简介:Biocharcouldhelptostabilizesoilorganic(SOM)matter,thussequesteringcarbon(C)intothesoil.Theaimofthisworkwastodetermineaneasymethodi)toestimatetheeffectsoftheadditionofbiocharandnutrientsontheorganicmatter(SOM)mineralizationinanartificialsoil,proposedbytheOrganizationforEconomicCo-operationandDevelopment(OECD),amendedwithglucoseandii)tomeasuretheamountoflabileorganicmatter(glucose)thatcanbesorbedandthusbepartiallyprotectedinthesamesoil,amendedornotamendedwithbiochar.Afactorialexperimentwasdesignedtochecktheeffectsofthreesinglefactors(biochar,nutrients,andglucose)andtheirinteractionsonwholeSOMmineralization.Soilsampleswereinoculatedwithamicrobialinoculumandpreincubatedtoensurethattheirbiologicalactivitieswerenotlimitedbyasmallamountofmicrobialbiomass,andthentheywereincubatedinthedarkat21℃for619d.PeriodicalmeasurementsofCmineralizedtocarbondioxide(CO_2)werecarriedoutthroughoutthe619-dincubationtoallowthemineralizationofbothactiveandsloworganicmatterpools.Theamountofsorbedglucosewascalculatedasthedifferencebetweenthetotalandremainingamountsofglucoseaddedinasoilextract.Twodifferentmodels,theFreundlichandLangmuirmodels,wereselectedtoassesstheequilibriumisothermsofglucosesorption.TheCO_2-Creleasestronglydependedonthepresenceofnutrientsonlywhennobiocharwasaddedtothesoil.ThemineralizationoforganicmatterinthesoilamendedwithbothbiocharandglucosewasequaltothesumofthemineralizationofthetwoCsourcesseparately.Furthermore,asignificantamountofglucosecanbesorbedonthebiochar-amendedsoil,suggestingtheinvolvementofphysico-chemicalmechanismsinlabileorganicmatterprotection.
简介:为探讨晋西黄土区刺槐人工林生态水文过程和影响机制,以2007和2008年7—10月的19场降雨和气象及林分结构资料,用修正的Gash林冠截留模型,对刺槐人工林林冠截留进行模拟。结果表明:刺槐人工林林冠持水能力和树干持水能力分别为0.55和0.1091mm,使林冠达到饱和的降雨量为0.75mm,使树干达到饱和所必需的降雨量为8.70mm;修正的Gash模型可以较好地模拟晋西黄土区刺槐人工林的林冠累计截留量,林冠累计截留量相对误差最小值为0.76%,最大值为12.60%,平均林冠累计截留量相对误差为6.40%,林冠累计截留量模拟值小于实测值,截流率比实测值低2.64%。
简介:在山西农业大学水土保持设计研究所,利用室内模拟试验研究3种密度(0.9、1.0、1.1g/cm^3)及3种掺土比例(1.0:0.5、1.0:1.0、1.0:2.0)下粉煤灰的入渗规律。结果表明:1)随着密度的增大,粉煤灰的入渗速率迅速减小,且呈幂函数关系;2)粉煤灰掺入一定比例土可以增加其干密度或表层的致密性,并可有效减小其入渗强度,改善纯粉煤灰不易压实的特性;3)2种介质掺混时,入渗能力取决于中值粒径的大小,中值粒径大,入渗能力则强;4)在纯粉煤灰情况下,其入渗过程用通用经验公式表达较为理想,在掺土情况下,用通用经验公式和考氏模型与实测数据的拟合度均较好,但在小密度情况下,实测数据与模型的拟合曲线在入渗渐变阶段有较小的偏离。研究结果可为有效降低储灰场扬尘污染、减小灰场降水入渗和预测灰场产流等提供理论基础。
