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。     

基于GIS的水土保持措施下坡耕地土壤养分变异特征

以水保林地、水平梯田及地埂植物带组成的水土保持措施体系和无措施坡耕地土壤养分为研究对象,利用GPS定点采样,传统统计分析和ArcGIS地统计分析相结合,并通过参数及误差值对比,选取最佳空间插值拟合模型（球状模型）,研究水土保持措施体系和无措施坡耕地土壤养分的空间变异特征。结果表明:（1）5个指标的空间变异度对比:TP > 有效P > TN > 有机质 > pH,其TN,TP,有效P,pH值的空间变异受水土保持措施影响显著,有机质不仅受非人为因素影响,也受人为因素影响。（2）运用Kriging插值制图显示,5个指标在空间上分布均不均匀。采取水土保持措施后对土壤养分有一定的富集作用,含量显著高于无措施对照区;无措施坡耕地坡上、坡中和坡下部位土壤养分呈规律性降低趋势。而土壤pH值空间变异与有机质,TN,TP和有效P相反。（3）上坡位的水保林地对TN,TP和有机质的拦蓄作用最好,中坡位的水平梯田对有效P的拦蓄作用显著;由于下坡位的无措施对照区作为土壤养分流失的必经区域,土壤养分含量较高,表现出地埂植物带对养分的拦蓄作用不显著。通过土壤pH值的空间对比发现,种植相应植物使水保林地和地埂植物带土壤pH值下降了。     

北京密云石匣小流域水土保持措施对土壤侵蚀的影响研究

水土保持措施的实施可有效地控制土壤侵蚀 ,不同的水土保持措施存在不同的水土保持效益值。利用北京密云石匣共 2 0个坡面径流试验小区的野外观测资料 ,分析得出了北京石匣小流域不同水土保持措施下的水土保持效益值 ,其中免耕 (玉米 )为 0 .2 80 ,梯田 (玉米 )为 0 .142 ,人工草地为 0 .0 6 3,荒草地为 0 .0 45 ,水平条林地为0 .0 2 5 ,鱼鳞坑林地为 0 .0 19。人工草地、荒草地、水平条林地和鱼鳞坑林地有显著的水土保持效益 ,但它们之间的水土保持效益并无显著差别。坡耕地 (16 .8°)的年均侵蚀模数为 145 3.8t/ km2 ,远大于土壤自然形成速度和北方石质山区的允许土壤流失量。其研究结果可为土壤侵蚀模型预报、水土保持规划、环境治理和评估提供依据     

集土梯田效益研究

"集土梯田”是土石山区特定地貌类型的产物,是一项具体的水土保持工程措施.本文系统地总结了集土梯田的拦蓄能力、修筑方法和效益,并进行了定点定位观测试验,研究探讨出适合当地的修筑技术,使其向低成本高效益发展.     

黔中石漠化地区水土保持措施对土壤有机碳的影响

土地石漠化是中国西南喀斯特地区的重大生态问题,石漠化治理引发土壤碳转变并对陆地碳循环产生影响。然而,石漠化地区水土保持措施对土壤有机碳的影响机制还不明确。选取典型石漠化区梯田嵌套鱼鳞坑(NL)、鱼鳞坑(FSP)、梯田(TR) 3种水土保持措施作为研究对象,以无任何水土保持措施的退耕还林地(CK)作为对照,研究不同水土保持措施土壤有机碳含量分布规律。结果表明:鱼鳞坑土壤有机碳含量分别是梯田嵌套鱼鳞坑和梯田的1.4,6.2倍,有机碳储量分别比梯田嵌套鱼鳞坑和梯田提高30.78%和444.44%,活性有机碳含量也显著大于其他2种水土保持措施,因此固碳效果最好。土壤有机碳储量与活性有机碳组分易氧化碳、可溶性碳、微生物量碳呈极显著相关(p<0.01),易氧化碳与可溶性碳、微生物量碳呈极显著相关(p<0.01),可溶性碳与微生物量碳呈显著相关(p<0.05),因此土壤活性有机碳组分能在一定程度上反映土壤质量变化情况。鱼鳞坑和梯田措施土壤全氮含量和碳氮比的增加会促进土壤有机碳固存。鱼鳞坑可作为石漠化地区生态恢复中优先考虑的治理措施。     

