多因素影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征——以贵阳市花溪区为例

为研究喀斯特山区坡耕地在岩性、土壤类型、坡位和居民点影响下的分布特征,为区域水土流失治理提供参考,以贵州省贵阳市花溪区为研究对象,结合花溪区高清影像图、高程图(DEM)、地质图和土壤类型图为主要数据源,利用ArcGIS 10.2平台,基于其空间叠加分析、数理统计等功能,对多因子影响下的喀斯特山区坡耕地分布特征进行了分析。结果表明:花溪区坡耕地面积占全区总面积的21.07%,占全区耕地面积的63.85%,是花溪区主要耕地类型; 在各岩组上,坡耕地的分布面积从大到小依次为:石灰岩组>白云岩组>普通砂页岩组>紫色砂页岩组,其中在普通砂页岩组和石灰岩组上分布较为集中连片,在白云岩组和紫色砂页岩组上分布较为零散; 坡耕地的各土壤类型面积依次表现为:水稻土>黄壤>石灰土>紫色土>潮土,其中黄壤最为集中连片,水稻土则较为分散; 不同坡位区域中,坡耕地面积依次表现为; 下坡位>中坡位>上坡位,其中在下坡位区域分布最为集中连片,上坡位区域分布最为零散; 同时坡耕地和居民点在空间分布上具有显著相关性,距离居民点越远,坡耕地分布越稀疏。综上所述,在多种因素共同作用下,花溪区坡耕地呈现出“西部多东部少”的空间格局,其中普通砂页岩组和石灰岩组上的坡耕地连片区可优先考虑进行治理。     

单颗粒液滴飞溅对颗粒起动的影响

通过室内模拟降雨试验,探究单颗粒液滴飞溅对泥沙颗粒起动的影响。试验共设计4种地表坡度（0,15°,25°,35°）及4种粒径的均匀沙（0.098~0.104,0.104~0.5,0.5~0.78,1~1.4 mm）,选取当量直径为4.5 mm的液滴进行模拟试验,同时利用高吸水树脂材料泡发后的水球作为对照组。结果表明,颗粒直径和坡度的变化对颗粒起动的影响较为显著,飞溅子液滴对液滴溅蚀具有重要意义。随着颗粒直径的增大,颗粒的起动逐渐由液滴冲击和子液滴飞溅裹挟共同作用转变为液滴冲击动能传递为主,飞溅携带为辅。当颗粒直径相同时,坡度的增大导致飞溅沙粒不再均衡,斜坡下方的颗粒飞溅量和位移随坡度的增大而增大。坡度越大,下方颗粒溅蚀深度与上方的差距也越大,导致上方颗粒失去支撑,整体失稳垮塌,发生微小滑坡。同种粒径时,树脂水球溅蚀坑的宽深比明显小于相同直径的液滴溅蚀坑,液滴溅蚀量远大于树脂水球直接撞击作用下起动的颗粒量,子液滴的拖曳对颗粒起动具有重要意义。     

西宁盆地黄土区坡形及植被类型对坡面土壤入渗影响

为进一步探讨青藏高原东北部黄土区草本植物护坡机理,选取西宁盆地长岭沟流域自建试验区,通过设计2种不同坡形和选取适宜当地气候条件生长的3种草本植物,采用野外试验区人工模拟降雨方法,首先分析了坡面土壤水文参数(土壤入渗、坡面土体含水量)分布变化,进而探讨了影响种植草本坡面土壤水分入渗的主要因素与特征,最后对坡面土壤水分入渗过程进行模型模拟与评价。结果表明:种植垂穗披碱草阶梯形边坡产流时间相对最晚,直形裸坡阶段产流量最大,其最大阶段累积径流量在降雨试验40~45 min时,为17 730 mL;2种坡形边坡坡面平均稳定入渗速率由大到小依次为阶梯形种植垂穗披碱草边坡(0.519 mm/min)、直形垂穗披碱草边坡(0.423 mm/min)、直形老芒麦边坡(0.422 mm/min)、直形细茎冰草边坡(0.318 mm/min)、阶梯形裸坡(0.321 mm/min)和直形裸坡(0.192 mm/min),且种植垂穗披碱草和老芒麦边坡土体含水量在地表以下0—50 cm增幅相对最高,说明种植草本有助于边坡土体内部水分入渗。在此基础上,采用Horton模型、Kostiakov模型和通用经验模型进行坡面土壤水分入渗模拟,结果表明直形边坡土壤水分入渗过程以Horton模型和通用经验模型的拟合效果相对较为理想;阶梯形边坡则以Horton模型得到的土壤水分入渗拟合效果相对最优;最后,通过Pearson相关性分析得出,区内边坡土壤水分入渗特性主要影响因素为土壤有机质与植被覆盖度,且土壤有机质与初始入渗率间呈显著正相关关系(R²为0.986),植被覆盖度与稳定入渗率间则呈极显著相关关系(R²为0.997)。研究结果对于科学有效防治高寒半干旱区水土流失以及研究不同植被类型及坡形水土保持能力具有理论研究价值和实际指导意义。     

