农田土壤风蚀及其防控措施
风蚀防治措施

风蚀防治措施一、风蚀的定义与影响1.1 风蚀的定义风蚀是指风力将地表的颗粒物质吹走造成地表质量减少的过程。
风蚀是自然界中重要的物质循环过程之一。
1.2 风蚀的影响风蚀会造成土壤质量下降、地表生物消失、土地荒漠化等问题,给生态环境和农业生产带来巨大的影响。
因此,采取科学有效的风蚀防治措施是至关重要的。
二、风蚀防治措施分类2.1 机械防风措施机械防风措施是通过修筑物理屏障,减弱风力对地表物质的冲刷和吹走效应。
2.1.1 林带防护•在容易受到风蚀影响的区域,可种植乔木或灌木形成防护林带。
•防护林带能有效减弱风力,阻挡漂移物质的运动,并有助于土壤保持和水分调节。
2.1.2 束筛子•束筛子是一种将竹子或金属管制作成的遮挡物,可以放置在易受风蚀的地表上。
•束筛子在有效减少风力冲刷的同时,不影响水分渗透,对植物生长有利。
2.1.3 土壤固结措施•通过土壤改良措施,添加有机物质或黏土,提高土壤的粘结性和稳定性,减少风蚀的发生。
•合理的土壤管理和耕作方式也能有效减少土壤侵蚀和风蚀。
2.2 农业措施农业措施主要通过改变农田的管理和作物种植方式,减少农地的风蚀风险。
2.2.1 防护耕作措施•干旱地区可采用保墒耕作,保持土壤湿润状态,减少土壤风蚀。
•利用秸秆还田、作物间套种等方式,增加土壤有机质含量,提高土壤结构稳定性。
2.2.2 种植沙固定作物•沙固定作物是指能耐受干旱和风沙蚀的作物,如柽柳、沙枣等。
•种植沙固定作物能够有效固定沙丘,减少风蚀的发生。
2.3 生物措施生物措施是利用生物因素来减轻风蚀带来的负面影响。
2.3.1 耐风抗蚀植物引种•引进并种植适应风蚀环境的耐风抗蚀植物,如刺槐、白蜡等。
•这些植物具有较强的抗风蚀能力,能够有效减轻风蚀造成的损失。
2.3.2 保护地表植被•保护地表的天然植被或人工植被,能减缓风力,阻挡风沙运动,减少风蚀的发生。
三、风蚀防治实践案例3.1 中国风蚀防治项目•中国在西北地区开展了大规模的风蚀防治项目。
土壤侵蚀控制措施

土壤侵蚀控制措施土壤是农业生产的重要基础,而土壤侵蚀则是全球范围内面临的严重问题。
土壤侵蚀不仅会导致农田退化,还会引发水土流失、水质污染等环境问题。
为了保护土壤资源,采取有效的土壤侵蚀控制措施至关重要。
本文将就土壤侵蚀的原因及控制措施进行论述。
1. 水土流失的原因水土流失主要由人类活动和自然因素共同导致。
人类活动主要包括不合理的土地利用方式、过度放牧、滥伐森林等,而自然因素则包括降雨和地形等因素。
这些因素相互作用,使得土壤流失现象不断加剧。
2. 覆盖措施覆盖措施是一种常用的土壤侵蚀控制方法。
通过在农田或裸露地表上覆盖植被、秸秆或覆盖膜等,可以有效减少水流的冲刷力和侵蚀力,保护土壤不被冲刷和侵蚀。
3. 植被恢复植被恢复是土壤侵蚀控制的重要手段。
在受到侵蚀的地区,种植适宜的植被可以增加土壤的抗蚀性。
通过植被的根系固土、减少径流速度,可有效减少水土流失的发生。
4. 林地保护林地在土壤保护中具有重要意义。
通过保护林地,可以有效遏制土壤侵蚀的发生。
植被茂密的森林能够有效拦截雨水,减少对土壤的冲刷和侵蚀,同时也能提供大量的植被覆盖物,保持土壤水分和营养的平衡。
5. 修复退化土壤对于已经发生土壤侵蚀的地区,需要采取措施修复退化土壤。
常见的措施包括人工种植抗蚀作物、施加有机肥料、进行水土保持措施等。
这些措施能够改善土壤结构,提高土壤肥力,减少土壤侵蚀的风险。
6. 水土保持工程水土保持工程是一种常见的土壤侵蚀控制措施。
例如修建梯田、建立固土墙、沟槽等,可以有效减少农田的水土流失。
此外,还可以修建水库、水塘等水利设施,调节水资源,减少冲刷力,保护土壤资源。
7. 合理农田管理合理的农田管理是土壤侵蚀控制的基础。
农民可以采取轮作休耕制度、科学施肥、合理灌溉等方法,保护土壤的结构和肥力。
此外,农民还应加强环境教育,提高环境保护意识,共同参与土壤侵蚀的防治工作。
结语土壤侵蚀对农业生产和生态环境都带来了巨大的威胁,因此,我们必须采取切实有效的土壤侵蚀控制措施。
土地保护与防治土壤风蚀的措施

土地保护与防治土壤风蚀的措施土地保护与防治土壤风蚀的措施是保护和改善地表土壤的物理、化学和生物性质,以防止土壤侵蚀和风蚀造成的资源损失和环境破坏。
