南方红壤区崩岗侵蚀及其防治研究进展

崩岗侵蚀威胁区域生态安全,是当前土壤侵蚀研究领域所关注的热点和难点。文章首先简要回顾了崩岗侵蚀的研究历程,介绍了崩岗的组成要素。随后重点从崩岗侵蚀类型、崩岗空间分布特征、崩岗发育阶段及形态特征、崩岗侵蚀驱动因素、崩岗侵蚀防治措施等方面总结了崩岗侵蚀及防治的研究现状与进展,探讨了当前崩岗研究的薄弱之处。并在此基础上,提出了崩岗水力重力侵蚀的耦合机理、崩岗发育与区域地貌发育的关系、崩岗产生及发育指标的建立、崩岗防治机理及其评价标准的建立等有待深入研究的问题。     

红土坡地崩岗侵蚀过程与机理

崩岗是广泛发育于华南红色风化壳坡地上的各种崩陷地形，其危害性很大。按其形态特征可分为：条形崩网，叉（分支）形崩岗、瓢形崩岗、箕形崩岗和劣地崩岗等几种类型，其形态演变过程经历了前期的水蚀为主阶段，以及后期的重力侵蚀为主阶段，崩网的发生与下述几种情况有关：红土的机械组成特征，以及与水作用发生的变化；风化壳内的各种软弱结构面的存在；大暴雨触发作用以及各种地形要素的影响等。     

福建省崩岗侵蚀成因及治理模式研究

根据调查 ,福建省共有 38个县存在不同程度的崩岗侵蚀 ,总面积为 2 6 30 .6 9hm2 ,个数为 6 714个 ,崩岗密度为 0 .0 5 5个 /km2 。全省崩岗面积虽小 ,但由于相对集中 ,土壤侵蚀量大 ,危害严重。探讨了福建省崩岗侵蚀的现状、类型、分布特征、成因、危害、活动情况及治理现状。认为岩性、坡度、海拔高度、植被、人为活动等与崩岗的形成和发展均密切相关。提出了崩岗治理的基本思路和典型治理模式     

华南水土流失区崩岗侵蚀地貌系统分析

崩岗侵蚀是华南水土流失区最严重后种水土流失类型。崩岗由崩壁、崩积和冲（洪）积扇３部分,组成三者在发生上具有相关性,并且通过物质的输送和能量和转化共同组成一个完整的侵蚀地貌系统。崩岗侵蚀地貌系统的发育规模通常首先表现出一个Ｌｏｇｉｓｔｉｃ增长过程,随后系统的演化可分持续发展、波动、稳定平衡、消亡４种趋势。     

南方崩岗侵蚀区崩壁龛穴发育特征与稳定性初探

南方花岗岩崩岗侵蚀区崩壁常见形似内凹洞的特殊地貌(龛穴),该地貌的发育可引起崩壁失稳并扩大崩岗侵蚀范围。通过刻画龛穴形态演变过程,研究龛穴发生的物质条件与驱动因素,并结合力矩分析方法构建力学模型评价崩壁及龛穴稳定性。研究表明:龛穴形态演变经历"雏形—发育—形成"3个过程,剖面土层异质性是龛穴发育的基础条件,水力与重力作为外部因素共同作用驱动龛穴发育。龛穴稳定性随其高度增加、角度减小而降低。龛穴的发育可能是崩岗溯源侵蚀启动的标志,遏制龛穴形成有利于提高崩壁稳定性,研究结果为崩岗侵蚀治理提供理论依据。     

湖南崩岗侵蚀成因及综合防治体系探讨

湖南分布有不同类型的崩岗25 443处,崩岗区面积3 796.59 hm2,崩岗侵蚀模数达2.0万~2.5万t/(km2.a)。在介绍湖南崩岗类型、崩岗的规模分类与发育现状及崩岗危害的基础上,从岩性与地质构造、地形地貌与土壤、降雨、植被等方面分析了崩岗形成的原因,并根据崩岗的不同分区提出了综合防治崩岗的思路和应采取的措施体系。     

