發(fā)布時間：2017-12-13 14:14

  本文關(guān)鍵詞：紫色土區(qū)水蝕特征及其對人工植草與施肥的響應

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【摘要】：土壤團粒在雨滴及水流作用下被剝離為更小粒徑的顆粒,并由徑流搬運自原地而發(fā)生土壤侵蝕。土壤侵蝕導致土壤顆粒、營養(yǎng)元素、有機質(zhì)以及農(nóng)藥(殺蟲劑)流失,進而降低農(nóng)作物產(chǎn)量(農(nóng)作物生產(chǎn)力下降17%),已成為社會及環(huán)境方面廣泛關(guān)注的問題。本文主要包括了三個方面:(1)紫色土水蝕的評估;(2)紫色土水蝕對增加施肥措施的響應;(3)紫色土水蝕對人工植草措施的響應。基于模型預測紫色土侵蝕量以及紫色土不同坡度及降雨作用對徑流及土壤流失的影響仍然存在著很大不確定性。本文利用諾頓模擬降雨器,在不同坡度(5°,10°,15°,20°,25°)與不同降雨強度(0.6,1.1,1.5,1.8 mmmin-1)共同作用下,開展了室內(nèi)人工降雨試驗,估算了紫色土產(chǎn)流及產(chǎn)沙量。結(jié)果表明:產(chǎn)流率在低坡度(5°)弱降雨(0.6 mmmin-1)條件下最小,在陡坡(20°)強降雨(1.8 mmmin-1)條件下達到最大,其大小隨坡度變化為:20015010025050;皮爾遜相關(guān)分析表明降雨強度與產(chǎn)流率之間存在極顯著關(guān)系;土壤流失隨著產(chǎn)流率及坡度的增大而線性增加,可由較小的56.10 gm-2h-1(坡度50、雨強0.6mmmin-1)增加至1255.66 gm-2h-1(坡度250、雨強1.8 mmmin-1)。產(chǎn)流率能解釋泥沙土壤剝離率53~81%的變化信息。評估不同降雨強度及坡度對紫色土水蝕的影響能夠為區(qū)域土壤保持策略及措施的制定提供幫助。合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及聯(lián)合管理雖然能夠營造較好的生態(tài)環(huán)境,但其理論基礎(chǔ)仍然缺乏。本文為明確降雨條件下耕作小區(qū)在不同施肥水平處理下徑流,泥沙以及氮磷等物質(zhì)的流失特征,以“冬小麥-夏玉米”模式為研究對象,設(shè)置了對照(CK),施用復合肥與農(nóng)家肥(T1),施用化肥(T2)以及增加化肥施用量(T3)等4種處理,長期監(jiān)測了不同處理小區(qū)水土流失及氮磷流失。結(jié)果表明:與對照(CK)相比,T1、T2、T3措施能夠顯著地減少徑流,泥沙及氮磷的流失量,其中徑流減少量分別達到35.7、29.6、16.8%,泥沙量分別減少40.5、20.9、49.6%;T1比CK條件下的氮磷流失減少量達41.2%和33.33%;回歸分析結(jié)果表明土壤流失與徑流量存在顯著的相關(guān)關(guān)系;在紫色土坡地,混合施用農(nóng)家肥及化肥能夠顯著地減少水土流失,控制土壤侵蝕。植草是已知的最有效的防治土壤侵蝕以及土壤退化的措施之一。黑麥草及紫花苜蓿是紫色土區(qū)廣泛種植的草類植物,但是它們調(diào)節(jié)徑流,控制泥沙的作用機理仍然有待研究。本文利用模擬降雨試驗研究了人工植草在3個生長階段:生長初期(5月底),生長中期(6月底)以及生長后期(7月底)等時段內(nèi)的減流效益(RRB),減沙效益(SRB),減流減沙比(RRSR)以及土壤平均或者穩(wěn)定入滲率。結(jié)果表明:在植草的生長初期與中期,黑麥草的RRB,SRB,RRSR以及土壤平均或者穩(wěn)定入滲率都要大于紫花苜蓿。可是,在生長后期,紫花苜蓿的上述指標則優(yōu)于黑麥草;隨著植草的不停生長,黑麥草和紫花苜蓿的減流減沙能力逐漸增加,其中黑麥草在生長后期的RRB,SRB分別達到69.5%,98.6%,而同時段的紫花苜蓿RRB,SRB則為61.6%和95.4%;同時,在兩種植草生長周期內(nèi),SRB總是高于90%,顯著地大于RRB。此外,兩種植草從生長初期到生長中期,RRSR顯著地增加,表明當植草生長逐漸成熟時,其減流效率要高于減沙效率。由于植草在生長后期面臨更多的暴風雨事件,應該強調(diào)人工植草減小坡面徑流及泥沙的功能,并進一步地開展詳細研究。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S157

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：1285433