马波
- 作品数：45 被引量：279H指数：11
- 供职机构：中国科学院水利部水土保持研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球经济管理环境科学与工程更多>>
- 种植大豆条件下土壤结皮对坡耕地径流和侵蚀产沙的影响被引量：11
- 2015年
- 研究作物生长覆盖条件下土壤结皮对坡耕地径流和侵蚀产沙的影响,可为坡耕地水土流失防治和水土资源合理利用提供科学依据。以种植大豆的坡耕地土壤结皮为研究对象,利用人工模拟降雨方法,观测前期土壤结皮和不同结皮厚度、覆盖度下的产流产沙,分析前期土壤结皮的存在和土壤结皮厚度、覆盖度对坡耕地土壤侵蚀的影响。结果表明:1)前期土壤结皮的存在对坡面的产流产沙量产生较大影响,使坡面径流量高于非结皮坡面,而坡面的土壤流失量又远低于非结皮坡面。2)裸地前期有土壤结皮的坡面径流量较非结皮坡面高5.27%,产沙量则较其降低了27.66%;种植大豆条件下,前期地表有土壤结皮坡面的径流量较非结皮坡面平均增加了24.81%,产沙量较非结皮坡面平均降低了14.26%。3)大豆作物的存在加大了土壤结皮与非结皮坡面之间径流量的差距,缩小了二者间产沙量的差异;坡耕地坡面土壤结皮厚度及其覆盖度的变化对坡面产流产沙的影响却不显著。
- 马波由政吴发启李占斌
- 关键词：土壤结皮土壤侵蚀坡耕地黄土高原
- 冻融条件下藻结皮对土壤分离能力的影响
- 2023年
- 为探明生物结皮存在时,冻融条件下结皮盖度、坡度和流量对土壤分离能力的影响,以黄土高原北部东柳沟小流域的藻结皮为研究对象,采用室内模拟冻融和放水冲刷相结合的试验方法,利用正交设计和田口方法分析藻结皮盖度、坡度、流量和冻融对土壤分离能力的影响。结果表明:土壤分离能力最大时盖度、坡度和流量分别为10%、20 °和24 L/min,而冻融次数正交设计和田口方法中分别为10,1次。冻融条件下,随藻结皮盖度的增大土壤分离能力逐渐减小;随坡度和流量的增加土壤分离能力增大;正交设计中土壤分离能力随冻融次数的增减呈先减小后增大的趋势,而田口方法中则在试验条件下无明显变化规律。正交设计中坡度是影响土壤分离能力的主要因子,各因子对土壤分离能力的贡献率为坡度(15.08%)>盖度(14.38%)>流量(13.69%)>冻融(-13.23%);田口方法中藻结皮盖度是土壤分离能力的主要影响因子,且各因子对土壤分离能力的贡献率为盖度(30.41%)>坡度(25.32%)>流量(1.59%)>冻融(0.85%)。田口方法预测的土壤分离能力相对误差变化幅度小(CV=0.49),决定系数大(R2=0.961,p≤0.001),在一定的试验条件下能够用田口方法预测土壤分离能力。研究结果可为黄土高原北部的土壤侵蚀研究提供理论参考。
- 朱丽琴曹文华马波曾建辉马建业
- 关键词：正交设计田口方法冻融
- 玉米不同生育期茎秆流特征及其模型构建被引量：19
- 2011年
- 为系统测定玉米不同生长阶段在不同降雨强度下的茎秆流量并建立简易实用模型,该研究以单株玉米(Zeamays)为对象,采用室内人工模拟降雨的方法,系统测定不同降雨强度、不同测试阶段玉米植株的茎秆流量,分析了玉米茎秆流与叶面积和降雨强度的关系,并在此基础上进行了单株玉米茎秆流模型构建的研究。结果表明:玉米在其全生育期内,茎秆流量占冠层上方降雨的44.55%;茎秆流量随叶面积、降雨强度增大呈现增加趋势,茎秆流率随叶面积增大呈增加趋势但是随降雨强度的变化不显著。通过分析其关系,构建了单株玉米茎秆流的理论模型、半经验模型和经验模型。经试验验证,3个模型都适用于估算玉米不同生长阶段的茎秆流量及茎秆流率,且达到预期的精度要求,并认为单株玉米的半经验模型在实际测量与应用中更为简便精确。该研究提出的玉米茎秆流模型可为研究玉米冠层对降雨及喷灌水分的空间分异、土壤水分运移及土壤侵蚀研究提供了计算方法,同时为玉米大田灌溉的水量平衡及水肥管理提供指导。
- 马波吴发启陈宇马璠
- 关键词：降雨玉米降雨强度
- 黄土高原丘陵沟壑区流域不同水体氢氧同位素特征--以纸坊沟流域为例被引量：19
- 2016年
