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沙柳沙障腐烂过程对土壤碳氮磷化学计量特征的影响

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农业工程学报 2022年第21期38卷 76-82页

作者：梁钰镁高永蒙仲举韩彦隆王瑞东段晓婷内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010010 荒漠生态系统保护与修复国家林业局重点实验室呼和浩特010010

探究沙柳沙障腐烂过程对土壤碳氮磷化学计量特征的影响,有助于深入了解荒漠生态系统土壤养分循环及土壤有效性。该研究以布设1、3、5、7、9 a的沙柳沙障为研究对象,通过原位取样与指标测定,探究影响土壤碳氮磷含量及其化学计量特征的主... 详细信息

探究沙柳沙障腐烂过程对土壤碳氮磷化学计量特征的影响,有助于深入了解荒漠生态系统土壤养分循环及土壤有效性。该研究以布设1、3、5、7、9 a的沙柳沙障为研究对象,通过原位取样与指标测定,探究影响土壤碳氮磷含量及其化学计量特征的主要环境因子。结果表明:沙柳沙障腐烂过程障体化学组分显著降低(P障之后的5 a中显著增加,5 a时分别是1 a的1.83和1.76倍,而9 a的碳氮比较1 a显著增加了41.20%(P沙柳沙障的腐烂过程能够提高土壤碳氮磷含量,在辅助于沙漠地区植被恢复的过程中可作为长期有效的治理措施。

关键词：沙障土壤碳氮磷化学计量特征防风固沙

毛乌素沙地流动沙丘不同沙障组合措施的防风固沙效益评价

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干旱区研究 2023年第2期40卷 268-279页

作者：石麟李红悦赵雨兴任余艳何金军于凤强哈斯额尔敦鄂尔多斯市林业和草原科学研究所内蒙古鄂尔多斯017010 北京市广渠门中学北京100001 鄂尔多斯市林业和草原事业发展中心内蒙古鄂尔多斯017010 北京师范大学地理科学学部自然资源学院北京100875

为了解毛乌素沙地沙柳再生沙障、聚乳酸(PLA)沙袋沙障和草绳沙障配置固沙植物种组合措施下的防风固沙效益,通过对各类组合措施下不同高度处风速、近地表输沙量、障内蚀积形态的测定,对比分析了不同材料、坡位、规格下几种沙障组合措施... 详细信息

为了解毛乌素沙地沙柳再生沙障、聚乳酸(PLA)沙袋沙障和草绳沙障配置固沙植物种组合措施下的防风固沙效益,通过对各类组合措施下不同高度处风速、近地表输沙量、障内蚀积形态的测定,对比分析了不同材料、坡位、规格下几种沙障组合措施的防风固沙效益。结果表明:(1)1 m×1 m规格沙柳再生沙障、草绳沙障组合措施下降低近地表风速效能最大,可达80.29%、78.49%,3 m×3 m规格的草绳、PLA沙障组合措施下防风效能仅为58.14%、57.88%;(2)输沙率降低率表现为:沙柳>草绳>PLA,且呈随规格增加而减小的趋势,其中沙柳再生沙障组合措施阻沙效果较稳定,其他2种稳定性较差;(3)各类措施下障内微地形主要受NW~NNW风向控制,不同类沙障材料障内形态特征不同,整体以侵蚀为主,草绳沙障组合措施障内相对侵蚀深度最大,PLA沙障措施下次之,沙柳沙障措施下表现为以-10~5 cm区间侵蚀深度范围为主的弱蚀积状态,但相对侵蚀深度范围均呈随规格增大、坡位增加而减小的趋势。综合分析认为,沙柳再生沙障配以撒播固沙植物种的人工固沙植被体系最为稳定,防风固沙效益最优,为毛乌素沙地较为适宜的流动沙丘沙障促进植被恢复治理技术措施,其余组合措施可视沙障材料获取难易、运输条件以及流沙环境和治理目的适当采用。

关键词：流动沙丘沙障组合措施防风固沙毛乌素沙地

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沙障地表形态衍化数值模拟方法研究

农业机械学报 2017年第7期48卷 265-271页

作者：孙浩刘晋浩黄青青北京林业大学工学院北京100083

提出了一个风沙相互作用数值模型,该模型以概率统计理论为基础,通过计算不同地表风速下沙粒的风蚀与沉积概率来实现风-沙相互作用过程,最后通过动网格技术,改变下边界节点坐标,实现沙床表面的起伏变化。数值计算与野外沙障凹坑的测量结... 详细信息

