黄土高原侵蚀产沙强度、面积、数量间相互关系的统计分析

在对黄土高原1959－1986年侵蚀产沙量详细计算的基础上,系统分析了这一地区侵蚀强度,面积及产沙量之间的相互关系特征,给出了表示这种关系特征的数学表达式,从而对黄土高原侵蚀产沙的空间集中度有进一步的认识。     

1901—2016年黄土高原降雨侵蚀力时空变化

为了研究横跨20世纪的百年尺度黄土高原降雨侵蚀力时空变化,该文首先验证了CHELSAcrust数据集的精度,并基于该数据集估算了黄土高原1901—2016年逐月降雨侵蚀力,最后分析了降雨侵蚀力的时空变化特征。结果表明:(1)CHELSAcrust数据集精度较高(Nash=0.79; R²=0.82),满足本文分析需求;(2)1901—2016年黄土高原年均降雨侵蚀力东南高、西北低,各地理分区降雨侵蚀力中,土石山区>河谷平原区>丘陵沟壑区>高原沟壑区>沙地沙漠区>农灌区。降雨侵蚀力显著变化区域集中于黄土高原中部地区,非显著变化区域分布在边缘地区;(3)1901—2016年黄土高原降雨侵蚀力变化不显著且无明显突变点,可划分为1901—1930年、1930—1980年和1980—2016年3个阶段;(4)黄土高原地区降雨侵蚀力变化存在周期性规律,2.62 a变化周期最显著,且变化周期与气候要素的波动周期基本一致。结果显示1901—2016年黄土高原降雨侵蚀力变化并不显著且存在周期性规律,其空间分布存在明显差异。     

黄土高原发展过程中的五大转折

自黄土高原形成以来 ,已发生了 4次大转折 ,并将发生第 5次大转折。第 1次转折发生在距今 2 .5 0 Ma前后 ,是红土高原向黄土高原的大转折 ,驱动力是气候。第 2次转折发生在距今 1.6 0 Ma前后 ,是该区主要河流从无到有的大转折 ,代表新构造运动的转折 ,驱动力是构造上升。第 3次转折发生在距今 15 ka前后 ,是黄河由流入湖盆向流入海盆的大转折 ,也是黄土物质由高原的内部侵蚀搬运向区外搬运的大转折 ,驱动力是流水作用。第 4次转折发生在距今 0 .4 ka前后 ,是黄土高原自然侵蚀向非自然加速侵蚀的大转折 ,驱动力主要是人类活动。第 5次大转折将发生在未来 10 0年之内 ,是与第 4次大转折相反的转折 ,驱动力也是人类活动     

关于黄土高原水土流失治理方略的探讨

黄河流域水土流失面积４３ 万ｋ ｍ ２ ,年输入黄河的泥沙量达１６ 亿ｔ ,侵蚀严重的部位年土壤侵蚀模数高达２－０～３－０ 万ｔ／ｋ ｍ ２。黄土高原土壤侵蚀形态复杂,水力、重力、风力侵蚀均存在,沟壑产沙量占流域产沙量的５０ ％ ～６０ ％ 或更多。实施“坡沟兼治,综合治理”的方略,应坚定不移地抓好基本农田建设,有计划地调整土地利用结构和农村产业结构,实行退耕还林还草。黄土高原主要水土流失地区,宜就地解决群众吃粮问题为好。     

新构造运动对黄土高原土壤侵蚀的影响

新构造运动是影响黄土高原土壤侵蚀的主导性因素.第四纪以来,受青藏高原阶段性强烈隆升的影响,黄土高原的形成与演化也具有阶段性.黄土高原地质时期土壤侵蚀的相对强烈期为更新世早期(2.5～2.4MaB.P.)、更新世中期(1.67～1.43MaB.P.)、更新世中晚期(0.85MaB.P.)、更新世晚期(0.10～0.07MaB.P.)和全新世5个时期,其中前4个时期为自然侵蚀期,全新世为人为加速侵蚀期.新构造运动是黄土高原重力侵蚀的主要影响因素,构造弧形隆升和断隆带是黄土高原的强烈侵蚀产沙中心.     