基于DPSIR模型的崩岗侵蚀风险评价及时空特征

崩岗是中国南方红壤区最为严重的土壤侵蚀形式之一，不仅具有突发性且危害巨大，对其进行全方面的风险评价有利于崩岗综合整治。该研究引入驱动力-压力-状态-影响-响应模型（driving force-pressure-state-impact-response, DPSIR），并结合自然灾害风险理论，根据崩岗侵蚀过程从易发性、脆弱性、暴露性和防灾减灾能力等方面构建了较为综合的崩岗侵蚀风险评价体系，然后对安溪县官桥镇2010、2015和2020年的崩岗侵蚀风险进行了评价。结果表明：1）基于DPSIR的崩岗侵蚀风险评价模型精度结果良好，ROC曲线下方的面积AUC（area under curve, AUC）均大于0.59；其中沟壑密度、土壤侵蚀强度和人口密度指标权重较大，分别为0.217、0.182 和 0.174。2）3个年份的官桥镇崩岗侵蚀风险主要为低风险等级（占总面积57.49%～62.90%），在空间上呈中部高、四周低的分布特征；风险变化主要分布在中西部和东部地区，且中风险、高风险和极高风险主要向低一级的风险等级转变，但在2015—2020年该区域的空间变化速度放缓。3）与崩岗侵蚀易发性风险评价结果相比，二者的空间分布趋势大致相似，但综合性风险评价结果的空间变异性更大，即综合性崩岗侵蚀风险的描述更为全面，更能体现崩岗侵蚀风险体系中不同指标产生的影响。研究结果不仅提供了一种综合的崩岗侵蚀风险评价思路和方法，并且可以为崩岗预警、防治与管理工作提供更为全面的参考。     

安溪县崩岗侵蚀空间分布特征探讨

崩岗侵蚀以其侵蚀量巨大危害严重而成为最严重的土壤侵蚀类型,以福建省崩岗侵蚀最严重最典型的安溪县为研究对象,采用实地调查结合GIS的空间分析的方法,全面分析全县的崩岗侵蚀窄间分布特征,为进行全县的崩岗侵蚀治理提供科学依据,同时也为全省乃至全国其它地区提供借鉴.研究结果表明:安溪县有崩岗12 828个,侵蚀面积2 305.42 hm~2,居全省之首,崩岗个数和面积分别占全省49.29%和31.41%,75.15%崩岗处于活动状态,是全省崩岗侵蚀最严重的地区,形态多样、类型齐全而以瓢形、混合形和弧形为主,全县24个乡(镇)都有崩岗发育,集中分布在东部,特别是东南部的官桥和龙门一带,数量、面积、大小级别、形态和发育阶段等方面都在空间分布上都大致呈现出由东南向西北递减的趋势,因此进行安溪县崩岗侵蚀防治的总体布设应该以东南部的官桥和龙门为主,重点治理的力度由东南向西北递减.     

中国南方红壤丘陵区崩岗侵蚀基本问题研究综述

崩岗是我国南方丘陵区水土流失的一种特殊类型,对地方经济社会发展具有重要影响。本文参考了国内崩岗研究的相关文献,从崩岗概念的内涵、空间分布、形态特征、形成原因、演化过程、综合治理和效益评价等基本问题回顾了我国南方红壤丘陵区崩岗侵蚀研究进展:崩岗侵蚀的概念、空间分布、形态分类、成因已取得了较为一致的认识;已探索出了一些较好的治理技术和模式;但是目前缺乏成熟的崩岗侵蚀治理效益评价体系和方法。最后指出了我国南方崩岗侵蚀研究应从如下几方面加强:开展崩岗侵蚀多学科协同研究;加强崩岗侵蚀动态监测和过程模拟研究;推广和探索崩岗治理新技术和新模式等。     

我国东南部花岗岩古地貌与现代侵蚀关系的研究——以湖南衡山为例

 研究中国东南部花岗岩侵蚀地貌与水土流失的关系,以期为本区农业和环境持续发展提供参考。通过分析衡山花岗岩古地貌坡形、坡向和物质构成对现代侵蚀的影响,发现:古代侵蚀地貌是现代侵蚀产生和发展的基础;在人类干扰较少时,现代侵蚀应为正常侵蚀,而在植被受到破坏时,就有可能产生加速侵蚀。同时,现代侵蚀又是对地貌的重新塑造过程,现代侵蚀与石蛋地貌、沟壑崩岗地貌、坡谷地貌的形成与发育,存在密切关系。单一的人工植被,在一定程度上减缓土壤侵蚀,稳定地貌发育,但与自然形成的草、灌、乔混交林相比,相差甚远。     

