黄土高原丘陵沟壑区土地利用与水土保持措施的变化特征

为了给生态环境脆弱的黄土高原丘陵沟壑区的土地利用和水土保持措施提供有效的决策支持,该文通过对甘肃省天水市罗玉沟流域和吕二沟流域这两个黄土高原丘陵沟壑区典型流域的土地利用变化、水土保持措施变化及其驱动力进行分析,研究各个驱动因子对土地利用变化的影响以及水土保持措施的变化。利用TM、ETM+影像图,同时结合实测资料从而计算出该两流域在研究时段内的土地利用的变化贡献率、变化强度指数和变化速度3项指数,然后结合流域的各项水土保持措施的统计资料进行分析。研究结果表明:罗玉沟流域林地和梯田的面积均有显著增加,坡耕地面积显著减少;吕二沟流域林地面积增加明显,而草地和灌木面积急剧萎缩。这也与该两流域在水土保持措施方面以修建梯田和造林为主是一致的。同时,在影响土地利用变化的各个驱动因子中,社会经济因素对于土地利用变化的影响较大。     

降水和土地利用变化对罗玉沟流域水沙关系的影响

为探讨降水和土地利用变化对流域水沙关系的影响,以黄土高原丘陵沟壑区罗玉沟流域为研究区域,利用流域25年(1986—2010年)的年降水量、年径流量和年输沙量以及土地利用变化资料,分析罗玉沟流域水沙演变规律和水沙关系变化。结果表明:在1986—2010年罗玉沟流域年降水量和汛期降水量基本保持平稳,无明显的增减趋势,而流域年径流量和年输沙量整体呈波动递减的变化趋势,降水与径流相关分析得出,汛期产流产沙对流域年径流量和年输沙量影响最显著。对不同时期流域水沙变化分析,土地利用方式改变,主要是梯田、林草等水土保持措施,对于流域减水减沙作用有限,梯田和林草面积的增加并未明显改变流域水沙关系,淤地坝等工程措施对黄土高原丘陵沟壑区流域减水减沙具有重要作用。研究结果可为黄土丘陵沟壑区水土流失治理及水土保持措施布设提供理论依据。     

王家沟流域水土保持综合治理措施优化组合及动态分析

依据黄土丘陵沟壑区王家沟流域土地利用调查数据,研究了不同时期流域水土保持措施组合的时序变化,详细分析了1955年以来流域水土保持综合治理主要措施组合比例以及治理措施配置在不同时期的动态变化特征,总体趋势是基本农田面积大幅度增加,人工草地面积逐渐减少,各项治理措施配置比例变化趋于合理,农林牧用地结构比例适合流域生态经济的发展.     

降水一水土保持一径流统计模型在潮河流域的应用

以密云水库以上的潮河流域作为研究区域,对流域1961—2005年的还原年径流量、年降水量、年水土保持措施（水平梯田和造林）面积数据进行了多元回归分析。建立基于降水—水土保持—径流之间关系的统计模型,定量评估了该区水土保持措施对流域年径流量的影响程度。模型评估结果表明,1961—1970年,1971—1980年,1981—1990年,1991—2000年,2001—2005年,流域水土保持措施的年均减水效应分别为2.54%,3.52%,28.71%,6.87%和48.02%;1981—2005年,流域水土保持措施的年均减水效应比较显著为22.96%。2001—2005年的年均减水效应最大,1981—1990年的年均减水效应次之,1991—2000年的年均减水效应最小。水土保持措施对枯水时段的减水效应更为突出。     

大理河流域水土保持措施减沙效益与影响因素关系分析

 利用大理河流域1960—2002年的系列水文资料和水土保持成因分析法计算结果,分析大理河流域减沙效益与措施保存面积、配置比例和汛期降雨量等影响因素的关系,以及大理河流域淤地坝措施减沙量与坡面措施减沙量的关系。结果表明:现状水土流失治理条件下,大理河流域仅靠坡面治理措施取得的减沙效益只有9%,取得最大减沙效益的水土保持措施梯田、林地、草地、坝地最优配置比例为18.6∶73.2∶4.6∶3.6,保持流域水土保持措施较高减沙效益的坝地配置比例为4%;大理河流域水土保持措施减沙量与汛期降雨量关系最为密切,二者呈正相关关系;流域水土保持措施减沙能力表现最充分的汛期降雨量值区间约为300～500mm;大理河流域治理期有21年坡面措施减沙量小于600万t/a,淤地坝措施减沙量均在3000万t/a以内变化。20世纪90年代以来,流域坡面措施减沙量与淤地坝措施减沙量关系比较密切,淤地坝措施减沙量的增幅小于坡面措施减沙量的增幅。     

