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土壤侵蚀引起的农业非点源污染研究进展

水科学进展 2007年第1期18卷 123-132页

作者：张玉斌郑粉莉武敏中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

土壤侵蚀引起的农业非点源污染是造成水体污染的主要污染源。详细介绍了近20年来土壤侵蚀引起的农业非点源污染的研究进展,包括污染物迁移过程、影响因素、预报模型以及防治措施等;提出了我国开展农业非点源污染的研究重点,包括侵蚀过... 详细信息

土壤侵蚀引起的农业非点源污染是造成水体污染的主要污染源。详细介绍了近20年来土壤侵蚀引起的农业非点源污染的研究进展,包括污染物迁移过程、影响因素、预报模型以及防治措施等;提出了我国开展农业非点源污染的研究重点,包括侵蚀过程对非点源污染物运移和水质的影响,污染物运移的预测预报模型,全国统一的不同污染物危险性评价指标体系制定等。

关键词：土壤侵蚀农业非点源污染迁移过程影响因素预报模型防治措施

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牧草对坡面侵蚀动力参数的影响

水利学报 2005年第3期36卷 371-377页

作者：潘成忠上官周平中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

通过室内模拟降雨试验,研究了不同盖度草地与裸地坡面的产流产沙过程与坡面流水动力学特性。试验结果表明,与裸地坡面相比,草地坡面的含沙量、平均输沙率、径流量以及坡面流速均有不同程度的降低。草地坡面的平均输沙率及坡面流速随草... 详细信息

通过室内模拟降雨试验,研究了不同盖度草地与裸地坡面的产流产沙过程与坡面流水动力学特性。试验结果表明,与裸地坡面相比,草地坡面的含沙量、平均输沙率、径流量以及坡面流速均有不同程度的降低。草地坡面的平均输沙率及坡面流速随草地盖度的增大而减小,而盖度对草地坡面径流量的影响则不明显。裸地坡面的输沙率随降雨历时呈高-低-高变化,而草地坡面的输沙率则随降雨历时呈幂函数递减。试验中坡面径流的弗劳德Fr数和雷诺Re数均属层流的缓流范畴。草地坡面的Darcy weisbach和曼宁阻力系数随草地盖度的增大而增大,其值均大于裸地坡面相应的阻力系数。

关键词：人工草地盖度减水减沙水动力学特性

高光谱研究不同施肥条件对冬小麦冠层光谱的影响

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 535-542页

作者：张玥田园盛孙文义穆兴民高鹏赵广举西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

高光谱定量研究土壤养分含量和冬小麦冠层光谱特征之间的关系,可为冬小麦养分丰缺监测和科学合理指导施肥方案提供理论依据和技术支持。基于35年长期定位试验,研究黄土高原渭北旱塬土壤不同施肥处理对冬小麦冠层不同生育期光谱特征的影... 详细信息

高光谱定量研究土壤养分含量和冬小麦冠层光谱特征之间的关系,可为冬小麦养分丰缺监测和科学合理指导施肥方案提供理论依据和技术支持。基于35年长期定位试验,研究黄土高原渭北旱塬土壤不同施肥处理对冬小麦冠层不同生育期光谱特征的影响,结果表明:在单一施肥条件下,与不施肥(CK)相比,冬小麦从拔节期到抽穗期,单施P的CR 500,CR 670和CR 550值均高于CK,而单施N和M的光谱反射率显著低于CK。拔节期单施P,N和M的CR 500值分别为CK的1.2倍、74.9%和70.5%;CR 670值分别为CK的1.2倍、66.8%和62.6%;CR 550值分别为CK的1.2倍、76.2%和76.9%。冬小麦抽穗期各处理反射特征峰谷比拔节期明显增强,单施P,N和M的CR 500值分别为CK的1.2倍、81.0%和53.5%;CR 670值分别为CK的1.3倍、76.8%和40.6%;CR 550值分别为CK的1.2倍、78.5%和63.4%。冬小麦至灌浆期,各处理反射特征峰谷均明显减弱;至成熟期,不同施肥处理下冬小麦光谱的“峰谷”差异不再明显。包络线去除后单一施肥条件下的红谷光谱特征表明,除成熟期外,单施P的冬小麦红谷面积(A)、红谷左面积(AL)和吸收峰对称度(S)均高于CK,单施N和M均低于CK。在组合施肥条件下,所有施氮组合NMP,NP和NM均表现出相似的规律,在可见光波段红、蓝光吸收谷深度和绿光反射峰值以及近红外波段的光谱反射率均显著低于CK;PM组合光谱反射特征值略低于CK。与CK相比,冬小麦从拔节期到抽穗期,PM组合处理光谱反射率特征值略低于CK;NM,NPM和NP处理光谱反射率特征值之间差异较小但显著低于CK。NM,NPM和NP处理的CR 500值分别为CK的25.85%,27.99%和26.07%;CR 670值分别为CK的12.56%,13.27%和13.98%;CR 550值分别为CK的33.39%,35.38%和37.04%。而PM处理CR 500,CR 670和CR 550值分别为CK的67.52%,55.69%和79.40%。冬小麦至灌浆期,各组合处理反射特征峰谷较抽穗期均明显减弱;冬小麦至成熟期,不同施肥组合处理之间的光谱反射吸收特征差异不明显,但均显著低于CK。连续统去除后组合施肥条件下的红谷光谱特征表明,各生长期冬小麦红谷面积(A)CK最大,PM处理次之,NM处理最小。

