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岩石边坡喷播植草护坡工程的抗侵蚀效应 总被引：10，自引：3，他引：7
利用人工模拟降雨试验,从泥沙与养分流失的角度,对岩石边坡喷播植草护坡工程抵抗降雨侵蚀效应进行了研究,对侵蚀量与降雨强度、坡度、播种量及草的生长发育程度之间的关系进行了定量分析,揭示了岩石边坡喷播植草护坡工程抵抗降雨侵蚀的特征.结果表明:除降低雨滴动能外,坡面草本植被层具有明显的分流作用,降低了到达坡面的有效降雨量;泥沙与养分侵蚀量随坡度和播种量的增大而减少,随降雨强度的增加而增大,侵蚀量与试验因子间存在显著的函数关系,且抵抗降雨效应随草的生长发育程度表现出明显的时间动态特征;在高雨强下,基质的泥沙与养分流失量仍处于较低水平,表明岩石边坡喷播植草护坡工程具有较好的抵抗降雨能力. 相似文献
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黄土高原植物根系增强土体抗剪强度的模型与试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu & Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型, 确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪试验测定的根系对土体抗剪强度的增强作用,进行边坡稳定性分析,发现4种植物造林边坡稳定性均高于裸坡,边坡安全系数平均提高4.38%,最大等效塑性应变平均减小50.08%,最大水平位移平均减小40.83%,最大竖向位移平均减小14.84%;4种植物措施中,荆条造林措施对浅表层土体的固土效果最佳。研究结论为评价造林边坡的稳定性,揭示根系固土的力学机理提供理论基础和科学依据。 相似文献
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[目的]研究草本植物根系对边坡浅层土体抗剪强度的影响规律。[方法]以阜新海州露天煤矿为工程依托,采用理论分析方法,建立了草本植物根系与土相互作用的力学模型,深化了草本植物根系固土改性的力学认识;采用直剪试验,选用马唐草与狗尾草为研究对象,研究了不同含根率与不同含水率共同作用下根-土复合体的抗剪强度及其相关参数的变化规律。[结果]根-土复合体的最佳抗剪强度与最优含根率相对应;2种草本植物根-土复合体抗剪强度随正压力的增加而增大,随含水率的增加而降低,在未达到含根率之前,随含根率增加而增大;根-土复合体黏聚力与抗剪强度变化规律相似,根系提高土体的抗剪强度主要体现在土体黏聚力的增加。[结论]该研究可为浅层边坡的固土稳定提供参考。 相似文献
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连续纤维丝加筋补强植生技术抗剪抗侵蚀研究 总被引：1，自引：0，他引：1
连续纤维丝补强土工法作为一种新型的土体改良技术,具有适用广泛、抗剪及抗侵蚀强且更易于植物生长等优点。通过直剪试验和边坡模型抗雨水冲刷试验,分别测定了不同纤维丝含量对加筋补强植生土抗剪切强度的影响及纤维丝对边坡稳定性的影响。直剪试验中共设置4种纤维丝加入量(0、100、200、300 g/m~2)和2种基质配方(以原料土为主要成分的配方A、以原料土和普通硅酸盐水泥为主要成分的配方B),边坡模型抗雨水冲刷模拟试验共设置了2种纤维丝加入量(0、300 g/m~2)和2种边坡坡度(30°、60°)。试验结果表明,纤维丝对2种基质配方均有较好的补强效果,且对配方A和配方B摩擦角■的影响程度均较小。对配方A而言,黏聚力C随着纤维丝加入量的增加呈现先增加后降低的趋势,当纤维丝用量为200 g/m~2时,C值达到最高;而对配方B而言,黏聚力C随着纤维丝加入量的增加呈现上升的趋势,纤维丝的最优投加量为300 g/m~2。在边坡模型抗雨水冲刷模拟试验中,纤维丝的加入有利于边坡的加筋补强。对于60°的陡坡而言,不加丝的边坡在418 s后即崩塌,而加入纤维丝的边坡在长时间内保持稳定。 相似文献
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阐述了岩质边坡生态防护植被现场及室内冲刷试验的试验目的，详细介绍了其试验方案及试验方法．通过对试验区草种生长情况的评判，对试验区草种与固土结构的不同组合在不同坡度条件下抗冲刷能力的测试，对适宜边坡防护的草种进行了比选，对不同草种及固土结构抗冲刷能力进行了探讨．通过对试验数据的分析，得到了不同草种与固土结构在不同降雨强度及不同坡度条件下与边坡冲刷的关系． 相似文献