提出了一个风沙相互作用数值模型,该模型以概率统计理论为基础,通过计算不同地表风速下沙粒的风蚀与沉积概率来实现风-沙相互作用过程,最后通过动网格技术,改变下边界节点坐标,实现沙床表面的起伏变化。数值计算与野外沙障凹坑的测量结果对比表明,沙障内地表形态的数值计算结果与实测地表形态较为接近,凹坑最低点位置向下风向一侧移动,误差最大位置为凹坑的最低点处,t=4 d时,平均绝对误差为17.86%,随着积沙增加,误差逐渐减小,t=8 d时,平均绝对误差为8.52%。所提模型无论从定性还是从定量上,都与野外测量结果较为一致,可以正确模拟沙障地表的发展过程。

关键词：沙障地表过程动网格数值方法

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不同沙埋程度下带状沙障的防风固沙效果研究

农业工程学报 2019年第16期35卷 172-179页

作者：袁立敏黄海广闫德仁胡小龙内蒙古自治区林业科学研究院呼和浩特010010 内蒙古多伦浑善达克沙地生态系统国家定位观测研究站锡林郭勒盟027300 内蒙古农业大学林学院呼和浩特010018

沙障在防护过程中,易发生沙障沙埋现象。为了对比分析不同沙埋程度下沙障的防风固沙效果差异,该文通过风洞模拟和野外试验相结合的方法,研究了沙袋沙障在裸露、浅埋、深埋3种状态下,防护区近地层风流场、输沙通量等风沙运动规律,并以未... 详细信息

沙障在防护过程中,易发生沙障沙埋现象。为了对比分析不同沙埋程度下沙障的防风固沙效果差异,该文通过风洞模拟和野外试验相结合的方法,研究了沙袋沙障在裸露、浅埋、深埋3种状态下,防护区近地层风流场、输沙通量等风沙运动规律,并以未设置沙障的流沙区作为对照,明确了沙埋过程中沙障的防风固沙效果变化规律。结果表明,沙障在经历裸露至深埋过程中:1)对过境气流的防护距离、防护高度逐渐减小,近地层风速廓线变化趋势与对照相同,并逐渐服从对数函数;2)沙障防护区输沙分布高度显著降低(P沙分布高度由42 cm(裸露)降低至34 cm(浅埋),最终降至28 cm(深埋),而对照的输沙分布高度为24 cm;3)近地层输沙率分布曲线逐渐服从对数函数,0~50 cm高度范围输沙量也呈现递增趋势;4)3种埋设深度野外试验说明,经过两个风季后,裸露、浅埋、深埋的沙袋沙障防护区土壤风蚀呈现降低趋势,风蚀深度分别比对照降低了18.53%、72.97%、80.40%。研究可以为沙障高度优化及应用技术提升提供理论依据。

关键词：土壤侵蚀沙障风蚀风速流场风速廓线输沙量

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沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌的生物学特性

水土保持通报 2022年第1期42卷 93-98页

作者：段晓婷高永梁钰镁王瑞东赵晨郭鑫内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010020

[目的]明确培养条件(碳源、氮源和pH值)对木腐真菌生长的影响,为延长沙柳(Salix psammophila)沙障使用周期提供理论依据。[方法]以沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌:桔绿木霉(Trichoderma citrinoviride)、Xs木霉(Xylogone sphaerospora)、哈... 详细信息

[目的]明确培养条件(碳源、氮源和pH值)对木腐真菌生长的影响,为延长沙柳(Salix psammophila)沙障使用周期提供理论依据。[方法]以沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌:桔绿木霉(Trichoderma citrinoviride)、Xs木霉(Xylogone sphaerospora)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、拟康氏木霉(Trichoderma koningiopsis)、黑曲霉(Aspergillus niger)为研究对象,在固体和液体下进行培养,分别探究不同培养条件下菌丝生长速度和生物量,确定菌株生长的最适条件。[结果](1)在固体培养条件下,桔绿木霉、Xs木霉、哈茨木霉和黑曲霉以葡萄糖为碳源时生长最快,其生长速度分别为12.97,8.56,13.25,5.22 mm/d;桔绿木霉最佳氮源为硫酸铵13.06 mm/d,Xs木霉、哈茨木霉和拟康氏木霉最佳氮源为蛋白胨,其生长速度分别为9.44,13.17,8.78 mm/d;5种木腐真菌最适pH值在5~7之间。(2)在液体培养条件下,葡萄糖是桔绿木霉、Xs木霉、哈茨木霉、拟康氏木霉和黑曲霉的最佳碳源,每100 ml的培养液中生物量分别达到446.67,454.67,728.67,687.67,713.00 mg;桔绿木霉、Xs木霉、哈茨木霉和拟康氏木霉最适氮源为蛋白胨,黑曲霉以氯化铵为氮源时生物量最大为610.00 mg;5种木腐真菌在pH值5~7的范围内生物量较大。[结论]固体与液体条件下桔绿木霉、Xs木霉和哈茨木霉最适碳源为葡萄糖,最适氮源为蛋白胨,pH值为5~6;拟康氏木霉液体培养条件下最适碳源为葡萄糖,最适氮源为蛋白胨,pH值为5~6;黑曲霉在液体培养条件下最适碳源为葡萄糖、最适氮源为氯化铵、pH值为5~6。

