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黄河源高寒草甸高原鼠兔土丘的土壤风力侵蚀规律 总被引：1，自引：0，他引：1
为阐明高寒草甸退化区土壤风力侵蚀作用及土壤流失规律,以青海省河南县退化高寒草甸高原鼠兔土丘为研究对象,通过开展野外人工模拟风蚀试验,对不同风速下鼠丘土壤流失量及其养分流失规律进行分析和讨论。结果表明：（1）风蚀作用下土壤流失量均呈先快后慢的变化规律,风速从6.0 m/s逐步增加到12.0 m/s时,土壤流失量增长约6.3倍。（2）风蚀过程中鼠丘高度和直径随风蚀时间的变化较明显,其变化速率与土壤流失速率相对应,且风蚀促进土壤水分的蒸发速率,从而促进鼠丘的土壤可蚀量。（3）鼠丘土壤养分随风速和土壤流失量的增大而增大,即养分流失规律与土壤流失量的变化规律相同,其中土壤有机质、全钾、速效钾和碱解氮的流失量相对较大。研究结果表明风力侵蚀是加剧退化高寒草甸高原鼠兔爆发区土壤流失和养分贫瘠的重要因素之一。 相似文献
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[目的] 研究鼠丘土壤风蚀特征，揭示黄河源鼠害退化区鼠丘土壤风蚀机理，为进一步科学评判高寒草地鼠害退化区土壤流失特征提供科学依据。 [方法] 以黄河源区广泛分布的高原鼠兔和高原鼢鼠2类鼠丘为研究对象，并依据鼠丘土壤质地特征将其划分为草甸土鼠丘、沙化土鼠丘以及含砾石土鼠丘3类，在3～15 m/s风速范围内采用小型原位风蚀试验装置在9组风速试验(梯度为1.5 m/s)下探究鼠丘土壤风蚀量随风速变化的关系。 [结果] ①当风速超过9 m/s时，沙化土鼠丘土壤风蚀量的风蚀量最大，含砾石土鼠丘土壤风蚀量最小，且沙化土鼠丘土壤风蚀量与风速大小间呈幂函数的正相关，草甸土和含砾石土鼠丘土壤风蚀量与风速间呈指数函数的正相关，砾石对土壤风蚀的抑制作用明显。 ②高原鼠兔鼠丘土壤风蚀量大于高原鼢鼠鼠丘，且鼠丘土壤风蚀率随着风速的增加幅度较大，同等风速下鼠丘土壤风蚀率随风蚀时间的增加呈现先快后慢的趋势。 ③通过对流失的鼠丘土壤颗粒粒径分析，沙化土鼠丘土壤风蚀颗粒以砂粒为主，草甸土和含砾石土鼠丘土壤颗粒均以粉粒为主，流失颗粒组成与鼠丘土壤质地条件有关。 [结论] 黄河源鼠害退化区鼠丘土壤风蚀量随风速大小的变化关系与土壤质地条件、啮齿动物活动习性及其对土壤团聚体的破坏和土壤重组特征有关。 相似文献
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[目的]阐明高寒草甸不同类型退化秃斑地的土壤基本特征及其风蚀规律,揭示土壤物理力学特性与土壤风蚀之间的交互影响作用,进而为黄河源区生态植被的修复和保护提供理论依据。[方法]以黄河源7种草甸退化秃斑地及高原鼢鼠鼠丘为研究对象,结合野外调查和原位试验,对不同秃斑地土壤物理力学特征、土壤风蚀规律的差异性及土壤风蚀量与可蚀性因子间的关联度和相关性等进行了分析和讨论。[结果](1)不同退化秃斑地土壤基本物理力学特性指标差异较显著,7种秃斑地的平均土壤含水率、密度、紧实度和黏聚力分别是高原鼢鼠鼠丘的1.3倍、2.6倍、14.2倍和5.0倍,秃斑地中风毛菊的恢复生长对土壤的保水固土能力最强,香薷草和臭蒿相对较弱。(2)风蚀60 min后高原鼢鼠鼠丘土壤的总流失量是退化秃斑地的1.3～4.4倍;风蚀量的增加幅度随风蚀时间呈先增后减的趋势,风蚀作用的前5～10 min是土壤风蚀的敏感期;不同退化秃斑地土壤风蚀量与植被恢复类型有关,且与土壤物理力学指标值之间呈反比例关系。(3)退化秃斑地土壤风蚀量与植被覆盖度、土壤含水率和土壤紧实度之间均呈线性负相关关系,与土壤黏聚力间呈指数函数负相关关系;土壤风蚀量与覆... 相似文献
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东北黑土区农田土壤风蚀的影响因素及其数量关系 总被引：2，自引：2，他引：2
为明确东北黑土区农田土壤风蚀的主要影响因素,通过室内模拟试验,对比分析了黑土在不同风速(5~14m/s)、土壤含水量(2%~11%)以及秸秆覆盖率(0~80%)下的风蚀速率差异,进而分析了风蚀速率与各因素之间的数量关系。结果表明,黑土起沙风速略大于5m/s,其风蚀速率随风速增大呈指数增加,风速14m/s(含水量2%)时的风蚀速率比8m/s时增加了11.6~42.7倍。黑土风蚀速率随土壤含水量升高呈先增加后降低趋势;在土壤含水量小于5%时随含水量升高而逐渐增加,至含水量5%时达到峰值并逐渐降低,至含水量11%时接近零。秸秆覆盖显著降低了黑土风蚀速率,二者成近似指数函数关系;秸秆覆盖率20%(含水量2%)时的风蚀速率比无覆盖减少了72.6%~92.3%,但秸秆覆盖率由20%增加至80%(含水量2%)后风蚀速率仅降低了0.02~1.20g/(m2·s),幅度有限。研究表明,风速、土壤含水量以及秸秆覆盖率均可显著影响东北黑土区农田土壤风蚀速率,其权重依次为风速土壤含水量秸秆覆盖率。 相似文献
