干燥致密土壤在沙粒流冲击下的磨蚀规律

在土壤风蚀过程中,跃移颗粒对表土的冲击磨蚀是公认的一种重要起尘机制。磨蚀体现了跃移沙与土壤相互作用,受沙粒跃移运动参数和土壤力学性质共同控制。然而,现有风蚀模型尚未充分考虑土壤力学性质的地位与作用,缺少磨蚀速率计算公式,亟需从固体力学角度探讨土壤磨蚀规律。该研究借鉴岩石磨蚀模型,针对含水率小于1.5%、体密度大于1.60×103 kg/m3的干燥致密土壤,提出了代表单位时间内的碰撞次数、土壤抗压强度和杨氏模量、入射沙粒动能和密度等综合效应的磨蚀变量;通过标准压缩试验测得黏土、砂土、壤土、砂质黏土、壤质黏土共5种人工均质土壤的抗压强度和杨氏模量的范围分别为0.823～4.092 MPa和0.043～0.149 GPa;利用自行设计的冲击磨蚀试验得到了干燥致密土壤在沙漠沙颗粒流冲击作用下的磨蚀规律,即磨蚀速率是磨蚀变量的线性函数,其斜率与截距分别为3.27×104和-0.027 kg/s。研究结果有助于恰当描述风蚀模型中的土壤力学性质、准确计算风蚀速率,进而服务于农田防护和水土保持工程,并为中国西北干旱区天然地貌和人工建筑风蚀现象的研究提供理论依据与数据支撑。     

考虑弹塑性耦合的单轴压缩岩样梯度塑性分析

在梯度塑性模型的基础上,假定弹性模量是塑性应变的函数,考虑应变局部化带带内和带外弹性模量的不同变化,对单轴压缩岩样作了考虑弹塑性耦合的梯度塑性分析。该模型同时反映了岩样的弹塑性耦合现象和应变局部化现象。由算例及其分析可知,应变局部化带的宽度与弹塑性耦合无关;弹塑性耦合是峰后曲线下凹部分产生的原因之一;弹塑性耦合对Ⅱ类变形行为的发生有某些抑制作用;仅考虑应变局部化带内的弹性模量与塑性应变耦合时,峰后变形曲线的下凹弯曲更为显著。     

文县杨个体生物量生长规律研究

采用标准木法对文县杨地上部分生物量进行了调查,分析了地上部分各器官生物量与株高、胸径的相关关系,结果表明:文县杨地上部分生物量各器官的比例为树干56.12%、干皮7.8%、叶9.5%、枝21.4%、枝皮5.2%,其大小顺序依次为树干＞枝＞叶＞干皮＞枝皮;地上部分质量、树干质量、树皮质量、叶质量、枝质量等与株高和胸径均呈...     

祁连山区甘青锦鸡儿灌丛单株的穿透雨分布特征

[目的] 探讨祁连山西水林区甘青锦鸡儿灌丛冠下穿透雨分布特征及其影响因素,为定量评价祁连山区甘青锦鸡儿灌丛的生态水文功能和基于生态过程的灌丛水文模型的参数化提供数据支撑。[方法] 基于祁连山甘青锦鸡儿种群特征调查,在坡中位选取3株代表性甘青锦鸡儿灌丛,沿冠层枝条辐散方向选取观测断面,在断面上布设承雨器,对叶量稳定期内12次降雨事件的冠层穿透雨及其空间分布进行测定,分析穿透雨与降雨特征的关系以及冠下穿透雨空间分布格局及其影响因素。[结果] 甘青锦鸡儿灌丛冠下穿透雨在不同降雨事件中差异较大,观测期内单株灌丛的平均穿透雨率为45.9%; 穿透雨量与降雨量之间呈线性关系(y=0.626 2x-1.018 1,R²=0.983),穿透雨率与降雨量之间呈二次函数关系(y=-0.033 6x²+1.806 8x+34.094,R²=0.575 3); 穿透雨率具有明显的空间异质性,平均穿透雨率沿径向由距灌丛基部10 cm处的28.98%单调递增至距基部90 cm处的62.19%,受冠层结构特征的影响,在距灌丛基部30~50 cm的区间内增加量最大,占总增加量的61%; 穿透雨率沿径向的空间变异系数随降雨量的增大而降低,在降雨量小于10 mm的小降雨事件中穿透雨率的空间变异性尤为显著; 穿透雨率的空间分布格局还受降雨强度的影响,当降雨强度为0.97和4.27 mm·h^-1时,距灌丛基部10~30和50~90 cm的穿透雨率有明显差异,而当降雨强度为25.06 mm·h^-1时,穿透雨率沿径向的差异被弱化。[结论] 单株甘青锦鸡儿灌丛的穿透雨特征同时受降雨特征和冠层结构特征的影响,其冠下穿透雨量与降雨量及穿透雨率与降雨量间的关系与前人相关研究结果一致。冠层特征决定了冠下穿透雨的空间分布总格局,但穿透雨的空间分布格局也受降雨量和降雨强度的影响,降雨量增大或降雨强度达到一定程度时均会降低冠下穿透雨的空间异质性。     

