黄土丘陵区不同草被类型土壤细沟可蚀性季节变化研究

运用坡面径流冲刷试验,结合土壤侵蚀过程WEPP模型,研究了黄土丘陵区赖草和紫花苜蓿生长季土壤细沟可蚀性的季节变化特征及其影响因素。结果表明,赖草地的土壤细沟可蚀性在整个生长季呈现出先升高后降低再升高的不明显的季节变化趋势(p>0.05),紫花苜蓿地土壤细沟可蚀性在整个生长季呈现出先降低后趋于稳定再降低的明显的季节变化趋势(p<0.05)。赖草地和紫花苜蓿地土壤细沟可蚀性生长季的变化主要受到土壤硬化过程、水稳性团聚体(大于0.25 mm)和草地根系生长的影响。赖草和紫花苜蓿地的土壤细沟可蚀性随着土壤粘结力、容重、水稳性团聚体和草地根系密度的增加呈指数函数形式降低。利用土壤容重和根系密度可以很好地模拟赖草地和紫花苜蓿地土壤细沟可蚀性的季节变化(R^2≥0.86,NSE≥0.85)。为黄土高原地区植被恢复过程中的水土保持效益分析及措施优化配置提供理论基础和数据支撑。

黄土丘陵区退耕草地土壤分离能力季节变化研究

采用变坡试验水槽的方法,研究了黄土高原丘陵区退耕3年草地(赖草)和退耕17年草地(紫花苜蓿)在生长季土壤分离过程的季节变化及其影响因素。结果表明:赖草和紫花苜蓿地的土壤分离能力在整个生长季均呈现显著下降的季节变化趋势(p<0.05)。赖草地的平均土壤分离能力最大(0.076±0.036 kg m-2 s-1),其次是紫花苜蓿地(0.057±0.055 kg m-2 s-1);两种草地土壤分离能力的季节变化主要受到土壤硬化、水稳性团聚体和草地根系生长的影响,随土壤粘结力、容重、水稳性团聚体和草地根系密度的增加,两种退耕草地的土壤分离能力均呈指数形式下降;两种草地土壤分离能力的季节变化可以用水流剪切力、土壤容重和草地根系密度很好的模拟。为黄土高原地区退耕还林(草)水土保持措施提供科学依据。

黄土丘陵区须根系作物地土壤分离季节变化研究

采用变坡试验水槽的试验方法,研究了黄土丘陵区典型须根系作物玉米和谷子在生长季土壤分离能力的季节变化及潜在影响因素。结果表明:在作物生长季,须根系作物玉米地和谷子地的土壤分离能力具有明显的季节变化(P<0.05),并表现出了相似的季节变化模式;两种作物地土壤分离能力的季节变化主要受到农事活动、土壤硬化、水稳性团聚体和作物根系生长的影响;两种作物地的土壤分离能力可以用土壤粘结力、作物根系密度和水流剪切力很好地拟合(R^2>0.75,NSE>0.74)。

黄土区直根系作物地土壤分离生长季动态

目的为黄土高原土壤侵蚀控制提供科学依据。方法运用变坡试验水槽的实验方法,研究了黄土高原地区典型直根系作物大豆和马铃薯在生长季土壤分离过程的季节变化及潜在影响因素。结果 1在作物生长季,直根系作物大豆地和马铃薯地的土壤分离能力具有明显的季节变化(P<0.05),并表现出了相似的季节变化模式;2两种作物地土壤分离能力的季节变化主要受到农事活动、土壤硬化、水稳性团聚体和作物根系生长的影响;3两种作物地土壤分离能力的季节变化可以用水流剪切力、土壤粘结力和作物根系密度很好地模拟(R2>0.64,NSE>0.63)。结论黄土区直根系作物地土壤分离过程具有明显季节变化,该变化主要是由农事活动、土壤粘结力和作物根系密度季节变化影响所致。

硬化土体模型分析基坑挡土壁与地盘变形的评估

基坑开挖引致挡土壁体和地盘变形预测的准确度,会显着影响基坑四周结构物损害潜能评估的正确性。运用有限元数值程序分析基坑变形问题时,土壤本构模型描述土壤行为的优劣居关键角色。采用工程界和学术界常用的数值软件PLAXIS中两个高级土壤模型(硬化土壤模型及硬化土壤小应变模型),分析一个著名的基坑开挖案例之壁体变形、地表沈陷和地盘水平变位,藉以评估两个土壤模型预测基坑开挖引致挡土壁体和地盘变形预测的准确度。分析结果显示:若土壤模型可以考虑小应变高初始刚度模量和刚度劲度随应变衰减的行为,可以更合理地预测开挖引致之壁体变形与地盘变形量。

黄土区冰草和柳枝稷草地土壤分离生长季变化

以黄土区的黄绵土为材料,研究了退耕还草3年和17年条件下,黄绵土的土壤分离能力生长季的变化。结果表明:两种退耕草地黄绵土的土壤分离能力在整个生长季均呈下降趋势,其中,冰草地的土壤分离能力具有明显的生长季变化(P<0.05),柳枝稷草地无明显生长季变化(P>0.05)。土壤硬化、水稳性团聚体和根系生长是影响两种退耕草地土壤分离能力生长季变化的主要因素。两种退耕草地黄绵土的土壤分离能力在生长季的变化可以用土壤容重、根系密度和水流剪切力很好地模拟(R2>0.82,ME>0.82)。