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《西北农林科技大学》 2009年
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黄土高原不同防护类型农田土壤风蚀防控效应研究

李永平  
【摘要】: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,提升临界摩阻速度来防治风蚀的发生,同时考察作物的生长状况和产量性状。在农田休闲季节,通过对不同覆盖措施和留茬高度的比较试验为研究对象,分析其对近地表风况和风蚀物运移的影响,开展防风阻沙作用的研究。 (3)防护林带(网)对农田防风效应的研究:以不同农田防护林(网)对降低旷野风速为研究对象,对干旱、半干旱土壤风蚀区的林带结构和防风效应进行调查研究,定量分析疏透度、透风系数、林带宽度、树高以及林带走向等因子对风速运动变化的效应。 (4)退耕地人工林草植被对土壤风蚀防控效应的研究:在相同天气、相同立地条件下对不同类型人工植被的小气候、土壤质地和水分、覆盖度、地表粗糙度和风蚀量进行测定,研究不同下垫面风场中覆盖度、粗糙度、风速、沙尘量以及风力衰减等问题。 通过对以上研究得出以下结论: (1)大风发生的次数90年代以前呈逐年上升趋势,之后便开始回落,而沙尘暴发生的频次逐年增加,发生强度有逐渐增强的趋势。从发生的季节来看,春季是大风和沙尘暴的主要发生时段,而陕西省北部在夏季也有零星的发生。 (2)不同耕作措施均能有效地减少大风引起的沙尘颗粒运动,起垄覆膜膜侧种植模式的风蚀量与常规耕作相比降低了28.32%,产量较常规耕作提高了27.28%;覆盖措施可使旷野风速降低,玉米秸秆覆盖B试验的风速较裸耕地50cm处降低了30.69%~31.36%;留茬可以明显减少土壤风蚀量,比常规翻耕减少57.38%,比不留茬减少47.58%, 40cm留茬处理是最佳的留茬高度。 (3)稀疏结构林带防风效应最高可达34.27%,平均为32.69%,且林冠层和林干层疏透度存在差异时防风效应较好;窄林带(林带宽度≤5H)比宽林带(林带宽度5H)防风效果好;随着林带高度的增加防风效应增强;随着风向和林带夹角正弦值的增加风速降低30%的有效防护距离增大;当气流进入林网区域后,前4条林带呈减弱趋势,减幅最大的是第1条林带,经过第4条林带后风速开始恢复。 (4)不同人工植被模式能够增加地表覆盖度,降低近地表风速,有效降低风沙流的搬运能力。混交林为最佳植被模式,其覆盖度有叶期达到了75%以上,无叶期也达到30%以上,而且混交林根系与土壤进行穿插、缠绕和固结,增强土壤抗蚀能力,并消弱风力作用,减少风蚀发生的可能。 总之,起垄、覆盖和覆膜等保护性措施、防护林、退耕地不同人工植被可以防控土壤风蚀的发生,同时作物生长状况和产量性状将直接影响当地农民的经济效益;在黄土高原土壤风蚀区特殊的气候条件、地理位置和地质状况等因素背景下研究防蚀和增产机制,具有创新性。这些对改善该区生态环境和作物生产条件以及对促进保护性耕作的推广与发展、防护林的结构配置与营造技术、退耕还林模式选择等具有重要的现实和理论意义。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S157.42

【引证文献】
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1 任晓旭;荒漠生态系统服务功能监测与评估方法学研究[D];中国林业科学研究院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张伟;基于遥感的土壤风蚀模型研究与应用[D];北京林业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 朱金兆,魏天兴,张学培;基于水分平衡的黄土区小流域防护林体系高效空间配置[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
3 范志平,曾德慧,冀晓燕,刘大勇;农田防护林生态系统经营管理研究[J];北京林业大学学报;2004年04期
4 关德新,朱廷曜,金昌杰;中性温度层结时森林郁闭度与林冠上风速廓线的关系[J];北京林业大学学报;1997年01期
5 关德新,朱廷曜;林带结构与抗风能力关系的理论分析[J];北京林业大学学报;1998年04期
6 梁万君,王宪成,胡海清;防护林布局的评价方法[J];东北林业大学学报;2005年05期
7 瑞布雷,王仁忠,祝廷成;论草原生态系统中微气候研究的重要作用[J];东北师大学报(自然科学版);1996年02期
8 王照平;杨珺;杨超;;国内外退耕还林工程的研究与比较[J];当代经济;2006年05期
9 黄秉维;陕甘黄土区域土壤侵蚀的因素和方式[J];地理学报;1953年02期
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 屈志强;植物配置对土壤风蚀影响的研究[D];北京林业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐伟;王空军;张吉旺;刘鹏;董树亭;;干旱对不同耐旱性玉米品种干物质及氮素积累分配的影响[J];山东农业科学;2009年07期
