再塑地貌边坡人工植被恢复适宜灌水方式研究

干旱、半干旱草原生态脆弱区大型露天煤矿的开采,对原有地表植被造成了破坏,加剧了区域沙漠化和水土流失的进程,加速了草原生态系统的退化,因此恢复和重建矿区尤其是人工再塑地貌边坡生态环境成为草原区露天矿区生态建设的一个重要内容。灌溉是保证坡面植被生长发育所需水分的主要手段之一,结合项目区水资源短缺、不具备常规电源和坡面实际情况,选择微喷、滴灌、微润灌三种灌溉方式进行了试验研究,通过对三种灌水方式的特性、坡面土壤含水量动态变化、坡面植被盖度、植被地上生物量的观测分析,确定滴灌灌水方式对人工再塑地貌边坡植被复绿较为适宜,不仅可以使有限的水资源得到合理高效利用,还可以使植被尽快成坪,达到护坡的效果,从而有效减少水土流失。     

矿区人工再塑地貌对锡林郭勒草原土壤侵蚀的影响及其控制效果

为阐明典型草原大型露天煤矿人工再塑地貌(排土场边坡)形成后对当地水土流失的影响及其不同治理措施对人工再塑地貌边坡的水蚀控制效果,研究采用标准径流小区对矿区人工再塑地貌边坡不同治理措及天然草地的土壤侵蚀产流、产沙、入渗过程进行了一个雨季的连续观测。研究结果表明:无论在何种雨强条件下,裸露边坡的径流量、产沙量明显大于天然草地,其年径流量、年产沙量分别为天然草地的5.1倍和228.8倍,年均入渗量是天然草地62.1%;裸露边坡通过合理治理后,土壤侵蚀量得到明显控制,在治理初期不同措施产沙量由大到小的顺序依次为铺设植生带裸地草灌结合种植(柠条+草本植物)沙地柏+绣线菊(已种植4a)生态袋品字型(工程措施+生物措施)生态袋一字型(工程措施+生物措施)天然草地,其比值为237∶232∶120∶32∶15∶1。可见,天然草地实施煤炭开发过程中形成的排土场边坡是一种极强烈侵蚀的人工再塑地貌,其严重加剧了当地的土壤侵蚀,必须采取合理的控制措施对其进行防治。     

张家口地区水土保持措施空间配置效应评价

该文以张家口各个地貌类型区水土流失监测站实测数据为基础,研究了该区水土保持措施的空间配置的适宜性。结果表明：不论何种地貌类型区,总体的趋势是坡耕地组中水平梯田的水土保持效益最好,蓄水拦沙效益均达到90%以上,其次是经济林,再者是人工种草;荒坡地组中植被措施结合水平沟、鱼鳞坑整地形式的水土保持效益最好,基本在75%以上,自然封禁和人工种草的水土保持效益次之,且空间和年际之间差异较大,造成这种现象的主要原因可能是由于降雨条件的差异影响到植被生长的质量,其次是土壤本身的特征的差异。因此,采取封禁措施治理的初期不能简单依靠生态自身的修复,必须辅助以工程措施为植被的恢复创造条件。     

典型草原大型露天煤矿排土场边坡水蚀控制效果

以典型草原区大型露天煤矿排土场边坡不同治理措施为研究对象,利用标准径流场定位观测设施对不同治理措施植被生长-枯萎期间的次降雨产流产沙过程进行了连续观测,研究结果表明:在边坡植被恢复初期,由于实施治理措施对边坡的强烈扰动,不合理的治理措施导致边坡的土壤侵蚀量大于裸地;当植被盖度大于35%时,不同治理措施的拦沙、蓄水、入渗能力明显强于裸地;降雨强度与降雨量是边坡产流产沙的主控因子,随着降雨强度和降雨量的增加而增加;裸露边坡的土壤侵蚀模数最大,为14 183 t/(km2·a),生态袋一字型布设措施的土壤侵蚀模数最小,为5 179 t/(km2·a);生态袋一字型布设措施的土壤侵蚀模数是裸露边坡的36.5%,是沙地柏+绣线菊灌丛(植被恢复4 a)的81.5%。可见,排土场边坡是一种极强烈侵蚀的人工再塑地貌,对其采用合理的生物措施+工程措施的治理措施要优于单纯的生物措施,是控制矿区排土场边坡土壤侵蚀的最有效途径之一。     

辽宁省城市水土流失类型研究

城市可分为建成区、开发建设区和郊区三部分 ,后两个区是城市水土保持工作的重点区域。辽宁省城市水土流失基本遵循原地貌条件下的水土流失分类规律。若按人工再塑地貌形态分类 ,可分为堆垫侵蚀、挖损侵蚀、夷平侵蚀3种。     

