森林植被破坏对生态环境的影响

利用子午岭天然次生林区,遭破坏林区和非林区的水文径流、泥沙观测资料及长时间序列气象观测资料,研究了人为破坏森林植被对径流、侵蚀、产沙的影响;植被破坏对洪涝灾害的影响;植被破坏与气候变化及植被破坏与土地退化的关系。作者认为人为破坏植被是导致黄土高原生态环境恶化的重要原因。     

不同坡位的植被缓冲带对坡面侵蚀产沙来源的影响

为了研究植被对坡面侵蚀输沙的影响机制,采用模拟降雨试验,结合激光扫描方法,分析了不同坡位植被缓冲带下坡面产沙来源的变化特征。结果表明:没有植被覆盖时,坡面侵蚀最严重的区域位于下坡下部到中部,侵蚀产沙多来源于此。当植被种植于上坡中下部和下部时,坡面产沙主要来源于下坡中下部到中部,且侵蚀发育程度有所降低。随着植被缓冲带种植的位置上移,泥沙和径流的侵蚀和运动具有了更大的范围,坡面侵蚀最严重的区域也逐渐向上扩展,从下坡下部扩展到上坡中部,产沙量达到峰值,侵蚀严重程度增长24%～45%。植被布设于上坡长度60%时,其调控范围可覆盖整个坡面,产沙范围和侵蚀程度与裸坡相比分别降低33%,53%,甚至改变了侵蚀方式,细沟侵蚀已经开始向片蚀转变,具有较好的侵蚀输沙调控作用。研究结果揭示了不同坡位的植被植被缓冲带可以通过影响侵蚀方式来调控坡面侵蚀产沙来源。     

雨强和植被覆盖度对红壤坡面产流产沙的影响

为探究雨强和植被覆盖度对花岗岩红壤坡面产流产沙的影响,通过室内人工模拟降雨试验,分析了不同雨强(0.5,1.0,1.5 mm/min)和植被覆盖度(0,20%,40%,60%)下坡面侵蚀的产流、产沙规律及相关关系。结果表明:(1)同一雨强下,初始产流时间随植被覆盖度增加而延迟,并随雨强增大而提前,雨强越大,产流时间提前越明显;(2)各坡面径流率、侵蚀率随植被覆盖度增加而减小,且植被覆盖度越高,径流率和侵蚀率波动范围越小,侵蚀过程越稳定;(3)有植被覆盖的坡面,产沙主要以0.25 mm的水稳性团聚体为主,侵蚀泥沙中0.25 mm水稳性团聚体比重随雨强增大而增加,且增加的幅度随覆盖度的提高而减小;(4)雨强、植被覆盖度均与产流时间、径流率、侵蚀率呈现极显著相关关系(P0.01),且坡面产流过程与雨强变化的相关性大于其与植被覆盖度变化的相关性,坡面产沙过程与植被覆盖度变化的相关性大于其与雨强变化的相关性,不同雨强下植被覆盖坡面累积径流量和累积产沙量关系符合幂函数模型(R~20.98)。研究结果可为南方红壤丘陵区水土流失治理与生态恢复提供科学参考。     

天山山区草地覆被和雨强对产流和产沙的影响研究--以天山天池自然保护区为例

通过设在天山天池的实地径流小区试验观测,分析了天山天池自然保护区草地覆被变化和雨强对产流和产沙的影响.结果表明,(1)植被覆盖度对产沙的影响大于对产流的影响.植被覆盖度为35%的退化草地径流场内的总径流深和总侵蚀量分别是50%,55%,75%.这3种植被盖度场地内总径流深的1.4,1.5,2.2和4,6,10倍;总的径流深、总的侵蚀量与植被覆盖度之间的关系可分别用指数函数表示.(2)降雨强度对于产沙的影响大于对产流的影响.在下垫面条件一定时,降雨强度越大,径流量、侵蚀量也越大;径流量、侵蚀量与降雨强度之间的关系可以分别用多项式表示.(3)径流系数与植被覆盖度之间的关系可以用指数函数关系表示.     

