沙棘“柔性坝”对沟道土壤粒径分布影响的试验研究

沙棘"柔性坝"取得了良好的拦沙效果,为了进一步了解其对沟道土壤粒径分布的影响,试验测定了种植沙棘"柔性坝"的沟道内不同位置、不同深度的土壤颗粒级配,同时与一条未种植沙棘的小支沟进行了对比分析。结果表明:同未种植沙棘的沟道相比,由于沙棘的生长及其对坝内生态环境的逐渐改善。坝内淤积的泥沙整体上呈细化趋势,上游断面处此变化最为明显;受局部地形的影响,单个坝体内泥沙淤积无明显规律;由于沙棘"柔性坝"的存在,沟道内泥沙粒径从上游到下游呈递减趋势,且沙棘对粒径大于0.25 mm的粗颗粒泥沙具有较好的分选效果。

沙棘“柔性坝”对沟底土壤有机质影响的现场试验

有机质是土壤肥力最重要的组分之一,是评价土壤质量和健康状况的重要指标。2006年试验测定了种植沙棘"柔性坝"的沟道内不同位置、不同深度的土壤有机质含量,同时与东一支沟左岸一条未种植沙棘的小支沟进行了对比分析。试验结果表明:坝内有机质的垂向分布不仅与土壤的发育过程和土层结构有直接联系,而且与土壤中的水分运移过程密不可分;种植沙棘"柔性坝"的沟道内土壤的有机质含量明显高于未种植沙棘"柔性坝"的对比沟道,而且在相同时期种植的沙棘"柔性坝"内不同取样点处的有机质含量总和相当接近;种植沙棘"柔性坝"的沟道内土壤异质性不显著,但与未种植沙棘的沟道相比,土壤的空间异质性较大,建议对这一问题应采用更大的空间尺度进行深入研究。

黄河粗沙区沙棘柔性坝拦沙效应与数学模拟

针对沙棘植物"柔性坝"的拦粗淤细作用,结合黄河粗沙区沟道侵蚀及泥沙输移的规律,开展了这方面的机理研究及野外拦沙保水试验,推导了沙棘植物柔性坝前壅水计算迭代公式.分析结果表明,沙棘植物坝具有良好的拦沙阻水作用,起到了滞流和增大入渗的作用;"柔性坝"可显著调节沟道土壤水分,提高水源涵养能力,对发展沟头林业和沟坡农业生产打下良好基础,而且可实现水沙分治.

黄河粗砂区沙棘柔性坝拦沙效应与数学模拟

针对沙棘植物“柔性坝”的拦粗淤细作用，结合黄河粗沙区沟道侵蚀及泥沙输移的规律，开展了这方面的机理研究及野外拦沙保水试验，推导了沙棘植物柔性坝前壅水计算迭代公式。分析结果表明，沙棘植物坝具有良好的拦沙阻水作用，起到了滞流和增大入渗的作用；“柔性坝”可显著调节沟道土壤水分，提高水源涵养能力，对发展沟头林业和沟坡农业生产打下良好基础，而且可实现水沙分治。

植物柔性工程学浅思

2006年5月笔者在《砒砂岩地区沙棘植物“柔性坝”试验技术总结(1995—2006)》报告中提出“植物柔性工程学”和“研究沟道湿地形成的条件和发展前景”,这是沙棘植物柔性坝在学科和实践领域的延伸和发展,也是一个问题的两个方面。植物柔性工程学是构建沟道人工湿地生态系统的科学指南和理论基础,而沟道人工湿地生态系统构建是进行试验研究、示范的平台,这是黄土高原基岩产沙区标本兼治之举,意在解决沟壑控制、生态恢复和生存环境改善的实际问题。初步给出了植物柔性工程的概念、定义、功能、分类、作用原理等,也给出了植物柔性工程学的研究思路和方法。