黄土高原丘陵沟壑区不同水体间转化特征——以韭园沟流域为例

为研究黄土高原丘陵沟壑区降水、地表水和地下水间的转化特征,以绥德县韭园沟流域作为研究对象,通过测定雨水、沟道水和井水的氢氧同位素组成,分析各水体的δD-δ18O特征、氢氧同位素的时间变化和沿程变化,明确各不同水体间的补给关系,估算流域上游沟道水补给井水的过程中因蒸发损失的水量.结果表明:韭园沟流域沟道水和井水的δD和δ18O之间具有良好的线性关系;井水氢氧同位素相对于沟道水较富集且稳定,降水、气温、风速等气象因子对沟道水氢氧同位素影响强烈,对井水影响较弱;流域沟道水与井水均来源于大气降水,能够有效补给地下水的大气降水氢氧同位素加权平均值为:δ18O=-11‰,δD=-79.80‰;沟道水向井水的转化以单向排泄补给为主,两者转化过程中由于蒸发作用引起的水量损失占补给源水量的7％.     

黄土丘陵沟壑区罗玉沟流域降水径流泥沙特征分析

罗玉沟流域是黄土丘陵沟壑区第三副区代表性流域。对罗玉沟流域1986—2020年系列观测成果资料进行整理分析后发现：罗玉沟流域多年平均降水量为568.2 mm,降水年际、年内变化大,且时空分布不均;流域多年平均径流量为188.6万m³,径流年际、年内分配不均,年内多集中在汛期;流域多年平均输沙量为29.28万t,输沙量年际、年内差异也较大,年内主要集中在主汛期。分别对罗玉沟流域降水、径流、产沙的相关关系进行回归分析发现,全年、汛期和典型暴雨等不同条件下的降水量、径流量、输沙量之间均呈现幂函数关系,特别是典型暴雨径流量与典型暴雨降水量、典型暴雨输沙量与典型暴雨径流量的相关关系显著,相关系数均达0.9以上。     

黄土丘陵沟壑区罗玉沟流域水沙特性分析

依据罗玉沟流域1986—2010年降水、径流、泥沙观测资料,采用统计学原理,分析研究了流域降水、径流、泥沙特征及其相关关系。罗玉沟流域多年平均降水量552.5 mm,降水年际、年内变化大,时空分布不均;多年平均径流量201.33万m3,多集中在汛期;多年平均输沙量33.83万t,沙量集中在汛期;年降水量与年径流量、汛期降水量与年产沙量、次平均降水量与次洪水输沙量相关性较好,年径流量与年输沙量具有较好的线性相关关系。     

黄土丘陵沟壑区不同土地利用类型水土流失效应

为了探究黄土丘陵沟壑小流域不同类型植被措施的水土保持效益,以地处黄河中游内蒙古段的圪坨店小流域为研究区,建立6个投影面积为5 m×20 m的径流监测小区,基于野外径流小区定位监测和降雨监测数据,分析不同年份降水特征和坡面不同土地利用类型(油松、沙棘、人工草地、天然草地、农田)对产流产沙的影响,并设置裸地径流小区作为对照,采用不同土地利用类型径流系数和单位面积侵蚀量与裸地的比值表征减流减沙效益。结果表明:研究时段(2014—2017年)内,降水集中分布在6—9月。不同土地利用类型的径流量和泥沙量差异显著(p<0.05),径流量最小的是油松林地,为(4.55±3.25)L; 径流量最大的是裸地,为(412.73±97.09)L。不同土地利用类型径流量具体表现为:裸地>农田(玉米)>天然草地(针茅)>人工草地(苜蓿)>沙棘>油松林。泥沙量观测结果与径流量类似,最小的是油松林,为(0.8±0.38)g/L; 最大的是裸地,为(87.36±15.37)g/L。不同土地利用类型径流系数和侵蚀模数差异显著(p<0.05),其中,农田径流系数最高,为12.26%±1.27%,油松林径流系数最低,为0.09%±0.06%,不同土地利用类型径流系数具体表现为:农田>天然草地>人工草地>沙棘>油松林地。同样的,油松侵蚀模数最低,是(0.002±0.001)kg/(m²·a),农田侵蚀模数最高,为(1.49±0.71)kg/(m²·a)。观测时段内,不同土地利用类型侵蚀模数与径流系数表现一致。综上所述,植被恢复能有效控制水土流失,不同植被措施的减流减沙效益有显著差异,具体表现为:油松>沙棘>人工草地>天然草地>农田。研究结果可为黄河中游内蒙古段植被恢复流域综合治理提供依据。     