黄土丘陵沟壑区水土保持关键措施变化特征

[目的]揭示黄土高原地区不同水土保持措施各阶段特点,为水土流失治理的关键措施和主要策略提供理论依据。[方法]以黄土丘陵沟壑区1954—2015年不同水土保持措施数据为基础,分析了梯田、造林、种草、封禁、淤地坝等5项水土保持措施的变化。[结果]各项措施的应用面积均随着治理年限增加呈上升趋势,其中以造林措施增幅最快,面积最大。各项措施历年增量比重相对稳定,造林措施增量比重最大为58%,封禁治理措施的面积增量比重逐步上升,梯田面积增量比重逐年下降;淤地坝工程数量表现出先增加后降低的趋势。[结论]黄土丘陵沟壑区水土保持措施的时空变化格局与国家政策的指导性与地方治理需求有关,造林是该区域的最为主要的水土保持措施,封禁保护已成为黄土高原植被恢复的发展趋势。     

潮河流域不同水土保持措施配置方案对年径流量的影响

结合潮河流域2005年的水土流失状况,基于水土保持的生态、经济、社会三大目标以及保证粮食生产区域自给和增加植被覆盖率两项原则,建立了粮食保障方案、生态优先方案、综合水保方案3种水土保持措施配置方案.基于不同降水水平年潮河流域水平梯田和林地的减水定额,模拟分析了不同水土保持措施配置方案下流域年径流量的变化.结果表明,若流域水土流失面积全部造林,丰、平、枯水平年减水量分别占流域多年平均径流量的8.27%,8.28%和11.13%,对流域年径流量的影响程度较大;若按综合水保方案,丰、平、枯水平年减水量分别占流域多年平均径流量的11.42%,8.38%和13.21%,对流域年径流量的影响程度最大;粮食保障方案下,丰、平、枯水平年减水量分别占流域多年平均径流量的7.59%,6.03%及9.11%,对流域年径流量的影响程度较小.     

基于水土保持的延河流域治理水文响应模型

 以建立一种科学的较简单的评价方法为目的,以延河流域水文站20世纪50-80年代30余年降水、径流、水土保持主体措施面积(梯田、造林、种草、淤堤坝)资料为基础,运用相关分析、因子分析等方法,建立了流域雨量站各月降雨量权重指标体系、流域4大水土保持措施面积权重指标值,并构建了以水土保持面积指标、降雨量指标为参数的流域水文响应评价模型,进而分析水土保持措施对流域径流量的效应。结果表明:水土保持措施拦蓄径流量的作用,在过去30余年逐渐增强,水土保持措施拦蓄径流量,占降雨径流量各时段平均值为6.48％。各年代分别为:50年代0.74％,60年代3.11％,70年代8.84％,80年代16.52％。20世纪70年代,由于降雨量减少引起的径流量减少幅度为12.9％,80年代为14.0％。而水土保持措施加强与降雨量减少,使径流量在20世纪70年代较50-60年代为基期减少了20.6％,80年代初则减少了28.2％。     

红门川流域土地利用景观动态演变及驱动力分析

为探讨首都圈水源保护区土地利用景观演变过程及其驱动因素,以密云县红门川流域为研究对象,运用景观生态学、马尔科夫模型等方法研究流域景观动态演变,结合灰色 GM(1,1)预测模型、主成分分析等方法从社会经济、自然条件与区域政策、人口3方面探讨了流域景观变化驱动力.结果表明:1990-2005年间,水域面积迅速减少和居民与工矿用地持续增加是流域景观格局变化的最明显特征;流域景观破碎度增加,不同景观类型斑块分布趋于聚集,斑块形状趋于复杂化;预测2020年流域水域面积较1990年减少67.5%,水域减少会加剧流域用水矛盾;2020年流域森林覆被率降至73.81%,但仍满足以水源涵养为目标的适宜森林覆盖率要求;降水减少是流域水域面积变化的主要原因;区域政策是林地结构发生变化的根本原因;而人口因素则是导致居民与工矿用地面积增加,未利用地、水域等向耕地转化的主要驱动力.研究结果可为该区域土地资源的可持续利用、开发和管理提供科学依据.     