关键词：木腐真菌碳源氮源酸碱度沙柳沙障

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智能化硬质草沙障固沙装备设计

机械设计 2023年第5期40卷 103-107页

作者：张永红王刚崔建东王亚洲甘肃建投新能源科技股份有限公司甘肃武威733017 兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对我国西部土地荒漠化、沙漠化严重的现状和传统治沙设备效率低、成本高、原材料消耗大及智能化程度低等问题,以硬质草为原材料,设计了智能化硬质草沙障固沙装备。该装备由雷沃欧豹M1854-G拖拉机与固沙机组成,其中,拖拉机作为底盘,固... 详细信息

针对我国西部土地荒漠化、沙漠化严重的现状和传统治沙设备效率低、成本高、原材料消耗大及智能化程度低等问题,以硬质草为原材料,设计了智能化硬质草沙障固沙装备。该装备由雷沃欧豹M1854-G拖拉机与固沙机组成,其中,拖拉机作为底盘,固沙机由齿形输杆传送系统、弹性夹持换向轮、升降控深装置、行距调整装置、液压系统、气动系统和电气控制系统等组成。该设备采用模块化设计,方便调整行距,便于在不同的地形、环境中作业,适应性强。每台设备配置两套完全独立的装置,相互配合且互不干涉,每套装置单独植入硬质草料。实际应用表明:研发的智能化硬质草沙障固沙装备植草速度快、性能良好、操作方便、智能化程度高。该设备的成功研制提高了以硬质草为沙障原料的利用率,保证了固沙质量,对于治理和防止土地沙化具有十分重要的意义。

关键词：沙化治理智能化硬质草沙障固沙装备

两种沙障内蚀积地表形态及其空间格局观测研究

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干旱区地理 2021年第6期44卷 1654-1664页

作者：池政徐先英刘开琳刘虎俊李亚琦孟瑞玲富丽李雪宁邱晓娜中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 甘肃省治沙研究所荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地甘肃兰州730070 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃武威733000 甘肃农业大学林学院甘肃兰州730070

以腾格里沙漠西缘流动沙丘布设的纤维网沙障(Fibermesh sandbarrier,FSB)和土工编织袋沙障(Geotechnical wovenbagsandbarrier,GSB)为研究对象,采用三维激光扫描技术并结合传统测量法对沙障内微地貌形态进行测算。结果表明:(1)2种沙障... 详细信息

以腾格里沙漠西缘流动沙丘布设的纤维网沙障(Fibermesh sandbarrier,FSB)和土工编织袋沙障(Geotechnical wovenbagsandbarrier,GSB)为研究对象,采用三维激光扫描技术并结合传统测量法对沙障内微地貌形态进行测算。结果表明:(1)2种沙障区侵蚀深度、侵蚀量和侵蚀表面积均呈沿主风向逐渐增大的趋势。沙丘中线迎风侧GSB侵蚀深度、侵蚀量和侵蚀面表面积都比FSB大,其中侵蚀深度比后者深20%~40%,侵蚀量高于后者45%~70%。(2)2种沙障均在沙丘中南部沙障破损严重,高于其余位置30%~50%,由于土工编织袋被风掏蚀损坏较大,沙障破损范围和破损程度均高于纤维网沙障。(3)在沙障方格内部侵蚀深度最大值多数不是位于方格中心,其中北—北东—东—南东方位带为侵蚀区即弱堆积区,中心和西部为强堆积区。(4)土工编织袋沙障区的侵蚀深度大于纤维网沙障区,同时后者破损率大大低于前者,因此纤维网阻沙障效果优于土工编织袋。利用三维激光扫描技术进行微地貌形态反演不仅可以准确测量出侵蚀深度,而且可以通过软件操作实现侵蚀量和侵蚀面表面积的计算,为风沙地貌和防沙治沙领域精确研究微地貌提供了新型工具和方法。

