黄土高原人工油松林小流域产流产沙研究关

采用野外定位观测方法研究了31龄人工油松林和荒坡灌草小流域的产流产沙过程.结果表明人工油松林小流域年均径流总量为2495.0m3/km2,年际变化幅度较小;荒坡灌草小流域的年均径流总量为5164.0m3/km2,年际变化幅度较大.两个小流域的水文特征值差异较大,表明人工油松林系统对水文特征值的影响大.人工油松林小流域的泥沙趋势稳定,洪水含沙浓度极低,侵蚀模数仅为0.5t(km2·a),荒坡灌草小流域的泥沙过程与洪水过程基本相似.3a平均侵蚀模数为1053.9t/(km2·a).小流域的洪水流量和输沙量之间为线性函数.     

基于GIS与USLE的榆中县土壤侵蚀

在GIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系.得出榆中县的年均侵蚀总量为813137t,年均侵蚀模数为247t/km~2,并且土壤侵蚀的空间变异性明显,年均侵蚀模数与年均侵蚀总量随坡度梯度的增加都呈指数增加.在分析不同土地利用方式下的土壤侵蚀状况后发现,低覆盖度草地才是区域最主要的侵蚀地带.     

三峡库区紫色土坡耕地土壤侵蚀研究:进展与方向

紫色土坡耕地是三峡库区粮食经济作物的主产载体,也是库区水土流失的主要源地和入库泥沙的主要来源。结合野外调查和相关报道,对三峡库区紫色土坡耕地土壤侵蚀研究方法、侵蚀强度、泥沙颗粒形态以及侵蚀引起的养分流失等方面进行综述。结果表明,坡耕地土壤侵蚀研究方法主要包括径流小区法、人工模拟降雨法和侵蚀针法等直接观测方法和核素示踪、模型模拟和遥感监测等间接观测方法;库区紫色土坡耕地土壤侵蚀速率达3464~9452t/km2,其中15°~25°坡度范围的土壤侵蚀最为严重,是今后坡耕地土壤流失防治的重点坡段;流失泥沙主要以<0.02mm的团聚体和<0.002mm的粘粒为主,其中粉粒(0.002~0.02mm)和粘粒(<0.002mm)携带的养分流失较多;植物篱、垄作和坡改梯等措施理水效果明显,均对坡耕地侵蚀产沙具有较好的控制作用。今后应在模型方法、埂坎结构和功能、水土保持措施适宜性评价等方面拓展研究。
     

贵州喀斯特山区土地利用格局变化及土壤侵蚀效应——以大方县为例

喀斯特山区生态脆弱,土壤侵蚀将导致严重的土地退化和生态破坏。以2000年、2010年大方县土地利用矢量数据和土壤侵蚀遥感调查数据作为主要信息源,基于GIS技术和数理统计方法,分析大方县2000~2010年土壤侵蚀和土地利用的动态变化特征;计算并对比2000年,2010年不同土地利用类型的土壤侵蚀强度指数,反映土地利用变化对土壤侵蚀的影响。结果表明:研究区土地利用类型以林地、耕地和草地为主,且耕地面积减少,林、草地和水域用地面积增加;土壤侵蚀以微度侵蚀为主,面积明显增加,主要来自于轻度、中度和强烈侵蚀;不同土地利用类型下的土壤侵蚀强度大小为:耕地草地未利用地林地建设用地水域。2000~2010年,大方县土地利用格局变化向有利于水土保持的方向发展,土壤侵蚀强度减弱。     

长江三峡库区坡耕地的侵蚀

利用土壤侵蚀模数、土壤容许流失量研究三峡库区相同土壤侵蚀类型区内不同地点的水土保持措施,并用这一综合指标对水土保持措施进行评价.研究表明:采用土壤侵蚀模数、土壤容许流失量这一综合指标能够分析相同侵蚀类型区内的土壤侵蚀程度,并可以评价水土保持措施的水土保持作用;植物篱水土保持措施确实能够显著的降低土壤侵蚀的程度;退耕还林以及退耕还草具有显著的水土保持效果;由于观测时间、降水历时和降水强度等因素限制,土壤侵蚀模数在人工降水条件下评价水土保持措施时,不能充分发挥作用,只能在侵蚀趋势上反映各个区域的侵蚀差异.     

