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《中国农业大学》 2004年
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土壤风蚀及保护性耕作减轻沙尘暴的试验研究

周建忠  
【摘要】: 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土壤风蚀效应和机理,首次提出了保护性耕作防治土壤风蚀和农田扬尘的重要作业参数指标:(1)土壤风蚀量随着作物秸秆残茬高度的增加而逐渐减少,而且当秸秆残茬高度在30cm高度以上,地表土壤风蚀量明显减少;低于30cm,土壤风蚀量显著增加。(2)随着秸秆残茬覆盖率的增加土壤风蚀量逐渐减少,而且覆盖率大于32.24%的农田地表相对于覆盖率20.56%的农田,可以减少土壤风蚀量60.06%;而相对于覆盖率9.68%的农田地表,可以减少土壤风蚀量79.35%。(3)农田地表粗糙度,随作物秸秆残茬高度与覆盖率的增加呈幂函数形式增加,粗糙度与高度的关系式指数的绝对值的平均值为0.42116,而与覆盖率关系式指数的绝对值的平均值为0.39943,说明粗糙度对秸秆残茬高度的反映更灵敏。(4)耕作使表土破碎率加大,试验结果表土破坏率35%以下,可有效减少地表土壤风蚀;>35%,加速土壤风蚀,也加速土地的沙化。 3.在对国内外土壤风蚀模型进行深入分析基础上,采用偏最小二乘回归(PLS)建立了适合本试验区土壤风蚀模型Ⅰ和保护性耕作防治土壤风蚀的预测模型Ⅱ,并利用试验数据进行了验证。两个模型有效克服了变量间的多重相关性,并首次将不同类型地表和秸秆残茬高度分别作为影响因子分别考虑进了模型Ⅰ和模型Ⅱ。模型的验证结果表明,土壤风蚀量的预测值与实测结果基本吻合,初步证明建立的土壤风蚀预测模型,能够预测和估算试验区土壤风蚀情况和不同条件下保护性耕作农田土壤风蚀量情况,为风蚀预测和制定防治农田土壤风蚀措施提供了基础。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X171

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘汉涛;阴山北麓保护性耕作地表抗风蚀效果的试验研究[D];内蒙古农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李霞;农田带状间作留茬抗风蚀效应风洞模拟研究[D];内蒙古农业大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾卫,蔡雪鹏,谢锋,李彰俊,吴学宏;植被覆盖与沙尘暴日数分布关系的探讨——以内蒙古中西部地区为例[J];地球科学进展;2002年02期
2 陈渭南,董光荣,董治宝;中国北方土壤风蚀问题研究的进展与趋势[J];地球科学进展;1994年05期
3 黄富祥,牛海山,王明星,王跃思,丁国栋;毛乌素沙地植被覆盖率与风蚀输沙率定量关系[J];地理学报;2001年06期
4 朱震达;三十年来中国沙漠研究的进展[J];地理学报;1979年04期
5 海春兴,赵烨,马礼;中国北方农牧交错区夏季土壤风蚀研究——以河北丰宁县大滩乡二道河为例[J];干旱区资源与环境;2002年02期
6 李青丰,胡春元,王明玖;浑善达克地区生态环境劣化原因分析及治理对策[J];干旱区资源与环境;2001年03期
7 董光荣,李长治,金炯,高尚玉,吴丹;关于土壤风蚀风洞模拟实验的某些结果[J];科学通报;1987年04期
8 刘连友,王建华,李小雁,刘玉璋,拓万权,彭海梅;耕作土壤可蚀性颗粒的风洞模拟测定[J];科学通报;1998年15期
9 田亚平;从今春沙尘暴现象看西部生态建设[J];衡阳师范学院学报;2000年04期
10 哈斯;河北坝上地区土壤风蚀物理化性质初步研究[J];水土保持通报;1997年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯晓静;高焕文;毛宁;王树东;;永定河沙地播草盖沙效果的风洞试验研究[J];中国水土保持;2006年04期
2 李小雁,李福兴,刘连友;土壤风蚀中有关土壤性质因子的研究历史与动向[J];中国沙漠;1998年01期