坡面径流侵蚀产沙机理试验研究

利用野外模拟降雨试验,分析不同植被条件覆盖下坡面降雨入渗产流和侵蚀产沙过程特征及其互作关系,阐明不同植被类型对坡面降雨侵蚀产沙过程的调控机理及其差异。结果表明：荒地、草地和坡耕地坡面产流产沙过程线均较林地的强烈,呈现出多峰多谷的特点,产沙过程较产流过程波动更为剧烈;坡面累计产沙量随累计径流量增加呈幂函数显著递增趋势,坡面侵蚀产沙过程表现为发育期、活跃期和稳定期3个阶段。在水沙调控方式上,林地主要通过植被根系削减侵蚀动力、增加入渗、削减径流及减缓流速等途径实现水沙调控,具有蓄水减沙的水土保持功效;草地植被主要通过地表植被冠层拦截实现水沙调控,具有直接拦沙的水土保持功效;植被空间结构对水沙调控作用有明显差异,其中植被根系的存在对发挥植被水土保持作用至关重要。     

不同植被类型下坡面径流侵蚀产沙差异性

利用野外模拟降雨试验分析不同植被类型不同雨强下坡面降雨入渗产流和侵蚀产沙过程特征及径流侵蚀产沙差异性,阐明了不同植被类型对坡面降雨侵蚀产沙过程的调控机理及其差异。结果表明:荒地、草地和坡耕地坡面产流产沙过程线均较林地强烈,呈现出多峰多谷的特点;植被类型和雨强及二者的交互效应均对产沙有显著影响,植被类型的作用大于雨强,交互效应相对较弱;植被类型和雨强对径流有显著影响,植被类型的作用大于雨强,此时交互效应的影响并不显著。各种类型的产沙量均存在显著差异,除荒地和草地两者径流量无明显差别外,其他两者之间存在显著差异。林地具有蓄水减沙的水土保持功效,草地具有直接拦沙的水土保持功效,植被对有效控制水土流失至关重要。该项研究有助于更好地理解植被、降雨和侵蚀之间的相互关系。     

不同植被空间配置下的坡面产沙及泥沙连通性变化特征

植被是影响土壤侵蚀的重要因子，探讨坡面产沙和泥沙连通性对植被分布的响应对揭示土壤侵蚀过程机理及预测坡面侵蚀具有重要意义。通过室内人工放水冲刷试验，分析3种植被布设位置(坡上、坡中、坡下)在不同冲刷流量(3.2,5.2 L/min)和不同覆盖度(0,30%,50%,70%)下的减沙效益，结合坡面产沙潜力指数探究植被覆盖影响下的泥沙连通性变化特征。结果表明：(1)从不同盖度下的平均减沙效益及其稳定性来看，植被布局的减沙效益随盖度变化，且坡下植被空间分布最优。随冲刷流量增加，不同植被布局间的减沙效益差距缩小；(2)当植被盖度≤30%时，冲刷流量对坡面产沙的影响贡献较大；随盖度增加，植被的影响贡献程度大于冲刷流量，成为影响坡面侵蚀的主要因素；(3)坡面产沙潜力指数在不同植被盖度和分布位置下表现出明显差异。随盖度增加，产沙潜力指数减小，泥沙连通性减弱；坡下布设植被相比坡上和坡中产沙潜力指数最小，泥沙连通性最弱。该指数与产沙量之间存在显著的正相关关系，即产沙潜力越大，泥沙连通性越强，产沙量越大。研究结果可为深入探索土壤侵蚀机理及植被的生态效益提供科学依据，为黄土高原地区的生态建设提供参考。     

MIKE-SHE与MUSLE耦合模拟小流域侵蚀产沙空间分布特征

为有效认识流域侵蚀产沙来源,并探讨MIKE-SHE在中国黄土高原区域侵蚀产沙模拟的适用性,该研究采用分布式流域水文模型MIKE-SHE与修正的土壤侵蚀模型MUSLE耦合,对黄土高原典型小流域侵蚀产沙进行了空间分布模拟与评价。研究结果表明：流域侵蚀产沙主要来自于坡耕地和村庄、厂矿及居民用地,二者对于流域次降雨侵蚀产沙贡献平均为44%和34%。对于不同地貌单元,沟坡是流域侵蚀产沙的重要来源,其侵蚀产沙贡献高达68%。总体来看,73%的流域面积无明显侵蚀特征,而约17%为强度、极强度以及剧烈侵蚀区,剧烈侵蚀区多分布于沟坡和部分斜梁坡,这与现实流域植被覆被特征及侵蚀特征基本相符。沟道重力侵蚀是影响MIKE-SHE与MUSLE耦合模拟流域出口侵蚀产沙总量精度的重要因素之一。     

