發(fā)布時間：2021-04-02 18:56

　　探究保護(hù)性耕作措施對京郊農(nóng)田土壤風(fēng)蝕的影響和防控作用等。野外采集京郊延慶地區(qū)幾種典型農(nóng)田（傳統(tǒng)翻耕、玉米留茬、玉米留茬+覆蓋、玉米秸稈覆蓋）的原狀土進(jìn)行風(fēng)洞模擬試驗,對不同耕作措施農(nóng)田土壤風(fēng)蝕規(guī)律和影響因素進(jìn)行研究。結(jié)果表明:試驗條件下當(dāng)風(fēng)速不同時,各耕作措施農(nóng)田地表的風(fēng)速廓線主要呈對數(shù)函數(shù)規(guī)律遞增。4種耕作措施空氣動力學(xué)粗糙度的大小順序為玉米留茬+覆蓋>玉米秸稈覆蓋>玉米留茬>傳統(tǒng)翻耕;土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度規(guī)律為傳統(tǒng)翻耕>玉米留茬>玉米秸稈覆蓋>玉米留茬+覆蓋。各措施在不同風(fēng)速下的輸沙率以指數(shù)函數(shù)規(guī)律遞減,風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)以躍移質(zhì)為主。風(fēng)蝕物主要集中在15 cm高度范圍內(nèi)的近地表。在相同的風(fēng)速下,較之傳統(tǒng)翻耕措施,保護(hù)性耕作措施總體上均能減少風(fēng)蝕輸沙率。與傳統(tǒng)翻耕措施相比,玉米秸稈覆蓋、玉米留茬+覆蓋、玉米留茬這3種保護(hù)性耕作措施均可以削弱近地表風(fēng)速,減少農(nóng)田土壤風(fēng)蝕;因此,可以通過推廣使用保護(hù)性耕作措施來降低京郊乃至華北地區(qū)農(nóng)田的土壤風(fēng)蝕,保護(hù)土地生產(chǎn)力。 

【文章來源】：中國水土保持科學(xué). 2020,18(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

研究區(qū)位置及樣地狀況圖

本研究的農(nóng)田土壤風(fēng)蝕風(fēng)洞模擬試驗在北京師范大學(xué)中型風(fēng)沙環(huán)境與工程風(fēng)洞中進(jìn)行。該風(fēng)洞為中型直流吹氣式風(fēng)洞(圖2)，實驗段長16 m，橫截面高1 m、寬1 m，風(fēng)洞頂板有0.5°的傾角。通過風(fēng)洞控制臺調(diào)控風(fēng)速大小和測量時間，風(fēng)速在0～40 m/s范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，邊界層厚度為30 cm。試驗主要利用了風(fēng)洞中間試驗段的風(fēng)蝕槽，槽長寬分別為1.5和0.45 m，面積為0.675 m2，下部中空，通過1套可以自由升降的支架來放置風(fēng)蝕原狀土。將野外采集的原狀土樣品在電子秤上稱量后，放入風(fēng)洞試驗段的風(fēng)蝕槽內(nèi)進(jìn)行風(fēng)蝕模擬試驗。將原狀土的原始地表朝上，保證樣品的長邊與風(fēng)洞軸平行，土壤樣品表面與風(fēng)洞底板齊平。集沙儀在試驗樣品下風(fēng)向的風(fēng)蝕槽中心位置安裝，集沙口正對風(fēng)的來向，收集不同高度(1、4、7、10、13、16、19、22、25和28 cm)的風(fēng)蝕物。為了保證試驗結(jié)果的有效性，試驗時風(fēng)洞的軸心風(fēng)速設(shè)計為8、12、16、20和24 m/s 5個等級，每個風(fēng)速的吹蝕時間均為30 min，試驗按照風(fēng)速由小到大的順序進(jìn)行。風(fēng)速采用皮托管與補(bǔ)償式微壓計組合測定，主要測定1、3、5、8、10、13、15、18、20、25和30 cm各高度的風(fēng)速。每個風(fēng)速吹蝕結(jié)束后取下原狀土箱再次稱量，用塑封袋收集集沙儀里的風(fēng)蝕物并進(jìn)行稱量。

風(fēng)蝕強(qiáng)度一般用風(fēng)蝕模數(shù)來表示，指的是土壤在單位面積、單位時間內(nèi)發(fā)生的風(fēng)蝕量。通過計算得到的風(fēng)蝕模數(shù)如表3所示。對于同一種耕作措施，風(fēng)蝕強(qiáng)度隨著風(fēng)速的升高而增加。在相同風(fēng)速下，傳統(tǒng)翻耕措施的風(fēng)蝕強(qiáng)度最大，玉米留茬和玉米秸稈覆蓋措施的風(fēng)蝕強(qiáng)度基本上都大于玉米留茬+覆蓋措施，可見保護(hù)性耕作措施可以降低土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度。傳統(tǒng)翻耕農(nóng)田由于頻繁地翻耕，導(dǎo)致農(nóng)田表層的土壤疏松，水分散失迅速，使得農(nóng)田土壤的含水率降低，風(fēng)蝕的發(fā)生頻率增加[14]。玉米留茬+覆蓋和玉米秸稈覆蓋措施表面有秸稈等覆蓋物，玉米根茬對土壤有固定作用，都能夠降低土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度，抑制土壤風(fēng)蝕。馮曉靜等[15]對北京周邊包括本研究區(qū)延慶在內(nèi)的典型農(nóng)田土壤風(fēng)蝕進(jìn)行野外監(jiān)測得到保護(hù)性耕作措施產(chǎn)生的風(fēng)蝕量小于傳統(tǒng)翻耕措施，可以推算出保護(hù)性耕作措施的風(fēng)蝕強(qiáng)度也小于傳統(tǒng)翻耕措施，同本研究風(fēng)洞試驗結(jié)果相同。4.2 風(fēng)蝕強(qiáng)度的影響因素

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3115779