收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

PAM增加入渗减少土壤侵蚀及稀土元素示踪土壤侵蚀过程的试验研究

唐泽军  
【摘要】: 中国是世界上水土流失最严重的国家之一,尤以西北干旱半干旱(包括黄土高原)地区最为严重。 造成水土流失一个极其重要的原因是降雨引起的土壤表面结皮,降低了土壤的入渗性能,增加丁土壤表面的径流,加大了土壤侵蚀。本文的目的是研究利用聚丙烯酰胺(PAM)作为土壤改良剂来抑制土壤表面结皮,增加降水入渗,减少土壤表面径流,降低土壤侵蚀;同时采用稀土元素(REE)示踪土壤侵蚀的动态过程,研究土壤侵蚀的动力学机理。 本项研究中,进行了一系列的人工降雨模拟试验。试验土样取自于内蒙古清水河地区耕作表层土,是典型的黄绵土,为淡黄色。土壤颗粒以粉沙为主,粉沙粒占总量的60%左右,粘粒约占15%左右,容重约为1.2g cm~(-1),试验前将土样风干并过1×1cm的粗筛。试验由三个雨强(50,100,150mm h~(-1))和四个坡度(8.74%,17.63%,36.4%,46.63%)相互交叉的十二个试验构成。每个试验又分两个阶段,在试验的前一阶段的降雨试验完成后,将试验土样静置24h,后一阶段再重复前一阶段的降雨试验过程。 试验过程中,土壤表面采用五个处理,即一个对照、一个秸杆覆盖和覆盖率分别为80%,60%,40%的三个PAM处理。将一个3×8m的土槽分为15个0.2×8m的小槽。每试验小槽采用一个处理,PAM按每m~2覆盖土壤表面1g与1kg试验土混合后均匀播撒在地表。同时,REE(Dy、La、Sm、Yb、Ce、Eu、Nd、Tb)经过与土壤混合逐步稀释后,依次填充在每条小槽的表面。试验采用3个重复。 在内蒙古自治区清水河县境内的实验区进行利用PAM增加降雨入渗、提高降雨利用率、增加作物产量的大田实验。在实验区挑选一块坡面相对比较均一、坡度在5~7%的连片玉米田,分别在玉米田的土壤表面采用4个不同的处理:即PAM覆盖率80%、60%、40%和对照,实验采用两个重复。 用电子扫描显微镜(SEM)照片对比了土壤表面结构,分析了土壤的结皮机理,可以认为土壤结皮是由结构结皮和沉积结皮构成,入渗量与时间的历时曲线反映了结皮的四个形成过程。封闭、结皮是土壤表面水土相互作用的结果,能显著减少土壤入渗、降低水资源的利用率,增加地表径流并导致土壤侵蚀。 实验表明经PAM处理后土壤的入渗性能和抗侵蚀的性能都有所提高。PAM具有良好的黏结力,能有效改良土壤的表层结构,维护了土壤孔隙连通性,增加土壤的入渗率。分析建立了降雨入渗率与PAM的覆盖率间的相关关系,确定了PAM的覆盖率对降雨入渗的影响。PAM能明显地黏结土壤表面的颗粒,形成团聚体,阻碍土壤结皮的形成,减少土壤侵蚀。 PAM对土壤的性质有着明显的改进作用,提高土壤的稳定性,减少土壤侵蚀。确定了不同的PAM的使用量及覆盖率与土壤侵蚀量的关系。 田间试验表明,PAM能够有效地减少土壤表面的径流量,增加土壤的降雨入渗,PAM覆盖率越高越有利于降雨的入渗。PAM能够在降雨后一定的时间内保持土壤的含水量, 中国农业大学博士论文PAM增加入渗减少土壤侵蚀及稀土元素示踪上壤侵蚀过程的试验研哭 摘要 PAM的覆盖率越高,土壤的含水量就越大。PAM能够提高玉米的最终成活率,增进玉 米的生长,提高干物质产量。 实验室模拟降雨条件下多种ME示踪土壤侵蚀过程,很好地揭示土壤侵蚀发生和 发展的过程,清晰地展示了土壤侵蚀沿坡面的分布规律,及变化过程,客观地反映了土 壤表面雨水动力特征随坡面的变化,从土壤表面雨水动力特征沿坡面的变化可以了解土 壤侵蚀物理过程。 通过土壤侵蚀沿坡面变化的特征,界定了土壤细沟侵蚀发生的临界距离,并由此得到 了土壤细沟侵蚀临界切应力,c参数的计算方法。对不同试验条件下最大细沟侵蚀率与 径流剪切力和细流力之间的关系进行了回归分析。土壤表面经PA M处理后,能大大提 高土壤的临界剪切力。 雨滴溅蚀和雨滴打击引起的土壤表面结皮是土壤侵蚀的重要影响因素,据REE展示 的土壤侵蚀率沿土壤坡面的变化规律,区分了雨滴溅蚀、细沟侵蚀和细沟间侵蚀,并确 定了雨滴溅蚀、细沟侵蚀和细沟间侵蚀间的比例构成。分析了雨滴溅蚀与降雨动能和坡 度之间的函数关系。 结皮显著地地影响着土壤侵蚀。结皮对土壤侵蚀的影响主要反映在径流造成的土壤 侵蚀中,给出了结皮效应率的定义,并据此定量评价了结皮对土壤入渗、土壤侵蚀的影 响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李士成;宁南黄土丘陵区土壤侵蚀与水土保持[J];干旱区资源与环境;1993年Z1期
