The use of urban organic wastes in the control of erosion in a semiarid Mediterranean soil

Abstract. A two year field experiment was carried out in a semiarid Mediterranean area in order to evaluate, the effect on soil erosion of adding different urban organic wastes: a stabilized municipal waste (compost), an unstabilized municipal waste, and an aerobic sewage sludge. All the treatments significantly reduced soil erosion, compared to the control soil. The soil amended with compost was the most effective treatment, reducing soil loss by 94% and runoff by 54%.     

北方农牧交错带农田生态系统健康评价 ——以武川县为例

采用生态系统健康的理论和评价方法分析评价农田生态环境问题具有重要的理论和现实意义,应用生态健康指数定量评价农田健康水平是生态系统管理的重要内容。以武川县农田为研究对象,选择水分、生物量、幅宽等代表性指标,分析了不同作物覆盖下农田生态健康指数。结果表明:不同种植模式间农田健康指数差别明显。播种期较早的小麦田最为健康,没有采用地膜覆盖的马铃薯田健康指数最低,而采用地膜覆盖的马铃薯田健康指数比较高。推广小麦栽培和覆膜栽培是北方农牧交错带农田很好的经营管理模式,具有推广价值,是缓解该地区环境的有效手段之一。     

喀喇昆仑山盖孜河水文水资源特性分析

喀喇昆仑山河流自有水文资料记载以来 ,近 10年洪灾发生频率明显高于以往 ,人民的生命财产损失程度也大幅度增加。在分析了盖孜河流域的径流及气候多年变化过程后 ,认为洪灾频发的原因是近年来流域内降水及气温呈上升趋势 ,导致高山冰川退缩 ,河流径流增加 ,洪灾增大、频率增高 ;小区域多年气候变化过程从侧面印证了我国西北地区气候由暖干向暖湿变化。     

极端暴雨条件下黄土丘陵沟壑区土壤蓄水能力和入渗规律

黄土高原退耕还林还草工程实施后,下垫面环境条件的变化可能对流域水文过程、水文通量、水量平衡以及生态系统产生十分重要的影响。研究极端暴雨条件下剖面土壤蓄水能力和入渗规律,对于阐明流域产汇流过程和影响机制具有重要的科学价值。采用土壤墒情仪对陕北"7·26"特大暴雨事件下黄土丘陵沟壑区草地剖面土壤水分进行了实时动态监测,分析了极端暴雨条件下剖面土壤水分的动态变化和蓄水过程,利用Horton入渗模型模拟了剖面土壤水分湿润锋的运动过程,揭示了极端暴雨条件下剖面土壤水分的入渗规律。结果表明:(1)极端暴雨条件下,黄土丘陵沟壑区坡面草地不同深度层次土壤水分与降雨过程的响应不同,具有层次性和明显的滞后效应,其中,0～140 cm是影响该地区土壤水文过程的关键层次;(2)土壤水分再分配结束时,湿润锋最深深度达140 cm,土壤蓄水量达225.99 mm,较降雨前95.37 mm增加了1.37倍;(3)极端暴雨过程中湿润锋的运动随时间呈对数递减关系,其稳渗速率随容重增加而减小,呈指数函数递减;(4)极端降雨过程中该地区坡面草地的产流机制仍以超渗产流为主,对于揭示流域的产汇流机制和完善水文预报模型具有重要的...     

赤红壤蔗区11年连续增量施磷下磷素演变及其对甘蔗产量与磷流失的影响

【目的】系统分析连续11年增量施磷下赤红壤蔗地土壤全磷、Olsen-P以及地表径流磷流失量的变化特征和土壤磷素变化与磷盈亏、蔗茎产量的响应关系,为土壤磷素科学管理提供参考。【方法】依托长期肥力及地表径流定位监测试验(2008年—),选取不施肥(CK)、推荐施肥(OPT)和增量施磷(OPT+P)3个处理,测定土壤全磷、Olsen-P含量及地表径流磷流失量,分析土壤磷素变化与磷累积盈亏量的关系,采用Mitscherlich模型拟合蔗茎产量对Olsen-P的响应曲线,计算土壤Olsen-P农学阈值,并推算施肥处理土壤Olsen-P含量从第11年降至环境阈值所需的时间。【结果】CK处理逐年降低土壤全磷含量,年降速率为0.0251 g·kg^-1·a-1。施肥土壤全磷和Olsen-P含量随种植年限波动增加,土壤全磷和Olsen-P增速率OPT+P处理高于OPT处理。不施肥土壤表观磷盈亏10.2 kg·hm^-2·a-1,施肥处理土壤表观磷盈余41.3—69.2 kg·hm^-2·a-1,占施磷量的31.9%—35.6%,以OPT+P处理...     

