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南方红壤丘陵区植物篱控制水土流失效应研究

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第一章 引言

1.1 研究背景

1.1.1 水土流失现状

1.1.2 水土流失的危害

1.1.3 水土流失的成因

1.2 立题依据

1.3 相关概念解析

1.4 国内外研究概况

1.4.1 等高植物篱的研究情况

1.4.2 稀土元素示踪的研究情况

1.5 研究的目的和意义

1.6 研究内容

1.7 技术路线

第二章 研究区域概况和研究方法

2.1 区域特征

2.2 样地概况

2.2.1 径流小区和收集池

2.2.2 径流小区的外围

2.3 试验设计

2.3.1 等高植物篱的构建

2.3.2 稀土条带的布设

2.3.3 样品采集以及测定

2.4 数据的分析和处理

2.4.1 径流小区的平均土壤流失量

2.4.2 径流小区的平均径流量

2.4.3 不同处理下的地表径流系数

第三章 实验结果与分析

3.1 等高植物篱控制坡面水土流失效应

3.1.1 等高植物篱控制坡面土壤流失

3.1.2 植物篱控制地表径流效应分析

3.2 影响土壤流失量相关因素的分析

3.3 等高植物篱对于坡面微地形以及土壤侵蚀垂直分布影响

第四章 结论与讨论

4.1 植物篱对坡面土壤侵蚀的控制作用

4.2 植物篱对坡面地表径流产生的控制作用

4.3 坡面侵蚀量对于径流总量的敏感性

4.4 植物篱对坡面泥沙再分布以及微地形的影响

4.5 研究的创新点和存在的不足

参考文献

个人简历

致谢

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摘要

伴随着社会经济的不断进步和工业化、城镇化的进程的加剧,我国已面临着极为严重的生态环境问题,其中最为典型的是水土流失。研究表明,我国是世界上水土流失最为严重的国家之一,由此而造成的土地退化、自然环境恶化、区域生态系统失衡等问题,它制约着我国农业的可持续发展,甚至于威胁到了人类自身的生存。我国南方红壤区由于其特殊的地质地貌条件以及气候特征,加上人类活动频繁,生态系统压力逐渐加大,人地矛盾极为紧张,结果使该区域成为仅次于黄土高原的我国第二大水土流失区。虽然近十年来,通过采用人工建造生态林、防护林以及退耕还林等政策与手段,使水土流失面积略微的有所减少,但是由于经济发展的市场需要,城市化的推进等造成了大量的山区丘陵地带被深度开发或者盲目开发,导致大面积而严重的水土流失,给水土保持提出了严峻的挑战。
   红壤丘陵区坡地水土流失控制技术的研究,对于该区域退化生态系统的恢复,以及社会经济的可持续发展具有重要意义。本研究采用径流小区法和稀土元素示踪法,以浙江省诸暨市枫桥镇永宁村为实验基地,设40个小区,四次重复,实行标准化栽培管理与数据测定,应用SPSS17.0软件计算,研究了麦冬单行植物篱(M)、麦冬双行植物篱(MM)、黄花菜单行植物篱(H)、黄花菜双行植物篱(HH)、麦冬黄花菜双行植物篱(MH)这五种不同的植物篱种植模式在控制坡面水土流失方面的效果,同时关于等高植物篱对于坡面侵蚀空间分布所产生的影响进行了探讨。
   研究结果如下表明:(1)防治红壤坡耕地地区水土流失,可使用等高植物篱这一难度低、投入小、效果显著的技术。主要体现在降低泥沙流失量和地表径流量方面。而双行植物篱的效果要优于单行植物篱,麦冬要优于黄花菜。(2)本研究区域内,6、7月份土壤流失量占全年总量的60%左右。据10次自然降雨(从2009年5月至2010年4月)测定,6、7月份的降雨量高低是土壤侵蚀的关键。(3)控制坡面泥沙流失的效果最好的是麦冬双行植物篱(MM),即平均土壤流失量比裸坡(L)减少20%左右,而效果最差的黄花菜单行植物篱也能够将平均土壤流失量减少为裸坡的52%。(4)控制坡面地表径流方面,以麦冬双行植物篱所在的小区地表径流系数为29.66%,远远小于裸坡的45.85%,同时也小于其他几种处理。(5)通过地表径流量与对应泥沙流失量的二次回归分析显示不同植物篱处理下得到了不同的拟合曲线,显示出等高植物篱的存在使得坡面泥沙流失量对于地表径流量增加的敏感性降低。(6)通过REE示踪发现,等高植物篱改变了降雨过程中坡面内部土壤通过沉积作用的空间再分布,而对整个坡面土壤侵蚀空间分布则无太大地影响。

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