿真固沙灌木应用提供参考。在野外相同条件下观测比较仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障内风速,结果显示：仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的风速削减率与塑料网方格沙障的差异不显著;随着风速增大,仿真固沙灌木降低风速率与塑料网方格沙障降低风速率差异变小;在风速为8.1~8.9 m s-1时,仿真固沙灌木降低风速率达塑料方格沙障的80%;仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的输沙率随高度变化为指数递减,是裸沙地的35%;仿真固沙灌木林的建立不受气候条件影响,可重复应用,与灌木搭配可增强防风固沙效能。