大豆影响防治管理论文提纲

论文题目：作物覆盖与管理因子的估算模型研究

摘要：土壤侵蚀是坡耕地面临的重要生态环境问题,严重的土壤侵蚀会导致出现坡耕地耕作层土壤变薄,土壤退化,土地生产力变低,区域粮食供应不足等问题。种植农作物对防治坡耕地土壤侵蚀,减少水土流失起着重要作用。农作物生育期内管理措施的干扰会使地表处于扰动状态,改变了地表状况,因此其对土壤侵蚀的影响除与作物自身冠层覆盖有关外,与管理措施也有关。通用土壤流失方程中,作物覆盖与管理对土壤侵蚀的影响用C表示,C因子的深入研究对有效防治坡耕地土壤侵蚀具有重要意义。然而,我国虽有大量通过植被覆盖度计算C值的模型,模型的结构也各有不同,但植被覆盖度只是表征地表作物覆盖的指标之一,且未考虑到管理措施对土壤侵蚀的影响（如土壤结皮、地表糙度等反映土壤地表结构与微地形的因子）,建模方法也多是直接进行回归分析。因此,本研究以黄土坡耕地主要农作物大豆为研究对象,布设不同处理的径流小区（裸地（CK）、结皮（SC）、糙度（SR）、结皮+糙度（SCR）、作物（CC）、作物+结皮（CSC）、作物+糙度（CSR）、作物+结皮+糙度（CCR））,通过室外人工模拟降雨结合统计学理论,研究了不同生育期作物覆盖、不同坡面管理措施以及不同坡面管理措施下作物覆盖对土壤侵蚀的影响,并以植被覆盖度作为关键因子,株高、结皮厚度及地表糙度作为调节因子建立C因子估算模型,对前人通过植被覆盖度预测C值的模型进行优化,为进一步阐明作物的防蚀机理、提高C因子估算精度、构建更简便实用且适用于黄土高原地区的C因子估算模型以及坡面土壤侵蚀的预报提供一定理论参考。得出以下主要结果:（1）不同生育期大豆覆盖对坡面产流产沙有不同程度的影响。CC处理坡面大豆从幼苗期到始粒期,平均开始产流时间和降雨初损量均大于CK,从CK的1.60和1.35倍增加到4.78和3.90倍;径流量和径流系数均小于CK,从CK的85.4%和91.1%减小到26.3%和39.3%;产沙量均小于CK,从CK的80.7%和86.2%减小到10.6%和17.9%;含沙量均小于CK,从CK的93.8%和94.2%减小到36.5%和42.5%。40 mm/h和80 mm/h雨强条件下,大豆的平均减流效益分别为46.9%和38.9%,平均减沙效益分别为60.86%和55.58%,且各生育期大豆的减流效益均小于减沙效益,因此种植大豆对坡面径流的拦蓄作用小于对泥沙的拦截作用。CC处理坡面大豆覆盖下的C值随大豆生育期的推移（植被覆盖度的增加）而逐渐减小,反映了大豆保土减沙作用的增强。（2）与CK相比,SC处理在不同雨强及坡度下均会减小开始产流时间及降雨初损量,对产流产沙均有促进作用;与CK相比,SR处理增加了开始产流时间和降雨初损量,但其抑制产流产沙的效果受坡度的影响较大,SR处理与CK相比减小了径流量和径流系数（80 mm/h雨强、20°坡度时略有增加）,在3°、5°、10°坡面上与CK相比减小了产沙量,15°坡面上与CK较为接近,20°坡面上则增加了产沙量;与CK相比,SCR处理坡面虽因有结皮而削弱了地表糙度增加开始产流时间和降雨初损量的能力,但对两者仍起到了增加的作用,且SCR处理在3°、5°、10°坡度时能够有效减小产流和产沙量,在15°及20°则会增加产流和产沙量。（3）CC、CSC、CSR、CCR处理坡面中,平均开始产流时间及降雨初损量表现为CSC处理最小,CSR处理最大,径流量表现为CSC处理最大,而CSR处理最小。覆盖大豆坡面有结皮会减小开始产流时间与降雨初损量、增加坡面径流量与径流系数,地表糙度则可增加开始产流时间与降雨初损量、减小坡面径流量与径流系数,3°、5°及10°坡面上,产沙量与含沙量表现为CSC＞CC＞CCR＞CSR处理,15°坡面上,CS C与CCR处理的产沙量与含沙量均大于CC与CSR处理,20°坡面上CSR处理与CC处理相比,糙度无明显减沙效果甚至会增加产沙。以10°坡度,80 mm/h为例,不同坡面管理措施下大豆覆盖坡面的C值在不同生育期均表现为CSC＞CC＞CCR＞CSR,CSC处理坡面的保土减沙作用最弱,CSR处理最强。且随着大豆生育期的推移,大豆的保土减沙作用逐渐增强,C值逐渐减小。（4）利用植被覆盖度可有效估算C值,这也是目前我国C因子计算的主要方法之一,但表征地表作物覆盖的指标中,植被覆盖度只是其一,且未考虑到管理措施对土壤侵蚀的影响。本研究通过将植被覆盖度作为关键因子,将株高、结皮厚度、地表糙度作为调节因子对仅利用植被覆盖度计算C值的前人估算模型进行修正,得到优化后的C值估算模型。模型预测结果较仅通过植被覆盖度计算C值的结果更加精确,验证了其可行性,从而为不断优化C因子计算模型提供了一定思路与理论参考。后期要继续推广与完善C因子估算模型,不仅决定C因子的诸多因素还有待更深入的研究、研究广度需要拓宽至多种作物,建模的方法也需进行更深入与系统的思考和研究。