土壤风蚀可蚀性研究进展

土壤风蚀可蚀性是风蚀研究的重要内容,也是进行土壤风蚀预报的重要参数。本文对土壤风蚀可蚀性的相关概念进行了阐释,从土壤颗粒及团聚体、土壤水分、土壤结皮、地表不可蚀物质、土地利用方式和空间尺度等6个方面对风蚀可蚀性控制因素的研究进行了综合评述。然后对土壤风蚀可蚀性的指标按照间接指标和直接指标两个类别进行了归纳,同时也对各个指标的监测方法进行了总结。在此基础上,对未来土壤风蚀可蚀性的研究方向进行了展望,讨论了土壤风蚀可蚀性研究需要关注的热点问题。     

土壤风蚀可蚀性研究进展评述

土壤风蚀可蚀性是土壤的内在属性,表征着土壤对风蚀发生发展的敏感程度,是土壤风蚀研究的重要基础性内容.现阶段,虽然土壤风蚀可蚀性研究已取得较大进展和丰硕成果,但仍有许多重要问题尚未解决.为继续推动和发展土壤风蚀可蚀性研究工作,在系统分析国内外研究进展的基础上,笔者围绕土壤风蚀可蚀性概念内涵、量化表达和动态特征3个焦点和热...     

基于风蚀模型的河北省土壤风蚀风险评价

[目的]对河北省空间范围开展土壤风蚀风险评价研究,以期为研究区基于土壤风蚀的土地退化和大气污染防治提供科学依据。[方法]在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用第一次全国水力普查中推荐的风蚀模型,对研究区2009年的土壤风蚀风险进行评价。[结果]河北省土壤微度侵蚀面积所占比例最大,约占河北省总面积的65.36%,主要分布在河北平原、太行山地和冀北山地;其次为轻度侵蚀,约占河北省总面积的12.46%,主要分布在坝上高原和冀西北间山盆地;中强度侵蚀的风蚀面积最小,合计不足河北省总面积的0.1%,主要为分布在研究区北部的沙地类型;极强侵蚀和剧烈侵蚀没有分布。[结论]河北省土壤风蚀强度呈现出明显的空间差异性,干燥,风速大,植被覆盖度低的冀西北地区风蚀强度最大,湿润、风速小、植被覆盖度高的冀东北地区风蚀强度最小,南部平原和太行山区风蚀强度中等。     

预测土壤风蚀的新途径

<正> 在美国,土壤风蚀仍很严重。虽然不象美国中南部曾经出现过的尘暴(Dust Bowl)天气那样,但目前有些地区不仅仅是天空浑浊,更严重的是几厘米的地表土被风吹走了。 并不是旷野阻止了再一次尘暴的发生,而是由于美国农业部农业研究中心研究推广的新的水土保持措施起了作用。 风仍然被认为是侵蚀作物地的一个外营力。1986年美国密西西比河流域以西的大平原风灾土地面积达340万ha,相当于美国中南部曾经出现过的尘暴受     

国外土壤风蚀预报的研究历史与动向

根据国外土壤风蚀研究成果，将土壤风蚀预报研究历史分为4个阶段：即定性描述阶段、定量研究阶段、风蚀方程的建立与完善阶段及风蚀预报系统的建立与完善阶段。简要介绍了风蚀方程、帕萨克模型、波查罗夫模型、德克萨斯侵蚀分析模型、风蚀评价模型、修正风蚀方程和风蚀预报系统等代表性的风蚀预报模型。     

准东地区土壤风蚀影响因子分析与风蚀量估算

为阐明准东地区土壤风蚀现状及影响因子,通过实地采样,结合气象、土地利用数据、DEM、遥感影像,从气候因子、地形因子、土壤因子以及植被盖度4个方面进行分析,利用GIS平台结合WEQ经验模型对各因子叠加计算的土壤风蚀状况进行分级,并对各侵蚀等级进行评价分析。结果表明:气候、土壤及植被盖度共同影响该区域的土壤风蚀状况。受各因子的影响,准东地区风蚀分级状况比较明显,侵蚀强度由南向北呈增强趋势,主要表现为重度侵蚀,占研究区面积的43.02%。该区域平均侵蚀模数为4 470.64t/(km2·a),风蚀量达9 969.53万t。为验证模型的准确性,利用137 Cs示踪法推算的风蚀模数与模型值进行对比,结果表明模型计算值与137 Cs示踪法估算值间的平均相对误差7.78%,证明该模型在研究区具有很好的适用性。     