不同坡面草被格局下的侵蚀产沙量及其连通性指数表征

为探寻植被格局的定量表征参数,并建立其与侵蚀产沙的关系,深入揭示植被格局阻蚀减沙作用机制,该研究采用室内人工模拟降雨试验,以40%盖度的高羊茅草被坡面为研究对象,探讨了不同坡度（5°、15°和25°）和植被分布格局（裸地、带状横坡、带状顺坡、块状镶嵌、点状均匀格局）下的坡面侵蚀产沙过程变化,并分析了不同草被格局下平均汇流路径长度指数（Mean Flow Length Index,MFLI）、连通性指数（Index of Connectivity,IC）变化及其同坡度和土壤侵蚀量的关系。结果表明：带状顺坡、点状均匀、块状镶嵌和带状横坡的草被坡面平均侵蚀量分别较裸地减小42.9%、55.7%、62.4%和78.0%,带状横坡的阻蚀减沙作用最优。不同草被格局坡面间的MFLI和IC总体也与平均侵蚀量的差异关系一致,从小到大依次为：带状横坡、块状镶嵌、点状均匀、带状顺坡、裸地。MFLI和IC可分别与坡度结合用于模拟评价不同草被格局坡面的侵蚀产沙,决定系数（R2）达0.84以上。其中,IC与坡度的协同性更佳、依赖性更小,是表征植被格局对坡面侵蚀产沙影响的较佳参数。结果可为快速优选水土保持型植被格局、促进生态脆弱区林草植被格局优化和提质增效提供依据。     

坡面草带分布对坡沟水土流失的防控作用及其优化配置

深化植被措施对坡沟系统水蚀过程的调控机理及其优化配置,成为土壤侵蚀研究关注的焦点问题。该研究以坡沟系统为研究对象,利用室内模拟降雨试验,结合三维激光扫描和微地貌分析技术,辨析了不同植被空间配置方式的水土保持功效,动力调控途径,提出了低覆盖度下调控侵蚀的植被优化配置。结果表明:从减水减沙的角度,不同位置的草带布设更具有直接拦沙的水土保持功效。水蚀动力的角度,草带对其坡面上方来水来沙和下方径流产沙的水蚀动力过程和侵蚀产沙过程分别发挥出缓流拦沙和滞流消能的水土保持功效,且这2种功效调控侵蚀的作用范围和作用强度与草带布设位置密切相关。草带位于坡面中下部,兼具较好的缓流拦沙和滞流消能的双重水土保持功效。依靠缓流拦沙的功效可以有效减缓坡面范围内的侵蚀强度;依靠滞流消能的功效能够有效减缓坡面下部和沟道范围内的侵蚀程度。植被在坡沟系统中的位置参数指标与侵蚀产沙量之间满足二次幂函数关系,该指标在0.571～1.200之间,为植被调控侵蚀最优布设区域。在此区域内布设植被,能够有效发挥出植被的双重水土保持功效。该研究有助于加深坡沟系统植被配置对土壤侵蚀产沙过程以及对水动力过程的作用机理的理解。     

