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...     

阴山北麓农牧交错区保护性耕作带地表抗风蚀能力的测试与分析

【目的】揭示农牧交错区带状间作农田土壤的抗风蚀效应,为防治农田土壤风蚀提供理论依据和技术指导。【方法】以阴山北麓农牧交错区保护性耕作农田的土壤为研究对象,利用移动式风洞和与之配套的风速、集沙仪测试设备,对3种残茬覆盖地表(小麦留茬,65%盖度,20cm茬高;小麦留茬,76%盖度,30cm茬高;莜麦留茬,90%盖度,30cm茬高)在给定的5个风速(6,9,12,15和18m/s)等级下,其地表的空气动力学粗糙度和风蚀量随测点距离风洞试验段进口位置(模拟保护性耕作带宽度)的增加(3,3.75,4.5,5.25和6m)所呈现的变化规律进行分析。【结果】随测点距风洞试验段进口距离的增加,3种地表在不同风速下的空气动力学粗糙度均呈先增大后减小的趋势,大多于该距离为5.25m时达最大值;不同风速下的风蚀量则随测点距风洞试验段进口距离的增加呈快速下降趋势,在该距离达到5.25m之后,风蚀量的下降趋于平缓。【结论】残茬高度与植被盖度可明显增强地表的抗风蚀能力,当保护性耕作带的宽度达到5.25m以后,其抗风蚀效果更加稳定和显著。     

阴山北麓农牧交错区麦薯带状间作农田土壤抗风蚀能力研究

对麦薯带状间作农田土壤的抗风蚀能力进行了探讨.结果表明,该措施能够减少水分蒸发,增加地表土壤含水率0.22%~2.6%,增大地表空气动力学粗糙度0.03~3.81 cm,降低近地表风速6%~46%,减少土壤风蚀0.5%~84%.在定量研究的基础上,提出了翻耕带有效抗风蚀宽度为5 m.     

晋西北不同土地利用方式下春季表层土壤水分对风蚀的影响

以晋西北为研究区域,对不同土地利用方式下春季表层土壤含水量、风蚀量及其相关关系进行研究。结果表明,不同地类表层土壤含水量大小表现为樟子松苗圃地>苦荞留茬地>撂荒地>杨树林地>春季翻耕地>柠条灌木地>退耕还草地;随深度增加不同地类表层土壤水分流失量的垂直分布基本呈现减少的趋势,春季翻耕地表层土壤水分流失量最大,为6.52%,其次依次为退耕还草地、柠条灌木地、撂荒地、苦荞留茬地、杨树林地,最小的为樟子松苗圃地,仅有2.00%;各地类土壤风蚀量89.00%集中于近地表0～10 cm高度,春季翻耕地风蚀量最大,为8.93 g,其次依次为苦荞留茬地、退耕还草地、撂荒地、柠条灌木地、杨树林地,最小的为樟子松苗圃地,为0.36 g;农田地与非农田地的表层土壤含水量与风蚀量均呈现线性负相关关系,农田地土壤风蚀量对表层土壤含水量变化响应更敏感。因此,农田地秋收后应实行留茬、覆盖等保护措施,春季翻耕要尽量靠近播种日。     

河北坝上农田时空变化特征对土壤风蚀的影响

以土地沙漠化迅速发展的河北坝上康保县为研究区域,选取典型的风蚀农田小麦留茬地、莜麦留茬地及翻耕地作为样地,采用野外实地调查和遥感影像解译,总结康保县20余年土地利用空间分布特征,分析风蚀农田分布空间格局动态变化规律.研究表明,旱作风蚀农田主要分布在南部波状平原区和东部缓坡丘陵区,面积降幅较为明显;同时分析地表空气动力学粗糙度及风蚀强度对风蚀的影响,风蚀季节多发在农作物收获后至来年春季播种前.由于耕地不断减少,康保县主要风蚀农田作物小麦和莜麦的种植面积呈减少趋势.     

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.     