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作物残茬与生物篱组合对减轻土壤风蚀的作用 总被引：4，自引：2，他引：2
为了探究中国北方农牧交错带冬春风蚀季节生物篱与作物残茬组合对间作裸露秋翻地的防护作用,采用风蚀圈和野外移动式风洞试验的方法对研究区土壤风蚀情况进行监测,利用PC-3型自动气象站进行风速测定。结果表明,油葵秆生物篱减小了间作裸地近地面风速,提高了地表粗糙度;从防风蚀效果看草谷子茬优于油葵秆生物篱;在距油葵秆生物篱或草谷子茬下风向裸地不同位置处,土壤风蚀量基本呈先增加后减小的单峰曲线变化趋势,在4 m左右土壤风蚀量最大,在篱和茬的双重保护下,距茬5 m处发生了风积现象;土壤风蚀量降低率基本呈“V”字型分布;土壤风蚀模数随风速增大而增加,在生物篱的保护下5～15 m/s风速时土壤风蚀降低率为5.03%～20.53%。因此,油葵秆生物篱具有防风蚀作用,而且与草谷子残茬组合对间作裸地会起到更好的固土防蚀作用。 相似文献
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内蒙古农牧交错区农耕地土壤风蚀规律的风洞试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
该研究采用室内风洞试验,在不同风速、坡度及土壤含水量条件下,对两种不同质地土壤的风蚀规律进行了研究.研究结果表明,土壤风蚀量随风速的增加而增加,并存在临界风速,当风速大于此临界值时风蚀量急剧增加,但土壤的质地不同,其风蚀量增大的幅度亦不相同;同时两种土壤的风蚀量存在临界坡度,当吹蚀坡度超过此临界值时风蚀量随着坡度的变化又增加变为减少,壤土的临界坡度为20°,砂壤土10°.增加土壤含水量可以显著降低土壤的风蚀量,对于扰动土,壤土和砂壤土均存在一个5%的临界土壤含水量,当土壤含水量大于临界值时,两者的风蚀量随着含水量的增加而减少的程度明显增强,且壤土的风蚀量总体上高于砂壤土.对于未扰动土,壤土和砂壤土的风蚀量随土壤含水量的降低而增加的趋势均不明显,特别是对于壤土,当土壤含水量相同时扰动土的风蚀量明显大于来扰动土的风蚀量,说明减少表层土壤的扰动可以显著抑制土壤风蚀的强度. 相似文献
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东北黑土地土壤风蚀风洞模拟试验研究 总被引：3，自引：5，他引：3
东北黑土区耕地土壤疏松,抗侵蚀能力弱,在大风天气下易产生土壤风蚀.针对东北黑土区突泉县农田黑土风蚀过程中主导因子对风沙流结构及风蚀量的影响特征进行风洞模拟试验.研究表明:黑土风沙流风速廓线呈对数函数分布,风沙流中土壤颗粒运动对风速的影响主要集中在80 mm高度以内,黑土风沙流断面风蚀物含量随高度增加呈指数递减趋势;随风速增大黑土风沙流高度呈对数递增;黑土土壤风蚀量随风速增大呈指数递增趋势.得出黑土风蚀的临界表层土壤(2 cm深度内土壤)含水量为7％,表层土壤含水量大于7％的地表难以发生风力侵蚀;风蚀量与土壤表层含水量在临界土壤含水量范围内符合对数分布;黑土土壤风蚀强度随风速增大呈幂函数递增. 相似文献
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三种网格的农田防护林防止土壤风蚀的效应研究 总被引：8，自引：0，他引：8
在山东省夏津县黄河故道冲积沙地建立土壤风蚀试验区,采用标尺法对3种网格的农田防护林和对照地的土壤风蚀量进行观测,测定结果表明:农田防护林网可明显减少风蚀损失,其中,130m×300m林网相对于对照减少土壤风蚀量81%,260m×300m林网相对于对照减少78%,300m×400m林网相对于对照减少75%,即随着网格面积的增加对风蚀量的影响越来越小。同时,土壤风蚀程度与测定期间日平均风速>4 m/s的出现频率有密切关系,土壤风蚀量与风速之间的最佳拟合关系为幂函数关系,二者之间呈正相关关系,相关系数在0.95以上。黄河故道冲积沙地农田防护林网对5.0~5.9 m/s范围内的风速引起的土壤风蚀防治效果最好。 相似文献
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高寒草甸区高原鼢鼠新生土丘水土流失特征 总被引：2，自引：0，他引：2