党参栽培技术研究进展

针对党参历史源远流长、资源分布广泛、分布区域生态条件差异明显,栽植方式各有特点以及 栽植密度、肥料施用和生长动态等方面的研究进行得较为深入的实际现状,从不同层面进行了概括 总结,并提出了有待深入研究的问题。同时,对今后的研究发展方向提出了一些看法和建议:结合生 产实际,探索科学合理的栽植密度和施肥方式、种类、配比、用量间的组合;从党生长动态方面进行全 面的研究,为规模性栽植提供理论依据,保证最佳的投入产出比,获得好的边际报酬;严格依据中药 材GAP要求,建立合乎中药材SOP规范的生产基地,保证药材的道地性和非伪性,提高药效和稳定 产量;明确党参品种,对党参的植物学名称、商品名、地方习称等进行归纳总结,为育种工作打好基 础;结合栽培加强党参育种工作,打破传统品种混、杂、乱的局面,以新品种代替老品种,为党参进入 国际市场提供强有力的依据。     

多功能高分子植物生长调节剂在干旱区玉米生产上的试验效果初报

报道了以观测记录和拍照方式研究多功能高分子植物生长调节剂对玉米生长和繁殖的影响结果,分别用玉米生长、结实和产量指标、玉米品质指标以及经济效益指标与对照比较以评定试验效果。结果显示,施用试剂有利于玉米的营养和结实生长,使玉米产量增加11.06%、品质有所改善(试验组玉米粗蛋白和粗脂肪含量有所提升),经济效益有所提高,仅仅考虑增产就净增产值607.95元/hm2。     

黄土高原不同覆盖措施对春小麦土壤氮组分及酶活性的影响

黄土高原降水少,蒸发量大,农田土壤肥力较低,探究不同覆盖措施对春小麦农田土壤氮素、氮储量及酶活性的影响。试验基于2016年开始的不同覆盖措施的春小麦连作定位试验,设玉米秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM),以露地平作为对照(CK),测定分析2019年收获期、2020年开花期和收获期春小麦农田0～20、20～40和40～60 cm土层土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物量氮及土壤脲酶、过氧化氢酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的时空分布,计算土壤氮储量。SM处理增加了表层土壤(0～20 cm)的土壤氮储量、无机氮含量、微生物量氮含量、硝酸还原酶活性、过氧化氢酶活性和脲酶活性,增幅分别为33.72%、23.42%、19.10%、10.95%、16.90%和76.05%;SM处理降低了亚硝酸还原酶活性。PM处理增加了表层无机氮含量、硝酸还原酶活性和过氧化氢酶活性,提高幅度分别为22.46%、7.26%和20.56%;降低了土壤氮储量、微生物量氮含量、脲酶活性和亚硝酸还原酶活性。土壤氮转化酶的活性直接影响氮的转化速率,且酶有助于维持土壤中不同形态氮之间的动态平衡,秸秆带状覆盖能够有效提高土壤全氮及氮组分和硝酸还原酶、过氧化氢酶、脲酶活性,降低亚硝酸还原酶活性。脲酶和硝酸还原酶是氮循环的关键酶,两者协同作用来提高氮的有效性和全氮的稳定;过氧化氢酶通过改变土壤微环境来提高微生物活性,间接影响全氮含量;亚硝酸还原酶降低了亚硝态氮的积累,促进氮循环中氮的固定和转化。秸秆带状覆盖通过改变相关酶的活性,有效增加了土壤氮储量,提高了土壤氮素供应能力,改善了土壤肥力水平。     

土壤-植被系统演变对生物防沙工程的影响

包兰铁路横穿腾格里沙漠的沙坡头段,全长近5 0km ,这里年降水量186mm ,流动沙丘相对高度2 0m以上,以4m·a- 1 的速度向东南方向移动。无灌溉条件下、工程措施与生物措施相结合的防沙固沙工程体系始建于195 6年,近半个世纪以来该体系确保了包兰铁路的畅通无阻,累计经济效益逾百亿人民币。虽然当初的建设者充分考虑了耐旱的乡土树种、有效的工程固沙系统,但很难想到几十年后的土壤-植被系统的演变会危及整个防护体系的稳定性。植被在从人工系统向自然系统的演变中经历了覆盖度从增加到减少的自疏过程、从灌木到半灌木到草本的变化,其降低风速和防风的功能减弱;土壤从流动风沙土发育成钙积旱成土,地表生物结皮发育,增加了表土的抗风蚀的能力;土壤-植被系统的演变使得降水在生态系统中的再分配过程已经彻底改变,并由于防护林体系配置不完善,在5 0～5 0 0cm的土层深度一个生物成因的干旱层逐渐形成,新的水分平衡格局明显威胁到现有的防风固沙体系。     

晋西沿黄地区水土流失危害及防治对策研究

晋西沿黄地区是黄河中游水土流失最严重的地区之一。20世纪90年代末水土流失面积为20777.0km~2,占研究区土地总面积的79.30％,较70年代末水土流失面积17 912.54 km~2增加了2 864.46km~2,平均每年以143.23 km~2的速度在扩展。水土流失造成该区可利用土地面积减少、土地生产力下降、农田水利设施被破坏、生态失调等危害。为此,本文依据研究区水土流失的现状及危害,提出了以山西省可持续发展为目标的水土流失综合防治对策。     

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。