2 刘勇;;黄土高原植被群落演替规律和演替中土壤理化特性变化研究进展[J];山东农业科学;2010年06期
3 胡相明;赵艳云;;小麦调亏灌溉研究及其应用前景展望[J];山东农业科学;2010年11期
4 张素芳;;聊城市保护性耕作应用现状及其配套技术[J];山东农业科学;2011年07期
5 赵媛媛;董洁;崔运峰;;夏玉米水肥耦合效应试验[J];山东农业科学;2011年12期
6 梁春凤;段建南;周子英;向开成;;长沙市土地利用动态变化及其驱动力因素分析[J];山东农业科学;2012年05期
7 王琳;;地热资源在天津市宝坻区周良庄镇小庄子村建设中的应用[J];安徽建筑;2011年05期
8 侯玉虹;尹光华;刘作新;刘恩才;侯立白;;土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J];安徽农学通报;2007年01期
9 王翔宇;丁国栋;尚润阳;马士龙;;秸秆、地膜覆盖控制农田土壤风蚀机理[J];安徽农学通报;2007年16期
10 张舒;方锡文;邹春华;何世民;郭茂禄;吕亮;杨小林;余柳青;陈其志;;油菜茬中稻免耕直播田杂草控制试验与示范简报[J];安徽农学通报;2007年17期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王敏;阮俊杰;王卿;沙晨燕;;上海市滩涂生态系统服务功能价值评价[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
2 李壁成;方炫;;黄土高原乡村生态系统健康评价指标体系与生态经济功能区试验研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
3 ;Analysis of the Coupling between Ecosystems and Economy in Mountainous Regions—A Case Study in Anji County of Zhejiang Province in China[A];Proceedings of Symposium from Cross-strait Environment & Resources and 2nd Representative Conference of Chinese Environmental Resources & Ecological Conservation Society[C];2010年
4 王治国;张超;纪强;孙保平;冯磊;;全国水土保持区划分级体系与方法[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
5 沈波;张锋;;东北黑土区三级区划研究及水土保持规划有关问题的探讨[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
6 曾贺;杨根友;;黄河下游生态岸坡建设初探[A];中国河道治理与生态修复技术专刊[C];2010年
7 李洪文;李慧;王庆杰;何进;朱惠斌;张东远;;保护性耕作在节能减排中的作用[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 朱惠斌;李洪文;白丽珍;;基于SolidWorks圆盘式免耕开沟器的仿真设计与分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 成六三;李妍均;吴普特;赵西宁;;县域生态服务价值对生态建设的响应[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 刘铁军;荣浩;何京丽;刘艳萍;高永;;地质统计学法在土壤风蚀研究中的计算方法探讨[A];全国水土保持与荒漠化防治及生态修复交流研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘刚;淮河流域峒柏大别山区植被退化机制与生态修复模式[D];山东农业大学;2010年
2 刘刚;淮河流域桐柏大别山区植被退化机制与生态修复模式[D];山东农业大学;2010年
3 屈会娟;砂姜黑土区小麦玉米轮作秸秆全量还田对冬小麦的生理生态效应[D];安徽农业大学;2010年
4 沈学善;砂姜黑土区小麦玉米一年两熟秸秆全量还田对夏玉米生育及产量影响研究[D];安徽农业大学;2010年
5 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
6 冯福学;不同耕作措施对绿洲灌区冬小麦“根土系统”的影响[D];甘肃农业大学;2010年
7 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
8 冯长红;冀北接坝山区沙化土地动态与生态工程模式研究[D];北京林业大学;2011年
9 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
