保护性耕作对农田土壤风蚀影响的风洞实验研究

Abstract

土壤风蚀是干旱、半干旱以及部分半湿润地区土地沙漠化与沙尘暴灾害的首要环节，也是世界上许多国家和地区的主要环境问题之一。保护性耕作能够有效的减少农田土壤风蚀。本试验通过选取黄土高原具有代表性的三种土壤类型进行室内风蚀模拟试验，分析不同耕作措施对土壤风蚀的影响，结果表明： 1）小麦留茬和小麦秸秆覆盖与裸土对照相比均能减少土壤风蚀，三种土壤类型中小麦留茬20cm高度和小麦秸秆全覆盖量4210kg/hm2两种处理下的土壤风蚀速率最低，减蚀率最高；垄作防风蚀效应则受到垄向的影响，垄向与风向垂直能够减少风蚀，垄向与风向平行则加剧风蚀。同一风速下三种土壤类型的风蚀速率随着留茬高度的升高而降低，随着秸秆覆盖量的增加而降低。 2）裸土对照风蚀速率与风速呈显著性线性相关，不同保护性耕作方式下的土壤风蚀速率与风速都呈现显著性幂函数关系。 3）三种土壤类型其中小麦秸秆覆盖处理4210 kg/hm2下的距风洞底面0-60cm总输沙量最小，其次是小麦20cm留茬，垄作在风速&lt;8m/s时总输沙量小于裸土对照，&gt;8m/s时输沙量则大于裸土对照。同一风速下总输沙量随着覆盖量的增加而减少，随着留茬高度的增加而减少。 垄作（垄向与风向垂直时）输沙量主要集中在45-60cm高度，而其它处理方式下的输沙量主要集中在0-15cm。0-15cm高度的输沙量比例随着风速的增加而升高，随着留茬高度的增加而降低，随着秸秆覆盖量的增加而降低。 4）三种土壤类型的风蚀速率顺序风沙土&gt;黄绵土&gt;塿土，不同保护性耕作措施下的减蚀率塿土&gt;黄绵土&gt;风沙土，并随着风速的增加而降低。 秸秆覆盖4210kg/hm2处理下0-15cm输沙率风沙土&gt;黄绵土&gt;塿土，但此时0-15cm输沙率较小，风蚀危害较轻。20cm留茬处理下风沙土0-15cm输沙量比例则随着风速增加而降低，0-15cm输沙率则是黄绵土&gt;风沙土&gt;塿土。土壤风蚀是干旱、半干旱以及部分半湿润地区土地沙漠化与沙尘暴灾害的首要环节，也是世界上许多国家和地区的主要环境问题之一。保护性耕作能够有效的减少农田土壤风蚀。本试验通过选取黄土高原具有代表性的三种土壤类型进行室内风蚀模拟试验，分析不同耕作措施对土壤风蚀的影响，结果表明： 1）小麦留茬和小麦秸秆覆盖与裸土对照相比均能减少土壤风蚀，三种土壤类型中小麦留茬20cm高度和小麦秸秆全覆盖量4210kg/hm2两种处理下的土壤风蚀速率最低，减蚀率最高；垄作防风蚀效应则受到垄向的影响，垄向与风向垂直能够减少风蚀，垄向与风向平行则加剧风蚀。同一风速下三种土壤类型的风蚀速率随着留茬高度的升高而降低，随着秸秆覆盖量的增加而降低。 2）裸土对照风蚀速率与风速呈显著性线性相关，不同保护性耕作方式下的土壤风蚀速率与风速都呈现显著性幂函数关系。 3）三种土壤类型其中小麦秸秆覆盖处理4210 kg/hm2下的距风洞底面0-60cm总输沙量最小，其次是小麦20cm留茬，垄作在风速&lt;8m/s时总输沙量小于裸土对照，&gt;8m/s时输沙量则大于裸土对照。同一风速下总输沙量随着覆盖量的增加而减少，随着留茬高度的增加而减少。 垄作（垄向与风向垂直时）输沙量主要集中在45-60cm高度，而其它处理方式下的输沙量主要集中在0-15cm。0-15cm高度的输沙量比例随着风速的增加而升高，随着留茬高度的增加而降低，随着秸秆覆盖量的增加而降低。 4）三种土壤类型的风蚀速率顺序风沙土&gt;黄绵土&gt;塿土，不同保护性耕作措施下的减蚀率塿土&gt;黄绵土&gt;风沙土，并随着风速的增加而降低。 秸秆覆盖4210kg/hm2处理下0-15cm输沙率风沙土&gt;黄绵土&gt;塿土，但此时0-15cm输沙率较小，风蚀危害较轻。20cm留茬处理下风沙土0-15cm输沙量比例则随着风速增加而降低，0-15cm输沙率则是黄绵土&gt;风沙土&gt;塿土。</p