土壤風(fēng)蝕及保護(hù)性耕作減輕沙塵暴的試驗(yàn)研究.pdf

1、該文通過野外觀測(cè)試驗(yàn)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),結(jié)合生態(tài)學(xué)、自然地理學(xué)、風(fēng)沙物理學(xué)等基本理論和方法,在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了較深入的研究和探討:1.將傳統(tǒng)耕作農(nóng)田、保護(hù)性耕作農(nóng)田、草地和沙地等4種地表同時(shí)作為土壤風(fēng)蝕及沙塵暴發(fā)生的下墊面,在同一時(shí)間、同一地域進(jìn)行系統(tǒng)的野外觀測(cè)試驗(yàn)研究,并得出如下研究結(jié)論:(1)保護(hù)性耕干什么農(nóng)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(nóng)田和沙地,具有較強(qiáng)的抗風(fēng)蝕性,因而可有效的抑制土壤風(fēng)蝕和減少土壤養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)

2、的損失.(2)經(jīng)測(cè)定,在150cm高度層以下沙地風(fēng)蝕物含量較大,但由于沙地地表顆粒組成以中砂粒和細(xì)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(fēng)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(chǎn)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(guān)系.不同地表和野外實(shí)際觀測(cè)試驗(yàn)結(jié)果表明,試驗(yàn)區(qū)沙塵暴的沙塵主要來(lái)源之一是裸露的傳統(tǒng)翻耕農(nóng)田.2.定量研究了保護(hù)性耕作防治農(nóng)田土壤風(fēng)蝕效應(yīng)和機(jī)理,首次提出了保護(hù)性

3、耕作防治土壤風(fēng)蝕和農(nóng)田揚(yáng)塵的重要作業(yè)參數(shù)指標(biāo):(1)土壤風(fēng)蝕量隨著作物秸稈殘茬高度的增加而逐漸減少,而且當(dāng)秸稈殘茬高度在30cm高度以上,地表土壤風(fēng)蝕量明顯減少;低于30cm,土壤風(fēng)蝕量顯著增加.(2)隨著秸稈殘茬覆蓋率的增加土壤風(fēng)蝕量逐漸減少,而且覆蓋率大于32.24﹪的農(nóng)田地表相對(duì)于覆蓋率20.56﹪的農(nóng)田,可以減少土壤風(fēng)蝕量60.06﹪;而相對(duì)于覆蓋率9.68﹪的農(nóng)田地表,可以減少土壤風(fēng)蝕量79.35﹪.(3)農(nóng)田地表粗糙度,隨作

4、物秸稈殘茬高度與覆蓋率的增加呈冪函數(shù)形式增加,粗糙度與高度的關(guān)系式指數(shù)的絕對(duì)值的平均值為0.42116,而與覆蓋率關(guān)系式指數(shù)的絕對(duì)值的平均值為0.39943,說明粗糙度對(duì)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(yàn)結(jié)果表土破壞率35﹪以下,可有效減少地表土壤風(fēng)蝕;>35﹪,加速土壤風(fēng)蝕,也加速土地的沙化.3.在對(duì)國(guó)內(nèi)外土壤風(fēng)蝕模型進(jìn)行深入分析基礎(chǔ)上,采用偏最小二乘回歸(PLS)建立了適合該試驗(yàn)區(qū)土壤風(fēng)蝕模型Ⅰ和保護(hù)性耕作防