农田土壤风蚀及其防控措施

经典word整理文档，仅参考，转Word此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！农田土壤风蚀及其防控措施摘要我国北方旱作农业区土壤风蚀问题十分严重，不仅使土成。因此，加强北方旱作农田土壤风蚀防治工作显得尤其重要。根据土壤风蚀发生的机制，针对风蚀发生与发展的因素，借助风洞试验、数学模型模拟、遥感和GIS等科学技术，采取有效的防治技术措施，如实行保护性耕作，建设农田防护林，实行覆盖、留茬措施等，进行土壤风蚀的防治。关键词农田土壤风蚀机制影响因子防控措施土壤风蚀是在风力的作用下使表层土壤中细小颗粒和营养物质吹蚀、搬运与沉积过程。土壤风蚀的发生是一个非常复杂的过程，是土层粗化、土壤肥力下降和土地生产力衰退。要尘源。因此，研究农田土壤风蚀机理和成因，探讨防止风蚀对策，对提高农田土壤抗风蚀能力，促进农业可持续发展具有重要意义。1国内外研究现状风沙沉积物等）与土壤侵蚀研究而发展起来的。暴”侵袭后，土壤风蚀研究得到前所未有的重视，以致系统地研究风蚀应运而生，并且风蚀研究已经成为地理科学、环境保护、农业、林业以及气象等诸多方面科学工重点研究的现代自然过程之一。合对农田问题进行了长达25年的系统研究，深入研究了风蚀动力机制。在同一时期还有许多研究者，利用风洞或进行区域试验，从风蚀理论体系已初步形成。[4]方面取得了突破性进展，形成了比较完整的科学体系。本局限于农业科学和林业科学研究中有关土壤夹带起沙以及林草阻滞降尘过程。有关风蚀的论述散见于沙漠学（以朱震达和吴正为代（以北京林业大学及内蒙古林学院为代表）研究中。[1-3]对土壤风蚀缺乏系统性、理论性、模型化的研究，这需要我们加强对理研究水平，造福于国家、社会与人民。2农田土壤风蚀发生机理及影响因子在16地形起伏较大，干旱少雨，风大沙多，土地贫瘠，自然灾害频繁，风蚀沙化严重，水资源匮乏，年降雨量为200-550mm，旱地面积达200050%以上。这些地区的土地点应放在提高农田土壤的抗风蚀能力上。2.1风蚀发生机理风蚀的发生是外在条件和内在条件共同作用风蚀能力不足以抵抗风力对土壤产生的剥离和推移作用。风蚀过程一般可分为三个阶段:沙粒起动，沙粒输送和沙粒沉积。当风吹过没有保护的裸露、松散、干燥的地表时，只有风速大于临界引起土壤颗粒在风流中的临界风速大小取决于地表及土壤的实际状况。[5-6]动后，以三种运动形式进行输送，即:悬移、跃移和蠕移。悬移的颗粒最细，其直径一般<0.05mm，被搬运的高度最高，距离也最远，风蚀过程中，一般占移动土壤颗粒的3%-40%，它是沙尘暴的主要构成部分，土壤损失最明显。由于悬移颗粒小，其运动将受到大气湍流起伏的影响，这种影响具有随机性。跃移的颗粒直径多为0.1-0.5mm，多数在近地表30cm高度内连续跳跃，它们很容易升离地面，但不能呈悬浮状，其跳跃高度小于120cm，跃移颗粒占移动土壤颗粒的50%-80%，构成了地表风沙流，被搬运的距离较小。蠕移的土壤颗粒直径为0.5-2.0mm，一般不离开地表，在受到风沙颗粒的7%-25%。更大粒径的土壤颗粒难以被风力搬运而保留下来，这种侵蚀过程造就了干旱、半干旱地区特有的风蚀风积地貌。一般情况下，在每次风蚀现象中这三种运动形式是同时发生的，返回地面。在返回地面过程中，若风力不足，便会中止其运动，但大部分跃移颗粒会冲入地表并重新分配它们在跃移过程中从气流中获风力而无法起动的颗粒发生撞击蠕动或者升离地面形成悬移或跃移;颗粒物质变为可蚀性颗粒，增加了可蚀性颗粒的供给量。因此，也可以说，没有跃移就不可能出现大量的悬移和蠕移。2.2风蚀影响因子候）和可蚀性因子（地表状况如地形、植被盖度、土壤特性等)之间素，并利用有些因素的可控性，使土壤风蚀降低到最低限度。土壤风关，这不仅取决于风力的大小和方向，还取决于土壤的抗风蚀能力。