不同植被恢复类型枯落物储量及持水性分析

采用实地调查测试方法,分析退耕地不同植被恢复后基于人为经营和自然更新下林地枯落物状况。结果表明,退耕还林近5年苦竹+扁穗牛鞭草植被恢复类型林地枯落物储量达8.663 6 t/hm2,桦木+扁穗牛鞭草和杂交竹+扁穗牛鞭草林地枯落物量分别为1.953 2和1.997 8 t/hm2,此量已接近森林植被类型的枯落物储量,与原农耕地经营模式存在质的区别;退耕地枯落物最大持水深分别达到3.681 9、0.747 6和0.659 5 mm,已经相当于部分常绿阔叶林的枯落物储水量,初步显示退耕还林后植被系统的结构优势和系统水土保持效益的发挥。     

不同类型植被恢复土壤入渗性研究

[目的]探讨土壤—植被系统涵养水源的能力。[方法]在退耕地上定位安装渗透筒,测定不同植被恢复后土壤入渗性能。[结果]不同植被恢复类型土壤入渗性能存在显著差异,以苦竹+牛鞭草植被类型土壤初渗率和稳渗率最高,相比农耕地已初显植被恢复重建生态的功效;而桦木+牛鞭草、杂交竹+牛鞭草植被恢复类型土壤入渗率与农耕地无显著差异,短期内这2种植被恢复对土壤结构的改良效益尚不明显。[结论]退耕还林对土壤结构系统的改良与植被类型的不同有较大关系,也将会是一个较长时间的过程,同时还需加强土壤—植被生态系统的管理才能实现。     

川西低山区几种林(竹)-草复合经营模式水土保持能力对比研究

通过坡面人工径流小区的定位观测,对川西低山区2003年几种林(竹)-草复合经营模式与农耕地的产流产沙特征及养分流失情况分析与比较,结果表明:①植被类型及土地经营利用方式的不同对径流特征及产沙量有很大的影响,苦竹+牛鞭草模式在3年后所表现的生态效益优于其他模式;②由于川西低山区强降雨主要集中在7、8月份,此两月各模式与农耕地的产流产沙量均达各自全年总量的70%以上。在此两月保持林地覆盖物特别是林下的枯落物或地被物能显著减少水土流失;③坡地上的纯牧草地或林(竹)草模式林分郁闭度较低时,刈割牧草的时间对水土保持是至关重要的因素;④苦竹+牛鞭草模式的养分流失量最少。各模式内均以全K流失量最多,全N次之,全P最少。     

头塘小流域退耕地不同植被恢复模式坡面径流和产沙特征分析

建立坡面径流观测场,对头塘小流域退耕还林中几种不同植被恢复模式的径流量、产沙量进行了定点观测。结果表明:不同植被恢复模式、不同坡度等级、两者的交互效应对坡面径流系数、产沙量影响均比较显著。乔灌草模式在产沙量、径流系数方面均为最小,其水土保持功能最大,其次为灌草模式。随着坡度的增大,径流系数与产沙量均有增大趋势。进一步研究和完善乔灌草的生态经营技术体系,提高该类退耕种植植被恢复模式的调蓄降雨能力,对指导退耕还林及植被经营有重要的意义。     

滇中高原不同植被的蓄水保土效应及对土壤有机碳的影响

【目的】研究滇中高原不同植被的蓄水保土效应及对土壤碳库的影响,为当地的植被建设与小流域综合治理提供科学依据。【方法】采用标准径流小区观测法,于2006-2012年在云南省玉溪市尖山河小流域,对云南松次生林、云南松-蓝桉人工林、灌草丛及坡耕地小区的坡面产流、产沙情况和土壤碳库变化进行观测。【结果】1)灌草丛小区和云南松次生林小区的减流率分别为91.87%和91.61%,云南松-蓝桉人工林小区的减流率为77.45%。灌草丛、云南松次生林和云南松-蓝桉人工林的减沙率分别为99.17%,98.76%和96.45%。2)5-10月4种不同类型植被小区的径流量占全年径流量的83%以上,土壤侵蚀量占全年土壤侵蚀量的90%以上。3)与坡耕地相比,3种不同类型植被小区的表层(0~20cm)土壤有机碳含量增加幅度为42.27%~108.19%,土壤碳储量增加幅度为55.53%~145.27%。4)相关分析结果表明,蓄水减流效应与土壤碳库指标总体存在着显著的正相关关系。【结论】灌草丛小区和云南松次生林小区蓄水减流效益显著,3种不同类型植被的保土减沙效益表现为:灌草丛云南松次生林云南松-蓝桉人工林;5-10月为当地水土保持的关键期;3种不同植被均具有增加土壤碳库的作用;有效的蓄水减流可明显增加土壤有机质含量。     