针对土地保护与防治土壤风蚀,我们可以采取以下措施:一、加强土地利用规划土地利用规划是保护和管理土地资源的基础,要合理安排土地利用结构,避免大面积的裸露土地和低覆盖度的植被。
对于易风蚀区域,要严格限制农业、工业和城市发展,尽量减少耕地面积,加大退耕还林还草力度,实施植被恢复工程,增加植被覆盖度,减少土壤风蚀的可能性。
二、改善土壤结构土壤结构的改善是防治土壤风蚀的重要环节。
土壤结构优良的土壤能够保持较好的团结力和抗风蚀能力。
因此,可以通过添加有机肥料、改善土壤通透性等措施来改善土壤结构,增加土壤的持水性和抗风蚀性。
三、采取植被措施植被是防治土壤风蚀的有效手段,能够起到保持土壤的固结性、减缓表层水分的蒸发和减少风速的作用。
因此,在易风蚀区域,可以采取植被恢复和保护的措施,例如大面积植树造林、草地建设以及土地轮作等,将裸露土地转为植被覆盖的土地。
四、合理施肥和耕作措施合理施肥和耕作措施是保护土壤的重要措施。
过量施肥会造成土壤酸碱度、盐分等的变化,破坏土壤结构,使其易于风蚀。
因此,在耕作过程中,要根据土壤特性和作物需求,合理施肥和选用科学的耕作方式,减少地力耗损,提高土壤质量。
五、加强水土保持措施水土保持是防治土壤风蚀的重要措施。
通过构筑沟渠、建设水土保持设施、修建防护林带等,能够减少表层土壤的流失和风蚀。
此外,还可以采取防护性耕作措施,例如山垄种植等,来保护土壤和作物。
六、科学管理和监测科学的土地管理和监测是有效防治土壤风蚀的必要手段。
通过建立土壤监测站点,实时监测土壤质地、湿度、风速等指标,了解土壤风蚀的发展状态和趋势。
在土地管理方面,要加强对土地利用和土壤风蚀控制技术的培训和宣传,提高农民和相关从业人员的土地保护意识和能力。
综上所述,土地保护与防治土壤风蚀的措施包括加强土地利用规划、改善土壤结构、采取植被措施、合理施肥和耕作、加强水土保持措施以及科学管理和监测。
风沙活动对农田土地的侵蚀

风沙活动对农田土地的侵蚀一、引言风沙活动是一种常见的自然现象,通常发生在干旱缺水的地区。
当风沙活动发生时,它会对周围的环境造成不可忽视的影响,尤其是对农田土地的侵蚀。
本文将就风沙活动对农田土地的侵蚀问题展开探讨。
二、风沙活动的影响1. 土壤侵蚀风沙活动带来的强烈风力会将土壤粒子卷起并携带到其他地方。
这种现象被称为风蚀,它会导致农田土壤的大面积流失,使农作物无法正常生长。
随着时间的推移,风沙活动对农田土壤的侵蚀会导致可耕地的减少,进而影响粮食产量。
2. 植被破坏风沙活动不仅会剥夺土壤的养分,也会破坏植被的稳定性。
农田中的作物和其他植物有助于固定土壤,减轻风沙活动对农田的冲击。
然而,当植被被风沙摧毁时,农田土地的侵蚀会变得更加严重,农作物种植的条件也会恶化。
三、防范措施1. 林网防护通过在风沙易发地区建立林网,可以有效减缓风沙活动对农田土地的侵蚀。
林网能够阻挡风沙的侵入,保护农田的植被和土壤,起到一道屏障的作用。
此外,林木的根系也能固定土壤,减少风沙的卷起。
2. 护坡措施在山坡地或农田周围采取护坡措施,如修建石头、砖头或混凝土的护坡墙,可有效减少风沙对农田土地的侵蚀。
护坡墙能够阻挡风沙的冲击,保持农田土地的完整性。
3. 增加植被密度增加农田的植被密度是防止风沙侵蚀的有效方法。
农田中的植被能够减轻风力的冲击,阻止土壤的流失。
农民可以选择多种植物混植,提高植被的稳定性和抗风沙能力。
4. 合理耕作合理的耕作方式有助于减少风沙活动对农田土地的侵蚀。
例如,尽量减少农田的裸露面积,保持土壤的覆盖,防止风沙的卷起。
此外,合理调整耕作制度,适时翻耕、深耕,可以改善土壤结构,提高土壤的抗风沙能力。
四、结论风沙活动对农田土地的侵蚀是一个严重的问题,直接影响到农田的可耕性和粮食产量。
通过采取一系列防范措施,如林网防护、护坡措施、增加植被密度和合理耕作等,可以有效减轻风沙活动对农田土地的侵蚀。
只有加强对风沙活动的防范和治理,才能保护好农田土地,确保粮食安全。
耕作学耕地风蚀防控

一、土壤风蚀对农业生产的危害
风蚀是一种主要的土壤侵蚀形式 土壤和养分大量流失: 土壤细粒减少,粗粒增大,
肥力下降
土地沙漠化: 多次的风蚀粗化主要会形成砾石戈壁、 沙丘。