关键词：冬小麦施肥处理长期定位试验高光谱

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土壤侵蚀的中子活化示踪法研究

水科学进展 2000年第2期11卷 126-132页

作者：石辉刘普灵田均良中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨陵712100

利用中子活化示踪法研究坡面土壤的侵蚀过程 ,发现坡面的相对侵蚀量从坡脚到坡顶随坡长的变化符合 Weibull分布 ,其形状参数主要受降雨量、降雨历时和径流深度的影响 ,尺度参数主要与平均雨强、I3 0 相关。坡面在侵蚀的同时也发生沉积 ... 详细信息

利用中子活化示踪法研究坡面土壤的侵蚀过程 ,发现坡面的相对侵蚀量从坡脚到坡顶随坡长的变化符合 Weibull分布 ,其形状参数主要受降雨量、降雨历时和径流深度的影响 ,尺度参数主要与平均雨强、I3 0 相关。坡面在侵蚀的同时也发生沉积 ,一般来说短历时高强度的降雨沉积量较小 ,而长历时低强度的降雨沉积量较大 ,某一部位侵蚀产沙的沉积量与其距离之间有 y=axb的关系。坡面径流直接影响着坡面的输移比 ,当径流深和径流系数较高时 ,输移比接近于 1。

关键词：土壤侵蚀中子活化示踪法侵蚀分布沉积过程

黄土旱塬农业生态系统土壤深层水分消耗与水分生态环境效应

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农业工程学报 2004年第1期20卷 61-64页

作者：樊军郝明德邵明安黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100

研究了渭北旱塬不同土地利用方式下大田土壤深层剖面含水率的变化特征,并与长期田间定位试验结果进行比较。结果发现,不同土地利用方式能显著影响土壤深层含水率状况,各种方式对土壤深层水消耗能力的排序是15龄苹果园>15龄人工苜蓿>10... 详细信息

研究了渭北旱塬不同土地利用方式下大田土壤深层剖面含水率的变化特征,并与长期田间定位试验结果进行比较。结果发现,不同土地利用方式能显著影响土壤深层含水率状况,各种方式对土壤深层水消耗能力的排序是15龄苹果园>15龄人工苜蓿>10龄苹果园>刺槐幼林>高产农田>20年撂荒地>5龄苹果园>裸地。10龄苹果园剖面剩余含水率分布接近高产农田,而15龄苹果园土壤剩余含水率低于高产农田,说明10龄到15龄苹果树耗水量显著增大,超过高产农田作物消耗的水分,导致土壤深层水分进一步消耗。由于塬面大部分耕地是高产农田与苹果园,土壤深层含水率普遍处于较低水平。苹果树的大面积种植加快了土壤深层水分消耗,最终可能影响这一区域的陆地水循环。

关键词：旱地农业生态系统土壤干燥化生态环境效应

黄土半干旱丘陵区陡坡地土壤水分空间变异性研究

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农业工程学报 2003年第6期19卷 5-9页

作者：潘成忠上官周平中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

通过对黄土半干旱丘陵区陡坡坡地土壤水分变异规律研究 ,阐明陡坡坡面土壤水分变化特征 ,0～ 2 0 0cm土层内土壤含水量垂直变化呈高—低—高趋势 ;陡坡土壤水分沿坡顶向下变化总趋势是先增加后持平或减小 ;在坡面有浅沟微地形存在的情况... 详细信息

通过对黄土半干旱丘陵区陡坡坡地土壤水分变异规律研究 ,阐明陡坡坡面土壤水分变化特征 ,0～ 2 0 0cm土层内土壤含水量垂直变化呈高—低—高趋势 ;陡坡土壤水分沿坡顶向下变化总趋势是先增加后持平或减小 ;在坡面有浅沟微地形存在的情况下 ,虽然纵向和横向坡位对坡面土壤水分分布均存在影响 ,但纵向坡位的影响要较横向显著 ;地统计学对有浅沟微地形存在的陡坡坡面土壤水分变异特征不能进行很好地描述。