因此，影响土壤抗风蚀能力的因素主要包括气候因子、地表粗糙度、植被类型和盖度、土壤理化性质和人类活动等。2.2.1气候因子风力是引起风蚀的主要因素，气候条件对风蚀温度、蒸发和空气湿度等因子综合作用的结果。研究表明，土壤颗粒粒含水量影响的因子，是评价土地潜在风蚀的主要指标。2.2.2地表粗糙度地表粗糙度是地表上平均风速减小到零的对风沙流的影响，它取决于地表的起伏、植被类型及组成、作物播种由于风速大小是土壤风蚀主要动力因素，削弱风速必然会降低风蚀评价耕作土壤抗风蚀能力具有重要意义。2.2.3植被盖度植被因子表征植被的种类、数量和排列方式对面受到保护，减少了风蚀的可能性。2.2.4土壤理化性质土壤理化性质及表面特征决定着地表物质土壤易形成团聚体，抗剪切能力增强。一般而言，土壤颗粒越细，粒间粘结力小、稳定性差，遇风遇水容易分散、崩解，随着风蚀的发生和发展，土壤中物理性沙粒含量相对增加，物理性粘粒相对减少，的恶化而降低甚至丧失。2.2.5人类活动我国北方传统的秋翻和春翻使农田在冬春大要原因。翻耕与未翻耕土地的风蚀量在7级风以下相差不大，在7级风以上相差悬殊，翻耕地的风蚀量为未翻耕地的15倍。因此，过度的开垦是人类活动加剧土壤风蚀的又一重要因素。3农田土壤风蚀的危害衡，生态环境日趋恶化，土地退化，肥力锐减，土地生产力下降。主要表现为[7]:1)破坏土地资源，农田生态环境恶化。我国受土壤风蚀的地区主要分布在北方干旱、半干旱区，尤以旱作农田最为严重。研究结果影响下，内蒙古后山地区农田年风蚀量为1-3mm，北京平原为0.9mm，陕西六道沟流域年风蚀深度可达1.20mm，山西右玉县为0.4-1.43mm，山东夏津县黄河故道风沙化土地1.40mm。根据Zachar的研究，当风蚀深度为1.5mm时，仅由土壤风蚀所造成的近了这一界限，已经成为农业可持续发展的严重障碍。2)降低土壤肥力，制约粮食生产。风蚀破坏了表土层，耕层变薄，沃土被吹蚀，土壤肥力大幅下降，土地生产力降低，严重制约粮食增产。与此同时，土地越贫瘠，农民对化肥农药的使用量越大，随半干旱地区的主要耕地。3)沙尘暴频繁发生，灾害损失严重。我国人多地少，森林覆被率仅18.21%。林草退缩破坏了水源涵养条件，水资源污染和短缺，气候恶化，土地风蚀沙化严重，自然灾害频繁发生。据资料显示，产是冬季翻耕后裸露休闲的农田，并且一些干旱农田较易产生扬沙。1993年席卷我国西北大部分地区的“5.50”特大风沙尘暴造成直接经济损失达5.6万公顷耕地被毁，风蚀深度达10-50cm，平均风蚀量为100年4月6日的沙尘暴使空气中的沙尘含量上升了9倍，水平能见度小于300m，造成严惩的环境污染。2002年3月18-22日发生的沙尘暴影响范围波及全国17个省(市)自治区，是20世纪90年代以来范围最广、强度最大、影响最严重、持续时间最长的沙尘暴过程，损失极其残重。因此，沙尘暴不仅给人民的生命财产造成严重损失，而且还进一步加快了农田退化的速度。4)促进土地沙漠化，可利用农田面积减少。北方旱作农田土层干燥，质地疏松，加之剧烈的人类活动，最容易促进土壤沙漠化。特被不断吹蚀，地面只留下沙砾，形成土地沙漠化。一方面土地沙漠化使可利用农田面积减少，作物产量下降;另一方面为满足不断发展的人口需求，必须依靠开垦土地，增加土地数量来补充，形成了沙化与开垦的恶性循环。研究表明，在各种人类经济活动中，土地翻耕对风11.9-132倍。放在农田土壤风蚀上。4农田土壤风蚀的防治对策展，削弱风沙流的强度，固定沙丘。防沙工程包括固、阻、输、导等方面的内容，从力学角度分析，主要有隔断，增阻、减速、转向和减加空气的水分，吸收二氧化碳，增加氧气，从而改变小气候环境；枯枝落叶能增加土壤的腐殖质含量，改良土壤。[5-8](1)实行保护性耕作任何能保证在播种后地表作物残留物覆盖率不低于30％的耕作表，用化学药剂除草、防治病虫害。