后沟小流域水土保持综合治理成效

后沟小流域是"长治"七期工程甘肃省秦南河项目区(天水市秦州区)综合治理小流域之一,流域总面积22.01km2,水土流失面积13.25km2,侵蚀形态为水力侵蚀与重力侵蚀,以水蚀为主,多年平均土壤侵蚀模数3845 t/km2。通过5年的水土保持综合治理,流域内的综合治理面积累计达到10.79km2,水土流失得到控制,生态环境初步改善;农村生产生活条件得到改善,推进了农村社会发展;产业结构趋于合理,加快了流域经济发展。流域内粮食总产达429.18万kg,果品产量达300万kg,农业总产值达2038.71万元,农业人均纯收入达2179元,土壤侵蚀模数下降为1672 t/km2,各项措施年有效拦蓄径流185.79万m3,减少土壤侵蚀量8.37万t,减蚀率达80%以上。     

基于GIS和USLE的卧龙地区小流域土壤侵蚀预报

为探讨卧龙地区流域土壤侵蚀的空间分布格局及土地利用/覆盖对流域土壤侵蚀的影响,以2000年卧龙地区两流域土地利用图、数字高程模型和土壤类型分布图为基础,利用通用土壤流失方程(USLE)模型与地理信息系统(GIS)技术结合的方法对卧龙流域土壤侵蚀进行模拟。结果表明,基于流域产流产沙的土壤侵蚀预报效果较好,渔子溪年均侵蚀模数为55.2t/(km2·a),寿溪年均侵蚀模数为568.4t/(km2·a),但两流域土壤侵蚀格局存在一定的差异。不同土壤侵蚀系统分布格局及土地利用单元上土壤侵蚀强度的差异是造成两流域土壤侵蚀预报结果差异的重要原因。     

淤地坝坝控流域土地利用类型空间优化配置研究

以小河沟流域的花梁淤地坝坝控流域为研究对象,收集坝控流域的土地利用类型资料,在分析原有土地利用结构及其土壤侵蚀强度的基础上,基于RUSLE模型对坝控流域内不同土地利用空间优化配置进行研究.结果表明:不同土地利用类型下土壤侵蚀强度不同,不合理的土地利用结构是造成该流域土壤侵蚀严重的主要原因.梯田能够有效地控制土壤侵蚀,在水土保持效益中具有不可替代的作用;花梁坝坝控流域水土保持措施的最优配置方案为:3°以内的平坦地作为耕地,草地分布在3°~7°的缓坡地,7°~25°的坡地作为梯田,其余坡地作为林地;在最优配置下,多年平均侵蚀模数为6.102 8×10~5 kg/(km~2·a),淤积年限内各年份的土壤侵蚀模数都有很大程度的下降,最大减蚀比为93.48%(1980年),最小减蚀比达到47.52%(1976年).研究结果可为黄土高原淤地坝坝控流域水土保持措施的合理配置提供参考.     

基于GIS的大宁河流域土壤侵蚀评价及其空间特征研究

以大宁河流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)为评价模型,以地理信息系统(GIS)软件Arcview 3.3为分析平台,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大宁河流域的土壤流失量进行了定量化分析.采用土壤侵蚀综合指数法评价研究区域的土地利用状况、坡度及土壤类型对土壤流失的影响,对水土流失的空间特征进行了研究,并提出了相应的治理措施.结果表明:大宁河流域大部分地区土壤侵蚀模数小于101.73 t·km-2·a-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀较草地严重,而草地又较水田的严重;不同坡度等级中,15°～25°上土壤侵蚀强度最强,3°～8°上土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,黄褐土的侵蚀强度最重,山地草甸土最轻.     

不同土地利用类型水土保持特征研究

在富阳、安吉、平江和沐川连续两年对集约经营型竹林、粗放经营型竹林、天然次生林、针叶林、经济林、农耕地等6种植被类型试验样地进行地表径流和侵蚀产沙观测研究。结果表明：(1)不同土地利用类型/植被类型地表径流差异显著,天然次生林年地表径流量和径流系数最小,其次是针叶林、集约经营型竹林和经济林,粗放经营型竹林年地表径流量、径流系数较大。农耕地年地表径流量、径流系数最大,是天然次生林的3~8倍。(2)不同土地利用类型/植被类型土壤侵蚀模数差异也表现出相似规律。天然次生林土壤侵蚀模数最小,其次是针叶林,粗放经营型竹林、集约经营型竹林和经济林较大。农耕地土壤侵蚀模数最大,是天然次生林的3~9倍。(3)我国东部-西部梯度上不同土地利用类型的水土保持特征差异显著。东部地区的地表径流系数和土壤侵蚀模数均显著低于中西部地区。这与我国东部、西部不同的自然条件、经济社会发展水平和水土保持生态建设现状相关。 关键词：土地利用类型;水土保持;地表径流;径流系数;土壤侵蚀模数;东-西部梯度     