2 胡大鹏,王铮,项静恬,余素明;利用统计方法对土壤侵蚀中自然环境和人类活动影响程度的比较[J];数理统计与管理;1994年02期
3 张丽萍;吕梁山土壤侵蚀成因规律及发展趋势研究[J];山西师范大学学报(自然科学版);1995年01期
4 史培军,刘宝元,张科利,金争平;土壤侵蚀过程与模型研究[J];资源科学;1999年05期
5 雷廷武,邵明安,李占斌,王全九;土壤侵蚀预报模型及其在中国发展的考虑[J];水土保持研究;1999年02期
6 薛鲍;我校举办土壤侵蚀与生态重建国际学术研讨会[J];西北大学学报(自然科学版);2000年01期
7 石山;为土地解毒——我国农业地质的发展与前景[J];今日国土;2004年07期
8 蔡炳贵,程海,侯居峙,刘宏,王国安,刘东生;云南石林地区土壤侵蚀的石笋记录与现代观测[J];第四纪研究;2005年02期
9 杨桂红;沈英浩;;略论水土保持型生态农业问题[J];中国科技信息;2007年13期
10 刘武雄;;高速公路建设中取料场弃土场土壤侵蚀防治措施[J];科技资讯;2008年32期
11 查小春,贺秀斌;土壤物理力学性质与土壤侵蚀关系研究进展[J];水土保持研究;1999年02期
12 邵明安,上官周平;加强土壤侵蚀与旱地农业研究 促进黄土高原生态环境建设[J];西北植物学报;2001年06期
13 吴秀芹,蔡运龙;土地利用/土地覆盖变化与土壤侵蚀关系研究进展[J];地理科学进展;2003年06期
14 鍾五常;;江西红壤地区坡面鱼鳞地形对土壤侵蚀的影响[J];江西师范大学学报(自然科学版);1964年01期
15 钟祥涪;土壤侵蚀防治和流域整治训练问题的国际学术讨论会况[J];山地学报;1988年01期
16 阮伏水;花岗岩坡地土壤侵蚀强度分级探讨[J];福建师范大学学报(自然科学版);1996年S1期
17 乔玉良;信息融合技术的山西土壤侵蚀监测与动态分析[J];地球信息科学;2000年02期
18 罗仁祥,周晓芳,游慧明;纳雍县土壤侵蚀遥感调查及治理对策研究[J];贵州地质;2001年02期
19 王占礼,邵明安;黄土高原典型地区土壤侵蚀共性与特点[J];山地学报;2001年01期
20 田光进,张增祥,赵晓丽,张国平,谭文彬;中国耕地土壤侵蚀空间分布特征及生态背景[J];生态学报;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘琳;刘雪华;;黄土高原北部多沙粗沙区土壤侵蚀敏感性变化评价[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
2 乔治;徐新良;;东北林草交错区土壤侵蚀敏感性时空变化研究[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(上册)[C];2011年
3 左中昌;吴志莲;何建华;;土壤侵蚀的调查结果给治理的启示[A];全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2001年
4 李海林;李俊;李健;;一种用于土壤侵蚀观测的光电测尺研究[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 郑书彦;李占斌;;滑坡侵蚀基本概念探讨[A];“全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会会议文摘[C];2003年
6 张绒君;王晓;段菊卿;;线形开发建设项目的土壤侵蚀与工程防治[A];中国水利学会2002学术年会论文集[C];2002年
7 张利华;薛重生;;基于RS-GIS的湖北省低山丘陵区土壤侵蚀监测分析[A];全国国土资源与环境遥感技术应用交流会论文文集[C];2004年
8 朱连奇;潘少奇;朱文博;;基于RS和GIS的洛宁县土壤侵蚀研究[A];黄河流域资源环境与生态文明建设学术研讨会交流材料[C];2011年
