区域尺度土壤侵蚀研究方法

对目前常用的区域土壤侵蚀研究方法分析表明,区域尺度土壤侵蚀方法主要包括区域观测法、观测站点代表法、站点资料函数推广法和泥沙输移比转换法等4种.而区域观测法又可分为河流泥沙观测法、地貌研究法和土壤学方法;观测站点代表法包括密集站点观测法和单点资料扩展法、地理格网法和综合因子法等单元划分站点代表法等.对不同研究方法的数据特点、对机理或理论的依赖性和评价精度等的讨论表明,研究数据采集尺度越小,数据的精度就会越高,在土壤侵蚀研究时对机理等依赖性就越强;如果采集的站点和数据较多,或者对有限数据在扩展时所依据的机理把     

Sediment Load in Runoff Under Laboratory and Field Simulated Rainfall

Soil erosion is one of the most important problems in the Loess Plateau of China affecting sustainable agriculture. Near Luoyang (Henan Province, China), field plots were constructed to measure soil erosion rates under conventional tillage practices using field-simulated rainfall. Field rainfall experiments were carried out to compare previous results from laboratory rainfall simulations on the same soil for interrill conditions. Although in the laboratory experiments, a strong correlation was found between the stream power of the runoff water and the unit sediment load, this sediment transport equation overestimated the field rainfall simulation results. Another sediment transport equation derived by Nearing et al. for rill erosion was in better agreement with the results of the field experiments, although it also overestimated these values. The measured sediment load values during the field rainfall simulations were also lower than those found during field experiments on the same soil but with a loosened surface layer. This difference indicates the importance of soil physical condition of surfce like soil structure and aggregate size, which may contribute to the discrepancy between the field and laboratory experiment results.     

黄土区土壤结皮和垄高对坡面产流产沙的影响

通过室内人工模拟降雨方法,研究不同坡面处理(有结皮、无结皮)和垄高(7、10和13 cm)产流产沙情况,为黄土区等高耕作水土流失治理提供理论依据。结果表明,同一垄高下,土壤结皮使坡面初始产流时间提前,径流强度增大,径流总量增加;同一坡面处理下,随垄高增加,坡面径流总量和泥沙总量减少。垄高通过蓄积雨水能力影响土壤结皮对坡面泥沙总量作用。垄高7 cm时,蓄积雨水能力较小,坡面径流量较大,土壤结皮增大坡面产沙量,相比无结皮坡面增加38.70%;垄高为10 cm和13 cm时,蓄积雨水能力较强,坡面径流量较小,土壤结皮减少坡面产沙量,相比无结皮坡面分别减少21.10%和65.70%。坡面土壤侵蚀过程中,土壤结皮首先抑制坡面产沙,但随着降雨历时增加,土壤结皮促进坡面产沙。因此,在黄土区等高耕作中,应合理设置垄高,抑制结皮,以降低土壤侵蚀程度。     

嘉陵江三江汇合区段的沙量平衡及控制三峡水库泥沙措施探讨

根据嘉陵江，涪江和渠江３个水文站的沙量平衡计算表明，该区间河段的输沙模数明显增大。利用邻近地区输移比值，估算子该区段流流域的侵蚀模数，参照重庆市采用的土壤侵蚀模数综合值分析。认为川东平行岭谷区的重庆市用中等侵蚀程度评估水土流失程度过于保守。著者根据区间流域产沙量分析，并参照国家标准，认为重庆市用强度过于保守。著者根据区间流域产沙量分析，并参照国家标准，认为重庆市用强度侵蚀来评价土壤侵蚀是适宜的。文     

宁化县小流域水土流失综合治理效益分析——以常丰里和石壁溪小流域为例

以宁化县常丰里和石壁溪小流域为例,从宏观监测和微观监测2个层面监测了常丰里和石壁溪小流域水土流失动态变化、植被自然演替状况、植被覆盖度、林草生长量,以及经济效益和社会效益等指标。该流域治理水土流失面积2 675 hm2,治理程度达到80.4%;综合治理措施保存率达80%以上;宜草宜林面积达80%以上;林草植被覆盖率从50.4%提高到56.0%;提高了防洪减沙效益,减沙率达70%以上;小流域土壤侵蚀模数从2 533 t/(km2·a)降低到1 500 t/(km2·a)以下。经过综合治理,流域内的水土流失面积、强度都已明显下降,取得了良好的治理效果。     

紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征对侵蚀过程的影响

 【目的】研究紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征及其对侵蚀过程的影响。【方法】利用野外人工模拟降雨与土壤团聚体特征分析的研究方法,对4种紫色土旱坡地土壤团聚体稳定性特征及其对侵蚀过程影响进行研究。【结果】（1）快速湿润使大部分团聚体崩解为细小的团聚体,慢速湿润和湿润振荡2种处理对5—2 mm大团聚体的影响最大,崩解后集中分布在2—0.5 mm范围内。（2）4种土地利用类型团聚体稳定性大小为桑园地＞苜蓿地＞荒草地＞菜地,快速湿润作用下4种土地利用类型团聚体的平均质量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）都较小,慢速湿润处理的MWD和GMD总体较大,紫色土旱坡地土壤团聚体崩解机制主要是快速湿润时孔隙内封闭的空气压力作用,而黏粒膨胀对团聚体破坏的作用最小。（3）在持续模拟降雨下,4种旱坡地产流产沙量大小为：菜地＞荒草地＞苜蓿地＞桑园地,产流产沙过程与不同土地利用土壤团聚体稳定性特征相耦合;团聚体稳定性指标与产流率和产沙率在第1小时降雨历时相关系数大于第2 小时,快速湿润下MWD值分别和径流总量与侵蚀泥沙总量呈显著负相关,降雨侵蚀产沙过程中土壤团聚体孔隙内部空气压力对土壤团聚体的破碎是侵蚀产沙的主要形式。【结论】土壤团聚体稳定性越差,紫色土旱坡地侵蚀产沙量和径流量越大,降雨前期土壤团聚体稳定性特征与侵蚀产流产沙相关性最高,MWD能更好反映紫色土土壤团聚体与侵蚀产沙和产流间的关系,紫色土旱坡地土壤团聚体内部空气压力破坏是土壤团聚体破碎侵蚀产沙的主要形式。     

小流域水土流失综合治理研究

以宁化县过龙社、瑶背江、松子岗、方田、武层、陈田、社背小流域为研究区,从宏观监测和微观监测两个层面监测了研究区小流域水土流失动态变化、植被自然演替状况、植被覆盖度、林草生长量,以及经济效益和社会效益等指标.结果表明：项目区水土流失面积呈下降趋势,已从治理前的74.88 km2下降到2013年的26.12 km2;综合治理措施保存率达 80％以上,宜草宜林面积达80％以上;林草植被覆盖率从49.2％提高到58.0％;防洪减沙效益提高,减沙率达70％以上;平均土壤侵蚀模数从1997 t/（km2·a）降低到1 500 t/（km2·a）以下.通过治理,项目区水土流失面积显著减少,水土保持达到了预期目标,水土流失防治效果基本达到了国家有关技术规范的要求.     

边坡侵蚀的理论分析

自然边坡侵蚀在世界各地随处可见 ,然而对自然边坡的侵蚀过程缺乏相关的理论研究 ,包括面蚀、渗透破坏和渠道冲刷。冲刷破坏是由于对土体的切割引起的 ,它与季节性融冻深度密切相关 ,因为融冻状态下 ,土壤的抗剪强度较低 ,水跃发生在渠坡下游 ,土体切割会加速边坡侵蚀进程 ,渗流将引起严重的深层破坏。这些主要受土壤性质和作用在坡面上的附加荷载的影响。最大渗流通常发生在融雪季节 ,研究边坡浸蚀破坏的机理将有助于城市、乡村和保护区的水管理     

白龙江中上游土壤侵蚀及防护林配置

对白龙江流域水土流失考察表明,该流域水土流失严重,输沙模数为4000t/km~2a多,河水含沙量3.41kg/m~3。土壤侵蚀以基岩侵蚀为主,侵蚀类型主要有鳞片状面蚀,沙砾化面蚀,岩石泻溜、滑坡,泥石流及沟道侵蚀等。并提出了水土保持林配置的原则和造林措施。     

基于RUSLE、InVEST和USPED的土壤侵蚀量估算对比研究 ——以陕北延河流域为例

黄土高原是我国水土流失的重灾区，准确地估算土壤侵蚀量对于当地的退耕还林、水土保持以及土地管理等措施的实行具有重要的指导意义。本研究选取黄土高原延河流域为研究区，以2000年、2005年、2010年和2015年共4期的Landsat TM遥感影像及日降雨量、土地利用、数字高程模型和土壤属性等为源数据，比较RUSLE、InVEST和USPED三个模型对土壤侵蚀的估算在该研究区的适用性，并分析不同地形和植被条件下土壤侵蚀的分布及变化规律。研究发现：1）2000年后延河流域土壤侵蚀量先增加后减少，2005年后减少幅度逐渐增加，表明退耕还林工程效果显著；2）与实测产沙量数据相比，RUSLE模型估算的侵蚀量偏大，USPED模型和InVEST模型的误差相对较低，建议在延河流域使用InVEST和USPED模型计算土壤侵蚀；3）土壤侵蚀量随坡度的增加而增加，RUSLE模型增加幅度最大；4）当NDVI > 0时，土壤侵蚀量随NDVI的增加而减少，并且当NDVI在0 ~ 0.1时，土壤侵蚀量最大。     