作物减产甚至绝收
二、土壤风蚀的主要影响因素
因素主要包括: 土壤概况、地表粗糙度、气候因素及植被因素 (一)土壤侵蚀因素对土壤风蚀的影响
风蚀基本形式:
风蚀运动的基本形式主要包括蠕移 、Байду номын сангаас移和悬移。
蠕移直径在500~1000μm大的土壤颗粒和团聚体, 由于太大不 能离开地表, 但受跃移过程中旋转的颗粒碰撞冲击而松动, 随 风滚动。表面滚动占总的土壤颗粒的7%~25%, 影响到当地的 沉积并对植物产生伤害。
跃移当中等粒子(100~500μm)被驱动时, 在短时间内它们进入 风流中, 随后由于重力又落下来, 促使它们碰撞并加入到其他 土壤颗粒的运动中, 这种输送方式叫做跃移。由于土壤颗粒的 巨大作用, 跃移是植物伤害的主要原因。
悬移指来自于很小土壤颗粒的垂直和水平运动, 在跃移和直接 风力作用下, 直径100μm或更小的颗粒将被刮起来, 悬浮到风 中随风输送;在远距离搬运过程中, 主要是<20μm的颗粒。在 风蚀过程中, 悬浮一般占总的土壤颗粒的3%~40%, 搬运的高 度最高、距离最远, 是沙尘暴主要构成部分, 土壤损失最为明 显。由于比较细小的土壤颗粒通常含较多的有机质和营养物 质, 所以悬浮颗粒是最富含有机质和植物营养物质的部分。
措施
(二)防治土壤风蚀的保护性种植 合理布局: 作物的根须、株型、株高、熟制,进行交叉带状种植。 (三)设置农田屏障以防治土壤风蚀: 高杆保护矮杆,间作带状种
植。 (四)防治土壤风蚀的保护性耕作
低产田土壤风蚀及其防治技术

低产田土壤风蚀及其防治技术低产田土壤风蚀及其防治技术一、引言随着人口的不断增加和农业生产的不断发展,农田资源的合理利用和保护变得尤为重要。
然而,现实中存在着许多低产田,其中一个主要原因就是土壤风蚀。
土壤风蚀不仅造成了土壤质量的下降,也导致了农作物的减产甚至死亡。
因此,研究土壤风蚀的形成机制和防治技术对于提高农田土壤的质量和农作物的产量具有重要意义。
二、土壤风蚀的形成机制1. 风速因素:风速是土壤风蚀的首要因素。
当风速达到一定的速度时,就会形成强大的风力,使得土壤表层的土壤颗粒被卷起,并随风飘散。
2. 土壤结构因素:土壤的结构对风蚀的程度起着重要的影响。
土壤结构疏松、土壤颗粒之间的粘结力差,容易被风蚕飘走。
3. 土壤覆盖因素:郊区地区常常出现土壤荒漠化,土壤表面裸露,没有植被覆盖,容易受到风力的吹袭而导致风蚀。
4. 土壤含水量因素:土壤含水量过低时,容易干裂,增加了风蚀的风险。
另一方面,土壤含水量过高时,风力一旦作用于土壤表面,易被卷走。
三、低产田土壤风蚀的危害1. 土壤质量下降:风蚀使原本肥沃的土壤流失,土壤质量下降导致农作物无法正常生长。
2. 水土流失:土壤风蚀后,土壤流失速度加快,往往还会带走周围的植被和农作物,进而造成水土流失。
3. 肥料和农药流失:土壤风蚀使得施肥和施药变得无效,导致肥料和农药的流失,降低了农作物的产量和质量。
四、低产田土壤风蚀的防治技术1. 构建风蚀护坡:在蚀风源区上风侧筑设砖墙、网格等护坡,可阻挡风蚀,保护土壤。
2. 种植抗风作物:在低产田中适当选择一些抗风的作物,如杂粮、豆类等,增加土壤表面的植被覆盖,减轻风力对土壤的冲击。
3. 实行合理轮作制度:合理的轮作制度可以提高土壤的养分含量和保水性,减少土壤风蚀的发生。
4. 引入灌溉系统:灌溉可以增加土壤含水量,改善土壤质量,减少土壤风蚀的发生。
5. 加强水土保持意识:改变农民的观念,加强水土保持的宣传教育,提高农民的土壤保护意识。
风蚀防治措施

风蚀防治措施一、前言风蚀是指在风力作用下,地表物质被风吹走或被风力侵蚀而形成的一种自然现象。
风蚀对土地资源的破坏程度很大,不仅会影响土壤质量,还会导致水土流失等问题。
因此,采取有效的防治措施是非常必要的。
二、预防措施1. 植树造林植树造林是最常见也是最有效的预防措施之一。
植树能够抵挡风沙,减少水土流失,并且能够为生态系统提供更多的氧气和水源。
2. 覆盖保护层在裸露地表覆盖上一层保护层能够有效地减少风蚀。
例如,在农田中可以使用秸秆、稻草等物料覆盖在田间,可以减少水分挥发和泥沙流失;在荒漠化区域中可以使用石头、沙子等物料覆盖在地表。
