晋西黄土区水土保持林地抗冲性研究

该文采用野外试验方法，以单位水量在单位面积上冲刷的土壤量为指标，对晋西黄土区水土保持林地抗冲性进行了研究，得出不同地类土壤抗冲性差异显著．研究结果表明：油松×刺槐混交林的抗冲性最好，其次是油松林地＞刺槐林地＞虎榛子林地＞沙棘林地＞荒草地＞玉米茬地＞土质马路＞新开垦地；坡度对土壤冲刷量的影响十分明显；随冲刷过程的进行，土壤冲刷量不断减少，减少至一定值则不再减少，此时的值称为基值．同时对糙率、冲刷过程进行了分析．     

坡面水土保持林地地表径流挟沙能力研究

以晋西黄土残塬沟壑区刺槐林地、油松林地、草地、农地为研究对象 ,利用野外放水试验的方法 ,研究了水土保持林对坡面径流的影响和坡面径流的挟沙能力 .结果表明 ,各地类径流的挟沙能力顺序为 :油松林地 <草地 <刺槐林地 <农地 .在分析各地类流速和泥沙含量的基础上 ,提出了各地类在一定流速范围内地表径流的挟沙能力 .同时利用统计分析提出了利用坡面流速计算侵蚀量的回归模型 .     

不同植物根系对土壤抗冲性的影响

[目的]研究不同植物根系对土壤抗冲性的影响。[方法]采用改进的原状土冲刷水槽法,探讨了不同雨量、不同坡度下,4种植物的土壤抗冲性与根系生物量的关系。[结果]在小雨冲刷下,不同植物上层土壤的抗冲性和根系生物量随着坡度的增大而增强,而下层土壤表现出相反趋势;中雨冲刷下,丁香对上层土壤抗冲性的影响较大,而丁香、红瑞木下层土壤的抗冲性和根系生物量随着坡度的增加而减小;大雨冲刷下,不同植物上层土壤的抗冲性基本上随着坡度的增大逐渐增强,而根系生物量呈相反趋势,在下层土壤中其表现规律不一致。另外,土壤抗冲性与根系生物量密切相关,中雨、大雨冲刷下土壤抗冲指数与根系生物量的相关性明显高于小雨冲刷下。[结论]不同植物根系对土壤抗冲性有明显影响,可为水土流失区的植被修复提供科学依据。     

沙沟小流域不同土地利用方式土壤抗冲性研究

用原状土冲刷方法对沙沟小流域4种代表性土地利用方式下土壤抗冲性进行研究。结果表明,土壤抗冲性与土壤水稳性团聚体质量百分含量、根系表面积存在显著相关关系;土壤入渗率较大时,将地表径流转化为土壤水的能力较强,可以减少对土壤的冲刷;不同土地利用方式土壤表层(0~10 cm)抗冲性最强,随土层深度加大,土壤抗冲性减弱;土地利用方式对土壤抗冲性有较为明显的影响,4种土地利用方式下土壤抗冲性由大到小依次为草地果园撂荒地坡耕地。     

黄土高原沟壑区沟头植被根系垂直分布及其对土壤抗侵蚀性的影响

【目的】探明沟头植被根系垂直分布及其对土壤抗侵蚀性的影响，为沟蚀防治中植被措施优化配置提供理论依据。【方法】以不同植被覆盖(杂草(农地)、冰草、铁杆蒿、苜蓿)沟头为研究对象，通过原状土冲刷试验明确沟头土壤抗冲性特征。采用扫描分析法、ZJ型应变控制式直剪仪等分析和测定根系特征及根-土复合体力学、理化性质。【结果】(1)各植被沟头根系在土壤中分布特征差异明显，根系特征指标(根重密度、根长密度、根表面积密度、根体积密度)总体上呈现冰草地最大，其次为苜蓿地、铁杆蒿地，农地最小；垂直深度上，农地沟头土壤中根系各指标均随土层加深而减小，冰草、铁杆蒿和苜蓿地沟头土壤中根系各指标整体上则表现为先减小后增大的变化趋势。各植被根系以<0.5 mm径级根系为主。(2)各植被沟头土壤容重变异性较小，在1.17—1.37 g·cm^-3之间变化。>0.25 mm水稳性团聚体含量呈现出农地和冰草地大于铁杆蒿地和苜蓿地。(3)各植被沟头土壤黏聚力平均值苜蓿地为12.75 kPa、冰草地9.05 kPa、铁杆蒿地8.60 kPa、农地7.25 kPa；在垂直深度上，农地、冰草地和苜蓿地...     