红壤侵蚀区马尾松林下植被特征与土壤侵蚀的关系

针对南方花岗岩发育的红壤侵蚀区,在赣县大田乡选择5个低丘马尾松林,利用植物样方调查方法对样地的地形、土壤、植被、侵蚀沟进行调查和测量,基于获取的数据,利用统计学方法分析植被特征与土壤侵蚀的关系.结果表明：1）马尾松人工林郁闭度低,林木生长状况差,林地阳坡半阳坡植被总盖度仅为36.9％;2）林下灌草生物量低,物种丰富度、多样性、均匀度差,物种较为单一;3）林下植被以草本为主,草本以芒萁为主,其生物量占草本总生物量的75％以上;4）马尾松林下细沟、浅沟发育,土壤侵蚀严重,仅细沟、浅沟流失的土壤厚度达71.2 mm;5）不同坡位的侵蚀沟发育相关性显著,侵蚀沟与坡面的微环境差异明显,尤其是土壤密度和土壤水分差异显著;6）马尾松林下土壤侵蚀量对植被恢复具有抑制作用,但沟壑密度的发育能够提高灌草物种丰富度、多样性,以及促进灌草均匀性分布.     

河岸植被对坡面径流侵蚀产沙的阻控效果

河岸植被在流域水土保持与非点源污染控制方面具有重要作用。为探究河岸植被阻控坡面径流侵蚀产沙效果及其影响因素,该文通过野外模拟径流冲刷试验,定量分析了北江干流河岸植被阻控坡面径流和侵蚀产沙的特征,探讨了河岸植被对径流与泥沙相互关系的影响以及河岸植被阻控效果与坡度和放水强度的关系。结果表明,(1)植被的存在延迟了坡面初始产流时间、降低了坡面径流系数、减弱了径流侵蚀力,放水强度和坡度越大,坡面产流时间越早、径流系数越大、植被对径流的拦截效果越低,其中,植被对不同坡度上径流系数的平均阻控效果分别为3.35%、3.36%、4.28%和3.17%,对不同放水强度下径流系数的平均阻控效果分别21.69%、17.40%和10.01%,对坡面径流侵蚀力的阻控效果分别为60.00%、32.23%、27.29%和22.76%;(2)植被坡对坡面累积泥沙量的阻控效果分别为60.14%、32.83%、24.19%和20.86%,植被的存在可以有效提高土壤的抗侵蚀能力并减少侵蚀产沙量和降低侵蚀泥沙中值粒径,植被阻控泥沙的效果大于其阻控径流的效果;(3)相关性分析表明,产流时间与累积泥沙量、粒径均呈显著负相关,植被的存在一定程度上改变了退流时间与两者之间的关系;径流系数、径流侵蚀力与累积泥沙量、粒径均呈显著正相关;植被对累积泥沙量和径流侵蚀力的阻控效果与随坡度和放水强度的增加而降低。综上,河岸植被对坡面径流和泥沙具有不同的阻控效果,且受坡度和放水强度影响显著,研究结果可为流域水土保持与河岸植被建设提供支持。     

基于GIS的三江源区冻融侵蚀评价与分析

三江源区由于其高海拔、高纬度和低气温的气候特点而成为冻融侵蚀较严重的区域,因此开展其冻融侵蚀强度的研究对区域合理的生态环境规划和生态环境保护方案制定具有积极作用。该文采用归一化方法和冻融评价模型,利用影响冻融侵蚀的主要因子气温年较差、降水量、坡度、植被盖度和太阳辐射进行定量研究与分析,结果表明:三江源区冻融侵蚀区分布面积较广,占源区总面积的75.7%,其中长江源区的冻融区面积比最大,其次是澜沧江源区和黄河源区。3个流域的冻融侵蚀均以中度侵蚀为主,但它们在侵蚀强度等级构成和不同强度等级所占比例均存在显著差异,总体而言长江流域的冻融侵蚀相对最严重。相同强度冻融侵蚀区在空间上积聚,不同强度冻融侵蚀空间分异明显,呈现出由东向西的低-高-低-高侵蚀的带状分布特征。尽管该区域内存在多个高值和低值区交叉分布的现象,但它们的主要影响因素存在一定的差异,其中西部地区以植被覆盖和太阳辐射为主,而东部地区以降水、坡度和太阳辐射为主。     

