河北坝上农牧交错区不同下垫面土壤风蚀监测及研究

摘要

土地沙漠化作为土地的一种退化形式，已成为中国北方地区一个重大的生态环境和社会经济问题。严重地影响和困扰着该区及周边区域的生存与社会可持续发展。针对河北省坝上地区生态环境退化，从2005年4月7日至5月12日，在坝上地区的大风季节，采用在地面埋设集沙盘的“陷阱捕捉”法与埋设风蚀盘的方法对滩地与梁地的不同类型地块进行风蚀状况的野外监测，为坝上地区防治风蚀提供理论与技术依据。主要研究结果如下： 1在观测期内，土壤日风蚀沉积量的变化非常大，在坝上地区滩地类型下，以免耕菜地的土壤风蚀沉积量最大。耕翻地与莜麦留茬地最小。以耕翻地为对照，莜麦留茬地的风蚀量为2.75g/m2，比对照减少11.27﹪，差异不显著；玉米留茬地比耕翻地增加了194.11﹪，与对照差异显著。而免耕菜地的风蚀沉积量与对照差异极显著，比对照增加了435.29﹪。梁地类型下，以耕翻地和莜麦茬地的土壤风蚀沉积量最大，林地与草地的风蚀量最小。以耕翻地为对照，莜麦留茬地的风蚀沉积量减少了16.34﹪，与对照差异不显著；而林地和草地的风蚀沉积量则极显著地低于对照，分别比耕翻地减少了85.64﹪和83.66﹪。滩地地貌下的风蚀沉积量比梁地地貌都要高。滩地耕翻地的风蚀沉积量比梁地耕翻地高52.96﹪，且二者差异显著。滩地莜麦茬地的风蚀沉积量比梁地莜麦茬地高60.13﹪，且二者差异显著。 2观测期内日平均风速的变化幅度较大，回归分析表明日平均风速与风蚀沉积量均呈正相关。 3梁地类型下耕翻地的输沙量最大，为2.216g，其次为莜麦茬地，为2.215g，二者之间差异不显著。林地与草地的输沙量最少，分别为0.825g和0.885g，且二者差异不显著。耕翻地与莜麦留茬地近地表输沙量最大，林地与草地的输沙量主要集中在100～150cm高度，而近地表输沙量则较小。说明土壤发生风蚀时耕翻地与莜麦留茬地的土壤颗粒主要以蠕动和跃迁方式运动。而林地与草地的土壤颗粒主要以悬移方式运动。 4对不同下垫面的风侵蚀量的监测表明，滩地类型下免耕菜地的风蚀量最高，达504.02g/m2，其次是玉米留茬地和耕翻地，莜麦留茬地风蚀量最小。这一组结果与不同下垫面的风蚀沉积量结果相一致。充分证实了滩地莜麦留茬与耕翻地下垫面的减降风蚀的显著效应。梁地不同下垫面风蚀量除林地外，其余与其相对应下垫面的沉积量监测结果呈相同趋势。 5粗糙度与植被盖度是影响风蚀的重要因子，莜麦留茬地与耕翻地的粗糙度较大，且二者差异不显著。玉米留茬地与免耕菜地的粗糙度较小，且分别与其他三个处理存在显著差异。且四种下垫面间的粗糙度与风蚀沉积量间显著相关。梁地类型下莜麦留茬地与耕翻地、草地的粗糙度较大，且三者差异不显著。林地的粗糙度最小，这与树林遮风有关。滩地类型上莜麦留茬地的覆盖度最大，菜地的最小，其覆盖度基本为零。在梁地类型上草地与林地的覆盖度最高，莜麦耕翻地的最小。表层土壤含水量、土壤容重、土壤硬度都与风蚀沉积量无显著性相关。 6在土壤风蚀沉积物中，细砂粒(粒径在0.02～0.2mm之间)与粉粒(粒径＜0.02mm)的含量总共占风蚀物含量的80﹪以上。这表明在土壤风蚀过程中损失掉的主要是一些富含营养元素的细微颗粒。滩地类型风蚀沉积物土壤颗粒中，莜麦耕翻地水解氮含量比对应耕层土壤水解氮含量高48.80﹪，莜麦留茬地高47.02﹪，玉米留茬地高76.56﹪，免耕菜地高81.57﹪。梁地类型风蚀沉积物土壤颗粒中，莜麦耕翻地水解氮含量比对应耕层土壤水解氮含量69.25﹪，莜麦留茬地高84.66﹪，草地高93.01﹪，林地高57.45﹪。风蚀物中有机质及养分含量高于土壤表层。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

1引言

2研究内容与方法

3结果与分析

4讨论

5结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢

附表