风沙半干旱区风沙土防风蚀技术研究

针对风沙半干旱区风沙土易旱、易风蚀特性,开展了防风蚀技术研究。结果表明,农田防护林网主林带背风面距林缘1~6H处削弱风速约50%,随树高（H）倍数的增加效果递减;林网内扁杏//花生（间作）增强了花生裸茬抗风蚀能力,土壤防风蚀效果达90%;林网内玉米//花生（间作）玉米收获后秸秆站立（农田休闲期）玉米带完全不受风蚀,花生裸茬防风蚀效果达95%;林网内作物残体平伏覆盖防风蚀效果达120%,综合评价作物残体覆盖玉米秸秆站立的防风、保土和保水效果最佳。     

不同治理措施下的农田土壤风蚀控制机理研究

通过对黄羊滩沙地风速、粗糙度、防风效能、输沙量的野外观测,分析了不同治理措施下的农田土壤风蚀控制机理,研究结果表明:小网窄带防风效能高,是风沙区农田防护林合理的配置方式;此外,不同覆盖方式和不同留茬方式的地表粗糙度与秋翻裸地均是数量级的差别。在覆盖物和留茬密度基本相同的情况下,地表粗糙度和防风蚀效果均随覆盖度和留茬高度的增加而增加;在覆盖度基本相同的情况下,地表粗糙度和防风蚀效果均随覆盖物和留茬高度的增加而增加。     

河北坝上农牧交错区不同下垫面土壤风蚀特征研究

针对河北坝上农牧交错区不同下垫面土壤,采用“陷阱捕捉”与埋设风蚀盘的方法进行了风蚀特征的野外监测。监测表明坝上不同下垫面类型的风蚀量存在显著差异。以耕翻地为对照,在滩地上莜麦留茬地的风蚀量减少了9.1%,而玉米留茬地、免耕菜地的风蚀量则比对照分别增加了123.71%和229.07%。在梁地上莜麦留茬地、草地、林地的风蚀量分别比对照减少14.76%、68.67%和82.23%。在滩地与梁地两种地貌上,莜麦留茬地与耕翻地的风蚀量差异都不显著。地表的粗糙度和植被盖度是影响土壤风蚀量的重要因素。     

燕麦不同留茬高度对土壤风蚀的影响

以位于内蒙古阴山北麓武川地区耕地为试验地点,对燕麦不同留茬高度进行粗糙度、风蚀量和吹蚀量的监测,比较燕麦不同留茬高度对土壤风蚀的影响.结果表明,与传统耕作相比,燕麦田留茬能有效增大地表粗糙度和降低近地风速;随着燕麦留茬高度的增加,地表粗糙度增大、风蚀量和吹蚀量降低.     

沙漠化对土地生产力的影响——以通辽市为例

内蒙古通辽市科尔沁沙地沙漠化程度越来越严重,在强烈的风蚀作用下,土壤颗粒逐渐变粗,土壤化学性质发生变化,地表裸露,土壤失去肥力,土地生产力下降。研究表明,沙漠化过程中植被减少,生物量损失严重,主要体现在生态系统的退化中。科尔沁沙地不同的植被特征其频率曲线有很大差异,其中高度、盖度、地上生物量和均匀度均为比较陡峭的单峰曲线,密度为C型曲线,这主要是由不同类型的沙漠化决定的。不同程度的沙漠化对土地生产力的影响有很大差别,轻度和中度沙漠化土地土壤层还没有完全破坏,土地生产力水平下降41.1%~50.6%,严重沙漠化土地几乎丧失生产力,土壤层破坏,生产力已是非沙漠化时的3.3%~10.4%。     

以作物残茬为生物篱在裸露农田营建防风带技术的研究

根据农田防护林等生物篱网防治农田风蚀的原理,把作物残茬作为生物篱间隔插入马铃薯裸露农田,形成以残茬为生物篱的农田防护篱网,可以解决北方旱作马铃薯生产基地农田严重风蚀问题,核心技术是利用残茬把连片的裸露农田间隔分成宽7.2m以下的带田,形成留茬带与裸露带间作的农田,不仅使留茬带的风蚀量降低80%以上,其裸露带的风蚀量也降低50%以上,取得防治马铃薯裸露农田的风蚀沙化,保护和提高耕地质量的实效。总结提出在北方旱作区采用麦类/油菜等条播作物留茬与马铃薯等根茎类作物间作轮作营建裸露农田防风篱网的保护性耕作技术。     