3. 土壤改良土壤改良是通过添加有机肥料、石灰等物质来改善土壤的结构和质量,从而减少土壤的侵蚀。
此外,还可以通过种植适应性强的植物来改善土壤质量。
4. 建设防风林带建设防风林带能够有效地抵挡风沙,减少水土流失,并且为生态系统提供更多的氧气和水源。
在建设防风林带时,需要选择适宜的树种和密度,同时注意保护生态环境。
三、治理措施1. 沙化区域固沙造林在沙化区域中,可以通过固沙造林来治理风蚀。
这种方法需要选择适宜的树种和密度,并且要注意合理安排绿化面积和间隔距离。
2. 河道治理河道治理是一项非常重要的措施,在治理过程中可以采用加强堤坝、清淤等方法来减少水土流失和侵蚀。
3. 科学耕作在农业生产中,需要采用科学合理的耕作方式。
例如,在耕作时要避免过度翻耕、过度施肥等行为,以减少土壤侵蚀。
4. 建设防护设施在风蚀严重的地区,可以建设防护设施来减少风沙的侵蚀。
例如,在公路、铁路等交通要道上可以建设防护墙、挡板等设施。
四、结论风蚀是一种非常普遍的自然现象,对土地资源造成了很大的破坏。
因此,采取有效的防治措施非常必要。
预防措施包括植树造林、覆盖保护层、土壤改良和建设防风林带;治理措施包括沙化区域固沙造林、河道治理、科学耕作和建设防护设施。
通过采取这些措施,可以有效地减少风蚀对土地资源造成的破坏。
如何应对农业种植中的土壤侵蚀问题

如何应对农业种植中的土壤侵蚀问题土壤侵蚀是农业生产中面临的一个重要问题,对土壤质量和作物产量造成了严重的影响。
因此,如何应对农业种植中的土壤侵蚀问题,已经成为农业实践和研究的一个热点。
本文将从改善土壤质量、控制水土流失和保护生态环境等方面进行论述,以帮助农民有效应对土壤侵蚀问题。
一、改善土壤质量1. 合理施肥:科学施肥是改善土壤质量的关键。
农民应根据土壤的养分状况和作物的需求,合理选择肥料种类和使用量。
同时,定期进行土壤检测,了解土壤的营养状况,及时调整施肥方案,防止过度施肥导致土壤质量下降和侵蚀加剧。
2. 增加有机质含量:有机质是土壤的重要组成部分,具有良好的保水和保肥能力。
农民可以通过施用农家肥、秸秆还田等方式,增加土壤的有机质含量,提高土壤肥力和抗侵蚀能力。
3. 种植绿肥作物:绿肥作物具有丰富的根系和茂盛的地上部分,可以有效地控制水土流失。
农民在轮作或间作中引入适合土壤类型和生态环境的绿肥作物,可以增加土壤的有机质含量,改善土壤结构,减少土壤侵蚀风险。
二、控制水土流失1. 构建梯田:梯田可以有效减缓坡耕地的水流速度,降低水土流失的风险。
农民可根据实际情况,在坡耕地上修筑梯田,减轻水势冲击土壤的力度,保持土壤的稳定性。
2. 种植防护林带:在农田周边和河流附近建立防护林带,可以有效地控制水土流失。
树木的根系能够抵挡水流的冲击,稳固土壤,并且树木的叶片可以阻挡雨水的直接打击,减少水分对土壤的侵蚀。
3. 合理排水:合理的排水系统可以有效地控制农田的积水情况,防止水分滞留和造成的水土流失。
农民应根据地形和土壤条件,合理规划和设计排水系统,确保土壤水分平衡,减少水土流失的风险。
三、保护生态环境1. 合理农田规划:合理的农田规划可以最大限度地减少土壤侵蚀的风险。
农民应根据土壤类型、地形等特点,合理规划农田的布局和大小。
同时,对于易受侵蚀的土壤,应合理安排作物种植,采取适当的轮作和休耕措施,保护土壤质量。
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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,不仅使土地资源退化,影响当地的农田生态环境,而且严重影响经济作物的收成。
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,是包括地理、气候和土壤性状等多因子综合作用的结果。
这一过程的直接生态后果是表土层大量富含营养元素的细微颗粒损失,致使农田表土层粗化、土壤肥力下降和土地生产力衰退。
土壤风蚀引起的土壤营养元素的损失一般需要四、五十年,有的甚至上百年才能恢复。
此外,在土壤风蚀过程中会产生大量的气溶胶颗粒悬浮于大气中,是造成所在地区乃至周围地区沙尘天气出现的重要尘源。