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基于野外调查和室内试验分析,该文运用非线性有限元法分析了降雨条件下刺槐林边坡的应力应变情况。结果表明:降雨使得土壤含水量增加,基质吸力减小,边坡的抗剪强度降低,使原本稳定的边坡可能发生边坡失稳;土壤含水量增加,边坡坡角处向坡体内的水平位移集中带范围明显增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加,容易在应力水平变化梯度较大的地方形成滑落面,造成滑坡;林木根系将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,减小土体的应力集中;根系吸收坡体内的水分,使得坡体内非饱和区域含水量增加缓慢,对边坡稳定性有利。 相似文献
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石漠化区多花木蓝和双荚决明根土复合体抗剪特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
石漠化地区土壤易流失,植被恢复难度大。选取贵州石漠化区有代表性的灌木树种多花木蓝和双荚决明为研究对象,采用四联直剪仪对多花木蓝和双荚决明根-石灰土重塑试样进行直剪试验,主要分析了根径、法向压力和含水率对根土复合体抗剪特性的影响。结果表明:植物根系的存在对土体抗剪强度有积极作用,主要以加筋的形式增强土体的抗剪强度,以根径2～3 mm对石漠化地区固坡护坡效果较好。法向压力对复合体抗剪特性的影响最显著,因其影响复合体的密实性来间接影响抗剪强度,表现为法向压力越大,土体密实性越好,根土复合体抗剪强度越大。根土复合体的抗剪强度随含水率的增加呈先增加后减小的趋势,在含水率14.3%时,根土复合体抗剪强度最大,固土效果最佳。2种植物中,多花木蓝总体上较双荚决明更能增强土体抗剪强度。本研究可为石漠化地区边坡绿化和水土保持树种的筛选及根径大小的控制提供参考。 相似文献
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为明确稻麦轮作条件下连续秸秆还田配施秸秆腐熟菌剂对土壤性质及水稻产量的影响,采用大田定位实验的方法,以长江下游典型地区扬州市宝应县为研究区域,分析了稻麦秸秆连续5年全量还田以及还田配施快腐菌剂对耕地理化性状及水稻产量的影响特征。结果表明：1)秸秆长期全量还田有利于提升水稻产量,降低土壤容重和孔隙度,增加土壤有机质和速效钾含量增加;2)秸秆还田同时配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田增加水稻产量、改善土壤理化性质的作用;3)水稻与土壤容重呈显著负相关,与土壤孔隙度、有机质、有效磷和有效钾呈显著正相关。总之,秸秆还田有利于提高水稻产量、改善土壤性质,配施秸秆快腐菌剂能够进一步提升秸秆还田的有益作用。 相似文献
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应用１５Ｎ标记硫铵及稻草，实施了两者单施、配施的盆栽试验。结果表明：施入物料的Ｃ／Ｎ、稻草用量与稻草１５Ｎ的矿化率及吸收利用率呈反相关，与残留率呈正相关；随着施入物料Ｃ／Ｎ及稻草用量的增加，硫铵１５Ｎ的固定率及残留率相应提高，而吸收率则下降。施用占土重０．３１％～０．４６％的稻草，能提高设施土壤的全氮量。 相似文献
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不同土壤改良措施对植烟土壤理化性状的影响 总被引：11，自引：1，他引：10
通过田间小区试验,研究施用不同土壤改良措施(施用河砂、沸石、水稻秸秆、中草药药渣、腐熟有机肥)对植烟土壤理化性状的变化.结果表明:①不同土壤改良措施中除施用河砂外,均使土壤容重降低,孔隙度有不同程度的增加,施用沸石、水稻秸秆和中草药药渣对改善土壤通透性的作用较好,相比改良前土壤客重降低0.06g/cm3,孔隙度增加2.21％～2.86％;②不同土壤改良措施能有效降低土壤粘粒含量,同时增加砂粒含量,施用沸石和有机肥改善土壤质地粘重的效果优于其它处理;③不同土壤改良措施对土壤pH的影响较小,土壤有机质、全氟、速效磷含量均有不同程度的增加;④施用有机肥后显著增加土壤碱解氮含量,其余处理土壤碱解氮含量相比改良前土壤均降低;⑤施用沸石和中草药药渣处理后,土壤速效钾含量相比改良前减少,其余处理均有不同程度的增加. 相似文献
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[目的]研究稻秆与剩余污泥厌氧发酵产酸性能。[方法]在总固体浓度为20 g/L条件下,用一定比例的稻秆代替部分剩余污泥,构建共发酵产酸系统,探讨其有机物组分变化及其产酸特性。[结果]稻秆的投加能够促进多糖和蛋白溶出,提高SCOD含量,在发酵进行到第4天时,10%预处理稻秆处理和10%稻秆处理发酵体系中SCOD达到最高,分别为3 440和2 810 mg COD/L,与污泥对照相比,分别升高了72.0%和40.5%。与此同时,在发酵结束时,稻秆的投加虽没有增加VFAs积累量,但其在短期内能够促进VFAs转化,缩短发酵时间,在发酵进行到第6天时,与污泥对照组相比,10%预处理稻秆处理中VFAs积累量提升了70.1%。当VFAs积累量趋于稳定时,乙酸和丙酸占总酸的比例和从大到小依次为10%预处理稻秆处理、10%稻秆处理、污泥对照。[结论]稻秆的投加能够改善污泥厌氧发酵产酸性能,可为农业废物的资源化利用提供一种有效途径。 相似文献