陇中黄土高原“丘三区”典型小流域综合治理模式浅析

<正>1“丘三区”的环境区域特征及水土流失状况陇中黄土高原“丘三区”位于甘肃省的洮河以东、六盘山以西、西秦岭以北和宁夏回族自治区南部的部分地区,面积4.855万km~2,总人口851.1万,人口密度为175.2人/km~2,为黄土高原人口较稠密的地区之一.该区大部分属于甘肃省中部干旱半干旱地区,多年平均降水量在316～650mm之间,其中7～9月份降水量占全年的55.0%～68.8%.该区在侵蚀地貌上属于黄土丘陵沟壑区的梁状丘陵,沟蚀及重力侵蚀比较活跃.区内较大的水系有渭河及其支流葫芦河、散渡河、牛头河以及黄河支流祖厉河、洮河等.该区年径流模数1.5～12.0万m~3/km~2,土壤年侵蚀模数3300～9500t/km～2,其中散渡河上游部分地区可达到10000t/km~2以上,是黄土高原严重水土流失区之一.     

黄土高原半干旱区物候变化特征及其对气候变暖的响应

利用黄土高原半干旱区1994-2014年典型植物物候和气温资料,通过相关分析等方法分析典型植物展叶始期、展叶盛期、开花始期、开花盛期等春季物候期和叶初变期、叶全变期、落叶始期、落叶末期等秋季物候期的变化特征,以揭示黄土高原典型植物物候期对气候变暖的响应规律。结果表明:(1)在展叶期,草本植物历史最早和最晚出现日期相差20~36d,木本植物为20~38d;(2)草本植物春季物候期表现为明显的提前趋势,木本植物物候期的变化趋势差异较大,牡丹、旱柳展叶始期提前趋势明显;草本植物叶变色始期、黄枯始期以及木本植物落叶始期等秋季物候期的推迟趋势明显;(3)研究期内牡丹生长季的变化趋势不明显,其余典型植物生长季均一致表现为显著延长趋势(P0.05);(4)典型植物开花始期对前1月、前第3月(车前草为当月)以及春季(3-5月)气温的响应明显,春季气温每升高1℃,植物开花始期提前5~8d。研究结果表明黄土高原草本植物对气候变暖的响应比木本植物更明显,因此,在黄土高原生态脆弱区,选用对气候变化反应较为迟钝的杏树、榆树等乔木进行地区生态恢复重建较适宜。     

风蚀水蚀交错带侵蚀能量特征

该计算了黄土高原南北水力侵蚀区，风蚀水蚀交错带及风沙边缘区的风蚀能量、水蚀能量及地形附加侵蚀能量。结果表明：在风水蚀交错带，在降雨侵蚀能量的基础上，由于风蚀能量的迭加，加之地形附加侵蚀能量也较高，使风蚀水蚀交错带成为高原的高侵蚀能量环境区和潜在侵蚀强度较大的地区。随着向风     

论黄土高原沟壑区几种土地资源开发利用模式

黄土高原沟壑区包括渭北旱塬黄土高原沟壑区、晋陕黄河峡谷高原沟壑区和陇东黄土高原沟壑区,总面积６９４５万ｋｍ２,人口约９００万。该区土壤肥沃,土层深厚,年降水量为５００～７１０ｍｍ,光温资源丰富,昼夜温差较大,适宜小麦、玉米、豆类等作物的生长,亦是苹...     

基于DEM及高分辨率遥感影像的西北黄土高原区侵蚀沟道普查

侵蚀沟道是黄土高原水土流失的重要来源地,全面掌握侵蚀沟道现状,可以为黄土高原水土保持研究、水土流失治理提供重要的基础资料。依托第一次全国水利普查水土保持情况普查项目,对西北黄土高原区侵蚀沟道的数量、特征及分布情况展开了全面的调查。以2.5 m分辨率遥感影像、1∶5万DEM图为主要信息源,利用GIS软件,采用人机交互方式提取了侵蚀沟道的长度、面积、类型和纵比及其地理空间位置等特征信息,为沟道侵蚀机理及治理技术研究提供了数据支持。     

