带田残茬带宽度及高度对土壤风蚀模数影响的风洞试验

为了探究带宽和残茬高度对土壤风蚀模数的影响,利用野外移动式风洞对阴山北麓地区带田土壤风蚀模数进行了原位测试。结果表明:作物残茬带对间作翻耕地具有保护作用,土壤风蚀模数在全部留茬时最小,全部裸露时最大,残茬与耕翻裸露地间作时居中。不同残茬降低风蚀模数程度不同,莜麦茬可以降低48.92%～67.39%,油菜茬可以降低5.22%～34.36%。不同带宽和残茬高度的间作组合,土壤风蚀模数都随风速的增加而增大,呈指数曲线变化规律。在一定风速吹蚀下,残茬带宽从0.5～3.0m变化,土壤风蚀模数随带宽的增加而减小,符合幂函数曲线变化规律;残茬高度从5～25cm变化,土壤风蚀模数随残茬高度增加而线性降低。研究说明减少耕翻和作物留茬是控制风蚀的有效措施。

2000—2018年河北坝上地区土壤风蚀模数变化

土壤风蚀是干旱、半干旱地区重要的生态环境问题。河北坝上地区是中国北方典型土壤风蚀区,特殊的地理位置使本区成为京津冀重要的生态屏障。为了更好地阐明坝上地区的土壤风蚀过程,完善该区域的风沙防护体系,基于气象、土壤、遥感和土地利用等数据,利用综合风蚀模拟系统(Integrated wind-erosion modeling system,IWEMS),计算了河北省坝上地区的土壤风蚀模数。结果表明:2000—2018年,坝上地区平均风蚀模数与风蚀风险区所占面积比例总体均呈减小趋势。月平均风蚀模数变化表明,11月至次年5月是主要风蚀季。风蚀程度以轻度和中度侵蚀为主,风蚀灾害主要发生在坝上地区中西部。自2009年以来,康保县和张北县的风蚀模数逐渐降低,丰宁县西部的风蚀模数逐渐增加。通过对土壤风蚀影响因素的数据分析,发现不同土地利用类型的风蚀模数为沙地>耕地>草地>林地,植被盖度和土壤湿度是影响风蚀模数月变化的主要因素,起沙风累计时间与风蚀模数正相关。

内蒙古后山地区土壤风蚀问题初论

内蒙古后山地区的风蚀景观表明，该区的土壤风蚀是一个历史悠久的环境问题。实地调查表明，该区强烈的风蚀始于５０年代末和６０年代初。农田与草原的现状风蚀量之差异说明，土地开垦是导致该区土壤风蚀加剧的主要原因。应用粒度对比分析法对本区现状土壤风蚀量的计算结果为，草原平均５ｃｍ，农田一般在１０ｃｍ以上。若将农田与草原现状风蚀量之差视为草原开垦以后的农田风蚀量，并以５０年作为该区农田的平均开垦年限，可以计算出内蒙古后山地区草原农垦区近５０年的平均年风蚀厚度为０．１～０．３ｃｍ，风蚀模数约为１５００～４５００ｔ／（ｋｍ２·ａ），平均为３０００ｔ／（ｋｍ２·ａ）。因此，该区属于强烈土壤风蚀区。

基于不同风蚀模型的区域土壤风蚀变化及影响因素研究——以内蒙古自治区为例

基于遥感数据、气象数据等,利用RWEQ模型和风蚀预报模型对内蒙古自治区2000—2017年土壤风蚀进行评估并分析其驱动因素。结果表明:(1)RWEQ模型(R^(2)=0.85,P<0.01)和风蚀预报模型(R^(2)=0.43,P<0.01)的预测值与^(137)Cs示踪技术风蚀的值具有较好的相关性,其中RWEQ模型预测精度更好。(2)时间上,RWEQ和风蚀预报模型模拟的结果均表明2000—2017年内蒙古自治区土壤风蚀呈下降的趋势,下降趋势分别为0.73,1.18 t/(hm^(2)·a),2个模型模拟的土壤风蚀模数在2011年均达到最低值。空间上,2000—2017年,2个模型的模拟结果均表明内蒙古自治区土壤风蚀以微度和轻度侵蚀为主,其中剧烈侵蚀在整个研究区的占比较小(RWEQ 1.79%,风蚀预报模型5.45%),主要分布于北方风沙区的西南部。趋势上,89.74%(RWEQ)和72.05%(风蚀预报模型)的土壤风蚀模数呈下降趋势,其中显著降低的区域主要分布于北方风沙区的巴丹吉林沙漠和乌兰布和沙漠。(3)大风天数对土壤风蚀具有显著影响,随着大风天数的增多,土壤风蚀呈显著上升趋势,植被覆盖度和降水量的增长在一定程度上可抑制土壤风蚀的进程。

基于RWEQ和WEPS模型的中国北方农牧交错带潜在风蚀模拟

中国北方农牧交错带是一个典型的受气候和人类活动共同影响的敏感区域,存在严重的土壤风蚀和土地退化问题。风蚀模型是目前获得区域风蚀模数的最有效方法之一。利用修正风蚀方程(RWEQ模型)和风蚀预报系统(WEPS模型)对北方农牧交错带2000-2012年潜在风蚀进行评估。结果表明:两个模型模拟得到的多年平均潜在风蚀量不同,但空间分布、年际减少趋势和季节分布等特征基本相似;风速、土壤湿度和土地利用变化对土壤风蚀均有影响。RWEQ模型(R^(2)=0.45,P<0.01)和WEPS模型(R^(2)=0.57,P<0.01)中实测值与预测值具有较好的相关性。WEPS模型(NSC=0.54)纳什系数较RWEQ模型(NSC=0.27)高。RWEQ模型和WEPS模型均能客观预测北方农牧交错带土壤风蚀情况,WEPS模型预测精度较好。