东北漫岗黑土区防护林带分布对浅沟侵蚀的影响

东北漫岗黑土区坡耕地浅沟侵蚀非常严重,防护林带体系作为坡耕地的重要组成部分,势必会对浅沟侵蚀过程产生影响。本文以漫岗黑土区黑龙江鹤山农场典型小流域为研究对象,基于Quickbird高精度遥感影像和数字高程模型,结合实地调查结果,对小流域内防护林带的分布规律和浅沟侵蚀规律进行了分析,并探讨了防护林带布局对坡面浅沟侵蚀的影响。结果表明:在横坡耕作的坡面上,临界汇水区范围内林带的个数与临界坡长、临界汇水面积呈显著正相关,即增加林带个数、减小林带间距可以增大临界坡长和临界汇水面积,而研究区防护林带间距过大,大于该区浅沟发生的临界坡长,并且防护林带间断有利于浅沟的发育;同时,坡耕地垄向由于受到防护林带影响而与其走向一致,使垄沟笔直穿过低洼水线,形成局部顺坡垄,间接诱发浅沟侵蚀。因此,通过增加横坡耕作坡面上防护林带个数、缩小林带间距、加强林带的管护和更新,同时对不合理的防护林带进行必要的调整,才能有效防治坡面浅沟侵蚀。     

坡耕地紫穗槐等高灌木带试验初报

<正> 陡坡耕地是三峡库区水土流失的主要泥沙来源,修建石坎水平梯田,面临资金投入不足,石料来源有限等困难。在坡地上种植等高灌木林带,投入少,操作技术简单,土地利用率高,拦沙效果好,是控制坡耕地土壤侵蚀的有效方法。为定量分析等高灌木带的拦沙效果,选择活篱笆树种,笔者对秭归县1984年在坡耕地上试验种植的紫穗槐等高林带进行了调查分析。     

红壤丘陵区坡长对作物覆盖坡耕地土壤侵蚀的影响

坡长对坡耕地土壤侵蚀的影响随雨强的不同而变化,为解决南方红壤丘陵区坡耕地水土流失问题,该文采用野外人工模拟降雨的方法,研究了南方红壤丘陵区作物覆盖坡耕地上不同雨强下坡长对其土壤侵蚀的影响,并探讨了侵蚀增强的临界雨强和设置水土保持措施的合理坡长,结果表明:产沙量随坡长延长整体呈增大趋势,但存在一定的波动,二者的关系可用幂函数(决定系数0.84)表示。坡长延长相同长度时,产沙量不呈比例增加,但每隔4 m产沙量增量有减少的趋势,且径流侵蚀产生的泥沙中主要为粒径0.002~0.02 mm的粉粒及粒径0.002 mm的黏粒,加剧了耕地土壤粗化,因此,可每隔4 m设置水土保持措施,有效减少坡耕地水土流失。坡面径流侵蚀产沙量随着雨强的增大而增加,坡长越长,产沙量随雨强增加速度越快,二者呈幂函数关系(决定系数0.76),60 mm/h是红壤丘陵区侵蚀增强的临界雨强;雨强、坡长与产沙量均呈正相关关系,且雨强对坡耕地产沙量的影响较坡长大。对不同雨强下坡长对作物覆盖坡耕地土壤侵蚀的影响研究,可以为南方红壤丘陵区坡耕地水土流失的治理提供一定的理论依据。     

川中紫色丘陵坡耕地细沟发生临界坡长及其控制探讨

细沟侵蚀是坡面土壤侵蚀的主要形式之一,是介于片状侵蚀与沟道侵蚀之间的一种侵蚀类型,细沟一旦发生,坡面侵蚀量将成倍增加.由于细沟侵蚀的发生需要一定的坡长来汇集径流,对于某一坡度的地块,一次暴雨中细沟总是表现在一定的坡长处发生,这一坡长称为细沟发生的临界坡长.在细沟发生的临界坡长处采取措施控制细沟的发生将大大降低坡耕地水土流失量.通过人工降雨试验发现:细沟发生过程分为片蚀为主阶段、跌坎发育阶段、细沟侵蚀为主阶段和雨后径流侵蚀阶段,紫色土坡耕地细沟的发生以坡面跌坎的贯穿为标志;10°、15°、20°、25°坡耕地细沟发生的平均临界坡长分别为6.25,4.19,2.77,1.60 m;细沟发生临界坡长与坡度呈二次抛物线关系.在人工降雨试验基础上,总结了以控制细沟发生为核心的"大横坡+小顺坡"耕作模式,通过构建横坡截流沟分割地块,实施有效的拦截径流,减少坡面侵蚀泥沙.     