黄土高原土壤干旱及其敏感阶段特征

利用逐月实测降水资料，结合土壤干旱指数模型、小波分析技术等，研究了黄土高原土壤干旱近40年的变化，结果表明：土壤干旱在黄土高原的不同地域程度不同，步调不一；最严重土壤干旱出现在7—10月份；小波分析还表明存在以2—4年为主的年际振荡，干旱从高原敏感区向四周传播；年际振荡强弱与土壤干旱变化的阶段相对应。     

黄土高原小流域重力侵蚀数值模拟

为研究黄土高原小流域重力侵蚀机理,采用fish语言编写多层复杂地形建模的前处理程序,对多层复杂地形建模进行了二次开发。从力学稳定性角度,采用有限差分FLAC3D软件对黄土高原小流域概化模型进行重力侵蚀机理研究,分析了流域重力侵蚀的发育过程,并对小流域位移场和应力场进行了数值模拟。结果表明：建立的三维模型能真实地表现小流域地形、地貌,仿真效果良好。小流域重力侵蚀过程分为发育期、成熟期和稳定期3个阶段,沟头溯源区是小流域侵蚀最强烈的部位;凹形的边坡整体几何形态利于边坡稳定,减缓了重力侵蚀的发生程度。建模方法和数值模拟结果可应用到重力侵蚀研究中,为推动流域侵蚀产沙时空规律研究的深入发展和小流域水土流失综合治理以及生态环境建设提供科学依据。     

晋西黄土高原降雨侵蚀力研究

降雨侵蚀力R值,是判断土壤侵蚀的最好指标,也是建立土壤流失预报模型最基本的因子之一。本文通过对大量实测资料进行分析,确定出适合于晋西黄土高原降雨侵蚀力R的最佳计算指标R=∑EI10,并根据这一计算指标和417站年、3679次侵蚀性降雨资料,应用微机求得了晋西黄土高原4.6万多km~2的多年平均R值为125.81J/(m~2·h)。晋西黄土高原降雨侵蚀力的年际变化幅度很大,最高年可达575.65J/(m~2·h),最低年只有3.85J/(m~2·h),一年中降雨侵蚀力R值以7、8两个月为最高,可占年R值的76.87%。在空间分布上,南部R值较大,北部偏小。     

小流域泥沙来源的^226Ra分析法

利用泥沙自身携带的核信息，定量研究黄土高原晋陕蒙接壤区泥沙侵蚀量及其来源组成，结论为该地区侵蚀泥沙主要来自基岩，其量占侵蚀泥沙总量的５５．０－７６．５％。     

基于土壤颗分粒径的泥沙来源量化研究

[目的]揭示黄土高原风水复合侵蚀区风力作用对水蚀的影响,为具有不同泥沙粒径侵蚀物质来源识别提供一种有效的方法支撑,也为风水复合侵蚀区侵蚀泥沙来源辨识提供理论参考。[方法]以覆沙模拟风蚀产物,基于室内模拟试验,研究覆沙之后坡面侵蚀发育特征,同时为了有效区分不同时刻侵蚀物质的来源,尝试采用泥沙粒径作为指纹因子进行侵蚀泥沙来源贡献的辨识。[结果]不同泥沙粒径组的3个指纹因子(粒径范围分别为：26.303～34.674,104.713～138.038,138.038～181.970μm)通过检验被确定为最佳指纹因子。基于最佳指纹因子,通过多元混合模型计算得出,在对同一土槽进行的3个阶段模拟降雨试验中覆沙层和黄土层的平均泥沙贡献率分别为48.2%和51.8%,24.8%和75.2%,6.8%和93.2%,且MAF>0.8。覆沙层的泥沙贡献率为第一阶段试验>第二阶段试验>第三阶段试验,计算结果与DEM相吻合。[结论]泥沙源地和侵蚀泥沙中的不同泥沙粒径组可作为指纹因子进行泥沙来源辨别,复合指纹法具有较好的适用性。     

