降雨强度对黄绵土坡地磷流失特征影响试验研究

坡地磷(P)的流失是导致土壤质量退化与水环境恶化的重要原因,探讨降雨特征对土壤P流失的影响机理对于坡地养分管理和环境保护具有重要的科学意义。该文以黄绵土(质地为粉质壤土)为试验材料,通过室内模拟降雨试验研究了雨强对坡地P随径流流失的影响。结果表明：施肥条件下坡地径流中溶解态磷(DP)含量达到0.18 mg/L以上。相同雨量时,径流中DP含量随雨强的增大而降低,泥沙浸提态磷(SEP)与全磷(STP)的含量与流失量以小雨强(0.91 mm/min)时为最大。坡面产流过程中DP、SEP及STP含量的变化均表现为“低－高－低”的变化趋势,其变化与径流含沙量呈正相关,而累积流失量则表现为加速增加的趋势。黄绵土坡地径流中不同形态P的含量随雨强的增大而降低,而总的流失量受雨强与产流过程等多种因素影响。     

黄土区不同地类坡面水沙动态过程及其发生机理的模拟实验研究

利用模拟降雨在降雨性质上的可控性优势,分析了在黄土丘陵区具有代表性的几种坡面土地利用方式(林灌地、封禁荒草地、弃耕农地)的产流产沙动态过程及发生机制。结果表明,在降雨条件相近时,不同类型坡面状况的初始产流时间差异明显。次降雨过程中各地类小区产沙和产流动态变化不完全一致,产沙量较产流量增加趋势更为显著。在降雨和土壤条件相对一致的条件下,不同地类小区的侵蚀产沙过程差异显著,其中林地和草灌地与坡耕农地相比可增加入渗,减水效益明显,减沙效益更为显著,表明实施林草植被建设,包括退耕封禁等措施在内的生态治理减蚀效益明显,能够有效地减少坡面的来水来沙;并提出了可反映土壤抗蚀能力的量化指标——单位冲刷强度,为在实验流域对包括退耕还林草、封禁措施在内的生态恢复重建过程的流域水沙变化及其效应评估提供量化指标。     

黄土区典型小流域降水变化下的水沙响应研究

定量描述降雨变化规律是研究流域水文生态过程的基础,研究降水变化下的水沙响应,可为区域水土保持规划提供科学依据。本文以马家沟流域1975-2006年降雨过程资料为依托,分析了流域内降雨年际、年内分布规律、侵蚀性降雨量。流域径流量及产沙量采用目前国内外应用比较广泛的SWAT分布式水文模型模拟得出。结果表明,产生侵蚀降雨的次数占总降雨次数的15%,侵蚀性降雨量占总降雨量的62%,尽管产生侵蚀的降雨次数占总降雨次数的比例较小,但产生侵蚀的雨量占总降雨量却超过50%,侵蚀性降雨的强度大。在年尺度上,马家沟流域的径流量和产沙量随着降雨量的增加有不同程度的增加。丰水年径流量和产沙量普遍较大,枯水年径流量和产沙量也普遍较小。产沙量主要集中在6-9月,以7-8月的产沙量最大,平均占年产沙量的70%左右,幅度变化大于径流量的变化。黄土高原生态建设及淤地坝建设工程的实施,增加了流域林草面积。通过林草拦截降雨、缓滞水流、保护地表,可在一定范围减少流域径流总量和泥沙量。     

内蒙古中部地区苜蓿锈病发生规律的初步研究

在内蒙古中部地区，苜蓿诱病可于６月上旬始见发生，病害高峰期一般出现在７月下旬至８月上旬以后。通过对１９９２￣１９９４年病害发生发展的调查与当地气象资料的分析，发现病害高峰出现的早晚，以及病害程度的轻或重，主要与当年４￣８月的降水量及其分布有密切关系。降水量较多又分布较均匀的年份，病害高峰期出现较早，发病程度较重，反之病害高峰期较晚，发病较轻。     

设施栽培中多效唑对油桃幼树生长和光截获能力的影响

研究了设施栽培中多效唑对油桃幼树树冠光截获能力和树体生长的影响。结果表明:一定浓度范围(500-750 mg/L)的多效唑叶面喷施树冠,能够改良树冠内叶片的水平分布、叶倾角,降低光辐射在冠层内的损耗,有助于提高果树群体光能利用率。不同品种油桃幼树对叶面喷施多效唑处理后的反应敏感程度表现为沪油004>沪油018>早红宝石。设施栽培中,多效唑对沪油004树体生长势有明显的调控效应,其中以750 mg/L处理调控效果最佳,各处理间果枝率差异明显。     

基于自动监测径流场的秸秆覆盖坡耕地产流产沙过程

设计了一个可用于坡面侵蚀过程研究的自动监测径流场,该径流场主要由6个径流小区和1套模拟降雨装置组成。采用德国UGT径流测量装置,实现地表径流的自动采样和记录。用设计的径流场对秸秆覆盖坡耕地的产流产沙过程进行了研究,结果表明相对于裸露地表,秸秆覆盖能明显降低各径流小区的产流率和产沙率,延缓产流增加趋势,减少产沙总量达54.5%~63.8%。因此,增加坡耕地土壤表面的秸秆覆盖量可有效避免产流在短时间内急剧增加,并能减少对土表的冲刷作用。     

坡面流运动方程的Lattice Boltzmann方法求解

作为土壤水蚀过程的主要动力,准确模拟坡面水流过程,对于明确坡面侵蚀机理,构建土壤侵蚀物理过程模型具有重要意义。给出了Lattice Boltzmann方法在坡面水流运动过程中应用的详细步骤,并通过室内人工模拟降雨实验,验证了其有效性。实验结果表明:通过只对时间作多重尺度化,以多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,以宏观上边界条件作为限制条件,用平衡态分布函数代替上边界结点上的分布函数,及通过分布函数外推格式来确定下边界结点上的分布函数的处理方法,可将Lattice Boltzmann法成功应用于坡面流运动方程的求解,各场次降雨的地面径流深误差均在±11%以内。     

黑龙江省土壤流失方程的研究

通过对7年大量试验数据的统计分析,建立了黑龙江省土壤流失方程(简称方程)A=RKLSCP。并确定了方程中诸因子的求算方法和数值及黑龙江省土壤允许流失量,为方程的应用提供了必要的技术数据;还进行了方程的验证,其方程计算值与实测值准确率在90%以上,证明方程在实际应用中具有较大的可靠性。该方程的建立,为监测预报水土流失及制定水土保持规划提供了一整套的科学方法和依据。     

灌木林地的水分平衡研究

通过对黄土高原试验示范区的多年定位观测试验,并结合调查数据,分析了黄土丘陵区灌木林地的土壤水分循环过程,大气降水分配特点,揭示了灌木林蒸腾耗水特征,以及土壤水分动态趋势,总结了沙棘、柠条灌木林地土壤水分平衡的规律,从而为黄土高原绿化、灌木林的合理布局和经营提供了一定的科学依据。     

降雨对滑坡的激发作用实验研究——以蒋家沟流域滑坡堆积坡地为例

蒋家沟部分滑坡是在老滑坡的基础上 ,经过后期条件改变如坡脚流水切割、降雨入渗激发而再次发生规模不等和形式不一的滑动。选择蒋家沟流域这一相对稳定的老滑坡体 ,通过人工降雨激发促使其二次滑动 ,观测滑坡滑移过程 ,分析描述实验过程中坡面出现的各种滑、溜、崩等现象 ,并进行部分有关的土力学实验 ,得出一些有意义的结论和可供进一步讨论的参数