金沙江上游滇西北高原水土保持生态修复效果

 通过对金沙江上游滇西北高原植物群落调查、土壤理化分析、径流小区观测,对陆生生态系统的退化模式和生态修复效果进行研究。结果表明:人为干扰形成的退化生态系统通过人为诱导修复,可在较短时间内形成功能较完善的人工生态系统。灌丛、次生林、人工混交林都已经形成明显的立体垂直结构,并有正向演替趋势。荒草丛、灌丛、人工混交林和次生林的Shannon-Wiener多样性指数分别为2．29、2．58、2．04和2．03,对应的Pielou均匀度指数分别为0．80、0．81、0．67和0．65。灌丛的土壤理化效应最佳,其0～30cm土层土壤总孔隙度分别比坡耕地、荒草丛、天然次生林、人工混交林高8．7％、24．7％、45．9％和14．3％,有机质含量分别高19．3％、15．9％、276．8％和50．9％。天然次生林由于本底立地条件差,理化性能赶不上其他类型。人工幼林和天然次生林有较好的减轻土壤流失的作用,分别比坡耕地减少土壤侵蚀量38．0％和52．3％,比荒草坡减少土壤侵蚀量25．0％和42．3％。     

黄前水库集水区典型人工林群落物种多样性

 为给黄前流域人工林综合治理的进一步实施提供科学依据,对流域内4种人工林群落的植物区系组成和地理成分进行分析,并采用常规生物多样性的调查方法对其物种多样性特征进行了定量研究。结果表明:1)该流域的植物区系比较丰富,占泰山植物区系物种总数的13.02%;2)4种人工林灌木层和草本层的Simpson指数、Shannon-Wienner指数和均匀度指数差异显著,物种丰富度指数差异不显著,草本层发育明显好于灌木层;3)各人工林尚处于演替初期阶段,混交林下多以阴生性植物为主,其他林下植被发育常以禾本科等阳生性植物为主;4)不同人工林物种总体多样性特征分析表明,板栗林总体物种丰富度最低,均匀度指数最大,多样性指数较低,而赤松+元宝槭混交林总体物种丰富度最大,多样性指数也最大,均匀度指数较低,群落总体多样性混交人工林较大而单一林分较小,混交人工林更有利于林下植被的发育和更新。     

凉水国家级自然保护区溪流水化学特征分析

 采用集水区对比分析方法,探讨凉水国家级自然保护区不同森林类型对溪流水化学特征的影响。结果表明:保护区内各集水区溪流水均呈弱酸性至中性;主要离子中阳离子均以Ca2+的质量浓度最高,Na+次之,阴离子均以HCO3-的质量浓度最高,SO2-4次之;不同集水区溪流水中TP月平均质量浓度为0.031～0.077mg/L,TN为0.682～0.942 mg/L,NO-3-N的质量浓度高于NH+4-N;Fe的月平均质量浓度为0.030～0.037mg/L,Mn为0.010～0.012 mg/L。溪流水化学季节变化规律表现为:除HCO-3、SO2-4、Ca2+、Fe和Mn外,其他元素在融雪（4、5月）含量均较高;大多数元素在雨季的质量浓度比9月份低,而TN、TP、Fe、Mn表现为9月份的质量浓度低于雨季。保护区内原始阔叶红松林集水区溪流水质为最优,其他研究集水区溪流中的溶解物质含量增高,但除TP和SO2-4（p<0.05）外,差异性均不显著。说明凉水国家级自然保护区内虽进行过森林采伐和人工造林等人为干扰,但对于溪流水质并没有显著影响。     

采取综合配套措施,积极防治人为破坏

采取综合配套措施,包括广泛宣传《条例》、《细则》,增强广大人民群众的法制观念;严肃查处典型案例,巩固扩大治理成果;采取果断有力措施,开展毀林开荒大检查,充分利用行政手段,明确和完善具体政策;加强队伍建设,建立乡规民约;建立健全水土保持机构,协调各个方面共同防治人为破坏,近5年来,基本上煞住了人为破坏的歪风。     