黄河近80年径流长程相关性诊断分析及趋势预测

为研究黄河径流的长程相关规律,利用非趋势波动分析法对黄河近80年月径流序列进行了分析,初步得出以下结论:黄河近80年月径流存在内在的长程相关性;长程幂律相关的标度指数а≌0.39;尽管大于11.3a尺度区间的а与小于11.3a尺度区间的а有所不同,但可能由于所分析的径流序列长度受到限制,没有足够的理由判断11.3a是个交叉点;通过波动分析进行趋势预测,在未来十几年,黄河径流的变化可能会成下降趋势。     

气候变化对台兰河年平均径流量的影响

以台兰河为研究对象,选用台兰水文站1957-2011年平均流量序列,采用SPSS统计软件对其55 a序列进行趋势分析。结果显示：台兰河径流与降水量的年内分配极不均匀,径流主要集中在夏秋两季,降水量集中在春夏两季,径流与降水量集中期主要分布在7月。识别和提取台兰河年平均流量时间序列的趋势函数QS(t),获得了相应的趋势回归模型;台兰河年平均流量序列存在1957-1981年、1981-1999年、1999-2011年3个时段呈递减→递增→递减变化态势;降水、气温变化是影响台兰河不同时段年平均流量变化的主要因素,年平均径流量变化趋势与气温、降水变化趋势一致。     

Effects of structural and depositional crusts on soil erosion on the Loess Plateau of China

Conventional tillage practices used on the Loess Plateau lead to different soil surface micro-topography which results in forming two types of soil crusts. The objective of this study was to explore the formation position, properties and erosion characteristics of structural crusts and depositional crusts under the influences of the microtopography in the rainfall experiments. Two simulated rainstorms were applied in the experiments. The first rainfall event was used for soil crust formation, then the following simulated rainfall storms at 40 mm h^?1, 60 mm h^?1, and 80 mm h^?1 rates were applied to the soil boxes set to a 17.6% (10°) slope under three tillage types (contour tillage, artificial digging, and straight slope conditions) to investigate the resulting runoff discharge rate and sediment yield on crusted soil surface. Results show that: (1) structural crusts formed on the mounds, and depositional crusts formed in the depressions after the first rainfall events; structural crusts exhibit a lower thickness, bulk density, higher porosity and shear strength than depositional crusts; (2) structural crusts increased the runoff yield less and decreased the sediment yield more than depositional crusts; and (3) the runoff yield was significantly greater, and the sediment yield was lower on the crusted soil surface than that on the uncrusted soil surface, regardless of the effect of the tillage treatments.     

遗传算法优化神经网络的坡面入渗产流模型

引入遗传算法优化BP神经网络权重和阈值的方法建立黄土坡面产流入渗模型.模型以雨强、降雨历时、表层40 cm土壤前期含水量、坡度值为输入项,径流量、入渗量为输出项,用实测资料对网络进行模拟和预测.模拟结果平均误差6.32%和1.93%,预测结果平均误差为5.71%和1.92%.并与传统BP神经网络模型和定雨强Philip...     

近40年来托木尔峰南部地区气候及水文环境变化特征

西天山托木尔峰南部地区1987年以来出现了气候由暖干向暖湿转变趋势,在温度大幅上升的基础上,降水量和冰川融水量持续增加,相应的水文与生态环境也发生了显著的改善。本文在综合分析区域内水文、气象观测资料的基础上,对托木尔峰南部地区近40年来气温、降水以及径流量变化的基本趋势、不同海拔高度气温、降水变化差异,以及同一流域山区和平原区径流量变化的差异进行了深入分析。研究表明,受水汽输送途径和研究区地形地貌的影响,区域降水主要集中在托木尔峰南部山区;气候转型的原因是和北大西洋向东输送的水汽增加、西风气流加强有关;海拔2000m左右区域1987年以来气候向暖湿转化最为明显;近40年来由于气温升高,导致冰川消融补给河流量增加15%,但由于人类活动和粗放农业的发展,区域耗水量不断增加,导致塔里木河径流量不断减少,中下游生态环境急剧恶化。