作物殘茬生物籬防治農(nóng)田土壤風(fēng)蝕及其影響機(jī)理研究——以陰山北麓農(nóng)牧交錯帶為例.pdf

1、針對陰山北麓農(nóng)牧交錯帶旱作農(nóng)田嚴(yán)重風(fēng)蝕沙化問題及野外土壤風(fēng)蝕缺乏定量監(jiān)測方法的現(xiàn)狀，在典型栗鈣土風(fēng)沙區(qū)武川縣選擇草谷子、莜麥、油菜等作物茬口，安排不同寬度和殘茬高度的殘茬帶與裸露帶間作試驗，采用野外觀測、室內(nèi)風(fēng)洞模擬和野外移動式風(fēng)洞原位測試相結(jié)合的方法，配合表土風(fēng)蝕量定量測定裝置，對研究區(qū)的風(fēng)蝕模數(shù)和風(fēng)蝕(積)量進(jìn)行監(jiān)測，統(tǒng)計分析帶狀間作寬度、殘茬高度與風(fēng)蝕量的相關(guān)關(guān)系，對作物殘茬與秋翻裸地等寬間作的適宜寬度和留茬高度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)

2、分析，并深入研究了葵稈生物籬與作物殘茬組合對農(nóng)田土壤風(fēng)蝕量的影響，分析總結(jié)了作物殘茬生物籬防治農(nóng)田土壤風(fēng)蝕的影響機(jī)理。主要結(jié)果如下：
　　 1.遵循差減法原理，總結(jié)提出了野外土壤風(fēng)蝕定量監(jiān)測方法——風(fēng)蝕圈法，克服了目前野外風(fēng)蝕觀測法的局限性，實現(xiàn)了風(fēng)沙區(qū)風(fēng)蝕季節(jié)土壤風(fēng)蝕量的定量連續(xù)監(jiān)測。
　　 2.通過室內(nèi)與野外移動式風(fēng)洞的多因素風(fēng)蝕模擬實驗，明確了在陰山北麓農(nóng)牧交錯帶的氣候與土壤條件下，風(fēng)蝕模數(shù)及起動風(fēng)速與土壤物理性砂

3、粒含量、土壤含水率及風(fēng)速等因素的數(shù)量關(guān)系。實驗表明當(dāng)土壤含水量高于7％時，任何土壤都不會產(chǎn)生沙塵暴。風(fēng)速低于9m/s，風(fēng)蝕物空間分布符合指數(shù)曲線變化規(guī)律，大于9m/s后，符合冪函數(shù)曲線變化規(guī)律。沙粒起動風(fēng)速與含水量呈線性相關(guān)，土壤含水量越大，臨界起動風(fēng)速越大，并將土壤臨界起動風(fēng)速和物理性砂粒含量與土壤含水量進(jìn)行了二元回歸。將物理性砂粒含量、土壤含水量和吹蝕風(fēng)速對風(fēng)蝕模數(shù)的影響進(jìn)行了三元非線性回歸嘗試。
　　 3.風(fēng)洞結(jié)果表明不同

4、殘茬處理土壤風(fēng)蝕模數(shù)都隨風(fēng)速的增加而增大，二者符合指數(shù)曲線變化規(guī)律。在一定風(fēng)速吹蝕下，土壤風(fēng)蝕模數(shù)隨帶寬的增加而減小，風(fēng)蝕模數(shù)與帶寬符合冪函數(shù)曲線變化規(guī)律。耕翻及不留茬是產(chǎn)生風(fēng)蝕的主要因素，認(rèn)為帶狀留茬間作模式土壤風(fēng)蝕量的高低與有無留茬有關(guān)，與留茬高度無明顯關(guān)系。土壤風(fēng)蝕模數(shù)與殘茬高度以線性關(guān)系擬合較好，殘茬高度增加，土壤風(fēng)蝕模數(shù)降低。對莜麥和油菜殘茬土壤風(fēng)蝕模數(shù)隨帶寬、茬高和吹蝕風(fēng)速的變化進(jìn)行了二元回歸，可以以此估算不同帶寬、茬高、風(fēng)