黑土区坡耕地治理措施的配置

坡耕地是我国耕地资源的重要组成部分。加快坡耕地综合治理是控制水土流失、保障国家粮食安全的必然要求。以黑龙江省依兰县双兴项目区为例对黑土区坡耕地治理的各项措施的配置及治理技术的发展进行了探讨。对坡耕地的治理措施主要采取水平梯田,坡式梯田,在坡耕地的坡上林地交接处采取截水沟来分散坡上来水对坡耕地土壤的侵蚀;对于坡耕地中的侵蚀沟治理措施主要配置跌水、谷坊和削坡等工程,从而达到防止侵蚀沟切割,剥蚀坡耕地土层的效果。有关对坡耕地治理后期的商榷,需加强治理措施的管护,加强水土流失监测和效益监测,并推广秸秆还田、增施有机肥、深松耕法等措施,通过技术支持,增加农民收入。     

地形因子对紫色土坡耕地土壤侵蚀作用的试验研究

地形因子在坡耕地土壤侵蚀过程中起着重要作用,重庆市紫色土坡耕地的地形具有坡度陡、坡长短的特点。该文采用野外人工模拟降雨方法研究了不同地形因子条件下紫色土坡耕地的产流产沙特征,结果表明:(1)径流输沙率过程与雨强变化表现为具有一定相关性和一致性的动态响应过程,随着坡长增加,产流量增加很快,4m坡长的产流量约为2m坡长的2.7倍;在20.6°坡度以下,随着小区坡度增大,产流量以接近直线的关系增长,在20.6°时产流量增加到最大。(2)相同坡长小区不同降雨条件下的产沙量存在一定波动性,相同坡度和降雨下4m坡长小区的产沙量约为2m小区的1.3倍,经推导,4m坡长坡耕地径流输沙率大致为2m坡长的0.48倍。(3)在相同坡长条件下,坡度与土壤流失量可拟合为二次多项式关系,紫色土坡耕地土壤侵蚀的临界坡度约为22°。研究成果可为重庆市三峡库区坡耕地水土流失量预测和坡耕地综合整治提供参数和依据。     

坡度对坡面侵蚀产沙响应的研究

坡度是影响坡面土壤侵蚀的重要因素,在一定条件下,坡面土壤侵蚀随着坡度的增大而增加,但存在一个临界坡度,当超过这个坡度后,坡面土壤侵蚀量反而随着坡度的增大而减少。国内多数学者认为这个临界坡度介于25°~29°之间,这对我国25°以下坡耕地水土保持措施的配置以及超过25°坡耕地退耕还林还草计划的实施具有一定的理论指导意义。在坡面上不同坡度范围内配置合适的水土保持措施可以削弱坡度对坡面土壤侵蚀强度的影响,即在缓坡上实施保护性耕作措施,在25°以下坡耕地合理布设水平梯田及植物篱,25°以上的坡耕地实行退耕还林还草,可以有效地控制坡面土壤侵蚀的发生,促进坡耕地的可持续利用和改良。     

试论等高灌木带在陕北丘陵区生态环境建设中的作用

陕北黄土丘陵区的水土流失问题举世瞩目 ,而坡耕地的水土流失尤为严重。资料表明 ,配置合理的等高灌木带具有较强的保持水土效益 ,其径流削减率在 3 0 %以上 ,泥沙削减率在 5 0 %以上 ,可增加坡耕地植被覆盖度 15 %～2 0 %,在峁坡上能很快形成林网 ,大大改观坡耕地长期植被稀疏、生态环境恶化状况。因此 ,大面积推广等高灌木带措施 ,对加快坡耕地治理速度 ,控制坡耕地水土流失 ,有效增加坡耕地植被 ,具有一定现实意义。     