9 蔡继清;任志勇;李迎春;;土壤侵蚀遥感快速调查中有关技术问题的商榷[A];全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2001年
10 黄毅;张玉龙;曹忠杰;高云彪;蔡景平;;辽宁省土壤侵蚀的变化趋势及其防治对策[A];“全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会会议文摘[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐泽军;PAM增加入渗减少土壤侵蚀及稀土元素示踪土壤侵蚀过程的试验研究[D];中国农业大学;2002年
2 王春梅;坡度尺度效应与转换及其对土壤侵蚀评价影响研究[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);2012年
3 林杰;基于植被结构特征的土壤侵蚀遥感定量反演[D];南京林业大学;2011年
4 沈中原;黄土高原流域土壤侵蚀下垫面特征及其对水土流失的作用研究[D];西安理工大学;2009年
5 魏兴萍;岩溶槽谷区水土流失特征及机理研究[D];西南大学;2011年
6 伍铁牛;更新世黄土高原中南部土壤侵蚀研究[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);2010年
7 张建丰;黄土区层状土入渗特性及其指流的实验研究[D];西北农林科技大学;2004年
8 孟磊;采煤驱动下平原小流域生态演变规律及评价[D];中国矿业大学;2010年
9 桑广书;黄土高原历史时期地貌与土壤侵蚀演变研究[D];陕西师范大学;2003年
10 史志华;基于GIS和RS的小流域景观格局变化及其土壤侵蚀响应[D];华中农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;基于RS/GIS的渭河流域土壤侵蚀评价研究[D];西北大学;2010年
2 程琳;基于GIS和经验模型的中尺度流域土壤侵蚀时空动态分析[D];西北农林科技大学;2010年
3 姜洪涛;基于~(137)Cs技术的中国北方农牧交错带土壤侵蚀研究[D];内蒙古师范大学;2010年
4 范萌萌;基于USLE的图们江流域土壤侵蚀定量评价[D];东北师范大学;2010年
5 丰满;基于GIS的滇池流域土壤侵蚀影响因子分形特征研究[D];北京林业大学;2011年
6 李芳;基于CA和ANN的土壤侵蚀时空演化模拟[D];湖南师范大学;2010年
7 马永力;基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究[D];郑州大学;2010年
8 白晓松;基于RUSLE的北方山区土壤侵蚀定量研究与生态适宜性评价[D];河北农业大学;2010年
9 罗万勤;黄土丘陵区土壤侵蚀评价模型研究[D];西安理工大学;2004年
10 邱金根;喀斯特地区土地利用/覆被变化及其生态环境效应研究[D];西南大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 皇家百绿集团中国代表处首席代表 陈谷;解决“三生”离不开草[N];中国花卉报;2009年
2 马涛 陈润梅;黄土高原土壤侵蚀预测预报技术的GIS系统通过验收[N];黄河报;2007年
3 记者 杨亚非;轻点鼠标土壤侵蚀了然[N];人民长江报;2006年
4 梁峻 王百战 韩富斌;如诗如歌黄土情[N];陕西日报;2006年
5 重庆市水利局水保处 供稿;建设人水和谐宜居城市[N];中国水利报;2010年
6 记者 李锋德 李坤;辽宁全国首个完成高分辨率水土流失调查[N];中国水利报;2007年
7 记者 冯华;现有水土流失面积仍需治理半个世纪[N];人民日报;2006年
8 本报记者 李存才;治理水土流失还我美好河山[N];中国财经报;2011年
9 马涛;黄科院两项技术获水利部立项推广[N];黄河报;2009年
10 记者 罗臻;全市水土流失严重[N];黄石日报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978