西南喀斯特地区水土保持措施因子值计算与评价

定量评价水土保持措施在防治土壤侵蚀中的作用(因子值)是土地利用和水土保持规划的重要依据。运用位于典型西南喀斯特地区3个野外径流场的实测土壤侵蚀数据,计算不同水土保持措施的B、E、T因子值及等高耕作条件下主要农作物——马铃薯、玉米在不同生长阶段的T因子值,结果表明:B因子值介于0.000 7⁰.023 4之间,等高耕作条件下马铃薯作物小区T因子值(0.087 2)大于玉米作物小区(0.006 9),水平梯田措施E因子值为0.124 4;等高耕作条件下马铃薯、玉米在不同生长时期的T因子值大小关系为苗期>发育期>残茬期>成熟期,马铃薯在发育期、成熟期、残茬期的T因子值为玉米在相应时期的10倍左右。     

豫西山丘区构建径流聚集工程体系研究

通过对豫西土石山区的汝阳县和黄土丘陵区的嵩县历年开展雨水水土保持调控工程的调研,提出了在豫西山丘区构建以水平梯田、隔坡梯田、水窖（池）为主要措施的坡面径流调控工程和以集流坝为主要措施的沟道径流调控工程以及山泉溪流开发工程等综合性的降雨径流聚集工程体系,目的在于有效缓解豫西山丘区水资源缺乏、雨季降水多以山洪形式流失、雨水资源利用率低下等问题。     

陕南土石山区坡改梯对坡面稳定性的影响

梯田是土石山区水土流失治理的主要措施。以陕南土石山区为研究对象,研究坡耕地改建成梯田后对坡面整体稳定性的影响,采用实地调查取样、室内试验和软件分析相结合的方法,分析了坡改梯前后梯田土层厚度、田坎坡度以及田面宽度对梯田坡面稳定性的影响。结果表明:（1）15°坡面修建梯田后坡面安全系数降低了45%,25°坡面修建梯田后坡面安全系数降低了73%,15°坡面修建梯田稳定性优于25°坡面;（2）在相同的坡长和坡度下,修建梯田后坡面安全系数与土层厚度成正比,与田坎坡度和田面宽度成反比。研究结果可为土石山区梯田的断面布局提供理论依据。     

西南土石山区500kV架空输电线路工程水土保持措施研究

对500kV架空输电线路施工可能造成的水土流失环节进行了分析。在此基础上,结合工程实例,针对西南土石山区的生态环境特征,提出了适合该区输电线路工程实施的水土流失防治措施体系。最后对该区目前500kV输电线路工程水土保持方案编制方面存在的问题提出了相应的建议。研究结果有助于补充和完善西南土石山区500kV架空输电线路水土流失防治措施体系,也可为该区同类工程建设提供科学参考。     

梯田对赣北第四纪红壤坡地土壤抗蚀性的影响

为研究梯田措施对赣北第四纪红壤坡地土壤抗蚀性的影响,通过江西水土保持生态科技园9年的定位观测资料,对5种梯田措施下的土壤抗蚀性变化进行了分析。结果表明:与对照坡地相比5,种梯田措施均具有提高土壤稳定性和降低土壤分散性的作用;水平梯田配合前埂后沟和梯壁植草技术,更利于改善土壤团聚状况,提高土壤团聚度,降低土壤分散率和侵蚀率。前埂后沟和梯壁植草式水平梯田适宜在红壤坡地推广。     