高寒草原不同种草方式对流动沙丘植被恢复的影响

[目的]研究种草方式对流动沙丘植被恢复效果的影响,为高寒草原沙化土地治理提供技术支持。[方法]在甘肃省玛曲县流动沙丘,设置不同播种方式、不同草种和不同种草模式试验,分析不同种草方式对植被恢复的影响。[结果]撒播和条播对植被恢复无显著影响。总体上草种对植被恢复影响不大,流动沙丘植被恢复中只需种植垂穗披碱草(Elymus nutans)即可。种草模式对植被恢复影响很大。牧草种植第2年,与没有铺施牛羊粪的种草模式相比,铺施牛羊粪种草模式下牧草高度、密度、盖度、地上生物量鲜重和干重均显著且大幅增加,同样铺施牛羊粪的模式中,牛羊粪厚度约2 cm的牛羊粪+无沙障模式下牧草高度和盖度显著地高于牛羊粪厚度约1 cm的牛羊粪+沙障模式。牧草生长状况与土壤养分、持水能力具有良好的正相关关系。[结论]牛羊粪+无沙障种草模式是研究区流动沙丘植被恢复的最优模式。铺施牛羊粪厚度达到约2 cm,就再无必要设置其他沙障进行固沙。     

新疆输油管道工程风蚀监测及其规律分析

通过监测数据分析得出新疆输油管道工程风力侵蚀的一般规律。在平原区,土壤侵蚀模数明显大于原地貌;风口区土壤平均侵蚀模数远大于平原区。增大植被盖度能缓解气流对地表的侵蚀作用,减少土壤风蚀率。同一地貌单元内,工程扰动区造成的水土流失量较原地貌严重。不同地貌单元由于其植被、土壤结构和风力因素的不同,风力侵蚀规律不尽相同;植被对防治土壤风力侵蚀具有良好效果。在开发建设项目中,尽可能避免对植被的破坏;一旦毁坏植被,在施工结束后积极采取措施恢复植被。     

基于WEPP模型的水土保持措施因子与侵蚀量关系研究

水土保持措施能够有效减少水土流失,是土壤侵蚀过程中的一个重要影响因子。以北京市延庆县水土保持科技示范园的径流小区观测数据为基础,利用WEPP模型模拟了坡面不同水土保持措施下的侵蚀量,结果表明:(1)植被盖度与侵蚀量呈负相关关系,植被盖度越高侵蚀量越少,当盖度50%时侵蚀量会显著减少,且植被有效盖度的阈值为70%;(2)梯田的土壤侵蚀过程主要发生在田坎处,水平田面几乎没有水土流失,侵蚀量与田坎高成正比,与田面宽成反比。在北方土石山区,水平梯田田坎高度不宜超过2.5 m,田面宽不宜小于5 m;(3)粮—草间作能有效减少土壤侵蚀量,且草带所占比例越大减蚀效益越好。在水土保持为主的坡耕地上适合推广粮:草比为2:4的间作配置模式。研究结果对于北方土石山区的土壤侵蚀研究以及水土保持措施的配置具有一定参考意义。     

福建省长汀县侵蚀地治理草灌乔综合配置技术

长汀县是南方红壤区严重水土流失县,经过20多年的治理摸索出了一系列适合长汀花岗岩红壤侵蚀区植被快速恢复的做法。为更好地总结推广长汀经验,加快南方红壤区水土流失治理,本文对长汀县草灌乔综合配置技术进行总结,包括植物筛选及综合配置模式。共筛选出适生乔木11种,灌木4种,草本4种,并根据坡度、坡位、植被覆盖度等立地因子,结合植物的生物学特性,确定了5种主要治理模式。     

荒漠草原不同植被恢复模式的水土保持生态效益

[目的]以内蒙古四子王旗境内退化荒漠草原为研究区域,研究不同植被恢复模式对植物群落组成、土壤含水量、土壤侵蚀的影响,为退化草原水土流失治理和草原生态建设提供理论依据。[方法]针对退化草原特点、水土流失特征,分析不同植被恢复模式下植物群落特征、土壤水分、地表径流和侵蚀量的变化,运用主成分分析对不同植被恢复模式的水土保持生态效益进行评价。[结果]退化荒漠草原的3种植被恢复模式试验样地的植物种类组成、群落总盖度、地上生物量均高于放牧天然草地,"围栏封育+灌木条带+施肥复壮"、"围栏封育+松土补播+草种包衣"2种植被恢复模式的地上生物量与放牧天然草地之间变化差异达到显著水平(p0.05);3种植被恢复模式的实施有效控制了土壤侵蚀,径流量和土壤侵蚀量均低于天然草地。[结论]"围栏封育+松土补播+草种包衣"植被恢复模式在保持水土资源,增加群落稳定性等方面的生态效益最好。     