高原鼢鼠是青藏高原的优势地下啮齿动物,掘洞造丘是其独特的行为之一。高原鼢鼠新生土丘属于次生裸地容易导致水土流失,研究高原鼢鼠新生土丘水土流失对于合理评价其对生态系统的影响具有重要意义。利用径流小区法和风蚀桥法,测定不同地形(平地和坡地)、不同直径大小(大土丘:直径75 cm,中等土丘:直径50～75 cm,小土丘:直径50 cm)单位面积新生土丘年土壤流失量和有机质流失量,并比较经过1年侵蚀后的土丘与无土丘草地表层(0—10 cm)土壤粒径组成、含水量和营养成分,旨在明确高原鼢鼠不同大小和不同分布的土丘的水土流失状况。结果表明:(1)研究区平地和坡地新生土丘单位面积年均土壤流失量分别为4 039.91,3 731.79 g/m~2,单位面积年均土壤有机质流失量分别为266.83,252.76 mg/m~2,土壤侵蚀级别为中度侵蚀;(2)土丘表层土壤粒径0.25 mm和5 mm的团聚体含量均显著小于无土丘草地(P0.05),0.25 mm的团聚体含量显著大于无土丘草地(P0.05);(3)土丘表层土壤肥力和土壤含水量均显著小于无土丘草地表层土壤(P0.05);(4)雨季坡地新生土丘单位面积泥沙流失量显著高于平地新生土丘(P0.05)。风季平地风蚀厚度大于坡地风蚀厚度,分别为4.33,3.62 cm;(5)风季不同丘型土丘的侵蚀厚度表现为大土丘小土丘中土丘,分别为5.50,3.59,2.82 cm。研究认为高原鼢鼠新生土丘会导致高寒草甸风蚀和水蚀发生,且不同地形和不同大小的土丘水土流失情况各异。 相似文献
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水蚀风蚀交错带灌丛沙堆形态演替及水养特征变化 总被引：1，自引：1，他引：0
灌丛沙堆是水蚀风蚀交错带典型的风积地貌景观。在黄土高原典型水蚀风蚀交错带,选择4种常见不同大小级的灌丛沙堆(小、中、大型和枯死灌丛沙堆),对灌丛沙堆的基本形态、土壤特性、差异性及相关性进行定量分析。结果表明:(1)灌丛演替变化显著影响沙堆发育,随着灌丛生物量的增加,沙堆体积也增大,当灌丛演替到稳定阶段时灌丛沙堆的发育也趋于稳定(P0.05)。(2)灌丛沙堆的固沙量、高度及土壤容重因位置而异,灌丛沙堆主根处的固沙量和高度均为最大,边缘处相对较小,土壤容重反之。(3)枯死、大、中和小型灌丛沙堆土壤的有机质含量分别是裸地的1.54,1.92,1.46,1.30倍;土壤湿度分别是裸地的2.05,1.93,1.79,1.52倍。(4)灌丛沙堆边缘与主根3/4处水分、养分含量高于灌丛内其他位置。 相似文献
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为研究高速公路边坡风力侵蚀的规律,选择银武高速公路同心至固原段为研究区段,通过10个小区的风蚀数据,对比分析了不同边坡的平均风蚀量,探讨了不同边坡的侵蚀规律。结果表明,土壤含水率可以不同程度地减少边坡的平均风蚀量。不同边坡土壤风蚀量有明显的差异,而且没有任何措施的松散堆积物的土壤风蚀量明显大于其它边坡。六棱砖防护措施防风效益最好,拱形框架梁防风效益次之,采用机械压实的办法防风效益最差。在降低土壤风蚀起始风速单方面,六棱砖相比拱形框架梁和机械压实更有效。 相似文献
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Chun-Lai Zhang Xue-Yong Zou Ping Yang Yu-Xiang Dong Sen Li Xin-Hu Wei Shuo Yang Xing-Hui Pan 《Soil & Tillage Research》2007,94(2):269-282
The soils of alpine meadows and alpine grassland steppes, aeolian soils, coarse-grained soils, and farm soils cultivated from alpine grasslands in Tibet are typical soils that are suffering from different degrees of soil erosion by wind. Based on field investigations, wind tunnel experiments, and a 137Cs trace study, this work tested the erodibility of these soils by wind, simulated the protective functions of natural vegetation and the accelerative effects