3 王许涛;李刚;张百良;;生物质能利用在循环农业中的作用分析[J];安徽农业科学;2006年24期
4 张宇;刘恩才;于海秋;张丽娟;衣莹;;保护性耕作对土壤水温和春玉米产量形成的影响[J];安徽农业科学;2007年02期
5 陈智;麻硕士;;阴山北麓农牧交错区农田土壤风蚀影响因子及防治对策[J];安徽农业大学学报;2006年01期
6 金平,王雁,王金辉;农膜污染与防治对策[J];安徽技术师范学院学报;2003年01期
7 马明国,角媛梅,程国栋;利用NOAA-CHAIN监测近10a来中国西北土地覆盖的变化[J];冰川冻土;2002年01期
8 何勇,秦大河,任贾文,李凤霞;临夏塬堡全新世黄土剖面古土壤有机质碳同位素的气候记录[J];冰川冻土;2002年05期
9 王雪芹,张元明,张伟民,韩致文;古尔班通古特沙漠生物结皮对地表风蚀作用影响的风洞实验[J];冰川冻土;2004年05期
10 李卫红,任天瑞,周智彬,刘加珍;新疆古尔班通古特沙漠生物结皮的土壤理化性质分析[J];冰川冻土;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯晓静;高焕文;毛宁;王树东;;永定河沙地播草盖沙效果的风洞试验研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
2 路明;;发挥农业科技的作用综合治理沙尘暴和沙漠化土地[A];’2003中国作物学会学术年会文集[C];2003年
3 李少昆;赵明;赵秉强;;保护性耕作技术研究进展[A];2004’中国作物学会学术年会文集[C];2004年
4 杜健;冯浩;吴普特;张月丽;黄文敏;陈军;高朝;王炳荣;朱守勇;曹超;;棉花生理抗旱与农艺节水技术耦合对产量的影响[A];中国作物学会2007年学术年会论文集[C];2007年
5 杜健;吴普特;冯浩;王炳荣;陈军;高朝;王成;王丽;;棉花抗旱种质创新及生态节水机理研究进展[A];中国作物学会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 郝才元;;集二线铁路沙害的成因与防治[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
7 杜健;吴普特;冯浩;王秉荣;王成;王丽;;气候干暖化棉花抗旱种质创新及生态节水机理研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
8 黄海东;周勇;;我国棉花收获机械化的现状与发展方向[A];《农业机械化理论研究与实践》论文集[C];2004年
9 王石英;蔡强国;吴淑安;;首都圈地区土地退化及其水土保持监测与治理措施[A];全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2001年
10 李贵;刘奇;姜艳妮;杨小东;;浅析鄂尔多斯市水土保持与生态安全[A];发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第三次全国会员代表大会学术论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗丽;西北过渡地区城乡协调发展研究[D];西北农林科技大学;2007年
2 刘本华;西拉木伦河中上游流域水资源变迁因子分析及其恢复建设建议[D];吉林大学;2005年
3 田永明;内蒙古农牧交错区草地资源可持续利用定量评价研究[D];内蒙古农业大学;2005年
4 李慧卿;固沙植被恢复与重建研究[D];北京林业大学;2005年
5 耿端阳;免耕栽植机关键部件及控制系统开发研究[D];中国农业大学;2003年
6 王晓燕;旱地机械化保护性耕作径流与土壤水分平衡模型试验研究[D];中国农业大学;2000年
7 梁尔源;白扦的树木年轮生态学研究[D];中国科学院植物研究所;2001年
8 陈玉福;鄂尔多斯高原沙地草地的生态异质性[D];中国科学院植物研究所;2001年
9 张晋国;带状粉碎免耕播种机的试验研究[D];中国农业大学;2001年