- 为系统、全面地研究黄土高原丘陵沟壑区流域降水、地表水、土壤水的氢氧同位素特征,以纸坊沟流域为研究对象,通过测定流域范围内2015年3—9月降水、地表水、刺槐林土壤水和荒草地土壤水的氢氧同位素组成,分析了各水体氢氧同位素的δD-δ^(18) O关系和季节变化特征,阐明了土层深度、植被类型、坡向和坡位等下垫面因素对土壤水氢氧同位素的影响。结果表明:该流域当地大气降水线方程为δD=6.71δ^(18) O^-_3.22(n=18,R^2=0.96),地表水的蒸发线方程为δD=6.77δ^(18) O-5.32(n=13,R^2=0.72),土壤水的蒸发线方程为δD=3.50δ^(18) O^-_34.00(n=756,R^2=0.76);各水体δ^(18) O富集程度为:刺槐林土壤水≈荒草地土壤水>降水>地表水。降水与土壤水(刺槐林和荒草地)δ^(18) O季节效应明显,浅层50cm土壤水的平均传输时间约为1个月;地表水δ^(18) O变幅较小、组成均一、季节效应不明显,推断其为多次历史降水混合形成;4种下垫面因素对浅层50cm土壤水氢氧同位素影响程度为:土层深度>坡向>植被类型>坡位。其中,土层深度对浅层土壤水δ^(18) O影响达到极显著水平。不同土层间土壤水δ^(18) O差异性随土层深度差值的增大而增大,且深度差超过15cm后呈极显著差异,推断纸坊沟流域地表15cm土层为受降水和蒸发影响的土壤水分活跃区。
- 王贺李占斌马波马建业张乐涛
- 关键词：黄土高原氢氧同位素地表水土壤水
- 黄土坡耕地玉米作物的防蚀作用研究被引量：10
- 2012年
- 【目的】研究10°坡耕地上玉米的防蚀作用,为评价农作物的水土保持功能提供参考。【方法】采用人工模拟降雨的方法,以裸地为对照,分析了10°坡耕地上不同生育期(幼苗期、拔节初期、拔节中期、抽雄前期和抽雄后期)玉米完整植株及其根系对坡面产流产沙量和过程的影响。【结果】在幼苗期、拔节初期、拔节中期、抽雄前期和抽雄后期,整株玉米和仅保留根系玉米的径流模数和侵蚀模数均呈逐渐降低的趋势;在玉米的同一生育阶段,径流模数和侵蚀模数均表现为裸地最高,只保留根系玉米次之,整株玉米最小。在产流产沙过程中,与裸地相比,整株玉米和只保留根系玉米均可有效地延迟产流产沙时刻、峰值出现的时刻以及平和产流和产沙过程,但只保留根系玉米平和产流产沙过程的作用较弱。【结论】只保留根系玉米与整株玉米的防蚀作用相似,都可有效地减少土壤侵蚀,但其对产流产沙过程的调控作用相对较弱。
- 杨晓芬吴发启马波农淦王林华
- 关键词：模拟降雨土壤侵蚀玉米根系
- 基于机器学习的东非植被变化因子重要性分析
- 2023年
- [目的]基于机器学习算法对东非植被变化进行因子重要性分析,测度不同算法在各情况下的精度差异及适用性,为保护、恢复和促进可持续森林管理、水土流失综合防治提供科学依据。[方法]以东非9个国家2001—2020年的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)变化为研究对象,选取影响东非植被变化的2个气候因子及5个人类活动因子作为自变量,利用随机森林(random forest,RF)、BP神经网络(BP neural networks,BP)、支持向量机(support vector machines,SVM)、遗传算法(genetic algorithm,GA)、径向基神经网络(radial basis function,RBF)、卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)6种机器学习算法建立NDVI预测模型,以决定系数(R^(2))、平均绝对误差(MAE,mean absolute error)、平均相对误差(MRE,mean relative error)3个指标评价评估6种机器学习算法预测NDVI变化的潜力,并基于所得的最优模型即对选取的7个因子进行重要性分析。[结果]精度验证结果表明,研究区内在全因子的情况下,CNN算法的回归精度最差;经逐轮删除一个综合表现不佳的算法后,RF算法建立的模型在东非NDVI变化分析中回归精度较高;基于随机森林算法的不同因子变量对NDVI变化的重要性表明,年降水量、N_(2)O排放量、CH_(4)排放量、牲畜数量4个变量对NDVI变化回归的结果影响较大。[结论]随机森林算法的回归能力在东非NDVI模拟中具有相对优势,降水量是影响植被变化最重要的气候因子,同时,温室气体的排放对于东非植被的变化也具有一定的影响。东非各国应提高植被变化对气候环境、社会经济和政治制度相互依存关系的认识和理解,并制定适当的政策以促进可持续森林管理、防治荒漠化。