基于不同风蚀模型的区域土壤风蚀变化及影响因素研究——以内蒙古自治区为例

基于遥感数据、气象数据等,利用RWEQ模型和风蚀预报模型对内蒙古自治区2000—2017年土壤风蚀进行评估并分析其驱动因素。结果表明：（1） RWEQ模型（R²=0.85,P<0.01）和风蚀预报模型（R²=0.43,P<0.01）的预测值与¹³⁷Cs示踪技术风蚀的值具有较好的相关性,其中RWEQ模型预测精度更好。（2）时间上,RWEQ和风蚀预报模型模拟的结果均表明2000—2017年内蒙古自治区土壤风蚀呈下降的趋势,下降趋势分别为0.73,1.18 t/（hm²·a）,2个模型模拟的土壤风蚀模数在2011年均达到最低值。空间上,2000—2017年,2个模型的模拟结果均表明内蒙古自治区土壤风蚀以微度和轻度侵蚀为主,其中剧烈侵蚀在整个研究区的占比较小（RWEQ 1.79%,风蚀预报模型5.45%）,主要分布于北方风沙区的西南部。趋势上,89.74%（RWEQ）和72.05%（风蚀预报模型）的土壤风蚀模数呈下降趋势,其中显著降低的区域主要分布于北方风沙区的巴丹吉林沙漠和乌兰布和沙漠。（3）大风天数对土壤风蚀具有显著影响,随着大风天数的增多,土壤风蚀呈显著上升趋势,植被覆盖度和降水量的增长在一定程度上可抑制土壤风蚀的进程。     

土壤风蚀预报简述

土壤风蚀是目前全球性土地退化的主要过程之一，土壤风蚀预报是在风沙物理学和各种风蚀因子研究的基础上于本世纪５０年代后发展起来的一门实用技术，用以指导土壤风蚀防治。经过科学家们４０多年的努力，目前已提出了风蚀方程、帕萨克模型、波查罗夫模型、德克萨斯侵蚀分析模型、风蚀评价模型、修正风蚀方程和风蚀预报系统等代表性的风蚀预报模型。我国的土壤风蚀问题日趋严重，亟待开展风蚀预报研究。     

在半干旱地区交叉种植冬小麦可减小土壤潜在风蚀

在半干旱地区,如大平原,一些冬小麦作物在风蚀潜伏期前(12月～1月)经常不能提供足够的土壤覆盖,来防止剧烈的土壤侵蚀和喷沙对冬季小麦的破坏。1984和1985年,以59kg/ha的种籽量交叉种植的小麦(先南北向,后东西向)比同样种籽量采用常规方法(东西向)种植的小麦,在潜伏期前产生的土壤覆盖高得多。118kg/ha种籽量交叉种植的小麦没增加地表覆盖。1984年,交叉种植与常规种植处理的潜在风蚀量分别降低3.1和21.8t/ha/yr。1985年分别降低0.4和1.4t/ha/yr。两个季节各处理之间的作物产量均无较大差别。不管怎样,由于降雨量比较适宜,从1984年起,粮食产量的增长幅度是很大的。     

农牧交错带土地利用类型对土壤风蚀的影响

[目的]研究农牧交错带不同土地利用类型对土壤风蚀的影响,为干旱沙区土地资源的合理利用及经营耕作提供科学依据。[方法]通过气象资料和野外风蚀试验,分析该区不同土地利用方式下的土壤风蚀状况。[结果]不同土地利用类型对土壤风蚀的影响显著,在不同利用类型的人工草地中羊草地较苜蓿地减蚀效果显著,天然草地中滨草地减蚀效果优于蒿草地,人工草地较天然草地显著降低土壤风蚀量。农田用地中耕翻地土壤风蚀量最高,未留茬免耕玉米地较耕翻地风蚀量减少46.7%~48.6%;作物留茬地土壤减蚀效果显著,且留茬作物不同,减蚀效果差异明显,玉米留茬较耕翻地风蚀量减少了58.1%~63.5%,荞麦留茬较耕翻地减蚀率为50.5%~54.6%。在不同地形坡地中迎风坡风蚀量高于背风坡3.12~3.73倍。[结论]应在该地区适宜增加人工草地种植面积,减少冬春季节耕翻地面积,减少迎风坡土地的开垦利用,在冬春季节采取地表覆盖或者作物收获后留茬的保护措施,以降低土壤风蚀程度。     

PAM控制土壤风蚀的风洞实验研究

风蚀是我国干旱、半干旱地区土壤退化的主要影响因素。本实验采用室内风洞实验,研究了不同PAM处理对土壤的风蚀控制效果。实验土壤分别是黏粒含量为28.0%的壤土和黏粒含量为15.2%的砂壤土,实验条件为固定风速14 m/s、固定吹角5°。研究表明,对土壤表层覆盖PAM可以增加土壤的抗风蚀能力,有效地减少土壤风蚀,增加PAM使用量可以进一步增加土壤的抗风蚀能力,即4 g/m2PAM用量的效果要好于2 g/m2PAM的用量;前期累积在土壤中的PAM不能明显增加土壤抗风蚀的能力;在水分和PAM的共同作用下,黏粒含量高的土壤的抗风蚀能力要强于黏粒含量低的土壤。     

