紫色土坡耕地细沟侵蚀的防治

坡耕地是紫色土区域典型的土地利用方式,细沟侵蚀是紫色土坡面侵蚀的主要形式之一。试验研究发现,10°,15°,20°,25°小区细沟侵蚀量占坡面总侵蚀量的比例分别为28.61%,57.66%,80.66%和91.16%;细沟沟头出现的顺坡临界坡长平均值分别为6.19m,4.15m,2.75m,1.57m。在大量野外调查的基础上,采用植物篱、"地埂+植物篱"和"大横坡+小顺坡"3种措施均能控制细沟侵蚀的发生。尤其是"大横坡+小顺坡"模式,兼具了植物篱与"地埂+植物篱"两种措施的优点,且造价低、节省劳力,具有较好的推广前景,特别是暂时无法实施坡改梯的广大偏远山区。     

不同雨强和坡度条件海涂盐土边坡侵蚀细沟发育过程

采用室内人工模拟降雨试验,在不同坡度(11.3°、21.8°、35.0°)和降雨强度(85 mm/h、110 mm/h、125 mm/h)条件下,模拟海涂盐土边坡细沟发育过程。坡面侵蚀细沟发育动态采用数码摄像进行监测,通过Image-Pro Plus(IPP)6图像分析软件对图像和数据进行整理。结果表明:(a)不同坡度和降雨强度条件下,径流产生后,很快在坡面形成细沟且细沟沟网密度变化较快;细沟数量、细沟深度、细沟平均宽度和细沟密度均随降雨时间延长而增大。(b)缓坡度条件下,土壤跌坑发育慢,细沟侵蚀率低;随着坡度增大,坡面跌坑形成后水流聚集迅速,水流侵蚀冲刷力强,细沟发育快。(c)细沟发育越深,坡面细沟数量也越多;坡面侵蚀率与细沟平均深度及水流雷诺数分别在p0.05和p0.01水平上呈显著的正线性相关关系。     

香根草植物篱地上-地下部分对三峡库区紫色土坡耕地氮素流失的影响

植物篱能影响坡面产流产沙过程，进而影响其携带的氮素流失，但植物篱地上及地下部分对氮素流失的影响尚不明确.通过设置1个降雨强度(60mm/h)、2个坡度(15°和25°)和3个坡面条件(裸坡对照、植物篱和仅有植物篱根系),开展人工降雨试验，分析坡面侵蚀量和径流量及其携带的硝态氮(NO^-₃-N)、氨态氮(NH⁺₄-N)和全氮(TN)含量与流失量的变化特征.结果表明：植物篱可以减少坡面侵蚀量和径流量的产生，坡面土壤氮素主要以泥沙为载体而流失；植物篱可以降低坡面径流携带的氮素含量却增加了侵蚀泥沙中氮素含量，并能够有效地减少坡面径流和泥沙所携带氮素流失量；植物篱通过地上部分和地下部分共同发挥作用减少坡面氮素流失量，其中地上部分和地下部分对减少坡面NO^-₃-N、NH⁺₄-N、TN流失量的平均贡献率分别为43.97%和56.03%、44.12%和55.88%、46.91%和53.09%.以上结果加深了香根草植物篱对坡耕地氮素流...     

黄土坡面细沟发育形态对侵蚀特征的影响

细沟侵蚀规律的解译对于坡面治理具有重要的理论与实践意义.通过10m坡长条件下10°和25°坡面人工模拟降雨试验与高清摄像技术,研究了细沟侵蚀的时空动态变化特征.结果表明10°坡面单位坡长总侵蚀量和细沟侵蚀量均随距坡顶距离的增加先增大后减小,而25°坡面却呈现不断增加的趋势,但其增加速率逐渐减小.10°坡面平均含沙量随降雨历时先减少后增加,而25°坡面却先增加后减少.高清摄像技术可表征降雨过程中细沟平面形态变化,25°坡面平均细沟宽度始终小于10°坡面,但二者均随降雨历时先减小后增加,细沟侵蚀方式由以溯源侵蚀为主过渡到沟壁崩塌为主.     

