砾石覆盖对小麦玉米轮作农田碳排放强度的影响

为研究砾石覆盖对农田土壤水热条件及温室气体排放的影响,探讨小麦-玉米轮作农田碳排放强度对砾石覆盖的响应,开展了基于静态暗箱-气象色谱法的小麦-玉米轮作田间试验,测定了土壤CO2、CH4和N2O3种温室气体的排放,结合产量、全球增温潜势和碳排放强度等指标评估砾石覆盖的农田生态效应及固碳减排作用.试验在作物关键需水期设置0和50mm2个灌溉水平,土壤表面设置无覆盖和100%覆盖2个砾石覆盖度水平,形成无覆盖对照(W0M0)、灌溉对照(W1M0)、砾石覆盖(W0M1)和灌溉砾石覆盖(W1M1)4个处理.结果表明:1)砾石覆盖能有效改善土壤水热状况,显著增加作物产量.与对照处理W0M0相比,W1M0,W0M1和W1M13个处理的作物年际总产量分别增加了18.1%、32.6%和51.8%;2)各处理对3种温室气体排放的影响具体表现为,相比W0M0处理,W1M0,W0M1和W1M13个处理的CO2年际排放总量分别降低了7.8%、12.1%和18.0%,CH4年际吸收总量分别增加了32.5%、80.2%和124.3%,而各处理N2O年际排放总量差异不显著;3)砾石覆盖显著降低了农田温室气体碳排放强度,W1M0,W0M1和W1M13个处理的碳排放强度相比W0M0处理分别降低了14.9%、20.7%和33.6%.比较产量和碳排放强度,经济产量越高,固碳潜力越大,碳排放强度越小.双因素方差分析表明砾石覆盖结合农田灌溉使得作物产量达到最高,碳排放强度最小.综合考虑,砾石覆盖结合农田灌溉能有效改善土壤水热状况,有利于增加作物产量和降低农田温室气体碳排放强度,该研究为干旱半干旱地区实现稳定增产和固碳减排提供一种可行途径.     

模拟降雨条件下含砾石土壤的坡面产流和入渗特征

模拟降雨条件下研究了含砾石土壤的入渗过程,分析了砾石含量和坡度对土壤坡面产流时间和入渗的影响。研究结果表明:含砾石土壤的坡面产流时间与砾石含量和坡度密切相关,当坡度>5°时,产流时间与砾石含量呈线性负相关。当坡度<5°时,不同砾石含量的土壤入渗能力表现出明显差异;砾石含量为20%~30%时,土壤入渗相对增加;当坡度>10°时,砾石含量对入渗能力的影响不明显。利用Kostiakov入渗经验模型可以很好地模拟含砾石土壤的降雨入渗过程,模型中的经验系数K能够反映出降雨开始1 min内坡度和砾石含量对入渗的影响。     

利用地基激光雷达估算不同地表条件下土方量

不同地表条件下土方量估算对土壤侵蚀量监测以及高标准农田工程建设具有重要意义,但基于地基激光雷达（Terrestrial Laser Scanning,TLS）的估算精度尚需求证。在江西省鹰潭市红壤生态实验站获取了7种不同地表条件下（植被覆盖度、砾石含量、地形起伏）填/挖土前后两期TLS数据,采用移动曲面拟合滤波与反距离加权插值方法计算填/挖土方量并验证,分析了TLS测站数量、位置与点云间距对计算精度的影响。结果表明：1）TLS在不同地表条件下估算土方量误差为1.69%～18.17%;2）在保证土方量计算精度的前提下,植被覆盖度小于1%、20%～30%的样方可分别将测站数量减少至2个和3个,低地势测站位置更有利于获取地表完整信息;3）TLS计算土方量的精度随点云间距增加而降低,近地表无覆盖、有覆盖的样方最优点间距分别为1～8和1～4 cm。研究为估算厘米级土体三维时空变化研究提供技术支持,为TLS野外观测设置提供依据。     

基于GIS的冀西北高原土壤性状空间变异性研究

运用地理信息系统(GIS)技术和地统计学方法,研究了冀西北波状高原地貌下小流域农田土壤养分的空间变异性,探讨了地形因子与土壤砾石、养分含量空间分布的相关关系。结果表明:各种养分要素均表现明显的空间相关性,并不同养分均具有小变程特点:土壤中>5 mm和5~2 mm砾石分布与海拔为正相关关系,除速效磷外,各养分要素与海拔为负相关关系。各粒径砾石及各土壤养分含量的空间分布都与坡度和坡向的相关性很小。明确地形因子与土壤性状空间变异的相关特性,为区域合理进行土地保护与植被配置提供了理论及技术依据。     