纳帕海高原湖泊湿地面山不同地类坡面径流产沙特性研究

 为了探索纳帕海高原湖泊湿地面山不同地类的水土流失规律,采用坡面径流小区观测法,对坡面不同地类的产流与产沙特性进行了研究。结果表明：天然次生林和荒草地有较好的调节径流和减少土壤侵蚀的作用,坡耕地的产流量分别是二者的3.6倍和2.7倍,产沙量分别为二者的13.8倍和6.7倍;云杉人工幼林地的产流产沙量分别比坡耕地减少42.2%和81.2%。不同地类的坡面产沙量均随径流量的增加呈线性增加,且坡耕地显著相关。人工林不宜树种单一,乔灌草结合的空间配置方式是水土保持防护林营造的目标和方向。     

香格里拉不同植被类型坡面产流产沙试验研究

运用坡面径流泥沙小区定位观测方法,对香格里拉脆弱生态区的4个不同植被类型坡面小区产流产沙特征进行了对比研究。结果显示,4个小区的产流量大小顺序为：人工林小区〈自然恢复小区〈草地小区〈坡耕地小区;产沙量大小顺序为：自然恢复小区〈人工林小区〈草地小区〈坡耕地小区。自然恢复小区和人工林小区有较好的水土保持的作用;产沙量与产流量之间的线性关系显著,相关系数达到0.9329以上。     

降雨对不同坡比边坡产流产沙过程的影响

为了给侵蚀沟植被边坡防护提供理论基础,通过野外径流小区试验,观测次降雨对1:1.5和1:1.2坡比边坡7种植被配置产流产沙的过程特征。结果表明：产流量主要随降雨量变化,大于其受植被影响,产沙量主要集中于前期强降雨,15 mm雨量为阈值,高于15 mm雨量产沙量大幅度增长,植被生长后期产沙极少;不同时间段次降雨减流减沙优势植被配置不同,紫花苜蓿草种前期减流减沙效果好,无芒雀麦和早熟禾草种后期减流减沙效果好;坡度变陡,产流量随植被生长由相近逐渐提高,产沙量只在强降雨下明显升高。在侵蚀沟陡坡防护时紫花苜蓿混播比例要高,提高前期对强降雨的承受能力。     

百喜草在退耕坡地种植中的水土保持效应及养羊效果

为弄清百喜草在退耕坡地种植中的综合效应,采用针刺样点法测定植被覆盖度,小区径流池观测地表径流和土壤侵蚀量等方法,研究了百喜草在退耕坡地种植中的水土保持效应及其养羊效果。结果表明:种植当年,百喜草草丛高度、鲜草产量和植被覆盖度分别达15.63cm、2 567.45kg/667m2和95.62%;种植第3年,鲜草产量和植被覆盖度均较当年有所提高,分别为2 896.24kg/667m2和99.23%;而多年生黑麦草及其混播组合与百喜草相比,各项指标均有不同程度下降;与撂荒坡耕地相比,地表径流和土壤侵蚀量分别降低47.54%和93.25%;百喜草饲养山羊,平均日增重133.5g,其屠宰率和净肉率也较高,每只羊净收入达40.36元。退耕坡地种植百喜草不仅可减少水土流失,而且可长期收获饲草,有利于发展生态草地畜牧业。     

西南喀斯特地区不同覆被下产沙、产流特征分析——以贵州省关岭县为例

为了揭示西南喀斯特地区不同覆被下产沙、产流特征,选取贵州省关岭县典型喀斯特地区为研究对象,利用不同覆被下野外径流小区径流和泥沙观测数据与降雨特征资料,开展喀斯特地区不同覆被下产沙、产流特征研究。结果表明:研究区年降水总量1 039.7 mm、降雨时间183 d,降雨多以小雨形式产生,并计算得出侵蚀性降雨总量占50%左右;各径流小区坡面产流产沙特征与降雨的年内分布密切相关,相关性以经果林最大,水保林次之,撂荒草地最低;不同植被覆盖下降雨的产流产沙特征差异显著,以灌木为主的水保林减沙减流效果明显,其坡面产流产沙明显低于经果林和撂荒地;3种覆被方式下产流量与产沙量相关性较好。     