新构造运动对黄土高原环境变迁的影响

新构造运动是黄土高原区域环境变迁的主导性因素。25Ma以来青藏高原的阶段性强烈隆升,导致了东亚季风气候的形成和加强,黄土高原乃至整个西北地区气候向干旱化趋势演化。黄土高原及其周边地区的阶段性隆升或沉降与气候演化的共同作用,导致了黄土堆积沉积的跳跃式阶段性扩展。黄土高原的地貌演化可以黄河水系的诞生为界限(1.67～1.43MaB.P.)划分为二个阶段:古湖泊低地阶段和高原河流阶段。     

黄土高原全新世以来土壤侵蚀强度的定量分析初探

黄土高原全新世以来可划分出5个侵蚀阶段,其起始年龄分别为11,7.0,0.7,0.3,0.15kaBP。根据高原现代河流沉积物的粒度组成、河流输沙量、径流量和年降水量等数据建立了各个指标的回归方程。根据各方程和全新世不同时期阶地沉积物的实测数据,计算了各个阶段的平均古侵蚀强度和流域输沙量。结果表明,不同时期水土流失的主要控制因素是不同的:在11000～7000aBP时期以构造活动因素为主,在7000～2000aBP期间以气候因素为主,在2000～700aBP和300aBP以来以人为活动因素为主,而在700～300aBP是构造活动、气候变迁和人类活动的共同作用因素。自然因素的突变作用一般大于人类活动的作用,而现代人类活动的加剧程度大约是自然侵蚀强度的45.5%。     

水土流失社会经济因素作用机制分析

<正>严格地讲,在一定的相对稳定的地质时期内,水土流失受控于两种外力的作用,即涉及气候、地貌、植被、土壤等自然因素的外营力和人类活动.实际上,人类活动并不像地表径流等外营力那样直接参与侵蚀过程的发生,但人类活动的结果使水土流失过程发生了改变,使自然侵蚀过程大大加速.研究表明,在现代地质和气候未发生显著变化的情况下,人为活动特别是人为作用造成的天然植被的破坏是黄土高原现代水土流失加剧的根本原因;黄土高原土壤侵蚀的速率已由唐代以前7.9%的自然侵蚀速率上升到今天的25%.50年代我国的水土流失面积为153万km~2,1992年公布的遥感技术普查结果是水蚀面积179.4万km~2,40年来已治理53万km~2.也就是说,若不考虑其他原因,40年来以人类活动为主要原因的水蚀面积扩大了79万km~2.因此,人类不合理的社会经济行为是现代加速侵蚀的主导因素.     

未完全解冻层对黑土坡面降雨侵蚀的影响

春季解冻期土壤侵蚀受未完全解冻层影响较大,以东北黑土为研究对象,通过室内降雨模拟试验,分析未完全解冻层对土壤侵蚀总量及侵蚀速率的影响.结果表明:在所选水平内,低含水率黑土侵蚀总量随着初始解冻深度增加而减少;高含水率黑土在h=10mm水平上侵蚀总量最大;侵蚀速率均呈现先增大后减小的变化趋势,在20min降雨时间内,总会出现一个侵蚀速率峰值,不同初始解冻深度峰值出现时间并不完全相同;当h=5mm和h=10 mm时,未完全解冻层阻水作用都比较明显,侵蚀量差异主要在试验初始阶段,也就是说,土壤含水率只是在试验最初阶段起着一定作用,随着入渗量增多,土壤逐渐达到饱和,二水平之间侵蚀量差异较小,相反这一阶段未完全解冻层隔离作用被充分体现.     

黄土高原主要树(草)种热值试验

能源林主要是生产热能,树（草）种燃烧值的高低,是评选能源林树（草）种的重要指标。通过对黄土高原29种树（草）种燃烧值的测定表明,木本植物的燃烧值大于草本植物,这种能量差异主要是草本植物含有较多的灰分,结构物质纤维素含量较高,木本植物灰分含量较低,脂类物质相对较多。同时发现10种树种的热值随着年龄的变化多以5年生时的热值为最高,这对确定树种的平茬期,在生产上具有重要意义。