植被斑块格局对砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的影响

选取水力侵蚀极其剧烈的砒砂岩区为研究对象,基于野外径流小区的连续监测试验,采用三维激光扫描、无人机航拍与方差均值比率法相结合,对比分析砒砂岩坡面3种典型自然植被格局(聚集分布、均匀分布、随机分布)下的产流产沙特征与坡面微地形的演变规律。结果表明:(1)均匀分布格局对减缓水力侵蚀条件下砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的效果最明显,与裸坡相比,减流率达到64%,减沙率达到72%,土壤流失量最少,为0.05 kg/m²。径流泥沙量之间存在多项式曲线关系,拟合函数为y=-0.0462X²+0.5355X-0.865,R²=0.736。(2)均匀分布格局的侵蚀区面积最小,为12.28 m²;沉积区面积最大,为3.44 m²,土壤侵蚀强度较其他坡面弱,以轻度侵蚀为主。(3)均匀分布格局的径流泥沙量与平均沉积深度之间的相关性较强,与径流量呈显著正相关(p＜0.05),相关系数为0.603;与泥沙量呈极显著正相关(p＜0.01),相关系数为0.771。     

玛纳斯河流域低洪积扇台地上黄土沉积的年龄与粒度特征

通过对天山北麓玛纳斯河流域低洪积扇台地上的黄土剖面进行粒度分析和光释光测年分析,结果表明,该地区的黄土物质组成以粉沙为主,平均含量为61.62％.粘粒的平均含量为18.99％.剖面中平均粒径、中位数、粘粒含量、细沙含量在剖面中的变化反映了沙尘暴的活动及粉尘堆积的变化.光释光测年的结果表明,该地区的黄土沉积始于7000 aBP左右,属于全新世时期的黄土堆积.     

不同坡度及坡向条件下的土壤侵蚀特征研究——以淮河北部支流低山丘陵区为例

借助RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的相关影响因子,运用RUSLE土壤侵蚀模型,计算研究区土壤侵蚀模数,进行侵蚀强度分级,并探讨不同坡度和坡向条件下的土壤侵蚀特征。结果表明,研究区平均土壤侵蚀模数为1 173.755 t/(km2·a),年侵蚀总量约9.56×107t;约96%的区域为微度侵蚀;轻度以上侵蚀主要发生在西部和北部的低山丘陵区,侵蚀土壤面积占总面积的3.32%,但泥沙流失量的比重为72.024%,是防治水土流失的关键区域;随着坡度的增加,侵蚀面积呈先减小后增大而后又减小的趋势,8°~15°坡度带是土壤侵蚀状况的转折点;不同坡向条件下,土壤侵蚀面积由大到小的顺序为半阳坡、阳坡、阴坡和平地,半阳坡侵蚀面积约占总侵蚀面积的50%。     

小兴安岭北坡森林土壤有机碳储量时空分布格局

通过对2010—2012年小兴安岭北坡森林土壤有机碳密度、碳储量的调查、测算、分析,对小兴安岭北坡森林土壤有机碳储量时空分布格局进行了研究,结果表明：各类型土壤有机碳密度大小顺序为沼泽土〉暗棕壤〉黑土〉草甸土〉白浆土,各土壤类型有机碳密度与年均降水量之间除暗棕壤（P=-0.900,0.01〈ɑ〈0.05）外,均无显著相关性,说明降水量对土壤有机碳密度影响不大;处于寒温带的爱辉区和孙吴县与处于温带季风气候区的4个地区之间土壤有机碳密度未发现普遍规律;土壤碳储量分布规律为暗棕壤〉白浆土〉沼泽土〉草甸土〉黑土。2010—2012年,小兴安岭北坡森林土壤有机碳储量整体呈先减后增趋势,这主要与森林经营导致的森林面积改变有关。     

类土质高边坡稳定性计算分析方法

介绍了类土质高边坡的破坏模式,研究了如何从“定性到定量”进行高边坡设计,并以深圳地区某花岗岩高边坡为例,介绍如何进行类土质高边坡稳定性计算,该综合分析方法可操作性强、具有较好的实用价值。     

威宁县沙河小流域坡耕地土壤的养分特征

为掌握威宁县沙河小流域坡耕地本底资料,为草海湿地保护提供数据支持,采用野外调查与室内分析相结合,研究沙河小流域坡耕地土壤养分含量及分布特征。结果表明：沙河小流域坡耕地全氮（0．06 g/kg）、水解氮（17．90 mg/kg）、全磷（0．02 g/kg）均处于国家六级水平;全钾（20．53 g/kg）、有效钾（512．96 mg/kg）分别处于国家二级和一级水平;有机质含量表现下部（23．32 g/kg）＞中部（17．93 g/kg）＞上部（14．41 g/kg）,差异显著;氮、磷、钾及有机质之间存在着明显的相关性。结论：沙河小流域坡耕地养分含量低,水土流失严重。     

坡向与坡位对雷竹竹笋产量的影响

采用随机区组试验设计法调查雷竹在不同坡向与坡位的生长情况,共调查45个雷竹标准地,统计结果为出笋数14 625~26 625个/hm2、鲜笋产量1.90~7.11 t/hm2、平均单笋重120.2~298.9 g。通过对比分析,结果表明:坡向和坡位对雷竹的出笋数、鲜笋产量和平均单笋重均有极显著影响,坡向与坡位处理之间交互作用引起的鲜笋产量存在极显著差异。经营雷竹林宜选择东南或西南坡、下坡的组合或南坡、下坡组合为好。本文为雷竹造林时选择适生坡向和坡位提供了参考。