科尔沁沙地休眠燕麦行距和播量效应研究

摘要： 在科尔沁沙地东部连续两年进行燕麦种植试验,研究行距与播量对休眠燕麦物候期、地上、地下生物量、籽粒产量及植被覆盖度的影响。试验结果表明：2007年各处理中,行距为15cm、播量为150kg/hm2组合地上生物产量和籽粒产量分别为1520.1kg/hm2、、688.9 kg/hm2,具有较大优势。2008年,各处理中,行距为25cm、播量为150kg/hm2组合地上、地下生物产量分别为3200.2kg/hm2、、2773.6kg /hm2,籽粒产量为1400.0 kg/hm2,具有较大优势。收获后,2007年,不同处理植被覆盖度为21.7%-68.1%,其中A1B2处理植被覆盖度最高;2008年,不同处理植被覆盖度为39.6%-79.9%,A2B2处理植被覆盖度最大,为79.9%。结果表明,行距和播量对燕麦产量及植被覆盖度均有影响,根据降水情况,A1B2,A2B2处理在产量和防风蚀方面具较大优势。初步表明燕麦在当地条件下可正常生长,其根茬可以起到防风蚀、改善当地生态条件的效果。     

冀西北寒旱区农田作物轮作产量效应评价

【目的】促进水温土等资源匮乏的冀西北寒旱区作物生产对水分、养分的合理与均衡利用,保护农田生态环境。【方法】采用交叉式种植方法,在草甸栗钙土和砂质栗土农田,分别设计了包括5个主栽作物的全部组合的轮作与连作田区试验,年际间进行重复,研究区域主栽作物轮作倒茬的产量效果。【结果】在草甸栗钙土农田,与连作相比,不同前茬马铃薯、甜菜、莜麦的产量分别提高了58%—94%、28%—53%和16%—70%;蚕豆与连作相比,除甜菜茬减产外,其他茬口较连作增产4%—43%;马铃薯、蚕豆茬玉米较连作分别增产12%、5%,甜菜、莜麦茬玉米产量仅为连作的81%、93%。在砂质栗钙土农田,不同前茬马铃薯、甜菜的产量分别较连作提高了5%—36%、13%—36%;甜菜茬谷子表现减产,其他茬口的谷子较连作提高了5%—30%;谷子茬莜麦减产,其他茬口莜麦较连作提高了9%—15%;马铃薯、莜麦茬亚麻较连作增产5%、8%,谷子、甜菜茬亚麻产量为连作的94%、99%。【结论】草甸栗钙土田马铃薯→莜麦、马铃薯→甜菜呈现互利轮作,玉米茬马铃薯、莜麦茬甜菜、蚕豆茬甜菜、玉米茬甜菜和蚕豆茬马铃薯表现偏利轮作;砂质栗钙土田莜麦茬马铃薯、马铃薯茬甜菜2种方式表现偏利轮作,可资生产应用。     

作物根茬不同分解时期对土壤有效微量元素的影响

通过黑钙土的培养试验,研究了作物根茬施入土壤后不同分解时期对土壤有效微量元素的影响。在整个培养过程中,根茬处理的土壤有效微量元素的含量均高于对照。施用玉米根茬土壤有效锌,锰,铁,铜提高幅度分别为０．２１－０．６４ｍｇ／ｋｇ,２．３０－３．。７２ｍｇ／ｋｇ,３．９６－６．６３ｍｇ／ｋｇ,０．２１－０．６８ｍｇ／ｋｇ;施用大豆根茬土壤有效锌,锰,铁,铜提高幅度分别为０．２８－０．５０ｍｇ／ｋｇ,０．３     

