坡面过程、块体移动和土壤侵蚀研究进展

Soil erosion and land degradation are global problems and pose major issues in many countries.Both soil erosion and mass movement are two forms of land degradation and humans play important roles in these geomorphological processes.This paper reviews slope processes associated with mass movement and soil erosion and contributory factors,including physical and human agents.Acting together,these cause diverse geomorphological features.Slope processes are illustrated by reference to case studies from Brazil and UK.The causes and impacts of erosion are discussed,along with appropriate remedial bioengineering methods and the potential of the measures to prevent these types of environmental degradation.Although there are several agents of erosion,water is the most important one.Cultivation can promote soil erosion,due to ploughing and harvesting,which moves soil down slopes.Soil erosion and mass movement data would inform the viability of soil conservation practices.Integrated management of drainage basins offers a promising way forward for effective soil conservation and soil remedial bioengineering in Brazil and UK.     

聚丙烯酰胺对凹凸型坡土壤侵蚀影响的室内试验

通过室内人工模拟降雨试验,研究了聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)施用量(0、0.5、1.0和2.0 g/m2)对凸型坡(上、下坡坡度分别为5°、10°、15°和20°、25°)和凹型坡(上、下坡坡度分别为20°、25°和5°、10°、15°)土壤侵蚀规律的影响。结果显示,无PAM应用时,凹型坡或小坡度凸型坡(上坡坡度为5°)径流含沙量随降雨历时逐渐减小,而大坡度凸型坡(上坡坡度≥10°)径流含沙量在降雨过程中会急剧增大。凸型坡平均土壤流失量是凹型坡的8.4倍。PAM应用显著增大了凹型坡和小坡度凸型坡径流含沙量和土壤流失量(P0.05),但减小了大坡度凸型坡土壤流失量。PAM应用后,土壤流失量与坡度大小无明显关系,此时凸型坡平均土壤流失量为凹型坡的1.2倍。在生产实践中PAM可用于控制较陡(≥10°)凸型坡的土壤流失。     

市场经济对云南规划烟区耕地资源的影响分析

为了掌握目前云南规划烟区在耕地资源配置方面的详细情况,以及市场经济对云南规划烟区坡度影响,以最新烤烟种植区划成果数据和坡度格点化数据为基础,分析各州市烤烟种植区划核心区,优质区和适宜区在坡度类型的分布状况和差异,在此基础上结合各州市农村人均可支配收入数据,分析市场经济对云南烤烟种植区坡度的影响.结果表明:云南省烤烟规划...     

基于神经网络和粒子群算法产流量模型构建

为了研究坡面产流量与各影响因子间定量关系,分析野外多尺度人工径流小区实测数据,采用人工神经网络及粒子群算法,建立了坡面产流量预测模型,产流量与坡长、坡宽、坡度、前期土壤含水量间可采用二次抛物线关系进行描述,与植被覆盖度、降雨量间分别采用幂函数和线性函数进行描述.另外采用加权相对差距和法确定了产流量BP神经网络模型最优拓扑结构及网络参数,建立了产流量BP神经网络模型,该模型模拟值与实测相对误差在±20%以内,预测精度较高.同时基于产流量与各单因子定量关系,建立了产流量经验模型,采用粒子群算法推求了模型未知参数,该经验模型相对误差主要在±30%以内,其精度略逊于BP神经网络模型.     