黄土高原森林植被水土保持功能研究

分析了森林植被不同层次对降水影响所引起的径流量、径流能量和径流的挟沙能力及其减小的效应。研究得出：植被保持水土主要是由其不同层次同时连续消耗径流量所致；不同的效应叠加使土壤侵蚀量急剧减小，实现了植被保持水土功能的充分发挥。     

晋西黄土区不同植被格局坡面产流产沙特征

  目的   研究不同植被格局对坡面产流产沙特征的影响,为黄土高原水资源匮乏地区坡面水土保持植被格局的优化配置提供依据。   方法   采用野外模拟降雨试验,测定5种植被格局（2种块状镶嵌格局、横条带状格局、顺坡带状格局和裸地格局）的产流产沙特征及土壤入渗特征,探讨坡面不同植被格局和破碎度对产流、产沙、入渗的影响。   结果   （1）植被具有良好的蓄水减沙效益,植被的减沙效益为47.44% ~ 91.67%,蓄水效益为25.67% ~ 62.94%,植被的减沙能力强于蓄水能力。（2）植被格局对坡面的产流产沙量均有显著性影响（P < 0.05）,试验所设置的几种格局的蓄水减沙效益依次为:块状镶嵌格局 > 横条带状格局 > 顺坡带状格局。块状镶嵌格局水土保持效果最佳。（3）不同植被格局的产流过程均呈现“快速上升—相对稳定”的趋势,植被格局有助于延迟坡面径流峰值的出现时间。（4）植被斑块的破碎化指数与侵蚀产沙呈反比,植被斑块破碎化程度越高,侵蚀产沙量越低,蓄水减沙效益越好。（5）不同植被格局的入渗系数为:块状镶嵌格局 > 横条带状格局 > 顺坡带状格局 > 裸地,Horton模型对不同植被格局土壤入渗的拟合效果较好。   结论   通过以上研究发现,块状镶嵌格局的蓄水减沙效益明显优于裸地和顺坡带状格局,因此在水资源有限的黄土区,可以采取植被与裸地交替分布的方式种植植被,以达到蓄水、减沙效益最大化。      

坡耕地不同水土保持措施对径流泥沙与土壤碳库的影响

自然降雨条件下,采用标准径流小区法,研究了迤者小流域不同水土保持措施试验区水土流失和有机碳的流失特征.结果表明:(1)泥沙作为土壤有机碳流失的重要载体,导致泥沙结合态有机碳的流失量占总有机碳流失量的82.0％以上,最高达97.33％;(2)与裸露荒地(CK)相比,坡面林草措施和等高反坡阶措施均具有一定的蓄水减流和保土减沙效应,其减流率分别为94.47％、61.70％,减沙率分别为94.81％、64.80％;(3)与CK相比,2种坡面措施均具有减少土壤有机碳储量损失的作用,并在一定程度上减缓了土壤有机碳库的负效应.雨季前后,CK坡面小区有机碳储量的减少率达14.39％,明显高于林草坡面3.83％的减少率和反坡水平阶坡面6.25％的减少率.因此,坡面水土保持措施的实施通过改变下垫面及地表微地形,减少坡面径流及径流所携带的泥沙与养分元素,进而减少坡耕地有机碳的输出.     

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象,在不考虑林冠层作用的条件下,于2006—2007年用人工降雨方法,以地表径流和土壤侵蚀为指标,研究不同植被条件下地表的产流产沙状况,并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨,以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大,白桦山杨林的减流减沙功能最好,落叶松林次之,油松林最差;② 6种植被的水土保持功能不同,差别较大,产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林,油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍;③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大,随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加;④ 降雨季节不同,产流量也不同,主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率;⑤对于荒草坡地,产流量与坡度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和降雨量相关性较大;对于森林植被,产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。      

黑麦草对黄土坡面降雨产流产沙过程的影响

为研究草地对土壤侵蚀过程的影响,选用黄绵土人工种植草地,采用室内模拟降雨试验研究黑麦草不同覆盖度（0、25%、50%和75%）对3种降雨强度（60、90和120 mm/h）坡面产流产沙过程的影响。结果表明：黑麦草覆盖可以显著减小侵蚀产沙。在坡面土壤预饱和的条件下,坡面产流、产沙与时间呈线性关系;累计产流量随降雨强度线性增加;同一降雨强度条件下,草地覆盖度对累计产流量影响不显著;草地坡面水流含沙量、输沙率、次降雨产沙量均随覆盖度增大而降低,随降雨强度增大而增加;3种降雨强度条件下,无黑麦草覆盖坡面水流含沙量差异不显著,次降雨产沙量和输沙率随着降雨强度的增加而增大。研究结果可为土壤侵蚀预报模型建立及水土保持措施的制定提供理论参考。     