of damage by livestock, woodcutting, and cultivation on erosion, and estimated erosion rates from 1963 to 2001. The results indicated that alpine meadows have the strongest resistance to wind erosion, and that undamaged alpine meadow soils generally sustain only weak or no wind erosion. Alpine grassland steppes with good vegetation cover and little damage by humans exhibit good resistance to wind erosion and suffered from only slight erosion. However, soil erodibility increased remarkably in response to serious disturbance by livestock and woodcutting; wind erosion reached 33.03 t ha−1 year−1. The erodibility of semi-stabilized aeolian soil and mobile aeolian soil was highest, at 52.17 and 56.4 t ha−1 year−1, respectively. The mean erosion rates of coarse-grained soil with various levels of vegetation coverage and of farm soil were intermediate, at 45.85 and 51.33 t ha−1 year−1, respectively. Restricting livestock, woodcutting, and excessive grassland cultivation are the keys to controlling wind erosion in Tibet. In agricultural regions, taking protective cultivation and management to enhance surface roughness is a useful way to control wind erosion. 相似文献
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模拟降雨条件下地表起伏对产流产沙的影响 总被引：1，自引：2，他引：1
揭示地表起伏形态对产流和产沙的影响及作用机理,为蓄水保土、调节径流和控制径流提供参考依据。通过野外人工模拟降雨试验,在3种降雨强度(60,90,120 mm/h)下,分析了5种起伏的地表(单凸起、单凹陷、凹凸相间、凹凸相连、光滑)坡面的产流产沙情况。结果表明:(1)在3种雨强下,5种地形的初始产流时间表现为:光滑地表单凸起地表单凹陷地表凹凸相间地表凹凸相连地表,且产流越早的地表其产流量和径流系数也越高;(2)在3种雨强下,5种地表的次降雨产沙量和产沙强度由小到大依次为:凹凸相连地表凹凸相间地表单凹陷地表光滑地表单凸起地表,产沙强度越大的地表其产沙过程越不稳定;(3)与光滑地表相比,地表凸起会加剧土壤流失,地表凹陷会减轻土壤流失,且凸起和凹陷组合的地表其减轻土壤流失的效应更显著;(4)降雨强度的增大会削弱不同地表起伏对产流产沙的影响。研究结论为地表起伏类型对坡面产流产沙有重要影响,光滑地表最易产生径流,凸起地表土壤流失最严重,凹凸相连地表蓄水保土效益最好。 相似文献
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东北地区不同耕作方式农田土壤风蚀特征 总被引：4，自引：3，他引：4
