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生物炭对西南喀斯特区石灰土水分入渗特征的影响
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作者 余辉 方荣杰 +4 位作者 余佳峻 徐勤学 敖利 付智勇 陈洪松 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期225-235,共11页
[目的]为探究玉米秸秆生物炭对西南喀斯特区石灰土水分入渗特征的影响。[方法]设置5个生物炭施量梯度(0,2%,4%,6%和8%)、3种砾石含量土壤(10%,20%,30%)和无砾石土壤,进行一维积水入渗试验。[结果](1)随生物炭施量增加,除10%砾石含量外,... [目的]为探究玉米秸秆生物炭对西南喀斯特区石灰土水分入渗特征的影响。[方法]设置5个生物炭施量梯度(0,2%,4%,6%和8%)、3种砾石含量土壤(10%,20%,30%)和无砾石土壤,进行一维积水入渗试验。[结果](1)随生物炭施量增加,除10%砾石含量外,湿润锋运移深度均逐渐减少,且添加生物炭对含砾石土壤的抑制效果弱于无砾石情况。以60 min为例,无砾石时比未施生物炭(CK)减少10%~27%,3种含砾石情况则分别减少1%~17%,1%~16%,1%~21%,其中施量为8%时,各处理的运移深度最小。(2)生物炭减少石灰土的累积入渗量。无砾石时的累积入渗量比CK减少9%~27%,而含砾石时比CK减少11%~21%,其中砾石和生物炭施量分别为30%和8%时累积入渗量最少,2%施量均无显著影响。(3)随生物炭施量增加,无砾石土壤初始入渗率和稳定入渗率逐渐减小;而对含砾石土壤稳定入渗率的影响比初始入渗率更显著。(4)与Philip模型相比,Horton和Kostiakov模型均能用于拟合本研究中土壤水分入渗过程,但Horton模型的拟合趋势与实际结果更符。[结论]玉米秸秆生物炭有效减少喀斯特区石灰土的土壤水分入渗,含砾石条件下玉米秸秆生物炭减少土壤水分入渗效果弱于无砾石的均质土。研究结果可为西南喀斯特区石灰土降雨入渗调控、土壤水分管理提供参考。 展开更多
关键词 生物炭 喀斯特 土壤水分 砾石 入渗特征
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无人机在土壤侵蚀研究中的应用进展
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作者 周杨篪 徐勤学 +1 位作者 敖利 黄光灵 《热带地理》 CSCD 北大核心 2024年第9期1719-1736,共18页
为分析无人机技术应用于土壤侵蚀研究的热点主题和发展趋势,以Web of Science核心数据库和中国知网为文献来源,使用CiteSpace、Scimago Graphica和ArcGIS生成可视化图谱,对871篇中英文文献进行文献计量分析。结果表明:无人机在土壤侵蚀... 为分析无人机技术应用于土壤侵蚀研究的热点主题和发展趋势,以Web of Science核心数据库和中国知网为文献来源,使用CiteSpace、Scimago Graphica和ArcGIS生成可视化图谱,对871篇中英文文献进行文献计量分析。结果表明:无人机在土壤侵蚀研究中的应用总体呈增长态势,其中欧洲国家具有先发优势,学术影响力大,中国在国外研究的基础上发展创新,学术力量处在上升期;国内外学者主要围绕无人机摄影测量技术和土壤侵蚀机理过程2方面开展研究,集中在无人机及多源遥感数据的获取与融合、无人机侵蚀监测与信息提取算法、基于无人机遥感的水文泥沙连通性与土壤侵蚀模型、无人机侵蚀灾变调查防治与水土保持综合治理4个方向。根据国内外研究现状,建议深入研究无人机遥感内业处理算法和精度提高方法,加强多源多尺度数据融合,进而以高精度数据为基础,识别影响侵蚀的关键要素,明确侵蚀及其灾变的机理过程,科学指导新时代水土保持工作。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 水土保持 无人机 文献计量
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喀斯特峰丛洼地坡地橘园与梯田橘园土壤水分变化特征 被引量:3
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作者 刘宇杰 敖利 +3 位作者 李春茂 徐勤学 付智勇 陈洪松 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期296-303,共8页