关键词：沙障三维激光扫描技术蚀积状况微地貌形态阻沙效果

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草原矿区排土场边坡沙障防护效益研究

草原矿区排土场边坡沙障防护效益研究

作者：丛龙宇内蒙古农业大学

学位级别：硕士

沙障是减缓地表风蚀,促进植被恢复和土壤改良的重要措施之一。本研究以草原矿区排土场边坡设置不同的苇帘沙障和沙柳沙障(Salix psammophila)为研究对象,采用野外调查结合室内试验方法,对沙障内风速、土壤和植被情况进行调查研究,探究... 详细信息

沙障是减缓地表风蚀,促进植被恢复和土壤改良的重要措施之一。本研究以草原矿区排土场边坡设置不同的苇帘沙障和沙柳沙障(Salix psammophila)为研究对象,采用野外调查结合室内试验方法,对沙障内风速、土壤和植被情况进行调查研究,探究不同沙障对研究区的防护效益,从而为草原矿区排土场生态修复提供理论依据和数据支撑。主要研究结果如下:(1)布设沙障可降低地表风速,沙障规格和沙障高度对防风效果的影响较大。随着观测高度的增加,沙障的防风效能呈现降低的趋势,在观测高度为10 cm时,各沙障的防风效能最明显,防风效能平均值为50.03%,而随着风速梯度的增加,其防风效能也呈现增加的趋势。从沙障规格上来看,两种材料沙障的防风效能均表现为0.5 m×0.5 m>1.0 m×1.0 m>1.5 m×1.5 m,从障高上来看,30 cm沙柳沙障防风效能平均值较10 cm沙柳沙障提高了26.93%。(2)空气动力学粗糙度和摩阻风速随沙障的变化趋势和防风效能基本一致。布设沙障内的风速廓线呈现不规则的“S”型曲线变化特征,30 cm沙柳沙障对0-30 cm观测高度内风速减弱明显,而10 cm沙柳沙障仅在观测高度为10 cm处起到减弱风速的作用,在其他高度对风速的减弱程度较小。(3)苇帘沙障和沙柳沙障内表层土壤颗粒组成主要以粉粒和极细砂为主,并且其含量随沙障的规格增大而减少。沙障内土壤含水量、有机质、全氮和全磷含量均表现为0.5 m×0.5 m>1.0 m×1.0 m>1.5 m×1.5 m,而土壤p H值和全磷含量随沙障规格的变化无明显变化规律。30 cm高度沙柳沙障中0-250μm颗粒百分含量、含水量、有机质、全氮、全磷和全钾含量均高于10 cm高度沙柳沙障,土壤p H值表现为30 cm高度沙柳沙障沙柳沙障。(4)布设沙障促进了草本植物定居,经过一年的恢复后,沙障小区内植物共17种,隶属于8科、13属,未布设沙障的对照小区共4科4属6种,物种组成较为单一。随着沙障规格的减小,苇帘沙障和沙柳沙障内的植物物种数都在增加。沙障材料对植被物种数、多样性和均匀度影响较小,而沙障高度对植被物种数和多样性影响较大,30 cm高度沙柳沙障植被物种数和多样性指数均大于10 cm高度沙柳沙障。

关键词：草原煤矿沙障防风效益土壤理化性质植物群落特征

腾格里沙漠东缘沙障布设方式对土壤理化性质的影响

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水土保持研究 2020年第5期27卷 50-58页

作者：李晓佳姜洪涛周瑞平武志博海春兴内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古自治区土地利用与整治工程技术研究中心阿拉善盟林业治沙研究所

为探索沙障布设方式对土壤性质的影响,通过野外调查与室内分析对比垂直和平铺方式布设的4种沙障材料(树枝、棉花秸秆、玉米秸秆和尼龙网)对土壤性质的影响,运用土壤质量指数评价了沙障对土壤质量的影响。结果表明:(1)沙障区土壤有效氮... 详细信息

为探索沙障布设方式对土壤性质的影响,通过野外调查与室内分析对比垂直和平铺方式布设的4种沙障材料(树枝、棉花秸秆、玉米秸秆和尼龙网)对土壤性质的影响,运用土壤质量指数评价了沙障对土壤质量的影响。结果表明:(1)沙障区土壤有效氮、有效磷、有效钾、pH值与对照具有极显著差异(p沙障区(铺设了44个月)土壤表层0—60 cm的土壤质量平均提高了17.990%,其中棉花杆平铺方格沙障对0—60 cm土壤质量的改善效果最好(提高了30.752%);(3)沙障的平铺布设对土壤质量的改善效果比垂直布设好,特别是在0—40 cm土层,沙障平铺布设区土壤质量提高了18.437%,垂直布设区提高了6.725%。因此沙区沙障的布设对土壤性质的改善与土壤质量的恢复具有重要影响。

关键词：沙障布设方式土壤质量指数土壤性质腾格里沙漠