【摘要】：我國河北壩上地區(qū)受春秋季大風(fēng)影響,土壤風(fēng)蝕和揚塵排放問題尤為嚴重,近年來該地區(qū)主要依靠營建防護林來治理相關(guān)問題,較少有研究涉及土壤結(jié)皮對土壤風(fēng)蝕和揚塵排放的影響。本研究針對這一問題,以生物土壤結(jié)皮為研究對象,利用單因素實驗設(shè)計方法進行了生物結(jié)皮的人工培育、風(fēng)洞實驗和野外風(fēng)蝕揚塵驗證。結(jié)果表明:(1)藻結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮的蓋度和厚度增長與培養(yǎng)時間呈正相關(guān)關(guān)系,藻結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮的短期快速培養(yǎng)最優(yōu)措施均為:2天一次澆水+有營養(yǎng)液處理;長期培養(yǎng)最優(yōu)措施均為2天一次澆水+無營養(yǎng)液處理;培養(yǎng)期30-60天內(nèi)營養(yǎng)液對生物結(jié)皮發(fā)育作用最大,培養(yǎng)期60-90天內(nèi)水分對生物結(jié)皮發(fā)育作用最大。(2)從防風(fēng)方面來說,0-10cm高度范圍內(nèi),生物結(jié)皮對其上氣流速度影響最為顯著,在此高度范圍內(nèi),表現(xiàn)為裸地風(fēng)速藻結(jié)皮風(fēng)速苔蘚結(jié)皮風(fēng)速,當高度10cm時,表現(xiàn)為藻結(jié)皮風(fēng)速苔蘚結(jié)皮風(fēng)速裸地風(fēng)速。生物結(jié)皮的摩阻風(fēng)速隨風(fēng)速增大而增大,空氣動力學(xué)粗糙度隨風(fēng)速增大而減小,其中藻結(jié)皮在蓋度50%時空氣動力學(xué)粗糙度與裸地接近。從固沙方面來說,生物結(jié)皮固沙能力隨蓋度增大而增大,與裸地相比,當結(jié)皮蓋度75%時,固沙能力達到了最大值,藻結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮的風(fēng)蝕速率分別降低了 0.47g/m2/s和0.38g/m2/s;(3)藻結(jié)皮在蓋度為10-25%條件下TSP、PM10、PM2.5和PM1顆粒物排放通量達到了最小值,分別為 2722.69mg、1990.32mg、1530.56mg 和 1121.75mg,在50-75%蓋度條件下顆粒物排放通量達到了最大值,7350.23mg、6489.53%、5898.10mg和4375.05mg。苔蘚結(jié)皮在蓋度為50-75%條件下四種顆粒物排放通量達到了最小值,分別為 1250.79mg、681.05mg、286.21mg 和 161.33mg,在 75-100%蓋度時顆粒物排放通量達到了最大值,分別為 2954.86mg、2102.02mg、1458.50mg 和 997.08mg。與裸地相比,苔蘚結(jié)皮對四種顆粒物排放通量分別能夠降低2499.47mg、2206.58mg、2053.93mg和1614.78mg,藻結(jié)皮的顆粒物排放通量比裸地分別增加了 454.95mg、505.17mg、496.39mg 和 427.14mg。
【圖文】：

邐規(guī)上地區(qū)生物結(jié)皮防治風(fēng)蝕揚塵的試驗研究邐逡逑２研究區(qū)概況逡逑２．１地理位置逡逑張北縣位于河北省西北部壩上地區(qū)（４１°０３＇？４１°２７＇Ｎ，１１４°２０＇？１１４°５８＇Ｅ），轄４逡逑個鎮(zhèn)，１６個鄉(xiāng)，總面積４１８５ｋｍ２，海拔１３１８？１４９８ｍ，總?cè)丝阱澹常啡f，屬于典型的農(nóng)逡逑牧交錯區(qū)。該區(qū)域處于內(nèi)蒙古高原－燕山山地－華北平原的過渡區(qū)，位于全國北部１１省逡逑區(qū)的萬里風(fēng)沙線中，東西寬，南北方向較窄，內(nèi)蒙古風(fēng)沙極易通過此處入侵京津地區(qū)。逡逑張北縣與張家口市的康保縣、尚義縣、沽源縣、察北管理區(qū)、塞北管理區(qū)及承德市的逡逑圍場滿族蒙古族自治縣、豐寧滿族自治縣，內(nèi)蒙古克什克騰旗和多倫縣的一部分共同逡逑稱為壩上高原，上壩之后又稍低下，呈典型的波狀高原地貌，較為寬廣平坦，西部地逡逑區(qū)地勢較低，最低處海拔１３００ｍ；壩下的地勢山水重復(fù)，道路崎嶇非常險。這里是內(nèi)逡逑陸流域與外流域的交接帶，，東部季風(fēng)區(qū)向非季風(fēng)區(qū)的過渡地帶，半濕潤地區(qū)向干旱地逡逑區(qū)的過渡地帶，耕種農(nóng)業(yè)向畜牧農(nóng)業(yè)的逐漸過渡地帶。逡逑

邐現(xiàn)上地區(qū)生物結(jié)皮防治風(fēng)蝕揚塵的試驗研究邐逡逑測量，利用打孔器在每個土槽內(nèi)取三個結(jié)皮小樣，并測量厚度進行平均，即可得到該逡逑土槽內(nèi)所培養(yǎng)結(jié)皮的厚度值。逡逑３．３．２風(fēng)蝕揚塵的風(fēng)洞實驗逡逑１）風(fēng)洞概況逡逑風(fēng)洞實驗是在北京師范大學(xué)位于房山綜合實驗基地的風(fēng)沙環(huán)境與工程實驗室內(nèi)逡逑進行。風(fēng)洞屬于直流吹氣式風(fēng)洞，其組成部分包括風(fēng)扇、擴展段、整流段、收縮段、逡逑邊界層發(fā)展段、實驗段和皮托管等，全場３４．４ｍ，其中實驗段長度為１６ｍ。風(fēng)洞內(nèi)風(fēng)逡逑速可調(diào)范圍為ｌ－４０ｍ／ｓ，風(fēng)速采用皮托管連接微壓計進行測量，邊界層厚度約為１２０ｍｍ。逡逑風(fēng)洞示意圖如圖２－１所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S157

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本文編號：2675366