简介:为寻求合理的保护性耕作措施,试验设计了砾石覆盖、秸秆覆盖、覆盖与留茬组合的措施和4个风速等变量,研究风速、覆盖物和覆盖度与风蚀量、抗风蚀效率、风沙流结构的关系,比较多种措施之间的抗风蚀效果优劣。结果表明:1)4个设定风速下30%~90%覆盖度的秸秆覆盖的抗风蚀效率在54%~92%之间,砾石覆盖为26%~72%,30%的砾石覆盖或30%的秸秆覆盖与3种留茬高度的组合措施下,平均抗风蚀效率均在70%~78%之间;2)随着覆盖度的增加,砾石覆盖措施最小可抑制的有效风速值从8.0m/s逐渐增大到12.5m/s,秸秆覆盖措施从10.1m/s增加到了14.3m/s;3)覆盖处理下0~62cm高度内的输沙量大部分集中在0~26cm;4)覆盖与留茬组合措施的输沙量多集中在60cm以内。
简介:为了使基于人工模拟降雨装置的水土保持试验更可靠,采用人工降雨试验方法,通过研究QYJY-503C人工模拟降雨装置的降雨特性,探讨该装置在水土保持科学试验中的适用性。结果表明:1)雨滴达到终速时雨滴-色斑直径的关系为d=0.3839D0.709;2)QYJY-503C人工模拟降雨装置有效降雨均匀度超过80%;3)在试验范围内,雨滴直径随降雨强度增大而增大,雨滴中数直径与降雨强度呈d50=0.5595I0.2805的幂函数关系,相同降雨强度条件下的雨滴直径较天然雨滴偏小20%~70%;4)降雨动能与降雨强度呈E=0.0042I-0.021的线性关系,可通过控制降雨强度实现降雨动能与天然降雨的相似性;5)QYJY-503C人工模拟降雨装置性能稳定、可控性强,可适用于室内土壤侵蚀的研究。
简介:以沈阳市天柱山附近的工程弃土为研究对象,利用室内人工模拟降雨方法,对25°坡面上不同土壤颗粒级配的工程弃土在1.0、1.5和2.0mm/min3种不同降雨强度作用下产生的径流量和产沙量进行分析研究。结果表明:1)试验所用Ⅰ~Ⅴ组土样随着降雨强度的增加(从1.5增加到2.0mm/min),累积产沙量分别增加12.55、7.56、12.00、8.81和10.41g,而在3种降雨强度作用下,3个最大与最小累积产沙量差值分别为6.39、11.64和13.78g;2)产沙量随细度模数的增大而减少;3)在降雨强度、坡度、降雨历时等因子一定的条件下,土壤颗粒级配对径流量的影响比较小,不同颗粒级配土壤的累积径流量差异不明显。
简介:土壤侵蚀过程复杂,很难直接应用土壤侵蚀预报方程进行定量计算。作为一种新的机器学习算法,支持向量机在样本有限的情况下,采用结构风险最小化准则,把学习问题转化为一个二次规划问题,从而得到唯一的全局最优解。首次尝试将最小二乘支持向量机技术用于土壤侵蚀预测,并与BP神经网络的方法进行了对比,取得了较好的预测精度。
简介:分布式水文模型的模拟精度受空间参数精度的影响。提升空间参数精度能较为精准描述流域空间特征,也会使空间数据量冗增,甚至影响模型运行效率。以分布式水文模型SWAT为例,分析DEM、子流域划分、土地利用、土壤、降水站点等空间数据精度对模型模拟精度的影响。结果表明:1)对不同对象(流量、泥沙、营养元素等)进行模拟时,大多数空间数据分辨率阈值不同,分辨率超出阈值可能降低模型模拟的精度;2)DEM分辨率降低,泥沙和总磷(TP)模拟结果的相对误差明显增加,而流量和硝态氮(NO3-N)模拟结果变化极小;3)DEM分辨率达到一定精度后,进一步提高并不会使地表径流模拟精度得到改善,低分辨率DEM获得的坡度较小,这会降低模型对流量的模拟,模拟的洪峰径流产生滞后现象;4)子流域划分对流域产流模拟影响较小,而对产沙模拟影响较大。子流域和水文响应单元的划分数量对流域上游产沙量影响较大,而对流域出口处泥沙荷载影响较小;5)土地利用和土壤图精度主要通过影响模型中HRU生成的数量而影响模拟结果;6)地表径流模拟上,能够体现对地表径流贡献较大的局地降水事件的分布式的降水数据要比利用气象站点获得的降水数据模拟结果的精度要高。研究结果可以为今后模型开发、利用、改进提供参考,提高模型模拟的精度。
简介:通过室内人工模拟降雨试验,研究降雨强度、坡度及地表覆盖3因素对花岗岩红壤坡面侵蚀过程的影响.结果表明:1)起始产流时间随降雨强度和坡度的增加而有所提前,而地表覆盖能延缓起始产流时间;2)在不同降雨强度和坡度条件下,径流率从产流初期开始都快速增加,7~10min后达到稳定,且随着降雨强度和坡度增加,径流率也显著增加;3)随着降雨强度的增大,产沙率明显增大,且降雨强度越大,坡度对产沙率的影响越明显;4)降雨强度和径流总量、产沙总量之间相关性极显著,其相关系数分别为0.892和0.799;5)地表覆盖具有良好的减沙作用,其减沙效益超过90%.
简介:浅沟侵蚀是土壤水蚀的一种重要形态。卷尺法是测量浅沟体积的重要方法。在使用卷尺法测量垄作耕地中的浅沟时会遇到一个难题,即:浅沟深度的测量位置只能选在垄台或垄沟,但无论选在哪里,所测得的浅沟深度都不能直接用来计算浅沟体积,而是需要先将其换算成无垄状态下的浅沟深度;而如何进行这种换算,尚缺乏相关报道。本研究旨在:建立1个可以将在垄台处测得的浅沟深度(测量深度)换算为无垄状态下的浅沟深度(换算深度)的换算公式,以辅助今后的浅沟测量工作;并结合该换算公式和东北黑土区的实测浅沟数据,计算不换算(直接使用测量深度计算浅沟体积)情况下的误差,以探讨换算的必要性。为此,本研究利用平面几何知识建立换算公式,并在黑龙江省鹤山农场鹤北2号小流域加以应用。结果表明:1)换算深度是1个以测量深度和垄台形态(高度、上宽、下宽)为自变量的函数。2)如果不换算(直接使用测量深度计算浅沟体积),会造成高估。垄作影响到浅沟深度的测量,但只要知道垄台形态,就可以将测量深度换算为换算深度。研究结果可以辅助今后的浅沟测量工作,具有一定实用价值。