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保护性耕作防治土壤风蚀的试验研究

土壤风蚀沙化已成为北方旱区农业可持续发展最为突出的问题,加强农田保护迫在眉睫。经过多年研究,我国已建立一套具有中国特色的旱地保护性耕作体系,并对保护性耕作技术和机具方面进行了大量研究,取得了显著的成果。但目前仍缺乏对保护性耕作防风蚀方面的系统研究;缺乏深入细致地对保护性耕作体系防止风蚀机理的研究;缺乏对保护性耕作体系的定量模拟研究。另外缺乏用于农田土壤风蚀观测的采沙设备的研制。针对上述问题,参照国内外经验,本文主要进行了如下研究:1.基于国外几种风沙采集设备,结合我国实际情况研制了“中农”沙尘采集仪,其结构简单,操作方便,能够自动调整进沙口方向,能够在同一位置点采集不同高度的沙样,可以在田间进行长期的风蚀观测;在风洞内对其进行了性能校正,结果表明,沙尘采集仪满足等动力特性要求,采集率为85.6%,适用于采集以跃移形式运动的土壤颗粒。此项研究在国内尚属首次。2.建立了免耕覆盖、耙地覆盖、免耕无覆盖和传统耕作四种处理方式的风蚀试验区  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国农业大学
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土壤风蚀及保护性耕作减轻沙尘暴的试验研究

本文通过野外观测试验和风洞实验,结合生态学、自然地理学、风沙物理学等基本理论和方法,在以下几个方面进行了较深入的研究和探讨:1.将传统耕作农田、保护性耕作农田、草地和沙地等4种地表同时作为土壤风蚀及沙尘暴发生的下垫面,在同一时间、同一地域进行系统的野外观测试验研究,并得出如下研究结论:(1)保护性耕作农田和草地土壤的含水量、覆盖率和粗糙度等明显高于传统耕作农田和沙地,具有较强的抗风蚀性,因而可有效的抑制土壤风蚀和减少土壤养分和有机质的损失。(2)经测定,在150cm高度层以下沙地风蚀物含量较大,但由于沙地地表颗粒组成以中砂粒和细砂粒为主,因而在150cm高度层以上沙地的输沙量低于其它三种地表。(3)土壤风蚀和沙尘暴的发生是特定的天气背景和下垫面条件下的产物,与地表覆盖度、地表土壤颗粒组成和耕作方式等有密切关系。不同地表和野外实际观测试验结果表明,试验区沙尘暴的沙尘主要来源之一是裸露的传统翻耕农田。2.定量研究了保护性耕作防治农田...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

甘肃农业大学
甘肃农业大学

保护性耕作对春麦区冬小麦农田土壤风蚀影响的研究

土壤风蚀是指松散的土壤物质被风吹起、搬运和堆积的过程以及地表物质受到风吹起的颗粒的磨蚀过程,其实质是在风力的作用下,表层土壤中的细颗粒和营养物质的吹蚀、搬运与沉积的过程。我国受土壤风蚀及土地沙漠化影响的面积占国土总面积的1/2以上,主要分布于北方干旱、半干旱地区。甘肃河西走廊是我国荒漠化最严重的地带之一,这些地区大面积种植春小麦,耕地长期采用铧式犁翻耕等传统耕作技术,土壤表土细碎,冬春裸露休闲,在西北季风的强劲作用下,极易扬尘,成为沙尘暴的重要源头。本文通过田间试验和室内风洞模拟试验研究了春小麦改种冬小麦并采用少免耕、秸秆覆盖和秸秆翻压等保护性耕作措施条件对土壤风蚀因子的影响及其之间的相互关系。得出以下主要结论:1.气候因素对农田土壤风蚀的影响位于河西走廊东端的武威市凉州区,风蚀气候因子指数呈单峰曲线变化,秋冬两季最弱,春季(3、4、5月)最强。全年的最大风速出现在3、4、5月份,风速均超过10.0m/s。春季降水稀少,空气相对...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古农业大学
内蒙古农业大学