黄土丘陵沟壑区退耕地面源污染物负荷变化研究

【目的】研究在黄土丘陵沟壑地区实施退耕还林还草工程对水土流失及土壤面源污染的防治效果.【方法】在3个坡级、4种退耕还林草土地利用方式下(乔木林、灌木林、人工草地和坡耕地)布设12个径流小区,对4种土地利用方式下污染物输入量、地表径流、主要面源污染物负荷和林草地拦蓄效率进行研究.【结果】年径流系数坡耕地(3.23%)、人工草地(2.91%)明显地高于油松林(2.74%)和沙棘林(0.91%);坡耕地N、P、K投入量分别是需要量的282%、115%、369%;坡耕地、油松林地、沙棘林地和人工草地CODMn、BOD5、NH3-N、TN、F-、NO2-N、TP含量超标,污染物负荷分别为3.05、3.37、1.07、0.26kg/hm2.【结论】林草植被有效地减少了地表径流的产生数量,整地工程极大地提高了对地表径流的拦截效率.与坡耕地相比,油松林地、沙棘林地面源污染物输出数量减少了64.85%和88.80%,人工草地减少了16.02%.     

百喜草对红粘土性红壤抗冲性的研究

研究表明：（１）百喜草下表层土壤的冲刷量和抗冲性动态过程可用对数方程ｙ＝ａｌｎ（ｘ）＋ｂ进行拟合,但土壤冲刷量和抗冲性的剖面分布不表现出规律性。（２）与裸地和农地比较,百喜草可明显提高农层土壤的抗冲性能,但百喜草下土壤抗冲性的剖面分布与剖面中根系的分布之间无明显的相关性。（３）由于百喜草的葡匐生长习性,使其在径流的冲刷过程中,一方面使径流的侵蚀力下降,另一方面提高了表土的抗冲性,这使百喜草在低丘红     

黄土丘陵区丰水年产流产沙特征分析

设置标准径流小区进行长期定位监测,探讨天然降雨条件下,流域内不同土地利用方式对坡面产流产沙的影响,以期为该流域土地利用规划、水土流失综合治理、生态环境改善提供理论依据。基于汾河上游阳坡小流域内2种坡度、6种不同土地利用方式的8个径流小区,开展自然降雨观测、径流泥沙观测。结果表明：（1）试验期降雨超过多年同期平均雨量,属于丰水年;且年内雨量分布较多年平均差异较大;（2）不同土地利用方式条件下,坡面产流量差异明显,坡面为15°时,各径流小区的产流量大小顺序为裸坡地>坡耕地>草地;而18°各径流小区的产流量大小为裸坡地>草地>油松林地>灌木林地（黄刺玫）;（3）土地利用方式不同,坡面产沙量差异明显。15°径流小区坡面产沙量裸坡地>胡麻>土豆>草地;相比之下,18°径流小区产沙量以灌木林地和油松林地最少,均为0.30 t/hm²;裸坡地产沙量最多,是林地的92.08倍;林草地减流减沙效果明显。研究结果可为该流域的生态重建,土地利用以及汾河上游其他小流域的土地利用规划,从而减少水土流失提供借鉴。     

