黄土高原子午岭森林破碎化对流域水文过程的影响

以子午岭南部的三水河流域为例,选择年径流深度、最大月径流量、侵蚀模数和河流平均含沙量等作为水文过程参数,基于流域降水和各水文参量的变化趋势分析降水变化和森林破碎化对水文过程的影响.利用1976年以来的4期土地利用变化数据,分析林地面积与水文过程各参量之间的关系,建立基于降水和林地面积两种因素的水文过程统计模拟模型.结果表明:1976年以来,由于森林破碎化,尤其是上游连片分布的森林景观斑块化,使流域年径流深度增加了62.85%,侵蚀模数增加了90.76%,最大月径流量和河流平均泥沙含量分别增大了58.36%和63.21%,其中林地面积的减少对年径流深度的贡献率为72.35%,对最大月径流量的贡献率为45.18%,对侵蚀模数和河流泥沙平均含量的贡献率分别为86.73%和79.61%.     

头塘小流域水文特征及不同植被的水文效益分析

根据头塘小流域连续8年(2000～2007)的水文监测数据,分析小流域降雨、径流特性;分析了乔、灌、草结合的生态林地植被恢复模式在2002～2005年的径流系数、泥沙消减率趋势,以经济林地和未退耕林地为对照,比较了三者之间在径流系数与泥沙含量方面的关系.结果表明:小流域径流量与降雨量的变化趋势基本一致,洪枯比连年呈下降趋势;与2002年相比,生态林地径流系数、泥沙含量均有所减少,泥沙消减率比较显著;三者之间径流系数与泥沙含量关系为:生态林地＜经济林地＜未退耕地,表明以生态林地为主的恢复模式在涵养水源、保持水土方面的作用显著.     

北方土石山区不同木本植物的径流小区水土流失规律研究

通过对北方土石山区不同木本植物的径流小区进行土壤物理性状的测定和径流量、侵蚀量的观测,分别在汛期降雨量、不同降雨强度和前期降雨条件下,揭示不同木本植物径流小区所产生的径流量和侵蚀量的变化规律,为临朐县乃至相同类型地区的坡面综合治理提供理论依据和实践指导。结果表明:土壤物理性状、土壤含水量、土壤饱和贮水量及土壤渗透速度以葛藤林地为最好,其次是桑树、胡枝子、花椒、李树林地,种植花生小区为最差。分析降雨量、降雨强度、前期降雨对灌木径流小区径流量和侵蚀量的影响,表明不同灌木林的蓄水、保土效益皆以葛藤林地为最好,其次为桑树、胡枝子、花椒、李树林地,种植花生水土流失最严重。     

北方土石山区不同草本植物的径流小区水土流失规律研究

对北方土石山区不同草本植物的径流小区进行径流量和侵蚀量的观测,分别在不同降雨条件下和相同降雨条件下分析三种草本植物径流小区所产生的径流量和侵蚀量的变化规律.结果表明:在汛期不同降雨条件下,三种草本植物的径流小区所产生的径流量和侵蚀量随降雨量增大而增大,径流量和侵蚀量的增加幅度大小依次为:自然草地、沙打旺和草木樨;在汛期相同降雨条件下,三种草本植物的径流小区所产生的平均径流量和侵蚀量的大小顺序为:自然草地>沙打旺>草木樨,三种草本植物对侵蚀量的影响大于对径流量的影响,三种草本植物的径流小区所产生的径流量和侵蚀量呈良好的Y=AX+B线性关系,侵蚀量随径流量的增加而增加.随着径流量的增加,侵蚀量增长率的大小依次为自然草地、沙打旺和草木樨.     

毛竹和杉木林的水文生态功能

通过集水区6年定位观测并对毛竹林、杉木林的森林水文基本特征进行对比观测和分析,基本结论是:在丘陵山地森林覆被率70％～80％的条件下,比同等条件的空旷地降水量多26.1mm,而林地蒸发量则比空旷地小;杉木林内降水量比毛竹林大,截留量和茎流量比毛竹林小;地表径流量及泥沙流失量采伐迹地>杉木林>毛竹林;林地贮水量毛竹林>杉木林>采伐迹地;林地土壤水分渗透速度毛竹林>杉木林地。     