10 杨玉林;农业可持续发展与农业机械化[D];中国农业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨捷;黄河流域保护性耕作技术适宜性评价研究[D];中国农业科学院;2007年
2 张东云;河北省土壤侵蚀敏感性分级及其区划研究[D];河北师范大学;2005年
3 井学辉;民勤绿洲景观格局与动态及荒漠化成因分析[D];河北农业大学;2005年
4 姜海勇;小麦对行免耕播种机设计与有限元分析[D];河北农业大学;2005年
5 王哲;毛乌素沙地臭柏群落的天然更新特征[D];内蒙古农业大学;2005年
6 王晓飞;阴山北部地表土壤颗粒大小分布模型的探讨[D];内蒙古农业大学;2005年
7 逯海叶;地表土壤抗剪强度影响因素的研究[D];内蒙古农业大学;2005年
8 郭冬梅;土壤颗粒的分形特征研究[D];内蒙古农业大学;2005年
9 塔娜;内蒙古镶黄旗草原生态可持续发展研究[D];内蒙古农业大学;2005年
10 乌日汗;额济纳胡杨光合和水分生理特性的研究[D];内蒙古农业大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁镇林;耐阴与不耐阴大豆茎叶性状的变异及差异比较研究[J];大豆科学;2000年01期
2 胡云锋,刘纪远,庄大方;土壤风力侵蚀研究现状与进展[J];地理科学进展;2003年03期
3 王满意,薛吉全,梁宗锁,路海东,马国胜;源库比改变对玉米生育后期茎鞘贮存物质含量及产量的影响[J];西北植物学报;2004年06期
4 李清曼,王化岑,赵华,钱发军,董玉枝;棉花-花生在不同间作模式下土壤养分的变化特点[J];地域研究与开发;1998年01期
5 赵举,郑大玮,妥德宝,赵沛义;阴山北麓农牧交错带带状留茬间作轮作防风蚀技术研究[J];干旱地区农业研究;2002年02期
6 黄鹏,柴强,黄高宝;小麦/玉米复合群体光合特性与作物生产力间的相关性[J];甘肃农业大学学报;2000年01期
7 刘建国,吕新,王克如,褚贵新,杨勇刚,买买提江,姚成,周芳芝,阿依夏木;南疆小麦/玉米带田群体特征研究[J];耕作与栽培;2001年02期
8 王春丽;李增嘉;;小麦花生玉米不同间套作模式产量品质效益比较[J];耕作与栽培;2005年05期
9 王惠哲,庞金安,李淑菊,霍振荣;弱光对春季温室黄瓜生长发育的影响[J];华北农学报;2005年01期
10 易金鑫,陈静华;弱光胁迫对茄子植株形态及两项生理指标的影响[J];江苏农业科学;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖焱波;豆科/禾本科间作体系中养分竞争和氮素转移研究[D];中国农业大学;2003年
2 叶优良;间作对氮素和水分利用的影响[D];中国农业大学;2003年
3 褚贵新;旱作水稻/花生间作系统的氮素供应特征及产量优势[D];南京农业大学;2003年
4 李文学;小麦/玉米/蚕豆间作系统中氮、磷吸收利用特点及其环境效应[D];中国农业大学;2001年
5 陈智;阴山北麓农牧交错区地表土壤抗风蚀能力测试研究[D];内蒙古农业大学;2006年
6 张国平;基于遥感和GIS的中国土壤风力侵蚀研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
7 臧英;保护性耕作防治土壤风蚀的试验研究[D];中国农业大学;2003年
8 荣姣凤;移动式风蚀风洞研制与应用[D];中国农业大学;2004年
9 何文清;北方农牧交错带农用地风蚀影响因子与保护性农作制研究[D];中国农业大学;2004年
10 范贵生;可移动式风蚀风洞设计及其空气动力学性能研究[D];内蒙古农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 刘永兵;北京市永定河沙地土壤风蚀与人工植被防风阻沙效益研究[D];北京林业大学;2004年
2 崔英淑;我国高尔夫球场环境保护与土地政策研究[D];中国农业大学;2005年
3 段学友;可移动式风蚀风洞流场空气动力学特性的测试与评价[D];内蒙古农业大学;2005年
4 冬梅;可移动式风蚀风洞集沙仪及排沙器的性能试验研究[D];内蒙古农业大学;2005年
5 段云;典型风蚀地况近地表风廓特性的风洞模拟研究[D];内蒙古农业大学;2006年