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 国内外研究现状风蚀研究是伴随着风沙现象有关研究领域(风沙物理、风沙地貌、风沙沉积物等)与土壤侵蚀研究而发展起来的。
自二十世纪三十至四十年代美国大平原地区遭遇灾害性的“黑风暴”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作者重点研究的现代自然过程之一。
Bagnold(1941)通过野外调查和风洞实验,确定了引起沙粒移动的力学机制,标志着土壤风蚀科学研究的开始。
切皮(Chepil)及其合作者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,从事了大量的研究,并提出了风蚀方程(WEQ),这标志着系统的土壤风蚀理论体系已初步形成[4]。
从二十世纪六十年代中期至今农田土壤风蚀研究不断完善。
七十年代初期袭击非洲撒哈拉地区及部分亚洲地区的持续干旱,激发了人们对全球沙漠化问题的极大关注,使风蚀在沙漠化动力机制方面得以充分研究。
八十年代以来,人们又致力于发展综合性的、基于物理过程的风蚀模型。
由此可见,国际上土壤风蚀已经经历了定性描述、动力学实验分析和定量模型阶段,在土壤风蚀机理及其防治机理与技术方面取得了突破性进展,形成了比较完整的科学体系。
我国对土壤风蚀研究起步较晚,二十世纪五六十年代才开始对风蚀、风沙活动的自然条件、风蚀地形发育以及风沙运动规律开展了系统研究。
但是,我国对风蚀缺乏系统的研究,传统的风蚀研究对象基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表)、水土保持(以中国科学院西北水土保持研究所为代表)、和林学(以北京林业大学及内蒙古林学院为代表)研究中[1-3]。
总的来说,我国的土壤风蚀研究起步较晚,与国际研究水平尚有一定的差距,这与我国风蚀问题的广泛存在不相适应,而且和国际上综合治理沙尘暴的经验相比,过去治理思路和手段不够全面。
最重要的一点由于人们没有认识到沙尘暴的尘源大部分是来自农田,而过去错误地认识其根源是沙漠。
所以说,我国的土壤风蚀与国外研究相比,对土壤风蚀缺乏系统性、理论性、模型化的研究,这需要我们加强对农田土壤风蚀机理和合理防治措施的认识,需要不断提高土壤风蚀机理研究水平,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我国广大北方地区属于干旱、半干旱大陆性季分气候,主要分布在16个省、市、自治区。
其地貌的总体特征是以高原型地貌为基础,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2000万公顷左右,占全国总耕地面积的50%以上。
这些地区的土地虽然具有一定的生产能力,但支撑着众多的人口,生态环境十分脆弱。
故为实现农业的可持续发展,保持和提高耕地的生产能力,研究的重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的结果。
外在条件是指具有足够风力的作用,内在条件是土壤自身抗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,只有风速大于临界风速时,才能诱导地表土壤可蚀性沙粒随风移动,从而发生风蚀现象。
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]。
大量的研究已经证实,土壤可蚀性颗粒在风力作用下脱离地表起动后,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,在受到风沙流的冲击下开始移动,其移动的速度和距离最小,蠕移颗粒占总移动颗粒的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,并以跃移为最主要的模式。
这是因为升入空中的跃移颗粒在自身重力的作用下,颗粒不能保持悬浮状态,在达到一定高度后便逐渐下降并返回地面。