冀北土石山区坡面尺度径流特征及其影响因素

为了揭示区域水土流失规律,以冀北土石山区坡面径流小区定位观测资料为基础,对坡面尺度产流特征与地形因子、降雨因子、植被覆盖、水土保持工程措施等主要影响因素的关系进行分析,拟为该区水土流失防治及生态建设提供科学参考。研究结果表明:坡面径流小区的年径流量随坡度的增加出现先增后减的趋势,坡度临界值在11°00′左右;坡面径流小区的年径流量随坡长的增加而增加;不同坡度和不同坡长条件下,径流量与有效降雨量及平均降雨强度都成正相关,但与有效降雨量的相关系数要大于平均降雨强度的相关系数且在0.01水平上显著,与平均降雨强度的相关系数不显著;坡面径流小区的年径流量随着植被覆盖度的增加而减少,但覆盖度为60%和90%的草地径流小区的年径流量相差甚小,说明在水土保持治理过程中存在着临界植被覆盖度;水平阶、鱼鳞坑、梯田等水土保持工程措施通过改变下垫面状况,可以有效拦蓄径流,从而削弱降雨特征对径流的影响。     

水土保持措施对坡耕地土壤养分时空变异影响

以水保林地、水平梯田及地埂植物带组成的水土保持措施体系和无水保措施布置坡耕地为研究对象,结合传统统计分析和ArcGIS地统计分析方法,研究不同深度土壤养分随时间及空间(垂直和水平)变化特征。结果表明,(1)所选研究区内土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均随着土层深度的增加而降低,同一坡位高度,有水土保持措施坡耕地土壤养分含量比无措施坡耕地高,且土壤养分在垂直方向上相对均匀分布。(2)从各水土保持措施对不同深度土壤养分含量的影响来看,在水土保持体系内,0~15 cm和15~30 cm土壤有机质含量依次为:水保林地>水平梯田>地埂植物带,全氮、全磷和有效磷含量依次为:地埂植物带>水平梯田>水保林地。在无措施对照区,土壤有机质、全氮和有效磷含量两层次均顺坡逐渐增高,而全磷两层次分布均呈:中坡位无措施区>下坡位无措施区>上坡位无措施区。不同深度土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均随月份变化先增加后损失,但其变化程度因水土保持措施不同而不同。(3)经统计分析表明,水土保持措施区0~15 cm土壤有机质和全氮变异系数大于无措施对照区,但土壤全磷和有效磷变异系数正好相反;无措施对照区15~30 cm土壤有机质、全氮、全磷和有效磷变异系数大于水土保持措施区。水土保持措施与不同深度土壤养分之间均呈极显著正相关关系,0~15 cm和15~30 cm土壤全氮和有效磷之间均呈显著正相关,而0~15 cm和15~30 cm其他各指标关系间均呈极显著正相关关系。     

集流梯田工程水土保持效益试验浅析——以黄前流域为例

集流梯田工程是水平梯田和自然坡地沿山坡相间布置的一种水土保持工程措施,较水平梯田更能提高土壤含水率,改善土壤理化性状,针对这一特点,在黄前流域进行集流梯田与水平梯田、坡耕地对比试验,研究与分析结果表明集流梯田具有显著的保持水土和提高作物产量的效果。本试验研究为有效治理水土流失和增加农民收入提供科学依据。     

APEX模型在淮河流域中上游的适宜性研究

探讨了APEX（Agricultural Policy／Environmental eXtender）模型在淮河流域中上游的适宜性。将APEX模型用于淮河流域中上游监测资料较匮乏的3个径流小区,用日径流／产沙的实测值和模拟值校正和验证模型,用校正过的模型评价不同土地管理措施的长期水土保持效益（1981～2005）。在模型校正阶段,3个小区日径流量和产沙量的平均百分误差绝对值（APE）小于20％,平均纳希-苏特克利夫有效系数（EF）大于0．6,平均尺。大于0．7;在模型验证阶段,3个小区日径流量和产沙量的平均APE小于12％,平均EF大于0．5,平均R^2大于0．7,APEX模型可模拟出径流、产沙的日变异。在水土保持效益评价结果中,与对照（休闲地）相比,管理措施2（林地-水平沟）的径流量平均减少37％,产沙量平均减少89％,管理措施1（林草混交-水平梯田）的水土保持效益要略低于管理措施2,构建水平沟、水平梯田以及增加地表植被是控制该地区水土流失的有效措施。研究结果表明：APEX模型适应性强,可用于预测和评价淮河流域中上游不同土地管理措施下的水土流失,这为资料匮乏地区研究土壤侵蚀提供了一种新的思路和工具。     