浅析三灰碎石在市政道路工程中的质量控制

本文从三灰碎石混合料原材料质量、生产质量和施工质量等 3个方面进行了详细分析 ,提出了三灰碎石混合料应定点生产和科学的施工方法 ,并派驻监理人员进行了质量检测。     

宁夏压砂地砾石元素淋溶影响因素研究

研究压砂地元素淋溶对宁夏回族自治区压砂地土壤环境维护以及健康发展至关重要。为研究宁夏中卫地区压砂地在不同补水量、盐分处理和温度下的元素淋溶规律,采用电感耦合等离子体发射光谱仪及电感耦合等离子体质谱仪,测定了宁夏回族自治区中卫市环香山地区2种压砂砾石的元素含量,并根据当地多年降雨灌溉资料以及气象温度水质等数据,通过室内试验分析不同补水量、盐分及温度对压砂砾石元素淋溶的影响,同时运用多元回归法分析各影响因子对元素淋溶量变化的贡献率。结果表明:1)水分的参与对压砂砾石元素淋溶有促进作用。随着补水量的增加,绿色板岩各元素淋溶量呈波动增加趋势,红色砂岩Na、Si、Cl元素淋溶量随补水量的增加逐渐增大,Mn、Ba元素淋溶量在补水量为397 mL时出现峰值,随后淋溶量减小,通过拟合方程发现压砂砾石元素淋溶量与补水量呈对数函数关系,且拟合度较高(R20.99)。2)随着矿化度的增加,元素淋溶量呈现先增大后减小的趋势,且在矿化度为3 g/L左右时的NaCl溶液处理下元素淋溶量达到最大值,然后逐渐减小。且通过拟合方程发现,压砂砾石元素淋溶量与盐分呈2次多项式关系。3)影响宁夏中卫地区元素淋溶量影响因子中,补水量对其元素淋溶量的影响最大,温度次之,盐分最小。研究可为压砂地土壤健康发展与可持续利用提供依据。     

噶顺戈壁地表砾石粒度特征分析

对戈壁表面砾石粒径的研究,可帮助了解戈壁特征,分析戈壁造成自然灾害的原因,认识沙粒迁移、沙漠扩展以及指导防沙工程.本研究结合野外调查,分析噶顺戈壁洪积扇21个样点砾石的粒度组成、平均粒径、分选系数、偏度和峰度等粒度特征.结果表明:1)受洪水、重力与风蚀等作用的影响,戈壁地表砾石均以中砾为主(66.35％～95.04％).海拔最高处以石质为主(85.54％),平均粒径φ值为-9.09 (545.2 mm).砾石质量分数呈现出随海拔增加,中砾质量分数降低,而粗砾质量分数升高的趋势.2)粒度特征为:平均粒径φ值变化范围为-9.09(545.2mm)～-6.15 (153.9 mm);除样点12为分选中等外,其余样点的均处于分选较好以上水平(0.28 ～0.53);偏度以负偏为主导(80.95％),地表以细砾和中砾等细粒径砾石为主;峰度中,宽平和很宽平占整体的57.14％,中等占23.81％,尖窄和极尖窄占19.05％,显示砾石分布相对较均匀,在不同位置的砾石,具有微弱的地表过程差异性.3)分选系数与平均粒径之间,无明显的相关关系;而偏度与平均粒径间,存在正相关关系.研究结果对物源的岩性及戈壁发育环境具有重要的指示意义.     

砾石覆盖对土壤水热过程及旱作小麦玉米产量的影响

为了揭示砾石覆盖对农田土壤水热变化及作物产量形成的影响,2013—2015年采用小区试验法研究冬小麦-夏玉米轮作条件下土壤水分变化、温度效应以及作物生长和产量之间的相互作用关系。田间试验设置无覆盖(CK)、25%砾石覆盖(GM1)、50%砾石覆盖(GM2)、75%砾石覆盖(GM3)和100%砾石覆盖(GM4)5个处理。结果表明:砾石覆盖度与土壤水分呈显著正相关,100%砾石覆盖处理土壤贮水量最高;干旱胁迫条件下砾石覆盖度越高土壤的保水性越好,降雨条件下砾石覆盖度越高土壤截留雨水的能力越大。砾石覆盖具有明显的增温效应,4个砾石覆盖处理的土壤平均温度大于CK处理,GM4处理土壤平均温度最大;砾石覆盖处理可以认为是一种有效的温度调节方式,具体表现在低温(-5~0℃)条件下GM4处理较CK处理土壤温度增加5℃,高温(40~45℃)条件下GM4处理较CK处理土壤温度降低3.7℃;在寒冷气候和水分亏缺的情况下4个砾石覆盖处理增温能力均大于对照。此外,夏玉米叶面积指数随着砾石覆盖度增加而增大。100%砾石覆盖处理的2季冬小麦和夏玉米平均产量较对照处理分别增加了58.55%和22.50%。可见,砾石覆盖技术可以有效保持土壤水分、增加土壤温度、促进作物生长和提高产量,是干旱半干旱地区应对水分胁迫和气候变化、