阴山北麓保护性耕作地表抗风蚀效果的试验研究

中国北方干旱、半干旱地区是荒漠化发展最快、生态环境最为脆弱和人民生活较贫困的典型风蚀沙化区。土壤风蚀沙化已经成为制约当地农业可持续发展最为突出的问题。本文以阴山北麓的武川县农田地表为研究对象,利用移动式风蚀风洞在野外实地对传统耕作和保护性耕作农田地表的抗风蚀能力进行了试验研究。通过对播种作业前后传统耕作和保护性耕作地表分别在各种风速的净风和挟沙风吹蚀下的输沙量及其空间分布和空气动力学粗糙度进行对比研究,对相应耕作措施的抗风蚀效果进行了评价,验证了保护性耕作的抗风蚀作用,从而为试验区的保护性耕作措施(包括残茬高度和植被覆盖率等重要参数)的选取提供了科学依据。1.农田地表在各种风速情况下,土壤颗粒主要集中在近地表层内运动。输沙量和扬起沙尘的高度随风速的增加而增加,随着作物秸秆残茬高度和覆盖率的增加而降低。传统耕作约以垄高为界,保护性耕作约以植被高度为界,下层气流受植物单体的影响强烈,输沙量在垂直高度上的分布随植被层特征的变化呈现明显...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

黄土高原不同防护类型农田土壤风蚀防控效应研究

土壤风蚀荒漠化是当前人类面临的重大全球性环境问题,困扰着人类社会的生存和发展。而风沙运动所引起的土壤风蚀是沙质荒漠化主要表现形式之一。本文以黄土高原土壤风蚀区农田耕地、防护林地和退耕还林还草地为研究对象,采用野外定点试验、定位观测和室内分析相结合的方法,利用PC-3型多通道可移动式自动气象站和梯度沙尘集沙器对不同植被模式的农田进行观测。主要研究内容如下:(1)研究区大风和沙尘暴发生的时空分布特征:根据该区近半个世纪的气象资料,分析土壤风蚀发生发展的趋势,确立引起风蚀发生的大风日数和沙尘暴的时空分布特征,为土壤风蚀防控措施的设计和布置提供理论依据。(2)保护性耕作措施对土壤风蚀防控的研究:按田间作物生长季节情况分作物生长季节防控和农田休闲季节防控两部分内容。在作物生长季节,播种前后和作物生长初期是风蚀发生的高发期,采用不同耕作措施来改变下垫面状况,增加地表粗糙度和覆盖度,提高土壤表层湿度,增强土壤颗粒之间的凝聚力,提升临界摩阻速度...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

毛乌素沙地南缘保护性耕作试验研究

近年来,由于沙尘暴的频繁发生,以防治北方农田土壤风蚀为重点的风蚀荒漠化研究日益被重视起来。研究表明,干旱地区农田是风蚀和沙尘暴形成的主要策源地之一,也是我国防沙治沙的薄弱环节。因此,它已成为现今风蚀防治的主要研究对象和前沿领域。靖边县北部风沙区属农牧交错过渡区,生态环境脆弱,加之传统的农业耕作技术措施,导致冬春季节农田土壤裸露,农田土壤干燥,很容易发生土壤风蚀。因此,寻求合理的保护性耕作技术,来改变传统的耕作方式,以达到高产和防治土壤风蚀“双赢”的目的,是发展生态农业治理土地沙漠化、实现区域农业生产持续发展和改善当地生态环境的有效途径。本文在对靖边县北部风沙区20年气候因子及土壤养分变化特征调查研究分析的基础上,以靖边县杨桥畔乡示范农场为依托,开展了保护性耕作的野外田间定位观测试验,选用了玉米免耕、秸秆覆盖、覆膜和传统翻耕4种耕作措施的田间试验研究;在冬小麦引种成功的基础上,开展了冬小麦免耕、覆膜和翻耕的田间试验研究。并利用风洞...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>