森林凋落物层水文生态功能研究

凋落物层作为森林生态系统独特的结构层次,不仅在森林土壤的发育、生态系统物质循环和能量流动过程中具有重要的作用,而且其水文生态效应显著.研究结果表明,凋落物层具有很强持水能力,最大持水率变化为178.4%～332.1%;凋落物层对降水的年截留率为5.7%～12.7%,截留量27.9～93.6 mm.阻滞径流速度的效应显著,坡面流速(V)与径流深度(q)、坡度(α)、凋落物层厚(L)之间的关系为:油松(Pinus tabulaeformis)凋落物层V=17.2q0.346α0.365L0.050;山杨(Populus davidiana)凋落物层V=18.2q0.365α0.360L0.048.林地凋落物层的分解,增加了土壤的有机质含量、改善了土壤结构和理化性质,提高了孔隙率,增强了土壤入渗性能,从而可以明显削减地表径流和冲刷量.林地去除凋落物层后,油松林地径流量比原林分增加了1.96倍,冲刷量增加了2.87倍;山杨林地径流量比原林分增加了1.67倍,冲刷量增加了8.15倍.     

森林凋落物层水文生态功能研究

凋落物层作为森林生态系统独特的结构层次,不仅在森林土壤的发育、生态系统物质循环和能量流动过程中具有重要的作用,而且其水文生态效应显著.研究结果表明,凋落物层具有很强持水能力,最大持水率变化为178.4%～332.1%;凋落物层对降水的年截留率为5.7%～12.7%,截留量27.9～93.6 mm.阻滞径流速度的效应显著,坡面流速(V)与径流深度(q)、坡度(α)、凋落物层厚(L)之间的关系为:油松(Pinus tabulaeformis)凋落物层V=17.2q0.346α0.365L0.050;山杨(Populus davidiana)凋落物层V=18.2q0.365α0.360L0.048.林地凋落物层的分解,增加了土壤的有机质含量、改善了土壤结构和理化性质,提高了孔隙率,增强了土壤入渗性能,从而可以明显削减地表径流和冲刷量.林地去除凋落物层后,油松林地径流量比原林分增加了1.96倍,冲刷量增加了2.87倍;山杨林地径流量比原林分增加了1.67倍,冲刷量增加了8.15倍.     

黄土高原沟壑区梁坡地土壤有机碳质量分数与土地利用方式的响应

通过对比分析陕西省王东沟流域梁坡地上农地、果园、人工林地、草地和苜蓿Medicago sativa地土壤有机碳质量分数及其在土壤剖面上分布差异,研究土地利用方式对土壤有机碳的影响.结果表明:果园土壤有机碳质量分数比农地低2.2%,人工林地、草地和苜蓿地分别比农地高25.3%,17.1%和11.6%;土壤有机碳质量分数在土壤剖面上随着土层的加深而降低,不同土地利用方式下土壤有机碳在剖面上的分布特征不同.不同土地利用方式下,土壤全氮与土壤有机碳存在极显著相关关系.图1表3参16     

生态措施对亚热带丘陵区紫色土水土保持效应及机理

本研究以砂页岩紫色土为对象,研究不同坡度下生态措施对地表径流和土壤侵蚀的影响及其机理.结果表明,与相应的裸露荒地相比,坡度5°时,坡改梯、横坡种植、杨梅林地和恢复草地的土壤侵蚀模数分别降低10%、18%、37%和94%;10°时,坡改梯、刺槐、枫树和枣树林的地表径流系数和土壤侵蚀模数分别降低7%-60%和15%-86%,而林间除草的藤茶林增加30%和77%;15°时,草地恢复结合谷坊工程的地表径流系数和土壤侵蚀模数降低了30%和40%.坡改梯、横坡种植、经果林和水保林可在较低坡度(≤10°)降低水土流失,但须减少土壤扰动、增加林间或林下植被覆盖;人工或自然植被恢复结合谷坊工程可在较大坡度(15°)有效防治水土流失.砂页岩紫色土的地表径流系数与土壤侵蚀模数呈显著指数相关(R2=0.73-0.98,P<0.01),说明地表径流系数可用于指示和评价易分散岩性土壤的水土流失状况.     