红壤坡地果园水土保持效应的对比研究

通过在典型的红壤坡地建立标准径流小区进行试验，采用统计学方法对不同水土保持措施下地表径流量和土壤侵蚀量的变化情况进行了定量分析。研究结果表明，提高植被覆盖度和辅以必要的工程措施是南方红壤坡地水土保持的有效途径，尤其是在水平梯田裸露的梯壁上植草后，其拦蓄地表径流和控制土壤侵蚀的能力分别提高22．5，30．62倍。     

模拟降雨下林下覆被结构对产流产沙过程的影响

植被具有良好的水土保持效益,深入了解覆被结构特征与产流产沙关系是研究植被防蚀功能的基础。以鄂中地区典型森林植被为对象,通过人工模拟降雨试验研究5种覆被结构(灌木、草本、枯落物、灌木+草本、灌木+草本+枯落物)和侵蚀性降雨(60,90,120 mm/h)对坡面侵蚀产沙过程的影响。结果表明:(1)坡面产流率、产沙率随降雨时间先迅速增大,后缓慢增大,最后达到稳定趋势。降雨强度是坡面侵蚀产沙的主导因素,与产流时间、产流率和产沙率呈显著正相关关系(p＜0.01)。(2)在有/无枯落物存在的情况下,植被覆盖度、植株密度分别是坡面产流产沙的主要影响因素。径流含沙量在不同覆被结构覆盖下表现为:草本＞灌木＞枯落物＞灌木+草本＞灌草枯。(3)结构特征参数对产流产沙影响的优先等级为覆盖度、生物量、植株密度、多样性指标,即水平结构＞竖直结构＞物种组成＞空间格局。研究结果旨在揭示覆被结构对坡面侵蚀产沙的作用机理,为南方林地土壤侵蚀模型的构建提供科学参考。     

红壤区不同水土保持措施对土壤抗蚀性的影响

[目的] 研究南方红壤区不同水土保持措施下土壤抗蚀性的变化特征，为该地区的土壤抗蚀性研究和水土流失治理提供理论依据。 [方法] 以江西水土保持生态科技园内柑橘园试验区的裸地对照、柑橘净耕、柑橘+全园植草、柑橘+水平梯田处理为研究对象，通过野外采样和室内试验相结合的方法，研究不同处理、不同深度下土壤抗蚀性。 [结果] 0-20 cm土层，柑橘+全园植草的土壤抗蚀性最强，柑橘+水平梯田和柑橘净耕次之且二者无显著差异，裸地对照最差；20-40 cm土层，柑橘+全园植草和柑橘+水平梯田的土壤抗蚀性最强且二者无显著差异，柑橘净耕次之，裸地对照最差；相同处理下0-20 cm土层的土壤抗蚀性显著大于20-40 cm土层。 [结论] 水土保持措施能显著提高土壤抗蚀性，柑橘+全园植草的处理下土壤抗蚀性最强。建议在该区域采用林草复合的措施提高植被覆盖度，以加强土壤抗蚀性。     

不同植被覆盖度对紫色土坡面侵蚀过程的影响

为研究植被覆盖度对紫色土坡面侵蚀过程的影响,探讨有效控制水土流失的坡面植被临界盖度问题,利用人工模拟降雨试验与室内分析相结合的方法对紫色土坡面侵蚀过程进行分析。结果表明:(1)总体上,紫色土坡面产流量随植被覆盖度的增大而减小,二者之间呈线性负相关,但是植被覆盖度在25%以下,径流量变化不明显,植被覆盖度达75%时,径流量处于较低的稳定值,明显低于植被覆盖度0%,25%,50%;(2)坡面侵蚀泥沙量随植被覆盖度的增加而减少,二者呈二次项相关(R2=0.99),植被覆盖度25%以下对坡面减沙起到重要作用,50%的植被覆盖度是紫色土坡面有效控制水土流失的临界盖度;(3)侵蚀泥沙中以微团聚体(0.25mm)为主,各级团聚体基本上随着植被覆盖度的增加而呈现减少趋势;(4)通过统计分析,植被覆盖度对产流、产沙量的影响均为极显著(p0.01)。紫色土坡面植被覆盖度达到50%对涵养水源、保持水土起到至关重要的作用。     

