薄層黑土區(qū)降雨和匯流強度對順坡壟作坡面水蝕過程的影響
發(fā)布時間:2021-01-11 13:29
長期不合理的耕作方式和特有的長緩坡地形是導致東北黑土區(qū)土壤侵蝕嚴重的主要原因。為此,本論文基于野外徑流小區(qū)觀測與模擬降雨和徑流原位試驗,研究了降雨和匯流強度對薄層黑土區(qū)順坡壟作坡面水蝕過程的影響,為黑土區(qū)坡耕地侵蝕防治提供科學依據(jù)。野外原位模擬降雨試驗的試驗處理包括兩種耕作方式(順壟和無壟,裸露休閑),兩個降雨強度(50和100 mm h-1),5個匯水流量(10、20、30、40和50 L min-1)以及一個5°坡度;野外徑流小區(qū)處理包括兩種耕作方式和一個5°坡度處理。主要結論如下:(1)探究了降雨強度對黑土坡面土壤侵蝕的影響。20122015年徑流小區(qū)觀測資料表明,在5°的順坡壟作坡面,年侵蝕性降雨量對順坡壟作坡面侵蝕有重要影響。年侵蝕性降雨量增加2.2倍,順坡壟作的坡面侵蝕量2.4倍;同時與無壟作坡面相比,5°的順坡壟作坡面徑流量減少了66.4%,侵蝕量減少72.2%。在人工模擬降雨條件下,當降雨強度從50 mm h-1增加到100 mm h-1時,順坡壟作坡面徑流量增...
【文章來源】:西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線圖
圖 1-2 徑流小區(qū)Fig 1-2 Runoff plot1.7.2 試驗設計1.7.2.1 野外徑流小區(qū)布設野外徑流小區(qū)為黑龍江省水土保持科學研究院賓縣水土保持科技示范園所建。徑小區(qū)坡度 5°,耕作方式有順坡壟作和無壟作兩種處理,小區(qū)面積為 20 m*5 m,順坡作坡面種植大豆,無壟作坡面地面處理為裸露休閑。試驗觀測資料為 2012~2015 年,間共觀測的侵蝕性降雨有 52 次。1.7.2.2 模擬試驗設計本試驗在黑龍江省水土保持科學研究院賓縣水土保持科技示范園進行,試驗小區(qū)積為 10 m×2 m。試驗共設計了 20 個處理,包括兩種耕作方式(順坡壟作和無壟作,表處理為裸露休閑),兩個降雨強度(50 和 100 mm h-1),5 個匯水流量(10、20、340 和 50 L min-1)以及一個坡度 5°(即順坡壟作改橫坡壟作的臨界坡度)。每個處理
a. 順壟坡面 b. 無壟對照坡面圖 1-3 降雨和匯流條件下順壟和無壟坡面水蝕過程試驗Fig 5-1 Experimental photos1.7.3 試驗步驟1.7.3.1 降雨試驗步驟1)試驗前期處理:按照壟高 15 cm 和壟間距 65 cm 的當?shù)卣瓑艠藴,在試驗區(qū)制作順坡壟(邊鋒等 2015;鄭粉莉等 2016),設計的壟丘和壟溝土壤容重分別為 1.1 和1.3 g cm-3。為保證試驗前期試驗小區(qū)土壤水分條件基本相同,在正式降雨前一天 30 mmh-1降雨強度對徑流小區(qū)用進行預降雨,直至坡面產(chǎn)流后結束,然后用塑料布覆蓋試驗小區(qū),靜置 12 h(姜義亮等 2017;覃超等 2018;Xu Ximeng et al. 2018)。2)降雨強度率定:將前期預降雨的徑流小區(qū)用塑料布覆蓋,對設計的降雨強度進行率定。當三次率定降雨強度與目標雨強的相對誤差小于 5%時,方可進行正式降雨試驗。表 1-4 也表明,率定的降雨強度滿足試驗要求。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]降雨強度和坡度對黑土區(qū)土質道路路面侵蝕特征的影響[J]. 沈海鷗,劉健,王宇,溫磊磊,劉建祥,趙占軍. 水土保持學報. 2017(06)
[2]東北黑土區(qū)順坡壟作和無壟作坡面侵蝕過程對比[J]. 邊鋒,鄭粉莉,徐錫蒙,盧嘉,覃超,吳紅艷. 水土保持通報. 2016(01)
[3]地形對黑土區(qū)典型坡面侵蝕—沉積空間分布特征的影響[J]. 楊維鴿,鄭粉莉,王占禮,韓勇. 土壤學報. 2016(03)