黄土高原水土保持对未来地表水资源影响研究

水土保持是生态环境建设的核心。据《全国水土保持建设规划》 ,2 0 0 1～ 2 0 5 0年 ,黄土高原将新增基本农田12 45万hm2 、骨干坝 2万座、林草地 2 965万hm2 。水土保持措施将对地表水资源量产生重大影响 ,林草措施年减少径流量2 2 2 3亿m3 ,水平梯田年拦蓄径流量 3 7 4亿m3 ,坝地年拦蓄 60 0 0万m3 。水土保持措施将给黄河下游年减少 7～ 8亿t泥沙 ,但也要年减少约 60亿m3 径流量。介绍了各种水土保持措施的水文效应。     

关于农业梯田的经济效益分析

<正>农业梯田的经济效益分析与试验性梯田的经济效益分析不同,因为农业梯田(以下简称梯田)不仪受水土保持系统方面的影响,还受农业、社会政策、基础生产资料、农民文化水平、农业技术水平等方面的影响,因此确定梯田效益值,引用中国水土保持学会编的《人人爱护水土资源》新论文集中《用平行成对对比法分析水土保持的经济效益》中的方法对梯田效益进行了计算,其计算过程如下:     

东北黑土区坡耕地治理过程中的水土保持效应

以传统顺垄耕作为对照,研究了东北黑土区坡耕地治理过程中的水土保持效应.结果表明:坡耕地不同治理措施的保水效应和保土效应以水平梯田最佳,效应值分别为70.64%和77.61%,大小顺序为水平梯田>地埂植物地>横垄>对照,保土效应要优于保水效应,对照和横垄的土壤侵蚀程度表现为轻度,地埂植物带和水平梯田表现为微度;容重、蓄水容量、有效蓄容和稳定入渗率表征坡耕地治理措施土壤水源涵养效应指标的大小顺序为地埂植物带>水平梯田>横垄>对照.     

宁南山区坡改梯作物产量变化规律研究

对国家农业综合开发水土保持项目宁夏项目区6个重点小流域实施坡改梯工程后不同年限的作物产量进行了为期4年的跟踪监测研究,结果表明:不同年限梯田小麦产量、玉米产量和马铃薯产量均以5年以上梯田最高,其次为3~5年梯田,与坡耕地相比,水平梯田修建3年后能够达到增产效果,5年以上的梯田增产效果更为明显;梯田修建初期,种植小麦和玉米均会出现减产现象,但种植马铃薯不会减产,在配套相应的培肥措施的条件下,修建当年种植马铃薯就能达到增产效果,因此马铃薯可作为宁南山区水平梯田修建初期种植的先锋作物。     

王家沟流域水土保持措施景观结构特征研究

依据景观生态学理论和研究方法,应用景观结构指标对王家沟流域水土保持措施配置景观结构及其变化特征进行了定量分析,结果表明:该流域水土保持措施景观比较丰富,面积差异也相当悬殊,其中最显著的变化是梯田面积大幅度增加,机修梯田和乔木林始终是流域内两大主要景观基质;1978年景观多样性、均匀度、丰富度指数达到最高;1986年以后...     

典型黑土区坡耕地水土保持措施适宜性分析

为了探讨东北典型黑土区坡耕地的治理情况,综合现有研究成果分析了不同坡度下顺坡垄作改横坡垄作、水平梯田、等高植物篱等措施的蓄水保土效益。结果表明：它们在黑土区能够发挥较高的水土保持效益坡度适宜范围,从而确定在0～5°、5°-8°、8°～15°坡度级别的坡耕地上分别采用以改垄措施、等高植物篱措施、水平梯田措施为主的措施进行治理,在〉15°的坡耕地上选择退耕还林。