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水力土壤侵蚀/技术

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土壤保持技术

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各种保护技术可以在以下标题下描述

农艺措施

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利用植被的作用来保护土壤免受侵蚀。

  • 轮作
通过消除多年生的单一栽培和减少轮作中促进侵蚀的作物类型(如行间作物)的比例来限制长期侵蚀率。
  • 覆盖作物
Cover crops between crop rows
作物行之间的覆盖作物
种植快速生长的作物,这些作物能在早期形成冠层覆盖,积极抑制杂草,并具有深根系,以改善土壤的宏观孔隙度,作为非季节性或树木下地面保护的保护措施。
  • 条带种植
Strip-cropping along contour lines
沿着等高线的条带种植
在等高线或垂直于风向排列的交替条带中种植行间作物和保护效果好的作物,如豆科植物或草,以限制侵蚀到行间作物条带,并将从这些条带中移除的土壤截留在下坡或下风条带中。
  • 间作
Multiple cropping
间作
通过连续种植(一年中依次种植两种或多种作物,包括保护效果好的作物)或间作(在同一块土地上同时种植两种或多种作物)来提高土地产量,同时提供防治侵蚀的保护。
  • 高密度种植
增加行间作物的种植密度,改变植物排列方式,通过增加冠层覆盖来保护土壤。
  • 覆盖
Direct seeding
免耕
Mulching
覆盖
用秸秆、玉米秆、棕榈叶或立茬等作物残茬覆盖土壤,以保护土壤免受雨滴的冲击,并降低径流和风的速率。(免耕)
  • 植被恢复
快速恢复植被在沟壑区、滑坡、沙丘、道路路基、建筑工地、矿渣堆或管道走廊的侵蚀控制过程中起着重要作用,也是在选择性采伐区域重新种植森林或在为农业开垦森林区域覆盖土地所必需的。
  • 农林复合经营
通过将树木种植在不适合种植作物的土地上,将树木纳入农业系统,这些树木有助于通过有机物的回归和氮的固定来保持土壤肥力,改善土壤结构,并有助于保持较高的渗透率和更大的持水能力。

土壤管理

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关注如何准备土壤,以改善其结构,使其更能抵抗侵蚀,并促进植物生长。

  • 有机质含量
施用有机质作为一种实现和保持土壤肥力的方法,它能改善土壤的粘性,提高土壤的持水能力,形成稳定的团粒结构。
  • 耕作方式
通过减少土壤管理作业的强度和频率,并采用保护性耕作、等高耕作、条带耕作、免耕或少耕,来防止或减少土壤压实,增加残茬覆盖。
  • 排水
通过地下鼹鼠或管道排水和深耕,降低重粘土的土壤含水量、径流量,从而降低侵蚀。
  • 土壤稳定剂
通过施用土壤改良剂来改善土壤结构,土壤改良剂可以是石膏等多价盐,它能使粘土颗粒发生絮凝;也可以是有机副产品或合成聚合物,它们都能将土壤颗粒粘合在一起形成团粒。

机械方法

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依靠控制水流和气流的表面地形改造,通常涉及工程结构。

Contour bunds
等高埂
  • 等高埂
建造宽度为1.5-2米的土埂,横跨坡面,作为径流的阻挡物,在其上坡侧形成蓄水区,并将坡面分成比产生地表径流所需的长度更短的段落。
Terraces
梯田
  • 梯田
在坡面上建造土埂,拦截地表径流(蓄水梯田),将其以非侵蚀性速度引至稳定的出口,缩短坡长(引水梯田和台田)。
Buffer strips along grassed thalweg
草坡谷底缓冲带
  • 水道
通过排水沟系统、梯田沟或草坡水道将径流以非侵蚀性速度引至适宜的排放点,所有这些都需要仔细设计尺寸,以提供足够的容量来输送至少十年一遇的风暴的峰值径流。
  • 临时措施
在建筑工地、道路路基和管道走廊上安装沉沙围栏、麻袋、草包和沉淀池作为临时措施,以控制侵蚀,直到建立起保护土壤的植被覆盖。
Thalweg stabilization
谷底稳定
  • 稳定结构
在陡坡(如沟壑侧壁、路基和切坡)上使用生物工程技术(如树枝层叠和编织)来控制侵蚀,该技术使用快速生根的灌木植物(通常是柳树)的活枝条,立即加固土壤,并为枝条生根和植被生长提供长期坡度稳定的基础。
Use of geotextiles
使用土工布
  • 土工布
借助由天然纤维制成的表面铺设的垫子来控制土壤因雨滴冲击而发生剥落,这些垫子能提供有效的表面覆盖,具有高吸水性,能拦截从喷射点飞溅出来的颗粒,并在粗糙表面上积水;土工布产品从由聚丙烯、椰壳或黄麻制成的开孔织物网到毛毯不等,这些毛毯包含天然或合成纤维,并用网或网进行编织、粘合或结构性绑定。
  • 灌木垫
使用灌木垫作为土工布的替代品,以立即覆盖坡面,防止表面侵蚀,并补充提供长期植被覆盖的基础,它们仅适用于所使用的物种适合作为最终土地覆盖的地方。
Gully prevention
沟壑防治
  • 沟壑控制
在沟壑中建造稳定结构,如用当地可获得的材料(如土、木板、树枝或碎石)制成的小型水坝,以拦截泥沙,从而降低沟渠深度和坡度;这些结构具有很高的失效风险,但能提供临时稳定性,并与周围土地的农艺土壤保持处理结合使用。
  • 人行道
建造有路拱或横坡的人行道,并在需要稳定结构的人行道建造和维护中提供护坡、铺设路面和截水沟,尤其是在倾斜土地上的休闲区。

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