农牧交错区地表土壤风蚀物垂直分布规律研究

利用移动式风蚀风洞对阴山北麓农牧交错区无退化草地、退化草地、传统耕作农田和保护性耕作农田等4种典型地表土壤的抗风蚀能力进行了原位测试研究,探讨了4种典型地表土壤风蚀物的垂直分布规律.研究表明,4种典型地表土壤风蚀量在高度上的分布具有一定规律.其中,无退化草地、退化草地和传统耕作农田地表土壤风蚀量随高度的变化遵循指数规律;而保护性耕作农田土壤风蚀量随高度的变化呈明显的随机性特征.由于直立残茬和植被覆盖的共同作用结果,风洞集沙仪收集的保护性耕作农田最大土壤风蚀量集中在距地表18～40 cm的高度范围内.     

带状间作残茬高度抗风蚀效应的测试

通过风蚀风洞试验,针对农田采用带状间作种植时保护性耕作带的防风效应进行了研究.通过改变中心风速以及茬高,分析了保护性耕作带对风速降低的影响程度.试验结果表明:以作物留茬形成保护带可有效降低相邻传统耕作带的风速值,但随着风速的增大,保护性耕作带降低风速的幅度有所减小;留茬越高,对相邻传统耕作带的保护作用越明显;沿地表垂直方向基本上呈现出越接近地表的位置风速降低率越大的规律.为保证其具有一定的防护效应,建议保留残茬高度不低于25cm.     

植被覆盖地表抗风蚀性能的测试与研究

为了定量评价净风吹蚀下植被覆盖地表的抗风蚀性能,利用移动式风蚀风洞对试验区地表进行原位测试.结果表明:不同风速下土壤风蚀量随植被盖度的增加呈指数规律减少,土壤防风蚀的植被盖度在30%以上较为显著;当风速为10m/s以上时,试验区的有效防风蚀植被盖度须达到40%以上,当风速为14～18m/s时,其有效植被盖度须达到60%～80%的水平.     

阴山北麓农牧交错区农田土壤的风蚀特性试验研究

试验利用内蒙古农业大学自行研制的移动式风蚀风洞对阴山北麓的武川县保护性耕作农田地表进行了土壤风蚀测试,按照小麦和莜麦收获后的留茬高度和地表植被覆盖度的不同搭配方式,在不同风速下测量了风速变换规律、土壤风蚀率等参数;通过数据分析得出保护性耕作农田地表的抗风蚀性能力比普通农田提高最高可达47.2%。该项研究为当地农田土壤风蚀防治技术的进一步推广应用提供了参考数据。     

保护性耕作机械化技术要点

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作,并保证播种后地表用不低于30％的作物秸秆、残茬粉碎覆盖,或保留高留茬秸秆30％以上及作物残留物覆盖率不低于30％的耕作技术。它可减少土壤风蚀、水蚀,减少土壤流失和抑制农田扬尘,提高土壤肥力和抗旱能力;     

实施保护性耕作措施促进农业机械化发展

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作，并用作物秸秆、残茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的-一项先进农业耕作技术。     

带状间作留茬地表农田抗风蚀效应试验研究

根据目前保护性耕作的技术规范,选择留茬高度为30cm,研究保护性耕作带状间作的抗风蚀机理。利用可移动式风蚀风洞在野外定点原位试验,研究了在不同风速、植被覆盖度分别为45%,76%和90%情况下的近地表土壤抗风蚀能力,分析了影响土壤风蚀因素,提出了具体技术措施,从而为在干旱和半干旱寒冷易沙化农牧交错区实施保护性耕作,有效抑制土壤风蚀及大风条件下的农田地表起沙扬尘提供一定技术依据。     

大力推动保护性耕作 促进农业可持续发展

保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少土壤耕作．并保证播种后地表不低于30％的作物秸秆、残茬粉碎覆盖,或保留高留茬秸秆30％以上及作物残留物覆盖率不低于30％的耕作技术。它可减少土壤风蚀、水蚀,减少土壤流失和抑制农田扬尘,提高土壤肥力和抗旱能力;能明显提高旱区粮食产量、降低农业生产成本、改善生态环境、促进农业可持续发展等。     