基于GIS和USLE的朱溪河小流域土壤侵蚀经济损失评估

以朱溪河小流域2007年遥感数据为基础,在GIS技术支持下,利用USLE模型计算该流域土壤侵蚀量,并运用环境经济学理论,计算流域土壤侵蚀造成的养分损失(N、P、K、有机质含量)、水分损失、土地损失、泥沙滞留损失及泥沙淤积损失等5种经济损失总值。结果显示:2007年朱溪河小流域土壤侵蚀总量为42 893.96 t,土壤侵蚀模数达954.047 t/(km2.a),土壤侵蚀的经济损失总值达957.507万元。土壤侵蚀导致流域内土地的年经济损失为21.296 7万元/km2,相当于该县单位面积农副经济年产出的27.33%。土壤侵蚀直接导致流域内土地生产力下降和农业发展受阻。     

China's forest policy for the 21st century

A half-century policy of forest exploitation and monoculture in China has led to disastrous consequences, including degradation of forests and landscapes, loss of biodiversity, unacceptable levels of soil erosion, and catastrophic flooding. A new forest policy had been adopted in China called the Natural Forest conservation Program (NFCP), which emphasizes expansion of natural forests and increasing the productivity of forest plantations. Through locally focused management strategies, biodiversity and forest resources will be sustained, and downstream regions will be better protected from flooding. This new policy is being implemented with a new combination of policy tools, including technical training and education, land management planning, mandatory conversion of marginal farmlands to forest, resettlement and retaining of forest dwellers, share in private ownership, and expanded research. These policy tools may have wider relevance for other countries, particularly developing countries.     

淳化县泥河沟流域土壤侵蚀现状分析

本文从泥河沟流域的土壤侵蚀现状入手,分析了该流域的土壤侵蚀方式及分布规律,以及流域的主要产沙部位和土壤侵蚀的成因。认为,该流域的土壤侵蚀方式具有明显的垂直分布规律,人类活动可以改变土壤侵蚀方式的分布;原面的中上部和沟谷中上游黄土裸露陡坡是该流域的主要产沙区;其土壤侵蚀主要是降雨因素,地形因素,土地利用因素和人类活动造成的。并提高相应的治理建议。     

岔口小流域非点源污染模型AnnAGNPS不确定性分析

为了降低模型模拟计算的不确定性,提高模型在北方典型黄土丘陵沟壑区的适用性,以岔口小流域为研究区,选取可能对非点源污染模型——AnnAGNPS产生影响的10个参数,采用修正的摩尔斯(Morris)分类筛选法,分析参数对模型模拟结果影响的敏感性程度。在此基础上,尝试综合利用一阶误差分析法(FOEA)和自助法(Bootstrap)不确定性分析方法识别重要的不确定性参数,评估参数对模型输出变量的不确定性的贡献。综合两者分析结果表明:对径流模拟计算不确定性影响较大的是径流曲线数、田间持水量;对泥沙、氮磷负荷模拟计算不确定性影响较大的是径流曲线数、地形因子、土壤侵蚀因子、耕作管理因子、水土保持因子、化肥施用量。径流曲线数对模型输出结果的不确定性影响最为显著,表明径流产生过程是泥沙和各种营养盐等侵蚀、搬运的驱动力。泥沙和氮磷的不确定性参数较为一致地表明泥沙是氮磷输出的载体,即在短时暴雨事件下氮磷输出形态通常以泥沙结合态为主,泥沙的不确定性直接影响和决定氮磷等营养物输出的准确性。模型输出结果中泥沙不确定性最大,径流不确定性最小。研究表明,流域水文和土壤侵蚀过程的模拟是校准模型、降低不确定性的关键。在控制和治理流域水土流失及非点源污染时应着重考虑径流曲线数、施肥措施、农田管理方式和水土保持情况。     

宁化县不同土地利用方式水土保持措施及效果探讨

以福建省宁化县紫色土区的土地侵蚀地为研究对象,针对不同的土地利用类型分别采取相应的水土流失治理措施,通过样地和径流小区的观测,分析林地、坡耕地、茶果园的水土保持效果。结果表明,通过林草治理,随着治理年限的增长林草覆盖度明显提高,林草覆盖度2号（95%）>3号（80%）>4号（50%）>1号（35%）;并且提高了土壤有机质、水解氮、速效钾、速效磷的含量,增强了土壤肥力;从径流量及侵蚀量可以看出,鱼鳞坑种植油茶+生物带措施控制土壤侵蚀效果最显著,径流量及侵蚀量分别达到61.09%、97.33%,为宁化县紫色土地区的水土流失治理提供科学依据,为宁化县农业可持续发展提供服务。     