基于地形特征的无人机遥感梯田影像边缘提取方法

梯田具有蓄水固沙的作用,是旱作农业区重点建设的高产稳产农田设施,为粮食增产、农民增收提供了有力保障。因仅基于影像数据采用边缘提取方法进行梯田区域分割效果不理想,及时准确地掌握梯田信息较为困难。无人机遥感技术的不断发展为高精度梯田地形信息的获取提供了新方法。本研究以甘肃省榆中县为例,首先从数字高程模型DEM数据中提取坡度,将正射影像与坡度数据融合,并通过基于Canny算子的粗边缘提取方法和基于多尺度分割的精细边缘提取方法,对比分析坡度对无人机遥感梯田影像边缘提取的影响。试验结果表明,正射影像和坡度融合的提取效果均优于单一的正射影像数据提取效果,粗边缘提取方法中正射影像和坡度融合的数据源精度平均提高了23.97%,精细边缘提取方法中正射影像和坡度融合的数据源精度平均提高了17.84%。研究表明,在无人机遥感梯田影像边缘提取中加入一定的地形特征,可以取得更好的边缘提取效果。     

9GS-2.0割草机的设计及试验

针对目前割草机仅适于在比较平坦的地面上切割,难以适应坡面工作要求的问题,为此通过理论分析、三维模型设计、田间试验相结合的方法,设计既适用于平地切割,又适用于坡面切割的甩刀式割草机。主要对该机的调节机构、甩刀的数量及排列方式、传动系统进行设计,并对甩刀的速度、割草辊总成的动平衡进行分析计算。试验结果表明,该割草机工作性能良好,割茬平均高度52 mm,杂草碎段区域长度≤80 mm的草段占总草段的93%,碎草性能较好,工作效率达到1.18 hm^2/h,各项指标均达到设计要求,割草机作业质量能够满足农艺要求,为我国新型果园机械化割草作业提供技术支持。     

秸秆覆盖的土壤温度效应及其对玉米生长的影响

针对黑龙江西部风沙土区气温偏低影响玉米生长的问题,在黑龙江省杜蒙县进行了免耕秸秆覆盖研究.结果表明,秸秆覆盖处理较对照表现为白天降温晚上增温的效应,增温效果与土壤深度呈抛物线形,15～20 cm增温效果最好.整个生育期表现为拔节期前降温,拔节后增温的效应.前期降温影响大于后期增温影响,玉米各生育期生物性状均差于对照,说...     

坡面生物调控措施对土壤水分入渗的影响

为了研究不同生物调控措施的植被覆盖度、降雨强度和坡度以及各因素间交互作用对土壤水分入渗的影响,本文通过室外人工模拟降雨试验,对不同生物调控措施坡面的土壤水分入渗规律进行了探索。结果表明：1）有生物调控措施坡面的土壤稳定入渗率较裸坡偏大,且差异极显著,但生物调控措施坡面之间的差异并不明显。2）降雨强度、坡度与土壤稳定入渗率间不是线性单值函数,均存在使土壤稳定入渗率最大的临界雨强与临界坡度。稳定入渗率随植被覆盖度增加的速率是非恒定的,存在着增速变化的临界植被覆盖度。临界植被覆盖度前,稳定入渗率的增加速率很快,之后,迅速降低并趋于稳定。3）坡面径流调控度随雨强增大而减小;相同雨强下不同措施坡面径流调控度排序为：黑麦草＞春小麦＞苜蓿＞裸坡。4）采用SPSS软件通过逐步回归分析法提取了影响土壤稳定入渗率最显著的单因子交互作用项,建立了包含降雨强度、坡度和植被覆盖度在内的多因素非线性入渗模型,通过实测数据对其进行验证发现该模型精度较高。     

基于CA-Markov模型的黄土塬区黑河流域土地利用变化

研究黄土高原的土地利用变化,可为其生态建设提供重要的决策依据。基于CA-Markov模型,分析了黄土高塬沟壑区黑河流域1985－2000年土地利用变化的趋势、速度、类型及其与地形的关系,并模拟了2015年土地利用情景。结果表明,黑河流域以耕地和中覆盖草地为主;1985－2000年林地和农地减少,草地和建设用地增加,其他类型变化很小;林地和草地相互转化与耕地转出是两大变化类型;土地利用变化主要发生在沟壑区。CA-Markov模型模拟的2000－2015年土地利用将保持1985－2000年的变化趋势,因此,需加强耕地保护措施,推进退耕还林草工程,促进区域可持续发展。