高速公路边坡不同乡土灌木建植模式的产流·产沙特征研究

[目的]优化和筛选出具有较好水土保持效益的乡土植物以供乡土植物灌木化建植所选用。[方法]以川中丘陵区遂资眉高速公路为例,以路线规划植物调查结果排序为基础,筛选出慈竹、黄荆、马桑3种乡土灌木和狗尾草、芒、艾3种乡土草本植物。采用人工模拟降雨试验研究了不同配置模式和种植配比试验小区在恒定雨强(20 mm/min)下的产流、产沙特征。[结果]不同配置模式在恒定雨强下均表现出优于对照组的水土保持效益,产流水时间推迟1'～4'05″,产沙量分别减少6.56～33.86 g;各配置模式间恒定雨强降雨20min后产流、产沙总量差异显著,黄荆+狗尾草模式产流、产沙总量最低,分别为1 700 ml和60.71 g;马桑+艾产流、产沙量最高,分别为1 920 ml和84.02 g。[结论]在边坡条件、播种量等建植条件与建植措施一致的条件下,川中丘陵区乡土植物黄荆和狗尾草组合可显著提高高速公路的边坡水土保持能力。     

模拟降雨条件下林下枯落物层减流减沙效应

通过室内模拟降雨试验,研究了不同坡度、雨强条件下枯落物覆盖对坡面产流过程和侵蚀过程的影响。结果 表明:1)枯落物单位面积生物量越大,坡面产流越迟,并且枯落物覆盖延迟地表径流产生的作用在30 mm/h 雨强下 较60 mm/h 更为突出;2)坡面总径流量随枯落物单位面积生物量增大而减小,30 mm/h 雨强下减少率在4.8% ~ 54.8%之间,60 mm/h 雨强下减少率在4.2% ~ 26.8% 之间,30 mm/h 雨强下枯落物的减流效应要优于60 mm/h 雨 强;3)坡面产沙率和总产沙量均随枯落物单位面积生物量的增大而减小,当枯落物生物量为50 g 时,坡面的总产沙 量相比裸坡可降低56.2% ~68.0%,枯落物生物量达到200 g 之后坡面总产沙量相比裸坡能降低92.2%以上,即使 在60 mm/h 雨强下枯落物层仍能发挥良好的减沙效果;4)枯落物层拦截泥沙的效应要强于其减少径流的效应,有 枯落物覆盖的坡面,在径流量较大的情况下,产沙量也可能较小。实验表明,要发挥枯落物层良好的水土保持功 能,枯落物单位面积生物量需达到250 g 以上。      

黄土高原典型流域次降雨径流侵蚀产沙规律研究

【目的】研究黄土高原地区小流域次降雨径流侵蚀产沙规律,建立适宜于该地区的侵蚀产沙预报模型。【方法】根据岔巴沟流域32年实测的水沙资料,采用径流侵蚀功率、地貌分形信息维数的计算模型及多元非线性回归方法,分析了黄土高原地区岔巴沟流域的次降雨径流侵蚀产沙规律。【结果】岔巴沟流域次降雨侵蚀产沙模数Ms与径流侵蚀功率E、地貌形态分形信息维数Di有很好的相关性,模型具有较高的精度和一定的适用性。【结论】基于流域径流侵蚀功率与地貌形态分形信息维数的岔巴沟流域次降雨侵蚀产沙预报模型,能够近似反映不同尺度流域次降雨径流侵蚀产沙特性及水沙传递的关系,为建立具有广泛适用性和较高预报精度的黄土高原流域次降雨径流侵蚀产沙预报模型提供了理论依据。     

天然降雨条件下裸坡、植被坡的产流产沙过程分析

[目的]分析天然降雨条件下,裸坡、植被坡的产沙产流特征。[方法]以10°、15°裸坡和植被坡为试验对象,分析了裸坡、植被坡在天然降雨条件下的产沙产流特征,以及裸坡与植被坡的降雨量与产沙量关系。[结果]裸坡与植被坡的产沙量、产流量都与降雨量、坡度、坡面植被有关。各坡面累积产沙量、产流量的大小关系均为15°裸坡〉10°裸坡〉15°植被坡〉10°植被坡。天然降雨情况下,各坡面产沙量与降雨量均呈幂函数关系。[结论]在相同坡度条件下,植被坡的产沙量、产流量都比裸坡要小,说明其具有较好的水土保持效应。