[4]雨型對東北典型黑土區(qū)順坡壟作坡面土壤侵蝕的影響[J]. 鄭粉莉,邊鋒,盧嘉,覃超,徐錫蒙. 農業(yè)機械學報. 2016(02)
[5]降雨侵蝕過程中黑土團聚體流失特征[J]. 盧嘉,鄭粉莉,安娟,李桂芳. 生態(tài)學報. 2016(08)
[6]降雨和地形因子對黑土坡面土壤侵蝕過程的影響[J]. 李桂芳,鄭粉莉,盧嘉,安娟. 農業(yè)機械學報. 2015(04)
[7]模擬植被覆蓋條件下坡面流水動力學特性[J]. 張寬地,王光謙,孫曉敏,王俊杰. 水科學進展. 2014(06)
[8]黃土坡面發(fā)育平穩(wěn)的細溝流水動力學特性[J]. 王龍生,蔡強國,蔡崇法,孫莉英. 地理科學進展. 2014(08)
[9]東北黑土區(qū)壟向的分布及其對土壤侵蝕的影響[J]. 趙玉明,劉寶元,姜洪濤. 水土保持研究. 2012(05)
[10]雨型對東北黑土區(qū)坡耕地土壤侵蝕影響的試驗研究[J]. 溫磊磊,鄭粉莉,楊青森,沈海鷗. 水利學報. 2012(09)
博士論文
[1]自由下滲和壤中流條件下黑土區(qū)坡面土壤侵蝕特征對比研究[D]. 盧嘉.西北農林科技大學 2017
[2]典型黑土區(qū)坡面土壤侵蝕影響因素與動力學機理研究[D]. 李桂芳.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[3]降雨和匯流對典型黑土區(qū)農耕地侵蝕過程的影響研究[D]. 溫磊磊.西北農林科技大學 2015
[4]東北黑土區(qū)溝蝕機理及防治模式的研究[D]. 孟令欽.中國農業(yè)科學院 2009
[5]黑龍江西部坡耕地不同耕作措施水分轉化與土壤侵蝕特征[D]. 魏永霞.東北林業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]壟作黑土坡面水土流失的農業(yè)防治措施研究[D]. 房含.吉林農業(yè)大學 2016
[2]降雨和耕作措施對黑土區(qū)坡面土壤侵蝕過程的影響研究[D]. 邊鋒.西北農林科技大學 2015
[3]東北黑土區(qū)坡耕地土壤團聚體遷移和養(yǎng)分流失的影響因素研究[D]. 盧嘉.西北農林科技大學 2012
[4]基于能量分析的不同類型土壤抗侵蝕特征研究[D]. 張媛靜.長江科學院 2010
[5]黃土坡面土壤侵蝕—搬運過程試驗研究[D]. 汪曉勇.西北農林科技大學 2008
本文編號:2970853
【文章來源】:西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術路線圖
圖 1-2 徑流小區(qū)Fig 1-2 Runoff plot1.7.2 試驗設計1.7.2.1 野外徑流小區(qū)布設野外徑流小區(qū)為黑龍江省水土保持科學研究院賓縣水土保持科技示范園所建。徑小區(qū)坡度 5°,耕作方式有順坡壟作和無壟作兩種處理,小區(qū)面積為 20 m*5 m,順坡作坡面種植大豆,無壟作坡面地面處理為裸露休閑。試驗觀測資料為 2012~2015 年,間共觀測的侵蝕性降雨有 52 次。1.7.2.2 模擬試驗設計本試驗在黑龍江省水土保持科學研究院賓縣水土保持科技示范園進行,試驗小區(qū)積為 10 m×2 m。試驗共設計了 20 個處理,包括兩種耕作方式(順坡壟作和無壟作,表處理為裸露休閑),兩個降雨強度(50 和 100 mm h-1),5 個匯水流量(10、20、340 和 50 L min-1)以及一個坡度 5°(即順坡壟作改橫坡壟作的臨界坡度)。每個處理