为探明喀斯特坡地改为梯田后土壤水分的变化特征,以典型喀斯特坡地橘园和梯田橘园为研究对象,对不同深度土层(0—70 cm)土壤含水量进行1年(376天)的连续监测。结果表明:(1)梯田橘园平均土壤含水量(32.64%)与坡地橘园(33.05%)差异很小,... 为探明喀斯特坡地改为梯田后土壤水分的变化特征,以典型喀斯特坡地橘园和梯田橘园为研究对象,对不同深度土层(0—70 cm)土壤含水量进行1年(376天)的连续监测。结果表明:(1)梯田橘园平均土壤含水量(32.64%)与坡地橘园(33.05%)差异很小,梯田橘园表层(0—10 cm)土壤含水量(43.35%)显著高于坡地橘园(34.24%),两者土壤水分均呈现旱季变化相对平缓、雨季波动较为剧烈的变化规律,梯田橘园表层土壤含水量与下层有明显差异,而坡地橘园各土层土壤含水量差异较小。(2)不同雨量的降雨事件中,梯田橘园各土层含水量总体增长幅度较坡地橘园大;停雨后24 h内,梯田橘园表层土壤含水量的衰退速度较坡地橘园慢,但停雨后1周内,梯田橘园各土层含水量衰退速度总体较坡地橘园快。(3)梯田橘园与坡地橘园的平均相对可利用水分分别为0.37与0.38,与非喀斯特地区相比,梯田在喀斯特峰丛洼地的保水效果相对不明显。研究结果可为定量评价喀斯特地区坡改梯措施的保水效益提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 喀斯特 梯田橘园 土壤水分 保水效益 相对可利用水分
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西南喀斯特区砾石对石灰土土壤孔隙及水分入渗的影响
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作者 黄光灵 王星 +3 位作者 徐勤学 敖利 秦湛博 张帅普 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期312-321,334,共11页
[目的]砾石是影响土壤孔隙和水分入渗的重要因素,明确砾石通过改变哪些土壤孔隙特征进而影响水分入渗具有重要意义。[方法]以西南喀斯特地区砾石含量高的石灰土为研究对象,采用CT扫描和室内一维土柱入渗试验,对比分析2种砾石粒径(2.0~5.... [目的]砾石是影响土壤孔隙和水分入渗的重要因素,明确砾石通过改变哪些土壤孔隙特征进而影响水分入渗具有重要意义。[方法]以西南喀斯特地区砾石含量高的石灰土为研究对象,采用CT扫描和室内一维土柱入渗试验,对比分析2种砾石粒径(2.0~5.0,5.0~12.5 mm)和5种砾石含量(0,10%,20%,30%,40%)条件下的土壤孔隙特征及水分入渗特性,并使用结构方程模型探究土壤孔隙特征与入渗特性之间的耦合关系。[结果](1)含砾石土壤的大孔隙度、孔隙连通率、孔隙形状因子、孔隙表面积和孔隙体积均高于无砾石土壤;且当砾石含量为20%和30%时,孔隙连通率与孔隙形状因子和无砾石土壤之间存在显著性差异(p<0.05);(2)砾石改善土壤入渗性能,粒径为2.0~5.0 mm时,砾石含量从10%到40%的稳定入渗率分别是无砾石土壤的4.02,5.00,2.88,5.14倍,累积入渗量分别是1.67,1.76,2.49,2.39倍;粒径为5.0~12.5 mm时,土壤稳定入渗率分别是无砾石的2.20,2.67,4.78,2.78倍,累积入渗量分别是1.42,1.75,2.46,2.02倍。(3)在结构方程模型中砾石含量与孔隙连通率、孔隙等效直径呈正相关关系,孔隙连通率对稳定入渗率的影响最大,孔隙等效直径对累积入渗量的影响最大。[结论]砾石含量主要通过增加土壤孔隙连通率和孔隙等效直径促进水分入渗,研究结果可为深入认识西南喀斯特地区含砾石土壤的水文过程提供科学依据与理论参考。 展开更多
关键词 砾石 CT 土壤孔隙 入渗 结构方程模型
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岩土覆被格局对西南喀斯特坡地产流产沙的影响 被引量:2
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作者 敖利 蒋超华 +3 位作者 徐勤学 方荣杰 付智勇 陈洪松 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期90-96,共7页