黄土丘陵区中龄至成熟油松人工林的水文效应动态

【目的】研究黄土丘陵区中龄至成熟油松人工林的水文效应动态,为当地森林的经营管理提供理论依据。【方法】通过对陕北黄龙山林区典型油松人工林的长期水文定位观测,以采伐上层乔木后自然恢复的灌草地（以下简称“采伐地”）为对照,研究油松林在中龄林-近熟林-成熟林过程中林冠层对降水的再分配、枯落物层对降水的截留率及其对产流与产沙量和土壤储水量等的影响。【结果】从中龄林到成熟林,油松林冠年截留率由17.0%增加到29.7%,其年平均截留率为采伐地灌草层的5倍左右;油松林树干年茎流率平均为2.8%,且与林龄、年降水量关系不明显;油松林枯落物层对降水的年截留率约为9.7%,随林龄变化保持稳定,且与采伐地差异不显著;油松林地多年平均径流深和产沙量分别为1.76 mm/年和1.11 t/(km²·年),采伐地较油松林地分别高出10.4%和100%;油松林地0～300 cm土层年均土壤储水量为420.1 mm,较采伐地减少139.2 mm,且随林龄增加以1.8 mm/年的速率下降。【结论】油松人工林由中龄林到成熟林的发育过程中,冠层截留降水能力显著增加,年径流深、土壤储水量呈微弱下降趋势,而枯落物层截留率、林地产沙量等则无明显变化;油松林显示出强大的水土保持功能,采伐上层乔木保留地被物层不会导致严重的水土流失;通过合理间伐,可以减轻林地径流深和土壤储水量逐渐减少的不利影响,改善林地水文状况。     

露天煤矿排土场边坡防护措施减水减沙效益分析

以排土年限为1 a的边坡为对象,采用野外径流小区定位观测方法,分析了自然降雨条件下撒播种草、沙柳方格、沙打旺秸秆覆盖、稻草帘子覆盖4种边坡防护措施的减水减沙效果。结果表明,稻草帘子覆盖措施的径流调控效果最好,沙打旺秸秆覆盖措施次之,两者产生的径流量分别较裸地减少65.53%和63.35%;沙柳方格措施的减水效果一般,较裸地减少3.19%;撒播种草措施的减水效果不明显。稻草帘子覆盖措施和沙打旺秸秆覆盖措施的减沙效益分别为93.63%和91.46%,效果良好;撒播种草措施和沙柳方格措施次之,减沙效益分别为36.64%、30.75%。其结果为防治矿区水土流失提供了重要的科学依据。     

防蚀植被的涵义商榷

论述了现有防蚀植被定义的缺陷,在阐明防蚀植被本质特征的基础上,认为防蚀植被应当是在侵蚀地区,以防止土壤侵蚀或以固沙为目的,植物充分占据地面空间,一般具紧密结构,或者显著具有有机体(枯落物以及生物量)贴地面覆盖特征的植被。进一步分析表明,防蚀植被就是发育良好的自然植被或者接近自然的人工植被,与纯粹追求经济目标的人工植被,不仅在结构上,而且在演替、经营等方面是不同的。还就荒坡问题进行了讨论,认为应当将灌草坡,尤其草坡与真正的荒坡区别开来对待。     

贴体网格的生成与平面二维泥沙运动方程在贴体坐标区域中的变换

针对用平面二维泥沙模型求解不规则区域泥沙运动规律时常遇到的边界复杂问题,引入了贴体坐标的基本原理,推导并离散了贴体网格的生成方程,将泥沙运动方程及边界条件从物理区域向计算区域进行了一一对应转换,最后给出了平面二维泥沙运动方程在贴体坐标下的变换形式。     

A Review of REE Tracer Method Used in Soil Erosion Studies

Rare earth elements （REEs） have been proved ideal tracers for soil erosion and aggregation. REE tracer method （REETM） used to study soil erosion, as a new technique, has been developed in recent 20 yr. It is able to quantitatively monitor the temporal and spatial variation of erosion intensity, compared with traditional approaches. The applications of REETM in studying of sediment differentiation law, erosion process evolution, determination of sediment sources and sedimentation investigations, and determination of prediction parameters, were reviewed. Some application limitations were summarized.