黄土退耕坡地工程治理与林草优化配置模式研究

为使黄土退耕坡地植被快速恢复，减少水土流失，根据不同植物的生性特点，结合坡地不同的工程治理措施，研究提出了以草为主，草、树间作的治理模式，解决了退耕坡地当年裸露地表水土流失严重的问题。指出对于15°～20°的坡地，以大台田＋艹律草＋经济林治理模式最好，当年植被盖度可达47.2％，4年后可达75.9％，土壤侵蚀量较对照下降34.30％；对于20°～25°坡地，以隔坡梯田+艹律草+乔木生态林的治理模式最好，当年植被盖度可达33.9％，4年后达49.4％，土壤侵蚀量比对照下降67.04％；对于25°以上坡地宜采用大鱼鳞坑+冰草+灌木组合治理模式，当年植被盖度可达28.7％，4年后达36.3％，土壤侵蚀量比对照下降68.17％。三种模式均能有效地减轻雨滴对疏松表土的溅蚀，提高了土壤含水率和植被覆盖度，利于形成林草和谐共生的稳定群落。     

红壤侵蚀退化坡面植被恢复过程中的水土保持效益演变

为探究花岗岩红壤侵蚀退化坡面植草措施实施中植被在不同生长阶段水土保持效益的演变规律，设置条带型（D1）、随机型（D2）、斑块型（D3）3种不同植草格局坡面，并以侵蚀退化裸地坡面（CK）作为对照开展试验，在天然降雨条件下监测整个植被生长过程中的坡面土壤侵蚀变化特征。结果表明：（1）植被的生长可显著提升坡面的水土保持能力，随着植被生长阶段的推进，坡面的产流产沙量明显下降，减流效益达20.74%~79.03%，减沙效益达97.42%~99.40%，但在不同降雨类型下，随着植被生长，坡面减流减沙效益表现出的递增变化规律具有差异。（2）植被生长能逐渐削弱降雨因素对坡面产沙的影响，使得坡面减沙率在不同雨型间的差异逐渐减小，最终稳定在一个较高水平，不同雨型间坡面减流率的差异在植被生长各时期皆较大。减流率、减沙率与植被生长时间二者之间存在对数函数关系，相关系数分别大于0.491和0.792。植被生长指标（分蘖数、盖度、株高）与坡面产流产沙量之间呈显著或极显著负相关关系。（3）从整个植被生长过程来看，3种植草格局的水土保持效益大小表现为D1>D3>D2，在植被生长的前期以及前中期，高植株密度的分布格局强于低植株密度分布格局，后期各格局差异较小。研究结果为南方红壤水土流失区严重侵蚀退化地植被恢复提供科学依据及技术支撑。     

东北黑土区小流域综合治理措施及效益评价——以振祥小流域为例

 在东北黑土区振祥小流域全面调查的基础上,采用坡面防护、沟道治理等工程措施,配置相应的林草措施,并辅之以适当的耕作措施,对振祥小流域进行了水土保持综合治理开发,并对治理后产生的效益进行初步评价。经过5a的实践,综合治理取得了良好的生态、经济和社会效益。2008年各项措施全部生效,每年拦蓄径流30.65万m3,保土总量1.71万t,水土流失区土壤侵蚀模数由治理前的2350 t/(km2.a)下降到416t/(km2.a),年增加经济收益29.39万元,林草覆盖率由治理前的9.0%增加到12.3%。证明该综合治理措施适用于黑土区,为黑土区小流域综合治理的全面开展提供参考。     

南方红壤侵蚀区芒萁生长特征及其对环境因子的响应

采用样方法,调查了福建省长汀县红壤侵蚀区马尾松林下芒萁的生物量、覆盖度和高度生长特征,并与地形、土壤养分和土壤侵蚀强度等环境因子进行相关性分析.结果表明,不同坡向上的芒萁生物量差异较为明显,其中位于东坡的样地生物量最大(1 967.65 g/m2),位于南坡的生物量最小(1 230.28 g/m2).各样地的芒萁覆盖度和高度随着坡位的升高而逐渐降低.芒萁总生物量、覆盖度和高度与有机质和全氮呈显著的正相关性.土壤侵蚀程度与芒萁的生物量、覆盖度和高度都达到极显著的负相关性.该地区芒萁的生长主要受侵蚀程度、土壤有机质和全氮等因素的影响.芒萁对控制水土保持有着重要的作用,因而可作为南方红壤侵蚀区水土保持与生态修复的先锋植被.