缙云山楠竹林地的降雨径流过程特征及其影响因子研究

应用在重庆缙云山典型植被类型楠竹林地设置的径流观测小区所收集的2002～2007年降雨及径流的观测资料,从定性和定量的角度揭示了缙云山楠竹林地的降雨径流过程特征,采用分形维数和灰色关联度相结合的方法,对其影响因子的范围以及影响程度进行了排序.研究发现,(1)2002～2007年,缙云山楠竹林地区降雨的年际分布比较稳定;其降雨量较集中出现于4～9月,此期占全年降雨量的72 %,而降雨量的峰值出现在7月.(2)缙云山楠竹林地的地表径流与地下径流与降雨保持密切的响应关系,对降雨量的分配为,地表径流占30.7 %,地下径流占15.2 %.(3)缙云山楠竹林地降雨径流过程的影响因子为 6个.其影响程度的大小排序为林分的高度、生物多样性组成、降雨(降雨量、降雨强度、降雨历时)、枯落物(最大持水量、厚度)、林冠截留量、土壤孔隙度.     

影响水土流失的主要因素研究概述*

对 1 0 1篇中外文文献分析表明 :因子对径流侵蚀的影响作用非常复杂 ,不同地区、土壤、地形、植被条件下研究结果可能差别很大。我国侵蚀性降雨标准多在 8～ 1 4mm之间。许多因子与侵蚀、径流的关系存在临界值 ,大于此值后 ,关系发生变化。侵蚀临界坡度多在 2 1 .4～ 45°之间 ,植被临界覆盖率在 40 %～ 60 %之间。在一定条件下 ,径流、侵蚀量与雨量、坡度、坡长呈正相关关系 ,与植被盖度呈负相关关系。死地被物可减少径流量、泥沙量。     

抚仙湖径流区4种典型森林凋落物水源涵养功能研究

以滇中抚仙湖径流区4种典型森林(云南松林、针阔混交林、阔叶林、竹林)为对象,初步探究了森林对降雨分配、林下凋落物及其持水特征等水源涵养功能。结果表明:观测期内,4种森林对降雨均有明显的再分配作用,其中林冠截留和树干径流占降雨量的30%～40%。云南松林林冠截留和树干径流率最低,其次为针阔混交林和阔叶林,而竹林最高。4种森林其林下凋落物量差异显著,大小顺序为竹林阔叶林针阔混交林云南松林。凋落物最大持水量在270～390 g/m~2之间,最大持水率为196.2%～288.2%。竹林和阔叶林凋落物最大持水量差异不显著,但均显著高于针阔混交林和云南松林;而阔叶林凋落物最大持水率显著高于竹林。地表凋落物有效拦蓄量大小顺序为阔叶林竹林针阔混交林云南松林。研究得出:作为抚仙湖重要水源地和集水区的森林,在一定的水土流失容许范围内,可适当控制和调节该地区森林的林分密度或郁闭度,以减少水分耗散,增加林内透雨量。总体上,研究中的4种森林均具有较强的水源涵养效益,云南松林稍差。     

不同类型用地水土流失的对比研究

采用设置径流场、集水区等观测方法，经2～3年研究，发现裸地的土壤侵蚀剧烈，坡耕地土壤侵蚀达中度以上，而有林地仅为微度或轻度侵蚀。裸地的地表径流量最大，其次是坡耕地，有林地地表径流量仅为坡耕地的13.8%，裸地的6.9%。影响地表径流量的主要因子是降雨量和降雨强度，蒸发量、间隔期有负效应。     

三峡库区典型森林植被类型对坡面产流影响

在一定地形地貌基础上,植被与降水是决定坡面产流、产沙量的主要因素.2005～2006年对重庆缙云山4个天然林地径流场和农地径流场进行定位观测,结果表明:①森林植被在一定范围内对坡面径流量有削减作用,前期降雨对坡面径流有影响;②坡面径流峰值与暴雨峰值呈一一对应关系,马尾松和常绿阔叶林的变化幅度较小,楠竹林和常绿阔叶灌丛变化较大;③地下径流深与降雨量呈一一对应关系,地下径流深与降雨量关系反映出前期降雨对地下径流量的影响;④马尾松阔叶混交林、常绿阔叶林和常绿阔叶冠丛地下径流峰值的总体趋势是随降雨强度的增加而增加;楠竹林和农地随降雨强度的增加而呈下降趋势.     