延河流域极端暴雨下侵蚀产沙特征野外观测分析

针对黄土高原目前侵蚀环境明显改善条件下能否经受得住极端暴雨事件的考验及可能出现的问题,该文依据在延河6个典型小流域的植被调查及土壤侵蚀监测结果,分析了2013年极端暴雨条件下延河流域不同尺度的侵蚀产沙特征。结果表明,天然乔木(辽东栎和三角槭)植被的平均侵蚀强度1 000 t/km~2,自然灌木植被在1 118.1~1 161.2 t/km~2之间,演替中后期的草本植被在1 245.2~1 827.8 t/km~2之间,而演替中前期的草本植被在3 087.6~4 408.4 t/km~2之间;人工灌木林(2 119.7~2 183.9 t/km~2)比人工乔木林(2 625.7~5 149.6 t/km~2)具有较强的减蚀能力。坡面良好的植被覆盖能有效抵御暴雨侵蚀,小流域坡面平均侵蚀强度基本2 500 t/km~2;但滑坡侵蚀占主导地位,占各小流域侵蚀总量的49.0%~88.5%,特别是距暴雨中心较近流域的南部2个小流域的滑坡侵蚀可达7 290.3和7 424.9 t/km~2左右。不同小流域内有6.4%~18.3%的侵蚀量淤积在沟道里;延河甘谷驿以上不同河段的淤积量为13.2~145.2万t,平均占总侵蚀产沙量的15%。延河甘谷驿控制区的侵蚀产沙强度变化在2 326.7~7 774.4 t/km~2之间,其中强度为5 000~8 000 t/km~2的面积占59.3%。因此,加强沟间地径流蓄排措施,减轻坡面径流下沟对沟坡重力侵蚀的影响,是土壤侵蚀研究与防治中值得重视的问题。     

长江上游紫色丘陵区土壤侵蚀与泥沙输移比研究——以涪江流域为例

 通过涪江流域水文站控制区域的地貌与土地利用类型的综合分析,以不同土地利用类型地块作为侵蚀量计算单元,计算每个流域发生侵蚀的地块（即旱坡地、陡坡旱地、有林地、疏林地、草地、灌木地和裸地）侵蚀量,得到全流域年均侵蚀量为2 460万t/a,年均侵蚀模数为813.9 t/（km2.a）,上游山地区侵蚀模数>1 000 t/（km2.a）,紫色丘陵区侵蚀模数50～0800t/（km2.a）;流域平均泥沙输移比为0.83,上游泥沙输移比>0.90,中下游丘陵区泥沙输移比在0.30～0.80之间,而在流域上中游山地丘陵衔接的冲洪积扇区的年均泥沙沉积量约144万t/a;流域泥沙输移比与流域面积不存在固定的线性关系,其根本原因在于流域面积是度量衡单位,而不是影响因素。     

多场次降雨对崩岗崩积体细沟侵蚀的影响

崩积体是崩岗的重要组成部分,因土质疏松,极易被侵蚀。细沟侵蚀特征是探讨崩积体侵蚀机制的重要内容。采用人工模拟降雨试验,研究多场次降雨条件（1.00、1.67、2.33 mm/min分别降3次雨）对崩积体30°坡面（5m×1 m）细沟侵蚀产沙过程及发育形态特征的影响。结果表明：1）1.00 mm/min降雨强度条件下,3次降雨的后期产沙过程趋于一致,而1.67和2.33 mm/min降雨强度条件下,前2次降雨后期产沙过程趋于一致,但第3次降雨后期产沙率急剧增大;2）各降雨强度条件下,沟头溯源作用、细沟平均宽度及深度随着降雨场次的增加而增加;3）不同降雨强度条件下的细沟特征存在差异,1.00和1.67 mm/min降雨强度时,随着降雨场次的增加,坡面的细沟数及细沟密度增加,宽深比减小,但在2.33 mm/min降雨强度条件下的结果恰好相反;4）各降雨强度条件下细沟侵蚀量及其增加幅度均增大,细沟侵蚀愈剧烈。     

