The effect of land cover/vegetation on soil water dynamic in the hilly area of the loess plateau,China

Severe soil and water loss has lead to widespread land degradation in China's loess plateau. During the past decades, a great deal of effort was made on vegetation restoration to reduce soil and water loss in the loess plateau. However, due to water shortage the efficiency of vegetation restoration was not as satisfactory as expected. As part of a vegetation restoration project, we conducted research aiming to understand the relationship between vegetation pattern and soil water dynamics. The goal was to find vegetation types appropriate for the loess plateau with scarce water resources. In 1986, fifteen plots of land were planted with five vegetation types: pine woodland, shrubland, sloping cropland, alfalfa and semi-natural grassland. Soil water content, runoff, soil erosion were measured for each plot. Environmental variables, such as rainfall, evaporation and temperature, were recorded simultaneously by an automated meteorological station. The relationship between land cover pattern and soil water dynamic was evaluated by using statistical models. We found that: (1) soil water loss occurred during the growing season, and it reached the maximum in the second half of July; (2) soil water was not fully replenished from rainfall during the rainy season; (3) pine woodland induced the largest water loss to surface runoff, followed by sloping cropland, alfalfa, semi-natural grassland and shrubland; the poor capability of pine woodland for water conservation may be attributed to soil compaction and poor ground coverage under the tree; (4) in most cases, soil water of the five vegetation types was low except for shrubland and semi-natural grassland where it was moderate-high during a few periods. These conditions inhibit sustainable vegetation growth in the semi-arid loess hilly area of the loess plateau, China.     

"3S"技术及其在退耕还林中的应用

退耕还林是国家为保护生态环境、治理水土流失的一项重大举措,但在广大的基层农村,还缺乏有效的技术支持手段。“3S”技术是集遥感、全球定位与地理信息系统于一体的高新技术手段,可以为退耕还林提供强有力的技术支持。就“3S”技术在梅州市退耕还林应用中的设备选用、技术路线、基本过程与方法等进行了探讨,对基层退耕还林工作的开展起到一定的指导作用。     

粤北岩溶山区农业水土环境问题及对策

粤北岩溶山区是广东省主要的贫困地区之一,自然环境先天脆弱,水土流失严重、水资源短缺、旱涝灾害频繁等一系列生态问题已成为制约当地社会经济可持续发展的关键因素。在广泛、深入调查的基础之上,分析了粤北岩溶山区农业水土环境问题的现状及主要成因,提出了改善农业生态环境,促进农业水土资源可持续发展的针对性措施。     

工程建设中产生的水土流失评估研究进展

随着工程建设数量和规模的不断扩大,工程建设产生的水土流失越来越严重。科学地评估和预测工程建设中产生的水土流失不仅为水土保持方案编制提供依据,而且为工程建设水土流失防治重点及其防治措施布局提供科学理论,因而具有十分重要的意义。详细的论述了工程建设对水土流失的影响及测定工程建设土壤侵蚀的方法,针对研究中存在的问题及薄弱点,提出了一些见解,并着重指出采用修正的土壤侵蚀方程(RUSLE)和GIS评估工程建设中产生的土壤侵蚀量将是今后的发展趋势。     

滇中地区小流域水土流失治理效应研究

通过生物措施、工程措施和耕作措施对滇中地区典型小流域———王家箐进行综合治理,对治理前后气象、水文、水土流失资料进行观测分析。结果表明综合治理后,试验区径流系数从0.290降到0.06,侵蚀模数从294.28t/(hm2.a)降到9.19 t/(hm2.a),水土流失治理效果显著。治理措施减少水土流失作用主要表现在三个方面:一是提高了降雨产流的最小雨量和最大30 min雨强I30,降雨产流的最小雨量从2.9 mm提高到4.5 mm,最小I30从0.027 mm/min提高到0.067 mm/min,最小PI30从0.077 mm.mm/min提高到0.300 mm.mm/min。二是降低了径流的泥沙含量,治理后的泥沙含量减少65%。三是影响了产流过程,采取水保措施延长了汇流过程,推迟并削减洪峰。选治理前后P,I30相似的降雨,分析其洪水过程表明,治理后产流的洪峰流量和洪量比治理前减少84.2%~92.1%和81.6%~87.5%,涨水速率降低78.6%~91.4%,洪峰和雨峰的间隔时间延长1.5~2倍。     

闽西南及赣南地区水土流失治理问题的思考与建议

闽西南至赣南一线是我国南方红壤区水土流失历史最悠久、流失强度最严重的地区之一,根据考察中所了解到的水土流失治理经验,从区域水土治理的基本途径上,提出以下几点意见:①坚持植被的自然恢复与人工生态恢复相结合,重视针阔混交林及常绿阔叶林的建设;②坚持生态林与经济林相结合,重视生态经济林建设;③坚持“水、土、林、肥”的协调,重视水土资源合理配置与环境友好建设;④坚持管理与法制相结合,不断强化政策与体制建设;⑤坚持科技与开发建设相结合,重视科技的不断创新与发展;⑥坚持科学发展观与社会经济发展相结合,走水土保持可持续发展的道路。另外还提出本区水土流失治理的“十二字”原则与标准以及对本区水土流失治理工作的几点建议。     