富源县不同群落水土保持能力比较

文章采用建径流小区定位观测方法,对富源县云南松次生林、华山松人工林、针阔混交林、次生灌丛和荒草地等主要植物群落进行水土保持能力的观测。分析表明:富源县的降雨量主要集中于5～10月,雨季降雨量占全年的86.48%,且降雨量主要是10mm以上的降雨产生;不同群落地表径流量、土壤流失量和侵蚀降雨次数依次均为荒草地>次生灌丛>云南松次生林>华山松人工林>针阔混交林,说明森林植被类型中针阔混交林保土保水能力最强,其次是纯林,在低效林改造和生态建设工程中应大面积推广混交林的营建。     

李子口径流小区不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响研究

采用径流小区实验的方法,在李子口小流域设立了6个不同植被类型的径流小区,研究径流小区不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响,结果如下:(1)不同植被条件下,降雨对土壤侵蚀的影响可表现为撂荒地小区>农耕地小区>林地小区,降雨对林地的土壤侵蚀弱,林地对当地水土的保持能力强,最适合作为当地水土保持的植物措施。(2)总体上,6个径流小区的降雨量、降雨侵蚀力与地表径流量、径流深、土壤流失量之间的相关性均表现为显著正相关的关系,表明降雨对当地土壤侵蚀作用强,需重点防护。研究揭示了研究区降雨与土壤侵蚀的相关性,比较了不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响,为水土保持的相关研究提供参考与借鉴。     

Characteristics of runoff and sediment generation of forest vegetation on a hill slope by use of artificial rainfall apparatus

We studied the impact of forest vegetation on soil erosion,surface runoff, and sediment generation by using field simulated rainfall apparatus. We measured runoff and sediment generation of five 4.5 × 2.1m runoff plots (a bare soil as a control; two Pinus tabulaeformis forestplots and two Platycladus orientalis forest with row spacing of 1 m × 1m and 1.5 m × 1.5 m, respectively) in Beijing Jiu Feng National ForestPark under three rainfall intensities (0.42, 0.83, 1.26 mm per minute).Forest vegetation significantly reduced soil erosion and sediment yield.Mean total runoff volume in the four tree stand plots was 93% of that inthe control plot, demonstrating the limited effectiveness of forest vegetation in runoff control. With increasing rainfall intensity, runoff reductionin forest plots declined from 28.32% to 2.1%. Similar trends in runoff coefficient and the relationship between runoff volume and rainfall duration was observed. Mean total sediment yield and mean sediment yield reduction rate under different treatments was 55.05% and 43.17% of those in the bare soil control plot, respectively. Rainfall intensity playedan important role in runoff and sediment generation processes, and had agreater impact on runoff than on soil erosion and sediment generation.When considering several factors in runoff and sediment transport processes, the P. tabulae form plot with row spacing at 1 × 1 m had a greater effect on soil and water conservation than did other forested plots.     

应用遥感技术研究森林植被变化对河川径流的影响

本文应用遥感技术资料调查大流域不同年代的下垫面组成及其结构变化,结合流域历年实测的水文资料和对不同森林植被—土壤类型降雨截留、枯落物贮存、土壤孔隙贮水及土壤渗透性的测定,评价不同森林植被—土壤系统的涵水能力,研究森林植被覆盖率变化对河川径流的影响研究表明,河川径流总量受大气候的影响.流域森林植被的变化对河川径流的构成和年内分配有决定性作用,大流域森林的采伐和恢复对河川径流的影响是一个渐变的过程.     

红壤区典型茶园模式对侵蚀性降雨的减流减沙效应

基于福建安溪官桥生态茶园2017年度自然降雨数据及园区5种铁观音茶树水土流失治理模式的坡面产流、产沙情况的观测数据,系统研究了不同治理模式下铁观音茶树坡面水土流失对引起侵蚀的降雨的响应机制。结果表明:(1)降雨集中于4~8月份,引起侵蚀频次最多的是5~6月份;(2)根据降雨量与最大30 min降雨强度I 30,可以将侵蚀性降雨分为Ⅰ~Ⅴ种类型,其中,Ⅰ雨型的降雨是当地发生频率最多的侵蚀性降雨,雨量最大的Ⅴ雨型平均产流量最大,雨强最大的Ⅳ雨型平均产沙量最大,发生频率较高的Ⅲ雨型产流总量最大,Ⅱ雨型产沙总量最大。(3)5种铁观音茶树水土流失治理模式在不同降雨类型下的水土保持效应不同,其中采取“梯田+自然留草”的治理模式在各雨型条件下的减流率和减沙率均优于其他模式。研究结果对山区茶园水土保持及提升茶产量有重要的参考价值。     