加快甘肃水土保持生态建设的基本思路

多年来 ,甘肃省委、省政府及各级党政领导十分重视水土保持工作 ,开展了大规模的水土流失治理 ,取得了显著成效。根据甘肃省水土保持生态环境建设规划 ,到 2 0 15年 ,全省计划治理水土流失面积 11 7万km2 ,适宜修建梯田的 67个县全面实现梯田化。针对新时期水土保持工作的总体目标、任务及要求 ,全省要围绕全面建设小康社会目标 ,坚持保护为主、生态优先和实行以小流域为单元、科学防治、综合治理的原则 ,抓好综合治理与生态修复、梯田建设与径流调控、工程措施与生物措施三个结合 ,在加强预防监督、发展流域经济、加快大示范区建设、建设精品工程四个方面取得突破 ,推动全省水土保持生态建设再上新台阶     

大沟头小流域不同土地利用格局下土壤侵蚀情景模拟研究

为了分析大沟头流域景观格局动态变化(时间序列的影响)对流域土壤侵蚀景观格局的影响,本研究建立了几个流域景观格局特定情景(Scenario),通过在Arcview中利用模型模拟,得出大沟头流域内林草地面积比从0～100%,土壤侵蚀量从情景1的47 262.06 t减少为情景5的12 744.70 t,减少量为34 517.36 t,减少率高达为73.03%;林草地面积不变的情况下,随着流域内梯田的从无到有、从少到多,情景8(梯田占70%)与情景4(无梯田)相比,土壤侵蚀量减少了7 524.92 t,减少了28.94%.     

阜新县大凌河流域综合治理效益分析与定量评价

辽宁省阜新县大凌河流域于１９９３年被列为全国八片水土保持重点治理区，经过５年综合治理，共完成综合治理面积１６１８ｋｍ３，其中：修建水平梯田２９１６ｈｍ２、坡式梯田１２５６ｈｍ２，营造水土保持林４２６６ｈｍ２、经济林１４０５ｈｍ２，治理牧场３６３５ｈ...     

密云水库土门西沟流域非点源污染负荷估算

密云水库水质影响北京市地表饮用水源质量,非点源污染成为密云水库水质下降的主要原因。为了满足水资源管理规划,在密云水库土门西沟小流域内根据不同的水土保持措施选择6个径流小区,主要有：板栗林、油松林、刺槐林、混交林、灌木林、梯田,于2007年对小区地表径流进行水质水量的监测。运用RUSLE公式和SCS法估算流域内不同水土保持措施的非点源污染负荷,利用ArcGIS工具绘制了土壤侵蚀量空间分布图。结果表明：土门西沟小流域非点源污染物主要来源于土壤侵蚀,泥沙中的吸附态是非点源污染物存在的主要形式;其次土门西沟小流域不同水土保持措施单位面积的污染负荷输出由大到小排列顺序为,经济林＞阔叶林＞灌木林＞针叶林＞混交林＞梯田。研究结果表明减少经济林来增加混交林用地面积,提高水源林的覆盖率,梯田可以维持现有的用地状况,禁止陡坡栽种农作物,坡脚和沟道农地采取梯田的耕种方式,以此来达到控制非点源污染的目的。跟以往研究得出的结论相反,梯田非点源污染负荷比林地小,主要是因为梯田相对坡耕地大大增加了地表入渗量,此外是因为梯田施用有机肥料,减少非点源污染。     

砚瓦川流域水沙演变特征及其驱动因素分析

为了探究降水变化和水土保持措施对黄土高原地区产流产沙的影响,选择我国水土流失最为严重的区域——甘肃省庆阳市的砚瓦川流域为研究区,对该流域1981—2012年的年降水量、年径流量和年输沙量进行趋势分析及突变检验,分析黄土高原沟壑区水土流失治理背景下流域水沙的演变规律,定量评价降水和水土保持措施对流域水沙变化的贡献程度。结果表明:在1981—2012年期间年降水量和年径流量均没有发生显著变化,而年输沙量呈现显著减少趋势,年径流量和年输沙量的突变时间分别在1996和1997年,具有很好的同步性。与基准期(1981—1996年)相比,变化期(1997—2012年)的年径流量和年输沙量分别减少了17.0%和76.0%,分析径流和输沙历时曲线发现流域丰水期和平水期的径流量逐时段减少,而枯水期径流量却持续增加,输沙量在整个时段则大幅度减少。该流域降水和水土保持措施对年径流减少的贡献率分别为-37.9%和137.9%,而对年输沙量减少的贡献率为-35.0%和135.0%,因此,水土保持措施的实施是该流域年径流量和年输沙量减少的主要原因。其中,植被措施(林地和草地)对径流影响显著,占径流减少总量的61.04%;工程措施(梯田和坝地)对产沙影响显著,占产沙减少总量的102.84%。研究结果表明,黄土高原地区水土流失治理已在区域尺度上表现出一定程度上削洪补枯和减少侵蚀产沙的水文效应特征。同时在水土保持措施建设过程中,合理配置植被措施和工程措施比例,充分发挥各项水土保持措施的优势,是开展适应性流域管理的关键。     