基于径流侵蚀功率的长江典型流域能沙关系模型及改进

基于径流侵蚀功率概念建立流域能沙关系模型,可为长江流域泥沙变化精准模拟与水土保持规划提供技术支撑。该研究以长江典型流域及其典型小流域为研究对象,通过收集1965—2018年金沙江流域、嘉陵江流域和湘江流域3个典型流域逐日水沙数据以及万安和李子口2个典型小流域2014—2020年场次降水径流泥沙数据,采用径流侵蚀功率、径流量和降雨侵蚀力对比分析不同时空尺度水沙(径流量和输沙量)、雨沙(降雨侵蚀力和输沙量)和能沙(径流侵蚀功率和输沙量)关系的优劣性,解析能沙关系优越性,并识别能沙关系非一致性变化,从而改进能沙关系模型提高流域输沙量模拟精度。结果表明：1)长江流域3个典型流域及2个典型小流域,在绝大部分情况下能沙关系的表现总是优于水沙关系和雨沙关系,在场次、月和年尺度修正的决定系数最大值分别可达到0.94、0.87和0.54。2)对于不同时间尺度,其流量序列中任意2个流量乘积与输沙量的相关性较高时,第一个流量Q₁分位点总是接近1且第二个流量Q₂分位点在0.5附近或者高于0.5。基于径流侵蚀功率可以较为准确地计算不同时空尺度流域输沙量,具有明显适用性...     

安溪崩岗侵蚀区不同植被配置模式与恢复效果研究

在对安溪崩岗侵蚀区全面调查的基础上,选择4种不同植被配置模式,分别从植被的种类、数量及生长状况等方面进行调查,同时利用乔木层径级、灌草层物种数、重要值、Simpson指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数等方面对恢复效果进行评价。结果表明:马尾松+相思模式的径阶水平分布均匀,且树木长势良好。崩岗区灌草层植被种类单一,芒萁作为一种先锋物种在崩岗植被恢复过程中起着重要的作用。马尾松+相思和马尾松+桉树模式的物种丰富度指数、Simpson、Shannon-wiener、Pielou指数都较高,适合应用于崩岗侵蚀区的植被恢复。     

Effect of slope borders in reducing splash erosion during sediment transport by rain-induced overland flow

Splash erosion plays a vital role in the loss of eroded materials. Unlike those in slope central areas, laterally ejected splashed materials in slope border areas cannot be replenished easily because slope edges prevent splash erosion particles from entering the slope. Thus, splashed materials in slope border areas are less than those in slope central areas because of the lack of source areas for splash-eroded materials. However, this phenomenon, called the slope border effect, has received minimal attention by researchers. The partially missing splash erosion induced by the slope border effect on sediment transport was investigated to understand the slope erosion mechanism further in this paper. A modified soil pan divided into four areas, namely, central erosion test area (length = 100 cm, width = 35 cm, depth = 45 cm), border erosion test area (length = 100 cm, width = 35 cm, depth = 45 cm), splash compensate border area (length = 110 cm, width = 30 cm, depth = 45 cm) and splash collection area (length = 100 cm, width = 2.5 cm, depth = 45 cm) was used to monitor diffusion and splash erosion under simulated rainfall. Results showed that the splash detachment rate increased with the increase in slope but initially decreased and then increased with the increase in rainfall intensity. The runoff rate and diffuse erosion rates for complete splash erosion (SE) treatments were higher than those without partial splash erosion (SE_L). Under low rainfall erosive power and runoff transport capacity (e.g., 5° slope and 60 mm h⁻¹), the transported clay in SE treatments was approximately 2% more than that in SE_L treatments. This amount changed to more than 2% sand under high rainfall and runoff erosive power. However, the mass fraction accounted for by silt particles in the sediments of the SE_L treatments was more than that in the SE treatments. Thus, the partially missing splash erosion can weaken the selective transport ability of runoff for sediments. The effect of missing partial splash erosion on diffuse erosion was enhanced with an increase in erosive power. The results of our paper will provide insights into the effect of the boundary effect zone of slope on soil erosion and its related mechanisms.     

水蚀流域土地覆被格局土壤保持能力空间分布式评价

以丹江口水库以上的汉江流域为例,利用植被覆盖度、坡度加权的上游有效汇流面积空间分布型式和驱动-阻力耦合空间分布拟合函数2个指标,评价水蚀流域土地覆被格局土壤保持能力,并基于研究区14个子流域水文站泥沙资料进行验证.结果表明：汉江干流沿岸河谷盆地和丹江口水库周边丘陵区子流域是研究区城镇和农田的主要分布区,植被覆盖度低,距离汉江较近,当前覆被格局土壤保持能力相对较低,是河流泥沙的主要直接来源地;有效汇流面积空间分布型式和驱动-阻力耦合空间分布拟合函数能有效反映流域泥沙输出,可作为评价流域土地覆被格局土壤保持能力的指标.该评价方法基于土地覆被格局与土壤侵蚀的作用机制,简单易行,可为评价土地覆被格局土壤保持能力、土地覆被格局变化的土壤侵蚀效应提供一种简捷的途径.