基于137Cs示踪法的小流域系统坡长要素坡面侵蚀机制

基于137Cs示踪法研究了小流域不同坡度、坡而植被类型下的系统坡长侵蚀作用规律.结果表明:在系统坡长尺度上坡而侵蚀强度存在峰值,且该峰值的位置位于系统坡长的中、下游.系统坡长侵蚀作用过程呈溅蚀一片蚀一近坡纹沟发育一细沟发育一切沟、冲沟侵蚀排泄一坡而侵蚀稳定(至基准面)的动态演化过程.各过程对应的坡面分布区域,上段坡而以溅蚀、片蚀为主,中上段以纹沟侵蚀为主,中下段以细沟侵蚀为主并发生侵蚀泥沙径流经由切沟、冲沟排泄现象,下段以溅蚀为主并辅以一定的下泄面蚀.在系统坡长要素侵蚀作用过程中,坡度仅对峰值出现位置起控制作用,而对坡长侵蚀作用规律无影响.地表植被对坡长侵蚀作用干扰较强,主要是通过对地表径流的拦蓄作用实现的.     

生态学方法在海堤防护中的应用

江苏省大丰市港口海堤由海滩淤泥堆砌而成 ,其土质疏松 ,土壤含盐量可达到1 2 % ,pH在 9.0以上 ,土壤贫瘠 .海堤上不易形成稳定的生态系统 ,海堤极易被雨水侵蚀 .为比较应用直播技术是否能够及时形成有效的植被 ,更好的保护海堤 ,在海堤的内外坡分别选取 3块样地为处理实验区 ,外坡样地为 50m× 42m ,内坡为 50m×38m .在邻近实验样地 ,未经处理的区域选择相同面积的样地为对照区 .收集和测定坡面雨淋沟、土壤电导率和 pH的数据 ,以及植物高生长和结籽数的数据 .结果显示 :利用新方法之后 ,雨淋沟的数量较对照组有所减少 ,而且有更多的雨淋沟分布在海堤下部 ;对照组和处理组的土壤可溶性盐含量和pH的数据没有显著差异 ;处理组黑麦草的高度和结籽数量较对照组明显增加 ,基本上形成了可自我恢复的人工生态系统 .     

贵州坡耕地可持续管理研究

8年来,以裸地为对照,采用小区径流场法对旱坡地可持续管理技术的主要措施,即截流沟措施、横坡种植措施和植物篱种植措施进行探讨.结果表明:在无植被覆盖的裸露耕地上,水土流失十分严重,地表径流达到4044.3 m3、/hm2.a、土壤侵蚀量高达172.4t/hm2.a,以此速率流失土壤,其耕层(15 cm)约在12 a后.将被冲刷殆尽.截流沟措施与横坡种植措施相比,可减少地表径流710 m3/hm2.a和土壤侵蚀量19t/hm2.a;但其占地面积大,农作物产量减少58.1%.植物篱种植措施与横坡种植相比可减少地表径流345.2 m3/hm2.a;土壤侵蚀量21 t/hm2.a.虽然植物篱占具耕地面积,但并不影响农作物产量,且棚篱作物叶片可作饲料绿肥等用途.植物篱种植下的耕层土壤的酸碱度和质地得到改善;土壤侵蚀速率远低于易风化土壤的成土速率;同时结合人工翻耕,每年平均以17.5 cm的速度形成梯坎,以1.1°的速度减缓坡度.该项技术最终可实现坡改梯的目的,实现旱坡地的可持续利用1.     

考虑沟-坡分异的黄土高原大中流域侵蚀产沙模型

针对黄土高原坡面沟缘线上、下侵蚀产沙分异显著的特点,以及机理模型在大中流域不易应用的现状,利用基于Hc-DEM的沟缘线自动提取技术,划分流域沟间地和沟谷地地貌单元.在改进坡长因子算法和改造沟坡侵蚀模型的基础上,提出沟间地运用通用土壤流失方程为模型框架评估面蚀为主的坡地侵蚀,沟谷地运用改造沟坡侵蚀模型评估冲蚀为主的沟谷侵蚀,并与泥沙输移比分布模型集成确定流域侵蚀产沙分布的模型体系.经在北洛河上游流域检验,模型体系能良好模拟流域多年平均侵蚀产沙,在年际尺度也具有较好可靠性,可为黄土高原大中流域水土保持效益评价和水土流失防治规划提供技术支撑.     