南京郊区番茄地中氮肥的气态氮损失

采用田间试验研究了番茄地施用化学氮肥后的氨挥发、反硝化损失和N2O排放及其影响因素。氨挥发采用通气密闭室法测定，反硝化损失（N2＋N2O）采用乙炔抑制-土柱培养法测定，不加乙炔测定N2O排放。结果表明，番茄生长期间全部处理均未检测到氨挥发，其原因是土表氨分压低于检测灵敏度，较低的氨分压是由于表层土壤的铵态氮浓度和pH都不高所致。在番茄生长期间，对照区即来自有机肥和土壤本身的反硝化损失和N2O℃排放量相当高，反硝化损失总量高达N29．6kghm^-2，N2O排放量为N7．76kghm^-2。施用化学氮肥显著增加了反硝化损失和N2O排放，3个施用化学氮肥处理的反硝化损失变化在N40．8～46．1kghm^-2之间，占施入化肥氮量的5．50％～6．01％；N2O排放量为N13．6～17．6kghm^-2，占施入化肥氮量的2．62％～4．92％；与尿素相比，包衣尿素未能显著减低反硝化损失和N2O排放。施用尿素的处理在每次追肥后，耕层土壤均会出现NO3^--N高峰，继之的反硝化和N2O排放高峰。反硝化速率与土壤含水量呈极显著正相关。总的看来，番茄生长期间没有氨挥发，而硝化反硝化是氮素损失的重要途径之一。     

履带式高地隙油茶果振动采收机设计与试验

针对油茶人工采收效率低,劳动力成本大,且油茶果成熟期短、花果同期等问题,设计了可实现连续振动落果和收集的履带式高地隙油茶果振动采收机。采收机采用骑跨式车架沿油茶树种植行行走,利用曲柄摇杆机构驱动多排阵列的指排杆按照一定的运动轨迹对树冠两侧同时击打作业,落果通过收集板汇集后输送到果箱。根据击打轨迹对采收机击打装置的曲柄摇杆机构进行设计,并用ADAMS软件验证指排架运动轨迹。通过ANSYS软件对击打装置机架和采收机车架进行有限元模态分析,获得其前6阶固有频率,确定其不会发生共振。为接收振动掉落的油茶果,设计了高低错落分布的收集板,不仅能接收落果,且能顺利避开树干,实现整机在运动中完成振动落果和收集作业。最后,加工装配振动采收机样机,在击打液压马达转速为360 r/min条件下进行油茶林地整机试验,试验结果表明,油茶果采收率为87.56%,花苞掉落率为25.86%,满足油茶果采收要求。     

Y型网式过滤器堵塞过程对有机肥浓度的响应研究

为研究水肥一体化设备中用于过滤有机肥的Y型网式过滤器的堵塞规律,对Y型网式过滤器在初始流量500 L/h、水源压力117.6 k Pa下,设置25、30、40、50 g/L共4种黄腐酸钾有机肥肥液质量浓度,进行了过滤器堵塞试验,分析了Y型网式过滤器的局部水头损失与单个滤孔滤网清洁度(单个滤孔有效过水断面面积与孔隙总面积比值) S/S0的关系,并利用XRD分析了过滤器内堵塞物质的成分。结果表明:肥液质量浓度对过滤器滤网清洁度影响显著,建议肥液质量浓度不超过40 g/L;过滤器局部水头损失在S/S0减小到10%后才逐渐开始增大,过滤器局部水头损失与滤网清洁度、肥液质量浓度有关,利用多项式拟合给出了过滤器滤网清洁度与肥液质量浓度、施肥持续时间的关系式及局部水头损失与肥液质量浓度、滤网清洁度的关系式;滤网堵塞物质主要成分为硫酸钙、草酸钙。本研究结果可为水肥一体化设备中过滤器的选择提供理论参考。     

保水材料对河套灌区土壤硝态氮和铵态氮动态变化的影响

为了研究内蒙古河套灌区农业化肥面源污染检测和治理措施,采用大田土壤淋溶试验,分析了河套灌区农田在保水材料处理下,玉米生育期内土壤硝态氮、铵态氮累积量及动态变化特征。结果表明,与CK相比,保水材料处理玉米苗期土壤NO_3~--N累积量平均提高20.49%,收获期平均降低13.98%;苗期土壤NH_4~+-N累积量平均提高35.21%,收获期平均降低28.93%。保水材料有效地抑制了氮素的淋溶损失,提高了氮素利用率,同时保证了玉米生育后期有效氮的供应,避免短时间内氮素的大量累积,在一定程度上减少了化肥面源污染,为农业面源污染治理提供有力措施。