陡坡林地加速侵蚀的水动力学及能耗机制研究

利用野外原位模拟降雨试验,对陡坡林地加速侵蚀下的薄层水流水力学参数和能耗特征进行了研究。结果表明,林地原状延缓径流作用显著,流速维持在0.05～0.09m/s,加速侵蚀后流速均增加,且自上坡面至下坡面有增大的趋势。原状林地处理的雷诺数(Re)为160.8,属于层流;加速侵蚀后坡面Re显著增加,处于层流与紊流之间的过渡流状态。与原状相比,去除枯枝落叶层和除地上部分处理的Re分别增加了114.9%～245.1%和322.2%～1 012.9%,阻力系数(f)分别减少了5.2%～90.6%和42.6%～270.3%;除枯枝落叶层处理的中下段和下段弗汝德数(Fr)均大于1,为急流,坡上和中上段Fr均小于1,为缓流。翻耕处理的径流流速减缓,Re减小;Fr在坡中上、中下段、下段增加了181.6%～72.3%,f减少了41.3%～66.8%,坡上Fr减少了67.3%,但f表现为增加。在降雨初期动能较低,随降雨历时增加呈缓慢上升,最后趋于稳定,且径流势能远大于径流动能。坡面除枯枝落叶层、除地上部分和翻耕加速侵蚀后,坡面能耗增大,侵蚀量与能耗相关性较好。     

滇中三种典型人工林群落结构与土壤侵蚀关系研究

以云南松，直干桉，直干桉－黑荆三种人工森群落对象，对不同植物群落结构与土壤侵蚀的关系进行了研究，结果表明，在三种人工林群落中，直干桉－黑荆混交林群落和云南松植物群落具有较强的控制径流和土壤侵蚀的能力，直干桉人工林群落控制能力较差，在相同坡度和降雨条件下，有机质含量，乔木层盖度，树冠截留量，建群种平均材积，枯落物凋落量，水稳性团粒百分比等因子数值大，土壤侵蚀量小，乔木树种的生物学特征特性也有差异。     

黄土高塬沟壑区典型小流域水土保持措施蓄水保土效益分析

选择黄土高塬沟壑区杨家沟小流域（经过多年人工治理）和董庄沟小流域（未进行治理）两条典型对比流域,通过对比两条小流域的土壤容重、孔隙度、土壤肥力、土壤粒径组成、流域径流与输沙模数等指标,旨在揭示两条对比小流域水土保持措施的蓄水保土效益,为水土保持治理提供理论依据。结果表明：杨家沟小流域坡上、坡中、坡下等不同坡位0-20cm的土壤容重平均值分别是董庄沟小流域的89%,87%,96%;在径流模数一定的情况下,杨家沟小流域的输沙系数多年平均值为1 045t/km2,董庄沟多年平均输沙模数为4 333.1t/km2,杨家沟小流域输沙模数只相当于董庄沟小流域的40%左右;杨家沟小流域土壤的速效磷均值为2.05mg/kg,董庄沟小流域土壤的速效磷均值为1.25mg/kg;在浅层土壤（0-20cm）中,杨家沟小流域速效钾含量为399.6mg/kg,董庄沟小流域为303.2mg/kg,比杨家沟低32%,董庄沟小流域土壤全氮（0.65g/kg）、有机质（11.19g/kg）分别比杨家沟土壤全氮（1.05g/kg）、有机质（16.53g/kg）低38%,15%。     

川西丘陵地区土壤湿害问题研究

以名山县为主要研究区 ,结合当地的情况和湿害的类型进行分析 ,指出该地区的土壤湿害可分为表湿型、下湿型、盐硝型和返酸型 ,由气候、地质、土壤质地等几种自然因素和人为因素造成 ,应采取开沟排水、半旱栽培、用养结合、调整作物结构等措施以减少土壤的湿害 ,提高作物的产量     

Leachability of radium from uranium mill tailings

Water, Air, & Soil Pollution - Tailings originating from the U ore processing operation are returned to the mine as back-fill and the rest are dumped in a manmade or naturally available...     

韩江流域典型区不同森林类型土壤理化性质初步研究

采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,以梅江区为研究区域,系统研究了不同森林类型土壤理化性质特征和差异。结果表明:在4种林地中,表层土壤砂粒含量以马尾松林地为最高,天然常绿阔叶林地最低;黏粒含量大小依次为马尾松林＜人工桉树林＜次生灌丛＜天然常绿阔叶林地。不同森林类型对土壤养分状况具有很大的影响,阔叶林林地能很好地促进有机质、N、P和K含量的增加,改善土壤养分状况,但在人工桉树林、次生灌丛和马尾松林地等3种林分中,土壤养分呈现出逐渐下降趋势,特别是土壤表层养分下降趋势尤为明显。最后针对现状,提出了相应建议以维护韩江流域典型区林地利用的可持续发展。