坡耕地垄作区田水土保持效益的研究

黑龙江省的耕地约有５０％是坡耕地，在顺坡垄作改变为横坡垄作以后，减轻了水土流失，但由于微地形的起伏变化，垄向仍然存在着一定的坡度，遇较大降雨仍能产生较强的水土流失。为此，探索一条防治坡耕地水土流失更为有产的途径是发展农业生产，改善生态环境的迫切需要，该文采用天然降雨和人工降雨方法对本课题组由数学模型所确定的最佳土挡间距进行了充分验征。结果表明：大豆增产１４．５％－２２．８％，玉米增产１６．２％－１     

长江上游重点水土流失区陡坡耕地的出路

长江上游重点水土流失区坡耕地面积５４９１ 万ｈｍ２ ,占耕地面积的６２８ ％ ,其中＞ ２５°的陡坡耕地约占坡耕地面积的１／５ 。坡耕地全部退耕还林影响群众生活,而且可能会加剧冲沟侵蚀。宁南县将一些２５°～３０°的陡坡地集中连片改造为梯地,并配套有较完善的坡面水系工程,不但有效防治了水土流失,而且作物产量和产值大幅度提高。因此,长江上游重点水土流失区＞ ２５°的陡坡耕地退耕还林工作不能一刀切。光热条件好、人多地少的地区,可以将２５°～３０°的陡坡地集中连片改造为梯地,配套完善的坡面水系,以取得良好的生态、社会、经济效益。     

干旱半干旱区落叶期农田防护林防风效果的风洞试验研究

探究落叶期不同结构乔灌木农田防护林带的空气动力学特征,合理配置林带结构对于减轻风季(10月-翌年5月)干旱、半干旱区农田土壤风蚀灾害具有重要意义。该研究利用风洞模拟技术,以"2行1带"式乔灌木林带为研究对象,按照1:100的缩尺比例,设计了不同疏透度、不同行距的林带模型,分析不同结构林带的风速廓线、防风效能和有效防护比,揭示落叶期不同结构林带空气流场特征和防风效果。结果表明:乔、灌木林带对空气流场垂直结构产生了不同影响,乔木林带对气流具有分层作用,风影区位于林带后5倍树高处(5H),灌木林带对气流具有抬升作用,风影区紧邻林带;疏透度较低的林带风速削弱作用更明显,疏透度45%、58%的乔木林带主要防风效能区间分别为20%～25%和15%～20%,疏透度36%、54%的灌木林带主要防风效能区间分别为10%～20%和5%～15%;在疏透度相近的条件下,行距对乔木林带防护效果的影响较小,在相同防风效能下不同行距乔木林带的累积有效防护比相差不到5个百分点,行距对灌木林带防护效果能产生较明显的影响,4cm行距灌木林带相比2.5cm行距林带在相同防风效能下的累积有效防护比高18～25个百分点;本研究中,乔木林带和灌木林带最优配置均为低疏透度(乔木45%、灌木35%)宽行距(乔木6 cm、灌木4 cm)模式。因此,在干旱、半干旱地区构建农田防护林带时,应当充分考虑林木落叶期的结构特征,针对乔木、灌木各自的特点有针对性地进行搭配,在合理的林带疏透度范围内,适当增大林带行距,以提高林带的防风能力,保障林木的健康生长。     

坡耕地土壤侵蚀研究进展

论述了坡耕地土壤侵蚀的机理、研究方法及防治措施 ,分析了坡耕地泥沙、径流、养分流失的特征及影响因素 ,认为坡耕地是水土流失的主要来源 ,在整个生态环境建设中具有重要地位。目前国内外研究多偏重于坡面水土流失特征的描述和控制坡面水土流失、提高土壤肥力的效果等 ,研究方法以定性和统计分析为主 ,在坡耕地水土流失机理、养分流失所造成的面源污染、坡面流失定量预测模型以及控制措施与坡面的相互作用等方面还需作更深入的研究。     