径流侵蚀与沟宽变化特征

进行径流冲刷实验,监测坡面细沟的动态侵蚀过程;利用视频分帧技术和Arc Map测量工具,记录相同坡度、不同流量和相同流量、不同坡度等条件下坡面沟宽变化数据;结合沟宽数据,进行线性拟合,分析沟宽的变化规律。结果发现,坡度相比于流量对细沟演变速度影响更大。沟宽与产流历时基本成3次方函数关系,其典型断面函数相关性均在0.84以上,可为坡面侵蚀计算模型提供参考依据。     

黄土陡坡细沟侵蚀及其产沙特征的实验研究

通过冲刷实验研究了黄土坡面径流侵蚀产沙特征,分析了坡面细沟侵蚀产沙率与径流切应力、径流流量和坡度,径流最大含沙量与单位径流动能、径流流量和坡度之间的关系,并提出了坡面细沟侵蚀率估算公式.     

土壤湿度对中国西北地区夏季气候年际变率模拟效果的影响

利用耦合陆面过程模式CLM3的全球大气环流模式NCAR CAM3进行2组1979～2000年5～8月的集合试验,研究了表层土壤湿度对中国西北地区夏季气候年际变率模拟的影响。结果表明:在相同海温强迫条件下,采用年际变化的表层土壤湿度(ISSM)时,CAM3模式对于夏季西北地区气温和降水年际变率的模拟能力明显好于采用气候态的表层土壤湿度(CSSM)。计算表明,1979～2000年CSSM试验和ISSM试验模拟的西北地区夏季气温距平与ERA40资料的相关系数分别为0.60和0.65; CSSM试验模拟的西北地区夏季降水距平与CMAP资料的相关系数仅为0.29,而ISSM试验模拟结果与CMAP资料的相关系数为0.48。在相同海温强迫条件下,ISSM试验比CSSM试验能更好地模拟出中国西北地区夏季降水年际变率。     

基于平均影响值算法和BP神经网络的根区土壤湿度估算

为了探讨基于地表特征信息应用人工神经网络计算根区土壤湿度的可行性,本研究利用中国境内四个典型区域的农田生态系统野外台站的地表和根区土壤水分实测数据,结合6种气象数据和2种植被指数数据构建了不同深度根区土壤湿度的BP神经网络计算模型,采用决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）三个指标来评估四个站点不同土层深度的模型性能,并使用平均影响值算法（MIV）得到9个地表特征变量的重要性。结果表明：在20~90/100cm深度,模型的平均R2值分别为0.79、0.69、0.66、0.56、0.51和0.47;RMSE为1.91%、2.17%、2.51%、2.71%、2.82%和3.08%;MAE为1.44%、1.61%、1.75%、1.89%、2.04%和2.35%,表明BP神经网络模型能够较好地拟合不同气候和土壤类型区域站点的根区土壤湿度,但模型性能和对土壤湿度的估算精度随土壤深度的增加而降低。地表特征信息的重要性计算结果表明,表层土壤湿度是根区土壤湿度计算模型中最为重要的特征,多个地面特征之间的相互作用为辅助条件,且不同特征在不同气候区和土壤类型区对RZSM的影响情况也不一致。     

喀斯特地区不同等级石漠化人工生态恢复的土壤温度及水分效应--以贵州省花江峡谷为例

根据石漠化等级程度及微地貌景观不同,选择12个固定样地作为研究对象,进行4次监测。结果表明,喀斯特峡谷区土壤温度与石漠化等级程度相关性不大,与植被覆盖度,特别是林下草被覆盖度具有很大相关性;随着治理时间增加,各等级石漠化土壤温度日变化趋于中度石漠化>轻度石漠化>强度石漠化>潜在石漠化的稳定大小关系。随治理时间增加,旱季土壤水分有逐渐提高的趋势,且年际同期变化幅度较大。研究不同等级石漠化人工生态恢复的土壤温度及水分有助于从土壤水热的角度来揭示石漠化恢复治理过程中的生态环境效应,为喀斯特地区石漠化防治提供科学依据。     