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稻草及其循环利用后的有机废弃物还田效用研究 总被引：18，自引：0，他引：18
【目的】研究稻草及其循环利用后的有机废弃物还田对稻田土壤肥力、生态及经济效益的影响,为稻草等有机废弃物资源化再利用提供理论依据。【方法】以无肥(O)和纯施化肥(CK)为对照,设置稻草、菌渣、牛粪、沼渣与减量化肥配施处理(NPK+S、NPK+FD、NPK+CD和NPK+BD),研究4种有机废弃物还田对土壤理化性质、CH4和N2O排放、水稻产量及经济效益的影响。【结果】4种有机废弃物还田均可一定程度地降低土壤容重、增加孔隙度及提高土壤团聚体的稳定性,提高土壤有机质、速效养分的含量,从而提高了土壤肥力水平;有机废弃物与减量化肥配施处理与CK处理相比,早稻略有减产,晚稻略有增产且实际收入也有所增加,但差异均不显著,而产投比却明显高于CK处理;有机废弃物还田处理能不同程度地增大稻田CH4排放,其中NPK+S处理增幅最大,NPK+FD、NPK+BD处理较小,但均能显著降低N2O的排放;有机废弃物还田可以减少10%—20%氮、磷、钾化肥用量,同时处理有机废弃物6250—22500kg·hm-2,节约能源的同时又减小了环境污染威胁。【结论】兼顾生产、经济、生态环境等效益,建议在南方双季稻种植区采用稻草循环利用后的菌渣、沼渣与化肥减量配施还田。 相似文献
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【目的】紫色土坡耕地土壤侵蚀严重,研究土壤管理措施对不同侵蚀程度坡耕地耕层侵蚀恢复作用,为紫色土坡耕地耕层质量调控和坡耕地持续利用提供理论及实践依据。【方法】采用单因素方差分析（One-way ANOVA）检验各指标的差异显著性,研究不施肥（CK）、施化肥（F）、施生物炭+化肥（BF）3种土壤管理措施对侵蚀0 cm（S-0）、侵蚀5 cm（S-5）、侵蚀10 cm（S-10）、侵蚀15 cm（S-15）、侵蚀20 cm（S-20） 5个不同侵蚀程度坡耕地耕层土壤属性的恢复作用。【结果】（1）随侵蚀程度增加,土壤砂粒含量由38.1%—42.4%逐渐增至44.2%—46.4%,土壤黏粒含量由12.6%—14.8%逐渐减少至9.6%—11.0%;与S-0、S-5、S-10相比,S-15、S-20土壤容重显著增大;S-10侵蚀程度下,土壤抗剪强度最大,在8.71—9.56 kg·cm-2之间;F、BF处理下S-15侵蚀程度的土壤稳定入渗率、平均入渗率降幅均最大。（2）不同管理措施下坡耕地耕层土壤属性差异显著,BF处理下土壤砂粒含量小、黏粒含量最大,0—10 cm、10—20 cm土层土壤容重显著低于CK（P<0.05）,土壤总孔隙度、毛管孔隙度均显著高于CK、F处理;BF处理下土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率均最大,CK处理最小;与CK处理相比,BF处理土壤抗剪强度显著增大。（3）随侵蚀程度增加,土壤可蚀性K值显著下降,与S-0相比,S-20侵蚀程度下土壤可蚀性K值下降0.1960%—0.2192%;BF处理下土壤可蚀性K值最大,F处理次之,CK最小;S-10侵蚀程度下F、BF处理的K值均较CK增加幅度最大,分别增加0.0684%、0.1404%。【结论】施加生物炭+化肥在改善土壤物质组成、结构特征、提高土壤蓄渗性能等方面较单施化肥效果更为显著,可有效减轻紫色土坡耕地耕层土壤侵蚀,对侵蚀10 cm条件下的坡耕地耕作层（0—20 cm）土壤的改良效果最佳。 相似文献
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《农业科学学报》2016,(12)
Following a rice or wheat harvest, a large amount of crop residue(straw) is retained in fields. The straw is often incorporated into the soil in order to increase the soil organic carbon storage and to reduce soil erosion. However, it has become apparent that the incorporated straw can significantly alter soil shear properties, which can dramatically affect energy inputs for tilling and other soil management practices. In this study, laboratory-remolded wheat