土地沙漠化过程的土壤风蚀率指标——以青海共和盆地为例

由风蚀所导致的土壤物质再分配过程,决定了土地沙漠化的程度。根据半干旱干草原地区不同程度沙漠化土地土壤风蚀率的137Cs示踪结果,沙漠化各个阶段的土壤风蚀率指标为:潜在沙漠化土地以微弱堆积和微度风蚀为特征,风蚀率小于2000kg/(hm2·a);轻度沙漠化土地风蚀率介于2000～7000kg/(hm2·a)之间;中度沙漠化土地风蚀率大于7000kg/(hm2·a);重度沙漠化土地风蚀和堆积都很强烈,地表物质交换迅速,没有必要制定风蚀指标。     

土壤结皮面积与结皮分布对风蚀影响的风洞模拟研究

土壤结皮在干旱半干旱地区广泛分布,是影响风蚀的重要因素。以准噶尔盆地东部矿区周边表层土壤为对象,通过控制土壤结皮率和结皮分布,利用风洞试验结合土壤风蚀传感器,对不同土壤结皮和风速条件下土壤风蚀量、风沙流结构、土壤颗粒释放的变化特征进行研究。结果表明:(1)风蚀量随风速增加显著上升,随土壤结皮率增加显著下降。均匀分布的结皮风蚀量整体低于集中分布的结皮;(2)跃移高度随风速增加而增加,高度在0~3 cm的收集物占总收集量的80%左右。14 m/s的风速能够使土壤发生跃移,而土壤结皮率达到50%能够有效抑制土壤颗粒跃移现象;(3)颗粒碰撞的数量与能量随风速的增加而增加,随结皮率增加而减少;首次出现颗粒碰撞时的风速随结皮率的增加而增加;颗粒碰撞的数量和能量在风速持续增加的时间段内增加至最大值,在风速稳定后开始下降,120 s左右降低至稳定值,随后不再发生明显起伏,在风速下降时间段内不发生颗粒碰撞。     

北京市土壤侵蚀经济损失分析及价值估算

利用环境经济学的原理和方法对北京地区土壤侵蚀所产生的危害给予了经济学的分析和估算,并对所使用的土壤侵蚀的经济损失估算方法做出了详细的介绍;同时对北京地区2001年度土壤侵蚀所带来的经济损失及治理收益进行了价值估算,2001年水土流失的经济损失总价值为22160.37万元,占当年农业总产值的10.35%,其中养分损失为14368.57万元,所占比例最大,占土壤侵蚀总损失价值的64.84%。水土流失经济损失最严重的区域是密云县和门头沟区,北京市平均每1km2的土壤侵蚀经济损失为1.35万元。通过估算在水土流失治理上大约每增加1元的投资,就能避免最少42元的经济损失;最后还提出了最优水土流失治理水平的设想,以供研究者在此方面进行深入的研究。     

保护性耕作对农田土壤风蚀影响的室内风洞实验研究

保护性耕作能够有效减少农田土壤风蚀。通过室内风洞实验,定量分析不同作物留茬、不同秸秆覆盖量对安塞黄绵土风蚀作用的影响。结果表明:(1)小麦留茬、玉米留茬以及秸秆覆盖都可以有效的减少风蚀。小麦秸秆覆盖量为4 210kg/hm2时土壤抗风蚀效率最高,达到95.9%;(2)风蚀量与风速成正相关关系,风蚀量随风速的变化均存在突然增大的转折点且30cm小麦留茬的转折点会明显滞后于30cm玉米留茬和裸土,30cm小麦留茬的抗风蚀效率要好于30cm玉米留茬;小麦秸秆覆盖量越大,抗风蚀效率越好;(3)随着高度的增加风蚀量逐渐减小,超过90%的风蚀量都集中在0～36cm高度范围内。随着风速的增大,0～10cm风蚀量所占比例会逐渐增加。     

北京郊区农地起沙起尘与防治的初步研究

京郊农用地土壤风蚀而发生的起沙起尘是造成北京市大气环境中、重度污染的重要原因之一.为有效地防治北京郊区农业用地的起沙起尘,在2003年和2004年对京郊不同土地利用类型地表粗糙度和起沙情况进行了多次重复的野外观测.地表粗糙度观测结果表明,不同土地利用类型地表粗糙度明显不同,即使是同一地类,地表状况不同,粗糙度也有很大差异,这为通过调整土地利用结构来防止起沙起尘提供了依据.在2 m高风速为8.6 m/s时,玉米低留茬地上观测到的输沙率高达0.597 kg/(m·h),表明在大风条件下,留荐高度过低时防风蚀作用不明显.依据上述风沙观测结果,结合北京市土地资源特点和利用现状,提出调整土地利用结构,完善平原区防护林体系,全面实行保护性耕作,硬化乡间道路等控制京郊农地起沙起尘的措施.