黄土丘陵沟壑区水土流失治理模式、治理成本及效益分析——以米脂县高西沟流域为例

通过黄土丘陵沟壑区水土流失治理典型——陕北米脂县高西沟的水土流失治理措施配置模式、治理成本和治理效益分析,认为水土流失治理措施配置模式应由治理目标所决定,不同治理目标指导下的治理模式将产生不同的生态效益和经济效益;针对水土保持效益的多重性、连动性、交叉性和互动性等特点,提出水土保持效益评价原则;依据该原则,估算以粮食自给为目标的治理模式,其投入治理成本是65.70万元/km^2,5-6年内可收回成本;此时治理流域基本达到泥不下坡,水不出沟,林草覆盖率达到40%-50%,粮食自给,年经济收入3 000元/人左右的生态和经济效益。治理区虽全面治理达标,但经济收益仍远低于全国平均水平,单纯依靠水土保持难以达到全面小康,这是值得有关部门应深思的问题。     

黄土高原丘陵沟壑区小流域水资源合理利用模式研究--以韭园沟示范区为例

分析了黄土高原丘陵沟壑区小流域水资源特点和水资源利用现状。在进行流域需水量预测的基础上,研究了水资源赋存规律及合理利用方向,从社会经济环境协调发展角度,提出了小流域水资源合理利用的3种模式,以期为黄土高原丘陵沟壑区小流域水资源合理配置、规划与管理提供科学依据。     

黄土丘陵沟壑区安家沟流域水土保持科技示范园建设思路探讨

以黄土丘陵沟壑区第Ⅴ副区定西市安家沟流域水土保持科技示范园区为例,在分析园区概况的基础上,介绍了园区建设思路:充分利用区位优势、试验监测设施设备、水土保持治理成果、城郊生态防护林等有利条件,遵循生态性、特色性、综合性三大建设原则,确立试验研究与监测、治理技术示范、科普教育、休闲观光四大功能,采用"一心""两轴""三片""一坡"总体布局,因地制宜,补齐短板,改进思路,进行分区措施规划设计。     

黄土丘陵沟壑区排矸场水土流失防治对策

黄土丘陵沟壑区煤矿排矸场往往选择在沟道中,而该区水土流失主要产生在沟道,建设中对排矸场的水土流失防治要求较高。沟道中的排矸场因位置、排矸工艺选择的不同,其水土流失防治措施要求也不相同,要根据实际情况布设拦挡坝、截排水系统,并进行坡面整治。     

定西黄土丘陵沟壑区不同土地利用类型水土流失研究

以坡耕地作为对照,通过自然降水条件下径流小区连续14年的观测资料,分析了人工乔、灌、草植被和自然草地的水土流失差异,揭示了不同土地利用类型小区的减水减沙效果:不同土地利用类型小区具有不同的产流、产沙量,年产流值具有显著性差异,坡耕地、牧草地和乔木林地间年产流没有显著性差异,自然草地与灌木林地间年产流也没有显著性差异;各类径流小区年产沙量具有显著性差异,牧草地与乔木林地、自然草地与灌木林地间的产沙量无显著性差异,坡耕地、牧草地和乔木林地的产沙量明显大于自然草地和灌木林地;乔木林地比自然草地、灌木林地有更高的土壤侵蚀强度及频率。在定西黄土丘陵沟壑区,控制水土流失的基本措施是保护好现有的自然植被,实行坡耕地退耕还林还草,建设人工植被应实行"灌木为主,草灌优先,草灌乔相结合"。     