为探究不同耕作方式农田土壤风蚀特征,揭示风蚀对表层土壤理化性质及养分含量的影响,以东北地区典型农田土壤(黑土和风沙土)为研究对象,通过野外集沙仪定点监测与室内理化分析等方法,对不同耕作方式(垄作、免耕)和不同地表覆盖措施(无覆盖、留茬、覆盖)下的土壤风蚀特征展开研究。结果表明:(1)风沙土的输沙量显著高于黑土,在0—100cm高度范围内风沙土的输沙量平均为黑土的168倍。随高度的上升输沙量急剧减少,其中0—10cm输沙量最大,占总输沙量的50%以上,40cm以上则无明显风蚀物;(2)不同耕作方式下,免耕农田土壤风蚀输沙量较垄作样地减少了66.0%~94.1%;而相同耕作措施下,不同地表覆盖的输沙量表现为无覆盖>留茬>覆盖,与无覆盖相比,留茬及秸秆覆盖下的输沙量可以减少90.3%~99.4%;(3)受风蚀影响,表层土壤颗粒、有机质及养分流失严重,其中风蚀物的砂粒含量是表层土壤的1.06~1.42倍,且10—20cm风蚀物中有机质、全氮和全磷含量均比表层土壤高;(4)通过修正风蚀方程(RWEQ)估算得出,垄作无覆盖(RTNF)风蚀模数高达181.7~86582.9t/(km^2·a),风蚀剧烈,而免耕覆盖(NTF)的风蚀模数仅为9.89t/(km^2·a),为微度风蚀。研究显示垄作及无覆盖方式下农田土壤风蚀程度剧烈,加剧了表层土壤颗粒和养分流失的风险,而免耕和地表覆盖能有效缓解风蚀危害。 相似文献
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《Land Degradation \u0026amp; Development》2017,28(5):1538-1548
Ants are important soil engineers, affecting the structure and function of ecosystems. To address the impacts of ants (Camponotus herculeanus ) on the properties of an alpine meadow ecosystem of Qinghai–Tibet Plateau, we investigated the effects of ant mounds on plant biomass, soil physicochemical properties, microbial diversity, and functions. We found that the total biomass of plant community was significantly greater in ant mound periphery. Plant species richness in ant mounds was reduced compared with that of control plots without ant mounds. Significant changes in physicochemical properties of soil were also observed. Soil organic matter, total nitrogen, available phosphorous, total potassium, and available potassium increased in ant mound soil due to the excavation activities by ants as well as the accumulation of organic matter and other nutrients during mound construction. For example, roots/soil contents (g/g) and soil moisture in ant mound soils were lower than those in controls. Microbial community composition and microbial biomass were clearly changed in ant mound soils. BIOLOG analysis further indicated that the functional diversity of the microbial community of ant mound soil increased and differed from that of controls. This study indicates that ant‐induced modification of soil properties indirectly influences plant biomass and species composition, and ant mounds have different microbial communities from those of control soil. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献