皇草保持水土的效益研究

通过对皇草的土壤性状及其水土保持效益进行研究，结果表明：皇草可有效增加植被覆盖度，减轻雨水对地表的溅蚀作用，减少土壤容重，增强土壤的蓄水保水能力和土地生长力。采用2500株／667m^2的处理，植被覆盖度恢复达95％以上只需70d。当年鲜草产量达134331．0kg／hm^2，与对照相比，地表径流减少52．73％，土壤侵蚀量减少70．26％。     

植被建设在黄土高原生态环境建设中的地位和作用

分析了黄土高原的植被状况 ,阐述了植被对改善生态环境的作用 :保持水土 ,涵养水源 ,减少地表径流 ;调节气候 ,减轻自然灾害 ;改良土壤 ,提高土壤肥力。最后针对长期以来黄土高原植被建设中存在的主要问题 ,提出了用先进的造林技术 ,林草并重、草业先行 ,加强预防监督工作 ,加大投资力度等措施加快植被建设的几点看法和建议。     

黄土区不同地类坡面水沙动态过程及其发生机理的模拟实验研究

利用模拟降雨在降雨性质上的可控性优势,分析了在黄土丘陵区具有代表性的几种坡面土地利用方式(林灌地、封禁荒草地、弃耕农地)的产流产沙动态过程及发生机制。结果表明,在降雨条件相近时,不同类型坡面状况的初始产流时间差异明显。次降雨过程中各地类小区产沙和产流动态变化不完全一致,产沙量较产流量增加趋势更为显著。在降雨和土壤条件相对一致的条件下,不同地类小区的侵蚀产沙过程差异显著,其中林地和草灌地与坡耕农地相比可增加入渗,减水效益明显,减沙效益更为显著,表明实施林草植被建设,包括退耕封禁等措施在内的生态治理减蚀效益明显,能够有效地减少坡面的来水来沙;并提出了可反映土壤抗蚀能力的量化指标——单位冲刷强度,为在实验流域对包括退耕还林草、封禁措施在内的生态恢复重建过程的流域水沙变化及其效应评估提供量化指标。     

晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1）坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2）垂直方向上,0~20 cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层（10~20 cm土层）土壤含水率的上升有先后之分,与表层（0~10 cm土层）相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层（20~150 cm土层）土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3）坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。      

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。     

基于GIS技术的黄前水库流域水土流失评价

在GIS技术基础上采用修正的通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了黄前水库流域土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,对流域土壤侵蚀强度进行了分级。利用GIS的叠置分析功能,定量分析了土壤侵蚀与坡度和土地利用类型之间的关系,并提出了相关的水土流失治理措施。结果表明:黄前水库流域土壤侵蚀模数为41.03 t/(hm2.a),属中度侵蚀区,年水土流失量1.33万t。流域土壤侵蚀模数与坡度呈显著正相关,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数由大到小依次为:园地、草地、耕地、建设用地和林地。     

气候变化对陕北黄土高原水土流失的影响

利用"3S"技术探究气候变化对陕北黄高原的水土流失的影响,通过分析2000～2010年陕北黄土高原水土流失的重要影响因子(降雨、植被、坡度、温度、地表风速),结合水土流失评价指标———风险指数,研究气候变化对陕北黄土高原水土流失的影响。结果表明,2000～2010年陕北黄土高原的风险指数呈上升趋势,气候变化对陕北黄土高原水土流失产生了不利影响。因此,开展水土保持工作刻不容缓,以防止生态环境进一步恶化。     

晋西黄土区不同密度林分的水土保持作用研究

利用小型人工降雨器,以渗透量、稳渗速率、初损雨量、初损历时、产流量、产沙量等为指标,对不同密度林地的水土保持作用进行了对比分析.研究得出,刺槐林地、油松林地的稳渗速率随林分密度的增加而增大,产流量和产沙量随密度的增加大幅度减少.在该地区利用刺槐和油松营造水土保持林时密度应该以3 000 株/hm2为宜.