暴雨条件下黄土高原长陡坡耕地细沟侵蚀特征

细沟侵蚀是黄土高原坡耕地侵蚀的重要形式,已有的坡耕地细沟研究成果主要集中于裸土细沟侵蚀特征及其发生机制的小区或水槽试验,极端暴雨条件下细沟侵蚀观测很少,对于田间细沟侵蚀的预报仍然缺少实用的方法。该研究旨在基于实地测量数据,分析极端暴雨条件下黄土高原长陡坡耕地细沟侵蚀特征。2017年无定河流域"7.26"暴雨后,在暴雨中心附近选择15个样地进行细沟侵蚀测量,结合Google影像和无人机航拍影像,调查分析不同类型坡耕地细沟侵蚀特征。研究结果表明:1)暴雨条件下坡耕地是坡面细沟侵蚀的主要地类。长陡坡裸露坡耕地侵蚀模数为22 478 t/km~2,坡长20 m时,约为种植作物的平作坡耕地的1.5倍,且坡长越长,差异越大。等高垄作能够有效减少细沟侵蚀。撂荒坡耕地细沟侵蚀模数仅为裸露坡耕地的12%,草地未发现细沟侵蚀。2)幂函数可以很好地拟合细沟侵蚀模数与坡长的关系,裸露坡耕地坡长指数为0.831。暴雨强度越大,坡长指数也越大。3)上坡来水在坡耕地上造成了严重的细沟侵蚀,与地块上承接的降水相比,上坡来水对细沟侵蚀的影响更大。坡面浅沟汇水明显减小细沟侵蚀强度,浅沟发育程度越高,细沟侵蚀强度就越小。该研究可为估算黄土高原丘陵区不同类型坡耕地的细沟侵蚀提供重要参考。     

北方土石山区坡面水土流失特征研究

[目的]揭示北方土石山区坡面水土流失规律，为山区土壤侵蚀防治和生态建设提供科学依据。[方法]利用1988—1991年坡面径流小区观测数据，运用统计和相关分析等方法，对不同下垫面条件下坡面水土流失特征进行了分析，并探讨了坡面径流深度、土壤侵蚀模数、土壤入渗率与有效降雨量、平均降雨强度、降雨历时、降雨等级的关系。[结果](1)在5°08′～24°08′坡度范围内，坡面径流深度随坡度增加逐渐减小，土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡度增加逐渐增大；(2)在2.18～33.19 m坡长范围内，坡面径流深度随坡长增加逐渐减小，土壤侵蚀模数和土壤入渗率随坡长增加呈现先增后减的变化趋势，存在临界坡长；(3)随着植被覆盖度增加，坡面径流深度、土壤侵蚀模数迅速减小，土壤入渗率逐渐增加；裸地的坡面径流深度和土壤侵蚀模数显著高于30%植被覆盖度坡面，但植被覆盖度由30%增加到60%,90%时，坡面水土流失过程的影响差异并不明显，说明在水土流失治理中存在临界植被覆盖度；(4)坡面径流深度、土壤侵蚀模数主要受到有效降雨量和平均降雨强度影响，且均呈显著正相关；而土壤入渗率主要受到平均降雨强度和降雨历时影响，与平均降雨强度...     

地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究

[目的]通过对贵州喀斯特高原山地、盆地和峡谷3种典型地貌单元水土流失机理的研究,揭示坡度、坡长、坡形、坡位、坡向和微地形等地形因子对区域水土流失的影响,为综合防治喀斯特地区水土流失提供理论依据。[方法]基于标准径流场监测和侵蚀基线法对3种地貌单元进行多年水土流失监测,运用Excel和SPSS统计软件对数据进行分析。[结果]坡度是最直接影响坡面水土流失的态势因子,土壤侵蚀量是随坡度增加而增大,25°为临界坡度;喀斯特坡面的坡长对水土流失的影响并不明显;坡形通过坡位和坡向来影响水土流失,坡位对水土流失的影响规律表现为:坡面下部坡面中部坡面上部,向阳坡的土壤侵蚀大于背阴坡;微地形对水土流失的影响非常明显,凸出地段常被侵蚀,凹陷带常形成堆积。[结论]影响喀斯特地区水土流失的机理是多种因素联合作用,地形因子相互影响共同控制着喀斯特坡面水土流失的发生与变化趋势。     