土地利用和侵蚀过程对土壤重金属分布的影响

在土壤侵蚀严重的黄土高原地区,选择3种土地利用类型(坡耕地、灌木林地、草地),利用放射性同位素137 Cs示踪技术分析了坡面尺度土壤侵蚀程度的变化,明确了土壤重金属(Mn、Cr、Zn、V、Ni、Cu、As、Co)在流域内的空间分布特征,分析坡面侵蚀速率变化与土壤重金属再分布的响应关系.结果表明,坡耕地总体上为"强烈侵蚀",最大侵蚀速率高达10 853.56t·km-2·a-1.灌木林地和草地为"轻度侵蚀".坡耕地Cr和As含量较高,而V、Mn、Zn、Co、Ni、Cu在灌木林地和草地含量较高.坡耕地土壤重金属的分布与侵蚀速率相反,侵蚀严重的地区,土壤重金属含量少,侵蚀微弱的地区,土壤重金属含量高.侵蚀作用下坡耕地中Cr、V、As、Co和Zn容易发生顺坡迁移流失.土地利用变化和侵蚀过程对坡面土壤重金属分布影响较大,本研究结果可为控制水土流失,减少重金属面源污染提供重要的科学依据.     

试论水利部土壤侵蚀分级方法的适用性

在分析水利部土壤侵蚀强度分级两种方法的基础上,以黄河流域为例分析了间接指标分级法的适用性。直接指标法以年均土壤侵蚀模数或年均土壤侵蚀厚度为指标划分侵蚀强度级别;而间接指标法以下垫面影响土壤侵蚀的自然因子为指标,判断土壤侵蚀强度。实际应用中直接获得侵蚀模数和侵蚀厚度比较困难,因此一般用间接指标法评估土壤侵蚀强度。基于前期研究建立的土壤侵蚀快速评估法,用间接因子评估了黄河流域土壤侵蚀强度,通过与遥感调查结果的比较,分析了间接指标法的适用性,为该方法的应用提供了参考依据。     

坡度因子对济南市坡面土壤侵蚀特征的影响

为了研究坡度因子对径流小区土壤侵蚀特征的影响,认识济南南部山区坡面侵蚀的过程,充分利用济南市水文局水土保持监测实验站径流小区2014、2015年的实测数据,系统分析了坡度因子对坡面产流、产沙量的影响。结果表明:随着坡度的增大,坡面产流、产沙量逐渐增大,在坡度为20~25°时达到最大值,之后小幅减小,且整体上呈现增大的趋势;在不同雨强条件下,最大30 min雨强I_(30)40 mm/h比I_(30)≥40 mm/h的产流量、产沙量小;随着坡面植被覆盖度的增加,土壤抗蚀性提高,坡面产流量、产沙量减小;通过土壤流失方程模拟不同坡度坡面的产沙量与径流小区实际测得数据总体上差距较小,说明该模型及其参数适用于济南南部山区。     

基于GIS和RUSLE模型的深圳市土壤侵蚀研究

在GIS技术支持下,基于RUSLE模型对深圳市土壤侵蚀进行了定量评估,并分析了不同坡度、植被覆盖度、土地利用和降雨条件下土壤侵蚀强度空间特征和规律.结果表明,(1)研究区2014年平均土壤侵蚀模数为196. 15t·km~(-2)·a-1,年侵蚀量为36×104t,其中轻度、中度侵蚀的面积占比分别为12. 65%和0. 91%,强烈及以上侵蚀面积占比只有0. 14%,全市土壤侵蚀总体属微度水平,相比1995年有明显改善;(2)中度及以上等级土壤侵蚀主要发生在15°～35°区间,坡度每增加一个等级,土壤侵蚀模数平均增加344. 0t·km~(-2)·a-1;(3)主要分布在山区周围、植被覆盖度为30%～60%的高植被覆盖区虽然面积只有全市的37. 2%,但其侵蚀量却达全市的62. 7%;(4)林地和园地是土壤侵蚀发生的主要土地利用类型;(5)土壤侵蚀受汛期(4～9月)降雨影响显著,汛期泥沙输移量超过全年的80%.研究区应该特别关注汛期山区周围的土壤侵蚀防治.     

试论水利部土壤侵蚀分级方法的适用性

在分析水利部土壤侵蚀强度分级两种方法的基础上,以黄河流域为例分析了间接指标分级法的适用性。直接指标法以年均土壤侵蚀模数或年均土壤侵蚀厚度为指标划分侵蚀强度级别;而间接指标法以下垫面影响土壤侵蚀的自然因子为指标,判断土壤侵蚀强度。实际应用中直接获得侵蚀模数和侵蚀厚度比较困难,因此一般用间接指标法评估土壤侵蚀强度。基于前期研究建立的土壤侵蚀快速评估法,用间接因子评估了黄河流域土壤侵蚀强度,通过与遥感调查结果的比较,分析了间接指标法的适用性,为该方法的应用提供了参考依据。     