6 赵寰宇;利用风蚀风洞研究原状农田土样的风蚀特性[D];内蒙古农业大学;2006年
7 赵永来;利用移动式风洞测试评估植被盖度对土壤风蚀的影响[D];内蒙古农业大学;2006年
8 马士龙;植被覆盖对土壤风蚀影响机理的研究[D];北京林业大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 付丽宏;集沙仪结构参数对沙尘收集率影响的试验研究[D];内蒙古农业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄富祥,高琼,赵世勇;生态学视角下的草地载畜量概念[J];草业学报;2000年03期
2 朱震达,郭恒文,吴功成;塔克拉玛干沙漠西南地区绿洲附近沙丘移动的研究[J];地理学报;1964年01期
3 朱震达;三十年来中国沙漠研究的进展[J];地理学报;1979年04期
4 朱震达,王涛;从若干典型地区的研究对近十余年来中国土地沙漠化演变趋势的分析[J];地理学报;1990年04期
5 贺大良,刘贤万;风洞实验方法在沙漠学研究中的应用[J];地理研究;1983年04期
6 贺大良,陈广庭;北京地区风沙活动的现状[J];地理研究;1991年04期
7 李克让,尹思明,沙万英;中国现代干旱灾害的时空特征[J];地理研究;1996年03期
8 吴波,慈龙骏;五十年代以来毛乌素沙地荒漠化扩展及其原因[J];第四纪研究;1998年02期
9 陈渭南,董光荣,董治宝;中国北方土壤风蚀问题研究的进展与趋势[J];地球科学进展;1994年05期
10 高焕文,李洪文,陈君达;可持续机械化旱作农业研究[J];干旱地区农业研究;1999年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马兴旺;干旱区沙漠化土地治理与保护性耕作[J];新疆农业科学;2004年03期
2 高国雄,吴发启,闫维恒;保护性耕作是防止沙尘暴发生的有效途径[J];水土保持通报;2004年01期
3 胡玉忠;;青岛保护性耕作病虫草害防治专家工作站成立[J];山东农药信息;2007年11期
4 周尧治;王旭;杨桂霞;辛晓平;;不同利用方式对草甸草原抗风蚀能力的影响[J];环境科学;2008年05期
5 苑国良;平抑风沙灾害的新方法[J];城市与减灾;2003年02期
6 朱朝云;土壤风蚀的野外风洞实验研究[J];干旱区资源与环境;1987年01期
7 韩永伟,韩建国,张蕴薇,王堃;农牧交错带退耕还草地土壤风蚀影响因子分析[J];生态环境;2005年03期
8 吴雪飞,王婉珠,钱兴盛;推行保护性耕作技术、促进新疆农业发展[J];粮油加工与食品机械;1999年05期
9 赵烨,岳建华,徐翠华,杜春光,常艳春;~(137)Cs示踪技术在滦河源区栗钙土风蚀速率估算中的应用[J];环境科学学报;2005年04期
10 王升堂;邹学勇;程宏;赵延治;;北京郊区农地起沙起尘与防治的初步研究[J];水土保持研究;2007年02期
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1 陈建强;赵满全;陈智;;保护性耕作条件下农田土壤的风蚀特性试验研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 李宝筏;杨文革;王勇;邱立春;吴仕宏;王瑞丽;林静;;东北地区保护性耕作研究进展与建议[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
3 王瑞丽;李宝筏;邱立春;林静;;保护性耕作条件下深松机具的研究现状与展望[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
4 ;天津市保护性耕作技术创新项目中期评估报告[A];全国保护性耕作工作会议材料汇编[C];2005年
5 陈生正;苗富才;;机械化保护性耕作与可持续生态农业试验研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
6 ;河北省保护性耕作技术创新项目中期评估报告[A];全国保护性耕作工作会议材料汇编[C];2005年
