土壤風蝕及保護性耕作減輕沙塵暴的試驗研究.pdf

1、該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)保護性耕干什么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

2、的損失.(2)經(jīng)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(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

3、耕作防治土壤風蝕和農田揚塵的重要作業(yè)參數(shù)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

4、物秸稈殘茬高度與覆蓋率的增加呈冪函數(shù)形式增加,粗糙度與高度的關系式指數(shù)的絕對值的平均值為0.42116,而與覆蓋率關系式指數(shù)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)建立了適合該試驗區(qū)土壤風蝕模型Ⅰ和保護性耕作防