同时，由于作物残留物覆盖地表培方法。秸秆覆盖就相当于自然条件下的植被覆盖，起到了保护农田的作用，区推广保护性耕作，建立以保护耕作技术为核心的农田新种植体系。免耕并保留农作物残茬可以对农田起到有效的防风蚀作用。(2)营造农田防护林小气候以及为动物提供良好生境之功效，但有争地、争水、遮阴之不足。防护林带按透风孔隙的大小、数量和分布的状况分紧密、疏透和通风等3种基本结构类型。就防风蚀的效果而言，在3种基本结构构和紧密结构较差。(3)实行覆盖、留茬措施方法。其作用机理主要是：减小地表风速，避免可蚀性颗粒裸露，固定土壤颗粒。地膜覆盖可以增加土壤含水量0-70cm高度为30cm时，风蚀量仅为传统耕地的1/4左右。综上所述，建立完善的防护林体系，实行于保护性耕作，种植覆地沙化，改善生态环境，促进区域经济可持续发展。[9]5结语综上所述,目前,随着各种实验和观测设备与技术的发展，如便携式风洞设备、先进的激光和雷达设备以及网络监测系统的不断完善，它们极大地提高了我们在各种时空尺度上展开对风蚀过程进行观测效果的新手段。考虑到风蚀作用自身物理机制的极端复杂以及在时空上的巨大变异,在未来很长一段时间内，对土壤风蚀进行实验、观测、评价和实验(包括计算机风洞模拟)的开展、网络观测能力的建设以及数学模以及计算机模拟技术加入之后，风蚀研究将进一步走向定量化、数字化的新阶段。参考文献[1]陈渭南,董光荣,董治宝.中国北方土壤风蚀问题研究的进展与趋势[J]．地球科学进展.1994,9(5):6-12[2]哈斯.坝上高原土壤不可蚀性颗粒与耕作方式对风蚀的影响[J].中国沙漠,1994.14(4):92-97[3]董光荣.中国北方半干早半湿润地区沙漠化的成因[J].第四纪研究,1998(2):136-144[4]宋阳,刘连友,严平等.土壤可蚀性研究述评[J].干旱区地理，2006,29(1):124-131[5]刘宝元,张科利,焦菊英.土壤可蚀性及其在侵蚀预报中的应用[J].自然资源学报,1999,14(4):345-350[6]史培军,刘宝元,张科利等.土壤侵蚀过程与模型研究[J].资源科学,1999,21(5):9-18[7]郑东旭.农田保护措施防治沙尘暴效果及土壤风蚀模型的研究[M].河北农业大学,2004[8]刘目兴,刘连友,王静爱等.农田休闲期不同保护性耕作措施的防风效应研究[J].中国沙漠.2007,27(1):46-51[9]李永平.黄土高原不同防护类型农田土壤风蚀防控效应研究[M].西北农林大学,2009.ResearchonharzardandcontrolmeasuresoffarmingsoilwinderosionWangGuoyuAbstractSoilwinderosionisveryseriousonthenortherofChina,whichcausethedegradationoflandresourcesandthedeclineoflocalfarmlandecologicalenvironment,butalsoseriouslyaffecttheeconomiccropharvest.Therefore,itisparticularlyimportanttostrengthenthepreventionworkofNorthernAridSoilerosion.Accordingtothemechanismofsoilwinderosionandtakingfullaccountofthefactorsforwinderosion,weshouldtakeeffectivepreventivemeasures,forinstancetheimplementationofconservativetillage,theconst