2BM-2／3型免耕播种机的研制

２ＢＭ-２／３型免耕播种机与小四轮拖拉机相配套，能够一次完成扒秸破茬松土、播种施肥、覆土镇压等作业，播种沟低于地面５ｃｍ左右，还能起到探墒播种的作用。也适应于硬茬地和翻耕地，对麦茬地按时间复播玉米、大豆、向日葵等作物也有重要意义。     

保护性耕作残茬覆盖防治农田土壤风蚀的试验研究

以覆盖农田地表的春小麦秸秆残茬为试验材料，通过风洞试验研究了作物秸秆残茬的高度、覆盖度(密度)对防治农田土壤风蚀的效应；进一步分析了作物秸秆残茬的高度、覆盖度与农田地表粗糙度的关系。结果表明：随着作物秸秆残茬高度和覆盖度的增加，作用在作物秸秆残茬上的剪切力增加，而作用在裸露地表上的剪切力减少。作物秸秆残茬的高度和覆盖度与农田地表粗糙度的相关系数分别为0．929，0．910，这说明作物秸秆残茬的高度和覆盖度对农田地表粗糙度均有影响，但程度不同。粗糙度与秸秆残茬高度和密度拟合的幂函数方程指数为1．59(均值)，e的均值为1．17，可见相对于秸秆残茬的覆盖度而言，高度对粗糙度的影响更大。     

黑土地土壤风蚀特征参数及风蚀物分布规律研究

通过对黑土区风季风速和表土含水量的监测、旱作耕地风蚀物野外采集试验、室内风蚀物粒度分析试验,对东北黑土区土壤风蚀特征参数以及风蚀物的垂直分布规律进行定量研究,初步得出黑土区裸露耕地下垫面粗糙度、摩阻风速、起沙风速等风蚀过程的重要特征参数,得出黑土地土壤风蚀风沙流断面风蚀物含量、风蚀物颗粒尺度的垂向规律,为该区土壤风蚀、土地沙化的进一步研究与防治提供基础依据。     

科尔沁沙地植物群落物种多样性及其主要影响因素

目的科尔沁沙地地处我国北方农牧交错带，其植物多样性组成与格局对人为干扰及其导致的环境因子变化极其敏感。近年来，科尔沁地区农牧业发展迅速，人为干扰对自然植被的影响不断加大，但是探讨放牧干扰与环境因子对植物群落不同水平物种多样性相对影响的研究还比较缺乏。方法本研究基于44个调查点，放牧干扰数据以及环境数据，通过单因素方差分析、一元线性回归、多项式回归和方差分解等方法，分析科尔沁沙地植物群落α、β、γ多样性分布特征及其主要影响因素。结果（1）群落α、β、γ多样性均随放牧强度的增加而逐渐下降，不同放牧强度之间均存在显著差异（P < 0.05），重度放牧下群落α、β、γ多样性均显著低于围封区（P < 0.05），在围封区达到最高。（2）群落α多样性与放牧强度和最热月均温呈极显著负相关关系（P < 0.01），与气温日较差、土壤有机碳和土壤全磷含量呈极显著的正相关关系（P < 0.01），随年均降水量的增加而呈显著的先减后增的变化趋势（P < 0.05），并随着最冷月均温和土壤全氮含量的增加呈显著的先增后减的变化趋势（P < 0.05）。群落β多样性与放牧强度、潜在蒸散量和最冷月均温呈显著的负相关关系（P < 0.05），并与年均降水量呈显著的正相关关系（P < 0.05）。群落γ多样性与放牧强度呈极显著的负相关关系（P < 0.001），与土壤有机碳和土壤全氮含量呈极显著的正相关关系（P < 0.01）。（3）放牧干扰是群落α和β多样性的主要影响因素，放牧干扰与土壤因子的协同作用是群落γ多样性的主要影响因素。结论放牧干扰对科尔沁沙地植物群落不同水平物种多样性起着关键作用。因此需要制定科学的放牧管理制度、加强监管力度，对严重退化的区域实行围封禁牧，在降低放牧强度的同时打击偷牧行为，能够有效促进科尔沁沙地植物多样性保护和退化生态系统自然恢复。