- 张秀梅马波张怡捷
- 叶面积和降雨强度对玉米茎秆流量的影响被引量：15
- 2008年
- 茎秆流是降雨或喷灌水经过玉米冠层后到达地面的重要途径之一。为了系统地测定不同生长时期的玉米在不同雨强下的茎秆流量并建立简洁、实用的模型,采用室内模拟降雨的方法,对单株叶面积范围从约150～7450 cm2/株的紧凑型玉米植株在实际范围为0.22～4.33 mm/min的雨强下的茎秆流量进行了测定。试验结果表明,不同大小植株在不同的雨强下,单株茎秆流量从1 mL/(min.株)增加到362 mL/(min.株),单株茎秆流量随玉米单株叶面积和降雨强度的增加均呈幂函数增加关系。不同生长时期的玉米群体产生的茎秆流量占总降雨量的比例从约5%增加到约70%,并且随冠层叶面积指数的增加呈幂函数增加关系。本研究提出的玉米茎秆流模型可为紧凑型玉米密植条件下的土壤侵蚀防治和水肥管理提供理论指导。
- 马璠吴发启马波周米京
- 关键词：降雨强度玉米叶面积叶面积指数
- 不同长度小麦秸秆覆盖下黄土耕地坡面流水动力学特性被引量：13
- 2017年
- 为了系统研究秸秆长度对坡面流水动力学特性的影响,利用室内人工模拟冲刷定床阻力试验,在4个坡度、5个流量条件下分别对3~5、8~10和13~15 cm长度秸秆覆盖坡面流水动力学参数变化特征进行分析,阐明不同长度秸秆覆盖坡面水流阻力与雷诺数的关系。结果表明,秸秆长度对坡面流水动力学参数影响显著。不同长度秸秆覆盖条件下,坡面流雷诺数变化范围为166~558,当流量≤7.5 L/min时,坡面流态为层缓流;流量为9.0 L/min时,坡面流态为过渡缓流。秸秆覆盖条件下,坡面流具有较小的流速和较大的水深、Darcy-Weisbach阻力系数及曼宁糙率系数。随着秸秆长度增加,坡面流流速随之增加,而水深、Darcy-Weisbach阻力系数及曼宁糙率系数随之降低。随着秸秆长度和水力坡度增加,流态指数值总体呈现降低趋势。当秸秆长度由3~5 cm增加至13~15 cm时,流态指数平均由0.716降至0.501。研究可为秸秆覆盖条件下水土流失阻控机理研究提供科学依据。
- 李朝栋李占斌马建业马波
- 关键词：流型水动力学秸秆坡面流
- 大豆对坡面土壤侵蚀的影响研究
- 本文采用了人工模拟降雨与分析相结合的方法，以坡耕地上大豆作物为对象，重点研究了其冠层、茎秆和叶片对降雨的截留作用，冠下土壤水分入渗特征及产流产沙和养分流失规律等，取得了以下主要结论：
(1)大豆冠层对降雨的再分...
- 马波
- 关键词：大豆坡面土壤侵蚀人工模拟降雨入渗速率产沙量穿透雨
- 文献传递
- 植大豆对坡耕地径流侵蚀产沙的影响被引量：12
- 2012年
- 作物是坡耕地最重要的地被物,为了解作物覆盖下坡面土壤侵蚀的发生发展,以大豆(Glycine max)作物为对象,采用人工模拟降雨方法,对大豆不同生育期坡面的产流产沙进行研究。结果表明,与裸地相比,大豆在其全生育期内平均可减少径流量31.43%,减少土壤流失量54.84%。大豆覆盖下坡面产流产沙量随大豆生长逐渐降低,其产流产沙过程的波动性逐渐降低并趋于稳定。大豆植株的存在可使坡面稳定入渗速率较裸地平均提高了约109%,有效增强了坡面土壤的入渗能力。通过对坡面土壤流失比率的计算,表明种植大豆条件下的土壤流失比率由幼苗期的0.79降低至始粒期的0.24,其与大豆叶面积指数呈指数函数关系。大豆对坡面土壤侵蚀具有较强的抑制作用,且对泥沙的拦截作用强于对径流的拦蓄作用。
- 马波刘雨鑫吴发启
- 关键词：大豆坡耕地土壤侵蚀产流产沙