10 尹刚强;湖南会同退耕还林生态环境效益研究[D];中南林业科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖国瑞;降雨过程中不同粗糙度土表微地貌特征演变与三维模型的建立[D];华中农业大学;2010年
2 程艳辉;红壤区坡面径流调控关键技术与模式的适用性研究[D];华中农业大学;2010年
3 王巧;基于减灾理念下的温黄平原城市绿地规划与设计研究[D];华中农业大学;2010年
4 韩自行;不同氮肥处理对稻茬免耕油菜产量和品质的影响[D];华中农业大学;2010年
5 苏毅;兰陵溪小流域生态系统健康评价研究[D];华中农业大学;2010年
6 马浩;基于土地适宜性评价的三峡库区防护林类型空间优化配置[D];华中农业大学;2010年
7 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
8 张杰;湘北桤木人工林水源涵养功能研究[D];中南林业科技大学;2009年
9 胡孔飞;湘北桤木人工林土壤水分动态及影响因素研究[D];中南林业科技大学;2009年
10 张赟齐;亚热带城乡森林水文化学特点的研究[D];安徽农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王晓峰;李志忠;武胜利;葛琳;何牡丹;张中华;;荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆土壤养分研究进展[J];安徽农业科学;2008年05期
2 陈志超;石兆勇;田长彦;冯固;;古尔班通古特沙漠南缘荒漠秋萌短命植物多样性及其空间分布特征[J];安徽农业科学;2008年05期
3 贾子毅;吴波;卢琦;;干旱半干旱区生物土壤结皮光合固碳研究进展[J];安徽农业科学;2011年21期
4 徐中民;程国栋;;生态经济研究中的整体性视角[J];冰川冻土;2011年03期
5 黄湘;李卫红;;荒漠生态系统服务功能及其价值研究[J];环境科学与管理;2006年07期
6 王兵;宋庆丰;;森林生态系统物种多样性保育价值评估方法[J];北京林业大学学报;2012年02期
7 范丽丽;沈珍瑶;刘瑞民;;基于GIS的大宁河流域土壤侵蚀评价及其空间特征研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年05期
8 冯俊;孙东川;;资源环境价值评估方法述评[J];财会通讯;2009年25期
9 岳静;郝敏;张灵菲;江小雷;;物种多样性-生态系统功能关系的影响因素[J];草业科学;2011年04期
10 李衍青;张铜会;赵学勇;刘新平;童勋章;云建英;;科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛降雨截留特征研究[J];草业学报;2010年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 吴金友;辽宁省森林植被碳储量动态仿真模型研究[D];北京林业大学;2011年
2 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
3 白顺江;雾灵山森林生物多样性及生态服务功能价值仿真研究[D];北京林业大学;2006年
4 吴岚;水土保持生态服务功能及其价值研究[D];北京林业大学;2007年
5 赵沛义;作物残茬生物篱防治农田土壤风蚀及其影响机理研究[D];内蒙古农业大学;2009年
6 高函;低覆盖度带状人工柠条林防风阻沙效应研究[D];北京林业大学;2010年
7 王艳霞;福建主要人工林生态系统碳贮量研究[D];福建农林大学;2010年
8 朱咏莉;亚热带稻田生态系统CO_2通量研究[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);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄兵;两种经济林配置模式的水土保持效益研究[D];四川农业大学;2006年
2 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘和平,刘树华,朱廷曜,金昌杰,孔繁智,关德新;森林冠层空气动力学参数的确定[J];北京大学学报(自然科学版);1997年04期
2 朱金兆;吴斌;侯小龙;;昕水河流域生态经济型防护林体系分布及其主要功能[J];北京林业大学学报;1996年S2期
3 李俊清,崔国发;西北地区天然林保护与退化生态系统恢复理论思考[J];北京林业大学学报;2000年04期
4 岳德鹏,刘永兵,徐伟,臧润国;北京市永定河沙地人工植被防风阻沙效益分析[J];北京林业大学学报;2004年02期
5 关文彬,李春平,范秀珍,赵廷宁,陈建刚,孙保平;京郊北藏乡防护林景观生态评价[J];北京林业大学学报;2004年02期
6 孙保平,岳德鹏,赵廷宁,程堂仁;北京市大兴县北藏乡农田林网景观结构的度量与评价[J];北京林业大学学报;1997年01期