江西东江源区土壤侵蚀与土地利用变化的影响研究

采用RS/GIS技术,研究东江源区1995-2000年的土地利用变化和土壤侵蚀强度变化的关系。结果表明:1)东江源区土壤侵蚀面积有所增加,强度降低;2)土壤侵蚀强度变化主要发生在林地、草地、耕地这3种土地利用方式中,其中林地土壤侵蚀强度有较为明显的增加;3)加重土壤侵蚀强度主要是林地转变为草地和耕地,而耕地向林地、林地内部之间的转化减弱了侵蚀强度。研究表明,土地利用变化是土壤侵蚀的主导因素,尤其是林地、草地和耕地之间的转化对土壤侵蚀强度的变化影响很大。其中,耕地向林地、林地内部之间的转化将对土壤侵蚀强度起到减弱效果,而林地向草地、耕地之间的转化则会加速土壤侵蚀的恶化。     

基于人工模拟降雨的土壤侵蚀特性试验研究

为了揭示新疆伊宁市北山坡因降雨引起土壤侵蚀的规律,采用室内人工模拟降雨的方法,依据研究区实际情况,分设5种不同的降雨强度和6个坡度分别进行了试验研究,结果表明：1）侵蚀模数随雨强和坡度的增加而增加,坡度为17&#176;左右时出现跌谷;2）雨滴动能随雨强的增加而增加,变化趋势与天然降雨相似;3）小雨强时,土壤入渗率与坡度呈W型变化趋势,拐点在17&#176;和25&#176;附近;大雨强时,土壤入渗率与坡度呈V型变化趋势,拐点在20&#176;附近。上述研究结果可为探索伊宁市北山坡降雨侵蚀机理和进行土壤侵蚀预报提供依据。     

野外模拟降雨条件下水土流失与养分流失耦合研究

降水是土壤侵蚀和养分流失的主要驱动力.本文利用野外模拟人工降雨试验,研究不同土地利用类型下水土流失和养分流失.结果表明:林地蓄水保土效果显著,初始产流时间在25m in左右,土壤侵蚀速率仅为裸地的8%.累积径流量和产沙量均与时间呈线性增加,关系为Y=aX-b,径流系数a表现为:裸地>撂荒地>草地>林地.径流和泥沙的迁移导致土壤肥力下降;泥沙结合态是养分流失的主要途径,其养分含量显著高于径流中养分浓度.与裸地的碳、氮和磷养分流失总量相比,撂荒地分别占47.9%、60.8%和46.1%,草地占22.5%、14.4%和17.4%,林地占1.4%、2.8%和2.6%.林地和草地水土保持效果显著,能有效减少养分流失,控制面源污染.     

基于RS和GIS的洛宁县土壤侵蚀研究

利用RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的各个影响因子,运用卜兆宏提出的土壤侵蚀模型,得出研究区土壤侵蚀模数和侵蚀强度分级,并分析研究区土壤侵蚀与主要影响因子间的响应关系.结果表明:洛宁县平均土壤侵蚀模数为2 799.29 t/(km2.a),年侵蚀总量为6 495 744 t;61%的区域为微度侵蚀或轻度侵蚀,强度以上侵蚀主要分布在洛宁县西部,面积占全县的20%,侵蚀量却占总侵蚀量的57.64%,是预防和加强水土流失治理的重点区域;坡度与土壤侵蚀呈现正相关关系,中度和强度侵蚀在水体、农地、建设用地、森林、未利用土地等土地利用类型中呈递增现象.     

基于RUSLE模型的武陵山区土壤侵蚀研究

基于降水、土壤属性、数字高程模型（DEM）、归一化差值植被指数（NDVI）和土地利用等数据,采用修正后的通用土壤流失方程（RUSLE）模型计算了武陵山区的多年平均土壤侵蚀模数,探讨了武陵山区土壤侵蚀的空间分布特征.结果表明：（1）2001—2020年武陵山区约71.59%的区域受到土壤侵蚀的威胁,中度及中度以上土壤侵蚀占比30.55%;(2)坡度是影响土壤侵蚀强度分布的主要因素,中度及中度以上的土壤侵蚀主要分布在大于15°的坡度上;（3）同一坡度级下,林地土壤侵蚀强度最低;（4）重庆武陵山区多年平均土壤侵蚀模数最高,其次分别是湖北武陵山区和贵州武陵山区,湖南武陵山区多年平均土壤侵蚀模数最低;（5）重庆市武隆区,湖北省巴东县、五峰土家族自治县、秭归县、长阳土家族自治县,贵州省江口县和湖南省古丈县是多年平均土壤侵蚀模数较高的县（区）;（6）武陵山区土壤侵蚀的空间分布具有正的空间自相关性,高高集聚主要分布在湖北武陵山区,低低集聚主要分布在湖南武陵山区.研究结果对于武陵山区水土资源优化管理和地质灾害分区防治具有一定的指导意义.