关键词：土壤水分陡坡坡地空间变异黄土丘陵区

黄土坡面侵蚀产沙时空演变的REE示踪技术研究

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水科学进展 2005年第2期16卷 174-180页

作者：薛亚洲刘普灵杨明义琚彤军中国科学院水利部水土保持研究所土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

室内交叉布设不同的稀土氧化物,通过人工模拟次降雨,在同一试验条件下,对坡面侵蚀沿顺坡方向和深度方向的演变过程同时展开研究。结果表明:REE示踪技术对定量研究土壤侵蚀具有较高的精度;降雨前期,片蚀与细沟侵蚀发育程度基本相当;后期... 详细信息

室内交叉布设不同的稀土氧化物,通过人工模拟次降雨,在同一试验条件下,对坡面侵蚀沿顺坡方向和深度方向的演变过程同时展开研究。结果表明:REE示踪技术对定量研究土壤侵蚀具有较高的精度;降雨前期,片蚀与细沟侵蚀发育程度基本相当;后期细沟侵蚀占据坡面侵蚀的主导地位,其侵蚀平均加速度和平均侵蚀率分别是片蚀的15倍、9倍;试验结束,细沟侵蚀占据坡面总侵蚀的90%;本试验条件下,坡面下1/3区域为侵蚀活跃带。

关键词：黄土坡面侵蚀时空演变过程 REE示踪技术

陕北子洲“7·26”暴雨后坡耕地细沟侵蚀及其影响因素分析

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农业工程学报 2019年第11期35卷 122-130页

作者：王颢霖焦菊英唐柄哲陈一先白雷超王楠张意奉西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7·26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形对坡耕地细沟侵... 详细信息

细沟侵蚀研究多数基于模拟降雨条件,野外自然状态下的研究相对较少,而极端暴雨条件下的细沟侵蚀研究更为鲜见。该文对陕西子洲2017年"7·26"特大暴雨条件下坡耕地发育的细沟开展调查,研究坡位(距分水岭距离)、坡度和坡形对坡耕地细沟侵蚀特征的影响。结果表明:通过对35个样方的143条细沟统计,细沟宽度和细沟深度分别为0.5~60 cm和0.5~35 cm;细沟侵蚀强度、细沟密度和细沟割裂度分别为2 289~110 976 t/km^2、0.3~3.95 m/m^2和0.002~0.441。随距分水岭距离(17~58 m)的增加,细沟先快速发育,坡面破碎程度加剧,距分水岭58m后,细沟发育减慢,坡面破碎程度减弱。坡度在不同的坡位对细沟侵蚀的影响程度不同:随坡度增大,上坡位(距分水岭20~40m),细沟侵蚀强度陡升,坡面破碎程度加剧;下坡位(距分水岭60~80m),细沟侵蚀强度增加较缓慢,坡面破碎程度减弱。凸形坡中部为细沟侵蚀(10 292t/km^2)最为严重区域,下部(8 141t/km^2)次之,上部无细沟发生;细沟密度、细沟割裂度和细沟平均宽度先增大后减小,细沟平均深度递增。浅沟地形细沟侵蚀随距分水岭距离的增加而增加,但退耕地的存在减缓了细沟侵蚀发育程度。直形坡因坡度最大其细沟侵蚀最严重,细沟形态同其他坡形基本相同,但最大沟宽和沟深均大于其他坡形。研究结果可为黄土高原坡耕地的水土流失防治提供参考。

关键词：土壤侵蚀暴雨细沟侵蚀坡耕地坡形坡度距分水岭距离

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黄土区植被恢复对土壤物理性质的影响

中国环境科学 2019年第2期39卷 713-722页

作者：谭学进穆兴民高鹏孙文义赵广举顾朝军西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

以黄土区延河流域为研究区域,研究了近40a来植被恢复对土壤容重、孔隙度和饱和导水率等13个土壤物理性质指标的影响.结果表明:随着植被恢复年限增加,土壤容重降低,而土壤孔隙度、>0.25mm团聚体含量、持水性和入渗性能等增大.但在40a内... 详细信息

以黄土区延河流域为研究区域,研究了近40a来植被恢复对土壤容重、孔隙度和饱和导水率等13个土壤物理性质指标的影响.结果表明:随着植被恢复年限增加,土壤容重降低,而土壤孔隙度、>0.25mm团聚体含量、持水性和入渗性能等增大.但在40a内对土壤质地无显著影响.植被恢复对土壤物理性质的影响随恢复年限的增加而增强,随着土层深度的增加而减弱.土壤的容重、>0.25mm团聚体含量和饱和导水率可作为植被恢复生态效应评价的主要物理指标.由于水分等条件的限制,该区柠条林和草地对土壤物理性质的改善优于刺槐林,建议该区植被恢复应以营造次生灌木林和草地为主.

关键词：植被恢复土壤物理性质黄土高原