【摘要】： 本文通過野外觀測試驗和風洞實驗，結合生態(tài)學、自然地理學、風沙物理學等基本理論和方法，在以下幾個方面進行了較深入的研究和探討： 1．將傳統(tǒng)耕作農田、保護性耕作農田、草地和沙地等4種地表同時作為土壤風蝕及沙塵暴發(fā)生的下墊面，在同一時間、同一地域進行系統(tǒng)的野外觀測試驗研究，并得出如下研究結論：(1)保護性耕作農田和草地土壤的含水量、覆蓋率和粗糙度等明顯高于傳統(tǒng)耕作農田和沙地，具有較強的抗風蝕性，因而可有效的抑制土壤風蝕和減少土壤養(yǎng)分和有機質的損失。(2)經測定，在150cm高度層以下沙地風蝕物含量較大，但由于沙地地表顆粒組成以中砂粒和細砂粒為主，因而在150cm高度層以上沙地的輸沙量低于其它三種地表。(3)土壤風蝕和沙塵暴的發(fā)生是特定的天氣背景和下墊面條件下的產物，與地表覆蓋度、地表土壤顆粒組成和耕作方式等有密切關系。不同地表和野外實際觀測試驗結果表明，試驗區(qū)沙塵暴的沙塵主要來源之一是裸露的傳統(tǒng)翻耕農田。 2．定量研究了保護性耕作防治農田土壤風蝕效應和機理，首次提出了保護性耕作防治土壤風蝕和農田揚塵的重要作業(yè)參數指標：(1)土壤風蝕量隨著作物秸稈殘茬高度的增加而逐漸減少，而且當秸稈殘茬高度在30cm高度以上，地表土壤風蝕量明顯減少；低于30cm，土壤風蝕量顯著增加。(2)隨著秸稈殘茬覆蓋率的增加土壤風蝕量逐漸減少，而且覆蓋率大于32.24％的農田地表相對于覆蓋率20.56％的農田，可以減少土壤風蝕量60.06％；而相對于覆蓋率9.68％的農田地表，可以減少土壤風蝕量79.35％。(3)農田地表粗糙度，隨作物秸稈殘茬高度與覆蓋率的增加呈冪函數形式增加，粗糙度與高度的關系式指數的絕對值的平均值為0.42116，而與覆蓋率關系式指數的絕對值的平均值為0.39943，說明粗糙度對秸稈殘茬高度的反映更靈敏。(4)耕作使表土破碎率加大，試驗結果表土破壞率35％以下，可有效減少地表土壤風蝕；＞35％，加速土壤風蝕，也加速土地的沙化。 3．在對國內外土壤風蝕模型進行深入分析基礎上，采用偏最小二乘回歸(PLS)建立了適合本試驗區(qū)土壤風蝕模型Ⅰ和保護性耕作防治土壤風蝕的預測模型Ⅱ，并利用試驗數據進行了驗證。兩個模型有效克服了變量間的多重相關性，并首次將不同類型地表和秸稈殘茬高度分別作為影響因子分別考慮進了模型Ⅰ和模型Ⅱ。模型的驗證結果表明，土壤風蝕量的預測值與實測結果基本吻合，初步證明建立的土壤風蝕預測模型，能夠預測和估算試驗區(qū)土壤風蝕情況和不同條件下保護性耕作農田土壤風蝕量情況，為風蝕預測和制定防治農田土壤風蝕措施提供了基礎。
【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：X171
【圖文】：

二個觀測點，每個觀測點分別距地表10cm、25cm、60cm、100cm、巧ocm高度層設置一個集沙盒，可對同一場風蝕事件進行同時觀測，二個觀測點采集到的十壤風蝕物，可以看作是二次重復。各種類型地表如圖2一2。(l)沙地。選在渾善達克沙地南端比較平坦的地段，測得地表覆蓋率為12.4%，主要植被是沙篙、沙棘。渾善達克沙地是內蒙古高原的一部分，在地質結構上屬于中蒙地槽〔72]。地勢由南向北緩緩降低，海拔大約在1000一130Om之間，地面起伏不大。氣候干早，尤其是春季風大降水少，地表受風蝕嚴重，土壤肥力低，沙層薄，系統(tǒng)的抗干擾能力比較弱，尤其是近代由于人口的增加，過大的牧業(yè)壓力和長期的持續(xù)利用，嚴重地損害了渾善達克沙地原本覆蓋良好的植被和十壤層，使脆弱的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遭到了嚴重的破壞。風沙活動頻繁而劇烈

:學位論文第三章不同類型地表特性野外觀側結果及分析魚魚魚魚里魚魚魚旦魚魚旦里旦魚旦旦魚旦旦里里旦旦魚旦旦里魚魚魚旦魚旦旦魚魚里魚魚里魚旦旦桿殘茬，這樣可以截留大量的冬春降雪(圖3一6中的a圖和b圖)，使降雪大量的覆蓋地表，在相同的氣溫條件下，保護性耕作農田的積雪比傳統(tǒng)耕作農田、草地、沙地上的積雪保留的時間更長，這也增加了保護性耕作農田的土壤含水量(圖3一6中的c圖和d圖)。所以，在同等的大風條件’卜，保護性耕作農田可以大大減少土壤風蝕和揚沙。圖3一6保護性耕作和傳統(tǒng)翻耕農田截留降雪及消融對比從圖3一6中的a圖和b圖可以看出，保護性耕作農田的作物秸稈殘茬具有有效的截留降雪的功能，可使冬春季節(jié)的降雪有效的覆蓋在農田之中。從圖3一6中的c圖和d圖可以看出，當傳統(tǒng)的秋季翻耕農田的殘雪基本融化盡，己裸露出了疏松的地表，而保護性耕作農田還有近30cm厚度的積雪。這些積雪融化后

【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 劉漢濤;陰山北麓保護性耕作地表抗風蝕效果的試驗研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2006年

相關碩士學位論文 前1條

1 李霞;農田帶狀間作留茬抗風蝕效應風洞模擬研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2006年

本文編號：2770610