残茬覆盖地表空气动力学粗糙度变化规律

利用移动式风蚀风洞对燕麦留茬覆盖农田空气动力学粗糙度进行了测试与分析.结果表明,空气动力学粗糙度在给定风速下随残茬覆盖宽度增大而增大,下风向地表风速较上风向风速有所降低;当残茬覆盖宽度达到5 m后,地表的空气动力学粗糙度出现一个极值,此后随覆盖宽度的继续增加,其空气动力学粗糙度增幅微弱;空气动力学粗糙度随着摩阻风速的增大而增大,其增幅大于摩阻风速的增幅,说明宽度适宜的残茬覆盖地表能消弱侵蚀力,在空气动力学粗糙度和摩阻风速两因素中,空气动力学粗糙度的变化对侵蚀力的影响更显著.     

保护性耕作与节水补灌技术组合应用

保护性耕作目前主要应用于干旱、半干旱地区农作物生产及牧草的种植,是对农田尽可能减少土壤耕作,实行免耕、少耕,并用作物秸秆残茬覆盖地表,减少土壤风蚀和水土流失,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。     

风蚀风洞排沙器设计与性能试验

排沙器是利用风洞研究土壤风蚀问题时的重要装置。为此,针对0FDY-1.2可移动式风蚀风洞设计了排沙器,通过试验确定排沙器最小排沙量为0.53g/s。通过排沙器排沙一致性和排沙稳定性试验得出,其变异系数分别在3.65%～6.68%和3.52%～8.67%的范围内。同时,探索了排沙量在风洞流场内的分布均匀性情况,发现在风洞试验段入口6m风洞中央位置趋于风洞壁面处输沙量有减少的趋势。     

陕北黄土高原降雨侵蚀力简易计算模型的比较研究

以位于陕北黄土高原的延安、榆林和横山3个气象站的月雨量数据和年雨量数据对Wischmeier、Renard、刘秉正等研究的7种降雨侵蚀力简易计算模型进行验证,将计算结果与陕北黄土高原降雨侵蚀力基准值进行对比,发现刘秉正提出的渭北地区R计算模型较其他模型与基准值比较接近。但是,由于该模型的相对偏差仍然较大,所以,对于陕北...     

基于全站仪的工程侵蚀快速监测方法研究

对工程侵蚀的监测需要快速和精确。随着硬件的不断发展,特别是无棱镜全站仪的发展,使得使用全站仪来监测工程侵蚀量成为可能。采用最新型的无棱镜全站仪,设计了一套测量方法,对某公路边坡进行了监测。并根据监测的数据通过克里金插值和基于约束的Delaunay剖分方法建立其三维模型,从而达到计算工程边坡体积的目的。通过多次监测,最后达到工程侵蚀量监测的目标。     

沟蚀过程研究进展

从国内外沟蚀概念对比、沟蚀发生临界模型、沟蚀过程影响因素、沟蚀预报模型、沟蚀研究方法与技术等方面综合评述了近60年国内外沟蚀过程研究进展。提出了今后需要加强研究的重点领域,包括:沟蚀监测方法的标准化和规范化研究;沟蚀过程中沟溯源侵蚀、沟壁崩塌和沟底下切过程的定量表达;浅沟和切沟侵蚀的泥沙搬运能力量化及泥沙输移连续方程;包含浅沟侵蚀的坡面侵蚀预报模型和包含沟蚀的流域侵蚀预报模型;沟蚀防治技术研究。     

水力机械抗磨蚀涂层关键技术的研究

水力机械的空蚀和磨蚀常常是相伴发生、相互促进,进而加剧对过流部件的磨蚀破坏。理论研究与实践表明,采用表面工程技术在基体材料表面制备涂层,是强化材料表面结构提高抗气蚀的有效途径之一;而采用高速火焰喷涂(HVOF)工艺,进一步优化涂层喷涂参数,提高涂层的致密性和内部结合强度,整体提高涂层的抗磨蚀的综合性能,具有普遍的实际意义。     