电气火灾中的电弧熔痕特征与外热关系

为建立电气火灾物证鉴定关于一次短路熔痕和二次短路熔痕的量化分析,研究外热条件对短路熔痕的影响,借助X射线衍射仪和扫描电镜及能谱仪,分析短路熔痕的微观结构和成份信息。实验结果显示:在特定的热处理时间变化趋势下,一次短路熔痕晶粒大小的发展趋势与热处理时间趋势一致,二次短路熔痕晶粒大小的发展方向与热处理时间的变化趋势相反,而且,一次短路熔痕织构系数的平均值随外热温度的上升,先增大后减小,二次短路熔痕织构系数的平均值只在较小数值范围内波动。进一步分析短路熔痕不同区域的化学成份发现,一次短路熔痕和二次短路熔痕主要含有C、O和Cu三种元素,在熔痕的沉积层,一次短路熔痕的氧含量约为6%,二次短路熔痕的氧含量约为3%,但在熔痕基体区,一次短路熔痕和二次短路熔痕的氧含量基本无变化,均在3%左右,不随外热温度和热处理时间变化。从研究结果可知,在600℃内的电气火灾中,短路熔痕随外热温度和热处理时间变化的相关数据可以成为短路熔痕量化分析的基础。     

保水剂对土壤水分蒸发的影响研究

研究在不同温度梯度下保水剂的粒径和用量对土壤水分蒸发的影响．结果表明：土壤水分蒸发前期保水剂粒径小则保水效果较好,保水剂用量越高则土壤水分稳定蒸发阶段时间长．25℃时土壤水分蒸发率会出现波动现象;保水剂粒径大（0．8—2mm）时,保水剂用量小会加速土壤水分的蒸发．     

化工厂地土壤重金属迁移模拟

土壤重金属污染是我国面临的重要生态环境问题之一，可能造成严重的生态环境问题，危害人类身体健康。本文根据南京某化工厂地的土壤地质和结构特征，通过数值模拟的方法开展重金属污染物砷在土壤中运移过程模拟。通过建立脉冲时间50天、70天、100天的土壤溶质运移模型以及不同饱和土壤含水率的模型，定量分析脉冲时间、土壤饱和含水率对重金属运移的影响。模拟结果表明，脉冲时间对土壤溶质运移具有促进作用，对浅层土壤尤为显著；随着脉冲时间的不断增加，对深层土壤的影响愈发明显。较高的土壤饱和含水率促进溶质的扩散；同时较高土壤饱和含水率对横向扩散促进作用更加明显，污染范围更大，促进污染物的下渗。     

从《马达汉西域考察日记1906-1908》看清末的新疆社会

<马达汉西域考察日记1906-1908>是芬兰著名探险家马达汉到中国进行军事刺探活动时所写的,该书对当时新疆的政治、经济、军事和民政等情况,以日记的形式作了详细记载.通过归纳从农牧业、商业、社会生活及少数民族族群等方面来对清末的新疆社会状况作一阐述.     

区域土壤墒情模型研究

运用平原水文模型,参考不同作物不同生长期蒸散发特点及土层结构和土层蓄水量与土壤墒情之间的关系,构建区域土壤墒情模型,并利用山西省洪洞县实测土壤墒情资料对该模型进行了检验,检验结果表明,模型物理概念明确,可连续模拟或预报区域土壤墒情,且预报精度高。     

红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响

在实测数据基础上,利用数理统计及冗余分析方法(RDA)分析了橘园与花生地土壤温湿度时空变异特征,结果表明:1橘园、花生地土壤湿度均呈现明显的季节变化,且变化趋势基本一致,但是不同深度的变化幅度各有不同;2土壤湿度除了受降水因子影响外,在未降水时段内还受气温、相对湿度、太阳辐射等因子的控制;3土壤温度随着土层深度加深,其季节变化趋势越来越平缓。在一天内,不同土层变化幅度以及出现极值的时间均不同,橘园出现极值的时间比花生地晚半到1 h;4影响土壤温度的环境因子有气温、太阳辐射和相对湿度,其中太阳辐射对花生地土壤温度的影响更大,且土壤表层最易受到气温、太阳辐射和相对湿度的影响。     

红层滑坡滑带土结构强度试验研究

川东红层是滑坡等地质灾害的多发区,研究滑带土结构强度特征对滑坡稳定性评价及滑坡治理工程设计有着重要意义。通过对不同含水率、不同压力、不同时间固结试样的强度试验,分析了结构强度随含水率、压力、时间的变化规律。研究认为:1水对结构强度的影响具有双面性,结构强度随含水率变化曲线呈"山峰"状;2含水率较小时,试样的结构强度随密度增大而增大;3滑带土中含有较多的黏土矿物,黏土矿物的软化、膨胀、定向排列降低了试样的结构强度。