straw-soil samples were compared with field-collected straw-soil samples; we found high correlations for the cohesion(R~2=0.9084) and internal friction angle(R~2=0.9548) properties of the samples. Shear tests on rice and wheat straw with different moisture content levels clearly demonstrated the relatively higher shear strength of wheat straw compared to rice straw. The cohesion of remolded rice and wheat straw-soil samples exhibited an increasing linear trend with an increase in densities, whereas the internal friction angle data for these samples exhibited a quadratic trend. Overlapping the cohesion curves revealed that the wheat straw-soil and rice straw-soil samples had the same cohesion at a straw density of 0.63%. Similar results were obtained when the internal fraction angle curves overlapped; the resultant point of intersection was observed at a straw density of 0.46%. As a whole, the remolded sample methodology was found suitable to simulate the shear properties of soils sampled directly from fields. 相似文献
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连续施肥对土壤供肥和水稻吸肥的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
连续１０ａ不施肥的土壤仍保持一定的基本肥力．水稻从土壤吸收的养分三要素中有相当一部分通过稻茬、稻根自然归还土壤，这是水稻土保持一定养分水平的物质基础．随着生育期的进展，水稻植株的吸肥总量不断提高．施用化肥不但可提高植株三要素的含量，而且也提高植株吸肥总量，化肥配合增施有机肥（如猪粪或稻草）又有进一步增加植株吸肥强度和吸肥容量的效果．土壤中的速效养分含量随着水稻生育期的进展而逐渐减少．增施化肥有提高土壤中有效养分的作用，如再配施有机肥则有进一步提高的趋势．施肥１０ａ对土壤三要素产投比有明显影响． 相似文献
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在川西平原稻油轮作典型的砂质壤土区,设置不同秸秆还田方式(堆腐还田和直接还田)、灌溉方式(淹灌和有氧灌溉)和施氮水平(0、75、150、225 kg/hm2)的3因素裂区试验,分析秸秆还田与水氮管理对水稻氮素利用特征与土壤理化性质的影响.结果表明:秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻氮素积累、结实期(抽穗和成熟期)氮素转运与利用、稻谷产量及成熟期稻田耕层(0～20 cm)土壤脲酶活性、铵态氮和硝态氮质量分数均存在显著或极显著的互作效应;秸秆堆腐还田对水稻氮素利用和产量及土壤理化性质的调控作用显著高于秸秆直接还田的,同一水氮管理下,成熟期植株和籽粒氮积累量分别提高了9.7％～32.9％和7.5％～45.3％,增产7.3％～18.5％,各生育期的平均土壤脲酶活性提高4.8％～9.7％;同一秸秆还田和施氮量处理下,相比于淹灌处理,有氧灌溉能不同程度的提高产量和氮肥表观利用率,并能提高多数处理的氮肥农学利用率、土壤铵态氮和硝态氮质量分数及脲酶活性;同一秸秆还田和灌溉方式,随着氮肥用量的增加,水稻氮肥表观利用率、农学利用率、产量、各器官(除2017年成熟期的穗外)和植株的氮素积累量及抽穗至成熟期茎鞘的氮素转运量、转运率、贡献率、土壤脲酶活性和硝态氮质量分数均先增加,施氮量为150 kg/hm2时最高,继续增加施氮量,这些指标反而降低.本研究条件下,油菜秸秆堆腐还田和有氧灌溉与配施150 kg/hm2氮肥的综合管理模式可有效增强结实期土壤耕层脲酶活性,提高植株氮素积累量、结实期茎鞘的氮素转运量和转运率,从而促进水稻产量及氮肥利用率的同步提高. 相似文献