科尔沁沙地南缘不同林草措施土壤抗冲性及其与物理性质的关系

【目的】研究水蚀风蚀交错区土壤抗侵蚀特性对不同林草措施的响应。【方法】采用室内抗冲槽原状土冲刷和土壤物理性质分析相结合的方法,研究了科尔沁沙地南缘不同林草措施土壤抗冲特性及其与物理性质的关系。【结果】土壤冲刷过程中,不同林草措施下出现产流后的4 min之内变化较大,随着冲刷试验的进行逐渐降低,并逐渐达到相对稳定状态;不同林草措施土壤冲刷过程平均径流含沙量表现为荒草地>花生地>灌木林地>樟子松林地;不同林草措施土壤抗冲性变化与土壤冲刷过程含沙量呈反比,随冲刷时间延长,总体来说与冲刷时间越长,抗冲性能越强的规律相符合,且这种变化规律不受林草措施变化而改变。径流结束时不同林草措施下的土壤抗冲性表现为花生地<荒草地<灌木林地<樟子松林地。土壤抗冲性与土壤体积质量极显著负相关,与土壤孔隙度显著正相关,土壤抗冲性指数与砂粒极显著负相关、与粉粒和黏粒正相关,但均不显著,与土壤持水性并无显著性关系。【结论】林草措施能够显著提高土壤抗冲性能,以樟子松效果最强。     

小流域淤地坝系规划中水文特征基本参数的确定研究

小流域坝系具有拦截泥沙、保持水土、改善生态环境,淤地造田、促进生产的重要作用,是小流域水土流失综合治理的有效措施。淤地坝系规划阶段水文计算的主要任务是计算设计暴雨量、设计洪水量和输沙量等重要特征参数。以某小流域坝系为例,对缺乏水文泥沙资料情况下,坝系规划中所依据的重要水文特征参数的确定作了系统分析和研究,为小流域淤地坝系的合理规划提供了科学依据。     

云南省降雨侵蚀力时空分布与演变趋势研究

由于生态环境演变及人类活动的影响,云南地区生态环境极度脆弱,土壤侵蚀强度大,侵蚀程度严重。降雨侵蚀力(R)是采用USLE/RUSLE模型进行土壤侵蚀评估的重要参数,但目前针对云南地区R值的计算模型及适宜性方面的研究较少。本研究采用昆明气象站1951—2010年共60 a逐日降雨数据,对中国南方地区常用的5种R计算模型在云南地区的适宜性进行分析,筛选出适宜云南地区的R计算模型,并基于均匀分布于云南省的36个国家基本气象站1951—2012年降雨观测数据,分析云南省降雨侵蚀力时空分布与演变特征。研究表明:在5种降雨侵蚀力计算模型中,模型B具有较好的稳定性,且有效系数(Ef)最大,相对偏差系数(Er)最小,在云南地区有较好的适宜性。云南地区多年平均降雨量为1 106.84 mm,7个分区多年平均降雨量分布在745.83~1 533.33 mm之间,不同地区降雨量分布不均匀,季节分布集中在夏季,降雨空间分布呈现出自西南向东北递减的趋势。云南地区多年平均R为2 719.31 MJ·mm/(hm2·h),7个分区多年平均R分布在1 837.23~3 949.12 MJ·mm/(hm2·h)之间,季节分布集中在夏季,空间分布也表现出自西南向东北递减的趋势。7个分区降雨侵蚀力趋势系数分布在-0.34~-0.02之间,各分区近60 a来降雨侵蚀力均呈现出减小趋势。本研究可为云南水土生态环境建设和土壤侵蚀模型构建提供借鉴和参考。     

基于冲蚀磨损模型的水稻脱粒装置优化

冲蚀磨损是脱粒装置失效与破坏的重要原因之一。为此,利用几种主要的冲蚀磨损模型,结合Hertz接触应力条件下水稻脱粒的力学模型,建立了水稻脱粒装置的冲蚀磨损模型。以此为基础,研究了冲击角、冲击速度、硬度、强度、组织,对水稻脱粒元件冲蚀磨损的影响。同时,对脱粒装置的结构、形状、速度、材料硬度、热处理方式进行了优化。     

安徽省土壤侵蚀区域分布研究

选用SLEMSA土壤侵蚀修正模型,在安徽省选择129个代表站点,分别计算了土壤流失比率、裸地土壤流失量、地形因子,得出安徽省土壤侵蚀量为7 683万t/a。分析发现,安徽省每年63.2%的土壤侵蚀分布在大别山区(占全省年土壤侵蚀总量的30.2%)和皖南山区(33%),提出这2个区域应作为安徽省水土保持综合防治工作的重点。