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得的大量能量,一部分用于促使其它静止颗粒进入运动状态,使仅靠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;而另一部分能量则可以造成土壤团聚体破碎磨蚀,使难蚀或不可蚀性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风蚀影响因子土壤风蚀的发生和发展依赖于侵蚀因子(气候)和可蚀性因子(地表状况如地形、植被盖度、土壤特性等)之间的相互作用,在研究土壤风蚀及其防治方面,还应考虑人类活动的因素,并利用有些因素的可控性,使土壤风蚀降低到最低限度。
土壤风蚀的规模、程度与大气边界层内气体对土壤颗粒的作用力大小紧密相关,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,气候条件对风蚀的作用与影响,不仅仅表现在风力的作用上,而是风速、风向、降水、温度、蒸发和空气湿度等因子综合作用的结果。
研究表明,土壤颗粒的飘移速率与平均风速的立方成正比,而土壤可蚀性与土壤近地表层当量含水量成反比。
因此,风蚀气候因子是一个受平均风速和表土颗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高度,也就是水平风速为零的高度,可以反映地表对风速减弱作用和对风沙流的影响,它取决于地表的起伏、植被类型及组成、作物播种方向。
地表粗糙度的值越大意味着土壤表面气流愈接近地表降低愈迅速的趋势,也就是说地表粗糙度越大,对地表风速的削弱作用越明显。
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率。
土壤风蚀率与地表粗糙度存在着显著的相关关系,随地表粗糙度增大呈非线性降低趋势。
其对风蚀率的显著影响表明,地表粗糙度对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、数量和排列方式对风蚀的作用效能。
植被覆盖多少决定着土壤风蚀的强弱。
土壤内部植物的根系对土壤有很好的穿插、缠绕和固结作用,可增强土壤抗蚀力;土层上面的植物可以吸收一部分侵蚀性风能,从而削弱风力,土壤表面受到保护,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的抗蚀性。
土壤的结构和颗粒组成是土壤重要的物理性质,直接影响土壤的抗风蚀能力。
不同粒度的土壤颗粒具有不同的抗剪切力,粘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,胶结密实度越高,其抗风蚀能力也越强。
我国干旱半干旱地区土壤颗粒间粘结力小、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,土壤机械组成变粗,有机质含量下降,耕地生产潜力随着其理化性质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风季节里呈裸露状态。
土壤疏松,表土干燥是引起农田土壤风蚀的重要原因。
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土壤风蚀造成的后果,在于引起整个干旱半干旱地区生态系统失衡,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。
研究结果表明,我国干旱、半干旱地区的许多农田土壤处于中度和强度风蚀的影响下,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土壤有机质损失量就大于植物吸收量,上述地区的风蚀深度超过或接近了这一界限,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,随之进入水体的各种化学污染物质也越多,严惩污染水资源环境。
因此,有大量的旱作农田如果不采取有效的防治措施,按现在的风蚀程度和速度,再过几十年甚至十几年就无法种植了,而旱作农田是我国干旱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。