7 孙长忠,黄宝龙,陈海滨,刘增文,温仲明;黄土高原人工植被与其水分环境相互作用关系研究[J];北京林业大学学报;1998年03期
8 魏天兴,朱金兆,张学培,贺康宁,高宗杰;晋西南黄土区刺槐油松林地耗水规律的研究[J];北京林业大学学报;1998年04期
9 方修琦;;陕北及鄂尔多斯地区降水变化与沙漠化[J];北京师范大学学报(自然科学版);1987年01期
10 杨明洪;外部性校正之争与建立退耕还林还草补偿机制[J];财经科学;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 董光荣;王贵勇;陈惠忠;阎满存;金炯;王跃;;中国沙漠形成、演化与青藏高原隆升的关系[A];青藏高原与全球变化研讨会论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 董智;乌兰布和沙漠绿洲农田沙害及其控制机理研究[D];北京林业大学;2004年
2 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
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中国期刊全文数据库 前10条
1 周建忠,路明;保护性耕作残茬覆盖防治农田土壤风蚀的试验研究[J];吉林农业大学学报;2004年02期
2 常旭虹,赵广才,张雯,侯立白,孟祥云,袁宝龙;作物残茬对农田土壤风蚀的影响[J];水土保持学报;2005年01期
3 王升堂,程宏,赵延治;旱作农区土壤风蚀过程、影响因素及其防治技术措施[J];国土与自然资源研究;2005年03期
4 赵宏亮;侯立白;张雯;张彬;王萍;;彰武县保护性耕作防治土壤风蚀效果监测[J];西北农业学报;2006年02期
5 陈智;麻硕士;;干旱半干旱地区农田风蚀危害及其对策研究[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2006年02期
6 刘汉涛;麻硕士;窦卫国;赵士杰;童淑敏;;土壤风蚀量随残茬高度的变化规律研究[J];干旱区资源与环境;2006年04期
7 陈智;麻硕士;;阴山北麓农牧交错区麦薯带状间作农田土壤抗风蚀能力研究[J];河南农业大学学报;2006年04期
8 陈智;麻硕士;范贵生;赵永来;;麦薯带状间作农田地表土壤抗风蚀效应研究[J];农业工程学报;2007年03期
9 赵君;张立峰;刘景辉;李明;;几种保护性耕作对土壤含水量和风蚀量的影响[J];安徽农业科学;2010年09期
10 王金莲;赵满全;;麦茬深松地表土壤风蚀试验研究[J];农业工程学报;2008年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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 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
7 ;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
8 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
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
中国重要报纸全文数据库 前10条
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 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
7 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
8 ;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
9 记者 陈仁泽;保护性耕作工程规划发布[N];人民日报;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
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1 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
2 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
3 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
4 荣姣凤;移动式风蚀风洞研制与应用[D];中国农业大学;2004年
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
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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