黄土丘陵区水平梯田保水保土效益分析

水平梯田是防止水土流失的一种有效方式。在韭园沟流域的支沟——王茂沟流域分别选取梯田和坡耕地进行土壤采样,测定土壤含水量,结合¹³⁷Cs示踪,对比分析了梯田长期的保水保土效益。结果表明:梯田土壤水分变化分为土壤水分剧变层（0—20 cm）、土壤水分活跃层（20—30 cm）和土壤水分调节层（30 cm以下）;梯田不同深度土壤含水量均表现为内侧（第一级） > 中部 > 外侧（第五级）;坡向对梯田土壤水分的影响并不是十分显著;梯田0—20 cm土壤蓄水量高于坡耕地7.2%;0—40 cm平均土壤蓄水量高出坡耕地1.8 mm;研究流域坡耕地与梯田侵蚀程度分别属于极强度侵蚀和强度侵蚀,梯田平均水土保持效益为53%。建议在该地区修建梯田时,提高梯田的设计标准,对梯田田面、田埂认真维护,实现梯田长期的水土保持效益。     

黄土高原水土保持措施对下垫面抗蚀力影响分析

深入研究水土保持措施对下垫面抗蚀力的影响能够丰富水土保持措施对水土流失治理影响的理论、方法,也能为小流域治理和利用提供科学的依据.在GIS、遥感技术支持下,采用层次分析法和Delphi咨询的方法,建立了水土保持措施对下垫面抗蚀力影响的定量评价指标体系.并以岔巴沟流域为例,定量分析了该流域1990年和2004年的水土保持措施对抗蚀力影响程度,得出各项措施对下垫面抗侵蚀能力的增强程度分值,由强到弱依次是:造林种草55、淤地坝45、梯田29.     

合理利用外资 开发“地埂银行”

<正> 修筑梯田是水土保持综合治理的一项重要措施,也是改变农业生产条件的基础工程.但是在梯田建设过程中,出现了大量的非生产用地——埂坎.埂坎占地面积约占梯田面积的12%～18%.这些在农业生产中未被充分开发利用的埂坎是一项巨大的土地资源.水保世行项目甘肃省马莲河流域水土保持分项目,自实施以来,抓住利用外资这一机遇,加大项目区内水土保持综合治理投资的力度,在大面积修筑梯田的同时,十分注重梯条田地埂的开发利用,通过广泛的宣传和精心组织,动员项目区内的农民在新修的梯田地埂和原有梯田地埂上大力种植经济植物带,如黄花、花椒、杏树、枣树、红柳、牧草等经济植物.这一措施不仅加固了地埂,保护了梯田,改善了生态环境,提高了土地利用率,也使农民从中获得了可观的经济收益,为开辟致富途径,建设商品生产基地,发展区域经济拓宽了道路.项目区群众高兴地把地埂上种植的经济植物带称为“绿色银行”.     

甘肃内陆河流域水土保持综合治理效益分析

运用水土保持综合治理效益计算方法（GB/T15774—2008）确定了甘肃内陆河流域水土保持综合治理效益,系统分析了研究区各项措施的调水保土效益、经济效益和社会效益。结果表明:内陆河流域各措施累计调水30.40亿m³,各措施累计保土2.69亿t,调水保土主要来自于坡面措施减蚀效益;内陆河流域梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为1.25亿元,195.16亿元,4.35亿元,14.57亿元,合计215.32亿元。通过水土保持措施的布设,治理程度的提高,甘肃省内陆河流域受旱灾程度有了一定的控制,全省年均受灾面积、作物减产面积均呈逐渐减小趋势,并且改善了农村产业结构。     

关于延边水平梯田现状的调查报告

<正>坡耕地修筑梯田是一项行之有效的水土保持措施。是发展山区农村经济使农民早日脱贫致富奔小康的重要途径。延边州自建国以来,到1978年为止共修筑各类梯田70666hm~2,占坡耕地面积     

黄土高原泾河流域气候和土地利用变化对径流产沙的影响

研究黄土高原流域水沙对气候和土地利用变化的响应机理,对生态调控决策制定及区域水土保持措施优化配置具有重要意义。以黄土高原泾河流域为研究对象,采用Mann-Kendall检验、累积距平和双累积曲线等方法,定量分析了流域近40年降水、径流和输沙的演变规律及土地利用变化特征,探讨了流域气候和土地利用变化对流域水沙量的影响。结果表明:（1）泾河流域径流深和输沙模数年际均呈显著下降趋势,在20世纪80,90年代尤为明显;（2）泾河流域土地利用结构发生了重大变化,具体表现为坡耕地向梯田的转换、耕地向林地草地的转换和沙地裸地向草地灌丛的转换;（3）人类活动影响下的土地利用变化对径流泥沙贡献率分别为82.90%,94.10%,气候因素影响很小。