7 高焕文;;保护性耕作的发展[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 李其昀;;保护性耕作技术现状与发展趋势[A];全国玉米收获保护性耕作机械化学术研讨会论文集[C];2006年
9 李洪文;高焕文;王晓燕;李问盈;;我国保护性耕作发展趋势与存在问题[A];中国农业工程学会第七次全国会员代表大会及学术年会论文集[C];2004年
10 费国盛;;保护性耕作与环境保护分析报告[A];环境保护法制建设理论研讨会优秀论文集(下)[C];2007年
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1 记者 李乐 通讯员 刘文武;保护性耕作首次进入甘肃重点推广“十大技术”[N];中国农机化导报;2009年
2 记者 姚润丰;国家今年将投3000万在北方推广保护性耕作[N];新华每日电讯;2004年
3 闫兴军;呼伦贝尔全面推广保护性耕作[N];中国农机化导报;2010年
4 特约记者 梁震英 通讯员 李根;农业部在中旗示范推广保护性耕作示范项目[N];巴彦淖尔日报(汉);2011年
5 中国农业大学教授 李洪文;保护性耕作:环保与农业双赢选择[N];科技日报;2009年
6 本报记者 赵天冬;推广保护性耕作 解决机械是关键[N];农民日报;2002年
7 ;保护性耕作工程规划发布,增粮添技术保障[N];粮油市场报;2009年
8 记者 陈仁泽;保护性耕作工程规划发布[N];人民日报;2009年
9 原平市农机服务中心 胡晓红;原平市机械化保护性耕作的现况分析及发展[N];科学导报;2009年
10 特约记者 尹丹丹;北京将建我国最大保护性耕作区[N];中国改革报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 臧英;保护性耕作防治土壤风蚀的试验研究[D];中国农业大学;2003年
2 周建忠;土壤风蚀及保护性耕作减轻沙尘暴的试验研究[D];中国农业大学;2004年
3 荣姣凤;移动式风蚀风洞研制与应用[D];中国农业大学;2004年
4 雷金银;毛乌素沙地南缘保护性耕作试验研究[D];西北农林科技大学;2008年
5 李永平;黄土高原不同防护类型农田土壤风蚀防控效应研究[D];西北农林科技大学;2009年
6 杨江山;保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响[D];甘肃农业大学;2010年
7 陈智;阴山北麓农牧交错区地表土壤抗风蚀能力测试研究[D];内蒙古农业大学;2006年
8 王立;黄土丘陵沟壑区保护性耕作条件下土壤物理性质及水土流失研究[D];甘肃农业大学;2012年
9 孙悦超;内蒙古后山地区不同地表覆盖条件下土壤抗风蚀效应测试研究[D];内蒙古农业大学;2008年
10 周兴祥;一年两熟地区机械化保护性耕作体系试验与分析[D];中国农业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈建强;保护性耕作农田土壤风蚀特性风洞试验研究[D];内蒙古农业大学;2010年
2 于爱忠;保护性耕作对春麦区冬小麦农田土壤风蚀影响的研究[D];甘肃农业大学;2006年
3 范清成;保护性耕作对农田土壤风蚀影响的风洞实验研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2011年
4 严洁;四川稻田保护性耕作对土壤理化性质的影响研究[D];四川农业大学;2005年
5 李伟;机械化保护性耕作专家系统研究[D];中国农业大学;2002年
6 张权;宁夏固原地区保护性耕作技术试验研究[D];西北农林科技大学;2008年
7 苏子友;保护性耕作对豫西黄土坡耕地水肥动态影响的研究[D];西北农林科技大学;2004年
8 郭清毅;保护性耕作对旱地麦—豆双序列轮作水分利用的影响[D];甘肃农业大学;2004年
9 王彩霞;保护性耕作对塿土碳氮分布及性质的影响[D];西北农林科技大学;2010年
10 赵丽;秸秆覆盖度图像处理识别及其对出苗率的影响[D];河北农业大学;2005年
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