a. 順壟坡面 b. 無壟對照坡面圖 1-3 降雨和匯流條件下順壟和無壟坡面水蝕過程試驗Fig 5-1 Experimental photos1.7.3 試驗步驟1.7.3.1 降雨試驗步驟1)試驗前期處理:按照壟高 15 cm 和壟間距 65 cm 的當?shù)卣瓑艠藴,在試驗區(qū)制作順坡壟(邊鋒等 2015;鄭粉莉等 2016),設計的壟丘和壟溝土壤容重分別為 1.1 和1.3 g cm-3。為保證試驗前期試驗小區(qū)土壤水分條件基本相同,在正式降雨前一天 30 mmh-1降雨強度對徑流小區(qū)用進行預降雨,直至坡面產(chǎn)流后結束,然后用塑料布覆蓋試驗小區(qū),靜置 12 h(姜義亮等 2017;覃超等 2018;Xu Ximeng et al. 2018)。2)降雨強度率定:將前期預降雨的徑流小區(qū)用塑料布覆蓋,對設計的降雨強度進行率定。當三次率定降雨強度與目標雨強的相對誤差小于 5%時,方可進行正式降雨試驗。表 1-4 也表明,率定的降雨強度滿足試驗要求。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]降雨強度和坡度對黑土區(qū)土質道路路面侵蝕特征的影響[J]. 沈海鷗,劉健,王宇,溫磊磊,劉建祥,趙占軍. 水土保持學報. 2017(06)
[2]東北黑土區(qū)順坡壟作和無壟作坡面侵蝕過程對比[J]. 邊鋒,鄭粉莉,徐錫蒙,盧嘉,覃超,吳紅艷. 水土保持通報. 2016(01)
[3]地形對黑土區(qū)典型坡面侵蝕—沉積空間分布特征的影響[J]. 楊維鴿,鄭粉莉,王占禮,韓勇. 土壤學報. 2016(03)
[4]雨型對東北典型黑土區(qū)順坡壟作坡面土壤侵蝕的影響[J]. 鄭粉莉,邊鋒,盧嘉,覃超,徐錫蒙. 農業(yè)機械學報. 2016(02)
[5]降雨侵蝕過程中黑土團聚體流失特征[J]. 盧嘉,鄭粉莉,安娟,李桂芳. 生態(tài)學報. 2016(08)
[6]降雨和地形因子對黑土坡面土壤侵蝕過程的影響[J]. 李桂芳,鄭粉莉,盧嘉,安娟. 農業(yè)機械學報. 2015(04)
[7]模擬植被覆蓋條件下坡面流水動力學特性[J]. 張寬地,王光謙,孫曉敏,王俊杰. 水科學進展. 2014(06)
[8]黃土坡面發(fā)育平穩(wěn)的細溝流水動力學特性[J]. 王龍生,蔡強國,蔡崇法,孫莉英. 地理科學進展. 2014(08)
[9]東北黑土區(qū)壟向的分布及其對土壤侵蝕的影響[J]. 趙玉明,劉寶元,姜洪濤. 水土保持研究. 2012(05)
[10]雨型對東北黑土區(qū)坡耕地土壤侵蝕影響的試驗研究[J]. 溫磊磊,鄭粉莉,楊青森,沈海鷗. 水利學報. 2012(09)
博士論文
[1]自由下滲和壤中流條件下黑土區(qū)坡面土壤侵蝕特征對比研究[D]. 盧嘉.西北農林科技大學 2017
[2]典型黑土區(qū)坡面土壤侵蝕影響因素與動力學機理研究[D]. 李桂芳.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[3]降雨和匯流對典型黑土區(qū)農耕地侵蝕過程的影響研究[D]. 溫磊磊.西北農林科技大學 2015
[4]東北黑土區(qū)溝蝕機理及防治模式的研究[D]. 孟令欽.中國農業(yè)科學院 2009
[5]黑龍江西部坡耕地不同耕作措施水分轉化與土壤侵蝕特征[D]. 魏永霞.東北林業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]壟作黑土坡面水土流失的農業(yè)防治措施研究[D]. 房含.吉林農業(yè)大學 2016
[2]降雨和耕作措施對黑土區(qū)坡面土壤侵蝕過程的影響研究[D]. 邊鋒.西北農林科技大學 2015
[3]東北黑土區(qū)坡耕地土壤團聚體遷移和養(yǎng)分流失的影響因素研究[D]. 盧嘉.西北農林科技大學 2012
[4]基于能量分析的不同類型土壤抗侵蝕特征研究[D]. 張媛靜.長江科學院 2010
[5]黃土坡面土壤侵蝕—搬運過程試驗研究[D]. 汪曉勇.西北農林科技大學 2008
本文編號:2970853
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