为研究不同岩土格局对喀斯特坡地水土流失/漏失的影响,利用人工模拟降雨试验,以裸坡为对照组,研究镶嵌格局、横坡格局、顺坡格局3种岩土覆被格局下的坡面产流产沙特征。结果表明:(1)顺坡格局的地表产流量最多,分别较镶嵌格局、横坡格局... 为研究不同岩土格局对喀斯特坡地水土流失/漏失的影响,利用人工模拟降雨试验,以裸坡为对照组,研究镶嵌格局、横坡格局、顺坡格局3种岩土覆被格局下的坡面产流产沙特征。结果表明:(1)顺坡格局的地表产流量最多,分别较镶嵌格局、横坡格局与裸坡的地表产流量增加88.6%,67.1%,576.1%,同时顺坡格局的地下产流量最少,分别较镶嵌格局、横坡格局与裸坡减少37.5%,36.1%,39.2%。(2)地表产沙量顺坡格局>镶嵌格局>横坡格局>裸坡,地下产沙量镶嵌格局>横坡格局>顺坡格局>裸坡。3种岩土格局的地表产沙量较裸坡均有明显增加,但地下产沙量相对增加较少。(3)岩土格局可改变地表径流泥沙关系,地表累积径流量与地表累积产沙量呈幂函数关系,镶嵌格局明显改变地表径流泥沙关系,使坡面地表侵蚀量显著提升。研究结果可进一步深化对喀斯特坡地降雨侵蚀规律的认识,为喀斯特地区的石漠化治理提供参考依据。 展开更多
关键词 喀斯特坡地 岩土格局 土壤侵蚀 岩石出露
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秸秆覆盖对喀斯特不同类型坡耕地降雨产流的影响 被引量:1
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作者 吴瑶琴 吴攀 +3 位作者 徐勤学 敖利 张帅普 付智勇 《节水灌溉》 北大核心 2023年第6期27-33,共7页
喀斯特地区土层不连续且常有岩石出露,坡耕地类型多样。为研究秸秆覆盖对不同类型喀斯特坡耕地降雨产流特征的影响,通过野外人工模拟降雨试验,研究裸坡地(BS)、岩石出露型(RE)和砾石覆盖型(RF)3种典型坡耕地类型在4个秸秆覆盖度(0、20%... 喀斯特地区土层不连续且常有岩石出露,坡耕地类型多样。为研究秸秆覆盖对不同类型喀斯特坡耕地降雨产流特征的影响,通过野外人工模拟降雨试验,研究裸坡地(BS)、岩石出露型(RE)和砾石覆盖型(RF)3种典型坡耕地类型在4个秸秆覆盖度(0、20%、50%、80%)下的地表径流和壤中流产流特征。研究结果表明:①3种类型喀斯特坡耕地中,RE的平均地表径流系数显著高于其他类型,分别为BS和RF的1.8和7.8倍,而RF的平均壤中流径流系数显著低于其他类型,分别较BS和RE减少了83.7%和78.9%;②秸秆覆盖在BS和RE减少地表径流的效果优于RF,其中20%覆盖度在BS的减流效果最好,较无覆盖减少了26.2%,50%覆盖度在RE的减流效果最好,较无覆盖减少了44.5%;③秸秆覆盖对壤中流的影响较为复杂。秸秆覆盖在RF均会增加壤中流量,在BS均会减少壤中流量,但对RE壤中流的影响无明显规律。研究结果可为喀斯特坡耕地水土保持措施的合理布设提供参考。 展开更多
关键词 喀斯特坡耕地 秸秆覆盖 地表径流 壤中流
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岩面形态对西南喀斯特坡地产流产沙的影响
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作者 敖利 蒋超华 +3 位作者 徐勤学 方荣杰 付智勇 陈洪松 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期52-60,共9页
[目的]探明出露岩石的岩面形态对喀斯特坡地产流产沙特征的影响,为进一步认识喀斯特坡地降雨侵蚀规律提供科学依据。[方法]采用人工模拟降雨的方法,以无裸岩为对照,研究了在3个坡度(5°,15°,25°)条件下,岩面无发育(光滑)... [目的]探明出露岩石的岩面形态对喀斯特坡地产流产沙特征的影响,为进一步认识喀斯特坡地降雨侵蚀规律提供科学依据。[方法]采用人工模拟降雨的方法,以无裸岩为对照,研究了在3个坡度(5°,15°,25°)条件下,岩面无发育(光滑)、岩面溶穴发育(溶穴)和岩面溶沟发育(溶沟)3种岩面形态对岩石出露坡面产流产沙特征的影响。[结果](1)与无裸岩相比,3种岩面形态均能显著增加地表径流,减少地下径流,其中溶穴平均地表径流系数最高(26.2%),溶沟平均地下径流系数最低(18.4%)。(2)地表初始产流时间与地下初始产流时间均受到岩面形态影响而有所提前,溶穴地表初始产流时间与地下初始产流时间均早于其他岩面形态。(3)裸露岩石拦截降雨形成的岩面流冲刷地表,加剧了地表产沙,地表产沙量大小呈现为光滑>溶穴>溶沟>无裸岩。(4)坡度为5°时,3种岩面形态均提升了地表径流携沙能力,坡度为15°时,光滑与溶穴提升了地表径流携沙能力,溶沟减弱了地表径流携沙能力,但坡度为25°时3种岩面形态均减弱了地表径流携沙能力。[结论]岩面形态对喀斯特坡地产流产沙影响显著,未来应加强对野外自然条件下不同岩面形态产流产沙的观测研究。 展开更多
关键词 岩面形态 产流产沙 喀斯特 坡度 模拟降雨
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