丹江口湖北库区马尾松人工林水文生态效应

采用野外实地观测与室内浸水法,对丹江口湖北库区龙口林场5种类型马尾松林分枯落物蓄水、土壤理化性质和蓄水能力、地表径流和土壤侵蚀等水文效应进行了研究。结果表明：①不同类型马尾松林枯落物层最大持水量间存在显著差异,变化范围在45．83-93．32t·hm^-2,为松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉高密度马尾松林。有效拦蓄量变化范围在29．83-41．79t·hm^-2,为中密度马尾松林〉松柏混交林〉针阔混交林〉低密度马尾松林〉高密度马尾松林。②随着土壤深度的增加,土壤容重呈增加的趋势,而总孔隙度呈逐渐递减的趋势。不同类型马尾松土壤贮水能力差异明显,表现为针阔混交林〉低密度马尾松林〉中密度马尾松林〉松柏混交林〉高密度马尾松林,针阔混交林约是高密度马尾松林的1．25倍。③不同森林类型地表径流量在14．68-29．56m^3·hm^-2之间,土壤侵蚀量在2．01～4．15m3·hm^-2之间,且均以栎类次生林最优,松柏混交林次之,马尾松纯林最低。总体而言,综合利用抚育择伐和人工诱导自然更新的方法,人工诱导马尾松纯林逐步向针阔混交林发育,可更有效提高水土保持功能。     

稻草编织物覆盖对坡耕地红壤水土流失的影响

通过自然降雨条件下的径流小区试验,研究了水稻编织物在坡耕地红壤水土流失控制上的作用.结果表明:稻草编织物覆盖能有效地减少水土流失,稻草编织物覆盖的小区径流量为697.67 m3,侵蚀量为6.44 t/hm2,而无覆盖的小区产生径流量为1 728.19 m3,侵蚀量为111.98 t/hm2,径流量是覆盖处理的2.48倍,侵蚀量是覆盖处理的17倍.降雨因子与径流量及侵蚀量的关系研究表明:雨强越大,径流量就越大;雨强大也导致侵蚀量增加;侵蚀量不仅与径流量有关,还与人类活动相关.     

云南元谋干热河谷区加勒比松人工林枯落物层的水土保持功能研究

对云南元谋干热河谷区加勒比松人工林枯落物层水土保持功能的模拟试验结果表明:该河谷区的加勒比松人工林枯落物层具有截留降雨的作用,其降水截留率可达73.48%,且滞缓林地地表径流的效果显著;厚度为3 cm的枯落物层能抑制林地土壤水分的蒸发率达54.5%;加勒比松人工林的枯落物层能防止林地土壤的击溅侵蚀,当枯落物层厚2.0 cm时,林地土壤的滴溅侵蚀业已停止。     

Conservation farming practices for small reservoir watersheds: a case study from Sri Lanka

Traditional agricultural villages in the dry zone of Sri Lanka are minor watersheds where small earth bank reservoirs provide water for irrigation and domestic purposes. The farmers practise rainfed farming on a shifting basis called chena in the reservoir catchments, which are being degraded due to soil erosion. The consequent sedimentation in reservoirs has reduced the extent of irrigation, and the total farming system has lost its ecological balance and economic sustenance. The present study aimed at identifying suitable farming methods for reservoir catchments in order to prevent further deterioration.The investigation was carried out on plot basis to assess soil loss and runoff from forest, scrub and cultivated lands as well as from four other types of farming lands namely plough-farming, bund-farming and two conservation farming practices: strip mulch and graded hedgerow farming. In graded hedgerow farming hedgerow trees are planted across the slope with a mild gradient of 0.4–0.5%. The study was carried out in a reservoir watershed at Maha Illuppallama, Sri Lanka during 1989/90 major rainy season.Results indicated that the two conservation farming practices generate 33–34% annual runoff while replenishing soil moisture of the watershed. Soil loss data showed that the conservation farming practices provide more than 80% protection against soil erosion while bunding can provide only 40% protection compared to existing shifting cultivation practices.     

亚热带杉木、马尾松人工林水文功能的研究

1984-1990年,在江西省分宜县山下林场,对22年生杉木,马尾松人工林中的主要水文要素:降雨、林冠截留、树干茎流、土壤水分含量、径流及各种水的养分含量进行了测定,结果表明:人工林林冠的截留率为10.20-17.56％,茎流率为0.98-1.40％。土壤层较薄,含水率低,水文物理性质较差,土壤蓄渗性能较弱。林地径流量较小,且多为表层流。降雨输入林地的养分量大于径流的输出量。林内雨和树干茎流淋溶的养分量占养分还原总量的48-53％。其淋溶的K、Mg、N的养分量超过凋落物归还量。