三峡库区皇竹草植物篱对坡面土壤分形特征及可蚀性的影响

基于土壤颗粒分形维数及EPIC模型研究定植皇竹草植物篱,对三峡库区坡耕地土壤分形特征及土壤可蚀性的影响作用。结果表明：植物篱对坡面土壤粘粒的拦截作用显著,粘粒在篱前富集含量升高;土壤分形维数与土壤砂粒含量呈负相关,与粉粒、粘粒含量呈正相关,总体上表现为：粘粒〉砂粒〉粉粒,土壤颗粒分形维数值受细颗粒含量的影响作用显著;土壤可蚀性K值与土壤砂粒含量呈极显著的正相关,相关系数为0.870;与土壤粉粒含量、粘粒含量、有机碳含量、团聚度及土壤颗粒分形维数呈负相关,相关系数分别为-0.538,-0.739,-0.603,-0.486,-0.538;有机质及粘粒含量的高低是反映库区土壤抗侵蚀能力强弱的有效指标。皇竹草植物篱带间距对三峡库区坡耕地土壤颗粒分形特征及可蚀性的影响作用总体上表现为：4.5 m带间距〉5.5 m带间距〉7.5 m带间距。库区10°坡耕地篱带间距布设在6 m以内时,植物篱对改善坡面土壤分形特征、降低坡面土壤可蚀性、控制农业面源污染的作用最显著。     

晋北风沙特点、防风林带结构及效益

晋北风沙区防风林带结构不合理、效益低下,风沙严重地段土壤风蚀量可达120～135 m3/hm2.为对防风林带的设计提供理论支撑,研究在分析晋北害风发生规律、风沙性质和表层土壤机械组成的基础上,通过建立数学模型对防风林带设计的关键因子进行研究.结果表明:(1)晋北风沙区距地面1 m高的起沙风速为3.2 m/s,全年1 m高度92.1%害风风速为3.2～6.4 m/s,且集中出现在10月至翌年5月.(2)影响防风林带效益的主导因子为林带疏透度,晋北风沙区林带疏透度为0.3时,林带的有效防风距离最大,可达到林带高度的13.8倍.(3)以新疆杨、合作杨、油松和樟子松为主要树种营建防风林带时,林带最大间距分别为221,193,83.110 m.(4)晋北风沙区害风具有分散性.害风风力率能综合体现害风出现的频率和强度,害风风力率最大时的林带走向为防风林带最佳走向.     

陇南山区农林复合模式划分与种植结构研究

甘肃省陇南坡耕地占总耕地面积的80.15%。坡耕地及不合理的耕作方式是造成水土流失的主要原因之一,在山坡地及梯田中进行农林复合栽培,可提高土地产出率,有效防治水土流失。根据生产方式和栽培结构将陇南山区农林复合栽培的模式种类划分为林药复合、林粮间作、田间地埂利用、果菜种植、特种林粮复合、庭院经营、小流域综合治理、林草复合等8种农林复合栽培模式,以便在坡改梯、退耕还林等生态工程中较好地应用复合农林业技术。     

东北黑土区防护林带对土壤水分影响的研究

对森林土壤水分的研究是揭示森林生态系统功能、评价森林环境综合效益的基础。以黑龙江嫩江九三农星分局鹤山农场鹤北流域2号小流域的横坡林带和8号小流域的顺坡林带为研究对象，系统研究了林带对土壤水分动态变化过程、土壤水分剖面特征、两侧农地土壤水分的影响。结果发现，林带对土壤水分动态和剖面特征没有显著影响．但剖面最大水分出现的深度大于周边农地。受林带拦截径流、林带遮阴等影响，林带上下坡和左右侧的土壤水分存在一定的差异。受林带及草被蒸腾耗水和降雨截留等因素的综合影响。林带边缘及林带内土壤水分明显小于林带周围的农地。     

三峡库区坡面农林复合结构对土壤养分分布的影响

通过对三峡库区迎江坡面５种已持续经营１５年以上的代表性农林复合结构类型的土壤养分状况的监测,研究不同农林复合结构对土壤养分分布的影响。从坡项至坡脚,农林复合结构类型分别为：坡耕地－经济林－林地、林地－经济林－坡耕地、经济林－坡耕地－林地、林地－坡耕地－经济林、林地－经济林－梯地。测定了土壤全Ｎ、全Ｐ、全Ｋ、水解Ｎ、速效Ｐ和有机质,通过分析得出：林地－经济林－梯地、经济林－坡耕地－林地两种结构具有较