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保护性耕作农田风沙流结构测试研究
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孙悦超,麻硕士,陈智,赵永来
内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 (010018)
E-mail:yuechaosun@sohu.com.com
摘 要:采用野外风洞原位测试方法,对保护性耕作农田风沙流结构进行了测试研究。试验
结果表明:保护性耕作农田在不同风速下各高度的风沙流水平分布符合三次多项式规律,经
过 5.5m 的水平距离各高度风沙流基本达到了平衡稳定状态;在垂直方向上风沙流分布曲线
按高阶多项式规律分布,具有与砾石戈壁地表输沙量垂直分布极为相似的“象鼻”效应。试验
还发现保护性耕作农田风沙流主要分布在近地表 40cm 高度以下范围,占到风沙流总质量的
90%左右。
关键词:保护性耕作;土壤风蚀;风沙流;测试
中图分类号:
1.引言
保护性耕作是对农田实行免耕、少耕,尽可能减少耕作,用作物秸秆残茬覆盖地表,减
少风蚀和水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术
[1]
。它是控制干旱、半干
旱地区土壤风蚀、降低农田扬沙、抑制沙尘暴的一种十分有效的新型农业耕作制度。但以往
对保护性耕作技术的研究,多是从生产的角度考虑,侧重于如何提高产量、降低成本等经济
效益方面研究。随着国家对风蚀荒漠化的重视,近年来土壤风蚀与保护性耕作技术研究紧密
结合起来,保护性耕作抗风蚀效应方面的研究也蓬勃兴起。例如:臧英
[2]
研究表明:与传统
翻耕地相比,保护性耕作可减少土壤风蚀量77.2%;陈智
[3]
研究了保护性耕作麦薯带状间作
农田的抗风蚀效应,并提出了麦薯带状间作农田中传统耕作农田防风蚀的有效带宽。但在保
护性耕作风蚀物空间分布规律方面,以往研究者没有作深入细致研究。所以,研究保护性耕
作农田风沙流结构,对于阐明保护性耕作农田土壤风蚀机制,丰富土壤风蚀研究理论具有重
要意义。
2.研究区概况
研究区选择在内蒙古自治区武川县保护性耕作项目示范区,这是内蒙古自治区农业厅、
科技厅和农业部等单位共同试点的保护性耕作项目区。主要种植作物为莜麦、小麦、油菜籽
等,留茬平均高度为 30cm,平均植被覆盖度为 60%。项目区所在的武川县地处内蒙古自治
区中部,阴山北麓干旱、半干旱区,位于北方农牧交错带中段,土地退化严重,是我国农牧
交错带中经济最贫困区,又是受荒漠化威胁最严重的地区之一
[4]
。年降水量 300mm 左右,
且集中在夏季,春天干旱少雨甚至无雨。日定时风速大于等于 8 m·s
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的天数年平均为 63d,
大于等于 17 m·s
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的大风日数为 30d,最多年 76d
[5]
。60%以上的大风集中在冬春季节,尤其
是春季,风蚀极为严重。风蚀气候侵蚀力基本上以秋季(9~10 月)最弱,平均为 16.6,依次
为夏季(6~8 月)18.9,冬季(11 月~翌年 2 月)38.7, 春季 (3~5 月)达到最强为 80.3
[6]
,春季
是土壤风蚀发生的主要季节。
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奔了题得到教育部博士点基金(20050129007)的资助。