黄土丘陵区燕沟流域水土流失治理的水沙效应

黄土高原大规模的生态恢复必将对水土流失区的生态环境产生深刻影响,其流域尺度的水文效应对理解生态环境响应尤其重要。通过对延安燕沟流域1998-2010年的生态系统恢复进程及其流域水沙变化过程耦合分析表明:燕沟流域治理后径流泥沙发生了深刻变化,尽管流域总径流仍随降雨波动,但洪水径流显著减少,径流中泥沙含量迅速减少,总输沙进一步减少。这种变化趋势与流域进行的治理措施、治理阶段吻合;梯田、坝地等工程措施使得流域径流显著减少,林草植被恢复使得径流减少的同时,径流含沙率减少幅度更大。工程措施配以植被措施基本可以做到泥不出沟。因此,黄土丘陵区治理流域应该生物措施与工程措施并重,达到控制水土流失的目的。     

半干旱黄土丘陵沟壑区小流域水土流失治理综合效益评价指标体系与方法

小流域水土流失治理综合效益分析与评价是一个多因素、多目标、多指标综合效益的系统评价问题，评价结果是否具有可靠性则与所选评价指标体系及方法有着直接关系。在对水土流失治理综合效益评价指标体系与方法深入研究的基础之上，结合当地实际情况提出了半干旱黄土丘陵沟壑区安家沟流域水土流失治理综合效益评价的指标体系、评价方法以及评价过程，以利于该区水土流失治理综合效益的分析与评价。     

黄土丘陵沟壑区坡沟植被生态序列研究

植被生态序列是小地形对植被空间分布影响的反映。采用样线法,对安塞纸坊沟支沟拐沟中南北向短坡面深沟谷和长坡面浅沟谷断面进行植被调查,分析其植被生态序列特征、物种组成及物种多样性。结果表明：短坡面深沟谷序列主要以灌乔木等演替后期物种为主,而长坡面浅沟谷序列则主要为草本物种;同一序列中,阴坡、沟谷地具有比阳坡、沟间地复杂的演替后期群落;序列中物种主要由菊科（Compositae）、豆科（Leguminosem）和禾本科（Gramineae）构成,生活型主要为多年生草本,生态型以旱生、中旱生为主。α多样性指数在阴坡和短坡面深沟谷序列较高,β多样性指数在地形变化活跃的沟缘线区较高。研究结果可为黄土丘陵沟壑区植被建设人工调节提供参考依据。     

韭园沟流域坝系建设调查

韭园沟流域坝系建设调查马小哲，田永宏，郭玉梅，张庆伟（黄委会绥德水土保持科学试验站，陕西绥德县７１８０００）一、流域概况韭园沟流域位于陕西省绥德县城北约５ｋｍ处，是无定河中游左岸的一条支沟，流域面积７０．７ｋｍ２，主沟长１８ｋｍ，沟道平均比降为１．２...     

韭园沟流域的洪水资源化研究

洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。我国西北地区水资源短缺,年降雨主要集中在汛期,洪水资源化能缓解此区水资源尖锐供需矛盾.地处我国西北部的韭园沟流域经过50 a洪水资源化的实践,取得了较好效果,洪水资源化程度达到24.2%.文中总结了韭园沟流域洪水资源化的技术要点和实施措施。     

晋西黄土丘陵沟壑区沟坡防护林造林技术

通过对土壤水分和当地具有代表性的树种——刺槐活立木解析资料的分析,将晋西黄土丘陵沟壑区的沟坡宜林地划为三个质量等级,将沟坡造林立地条件划分为黄土阴沟坡、红土阴沟坡和黄土阳沟坡、红土阳沟坡四类型;在此基础上,根据引种、造林试验和调查资料,得出了不同立地条件下的适宜造林树种.依据试验和推广情况,提出了深坑栽植、油松丛植、集流林业、雨季造林,冬季幼树埋土、ABT生根粉浸根等宜在晋西黄土丘陵沟壑区推广的实用造林技术.     

黄土丘陵沟壑区坡沟系统切沟侵蚀数值模拟

切沟侵蚀过程既是侵蚀输沙发生变化过程,也是其侵蚀地貌的发展演变过程,为了说明切沟形态随时空演化过程,应用质量守恒原理和理论分析方法,论述切沟侵蚀过程与形态发育模型实现的原理和过程,建立切沟侵蚀输沙微分方程、下切方程,并进行数值模拟.通过模拟计算,得到不同时刻和不同坡长下的切沟底部高程变化数据;经过与坡沟系统模型试验观测结果进行比较检验,沟深平均相对误差在15％以内,取得了较高的模拟精度.这表明建立的模型合理,模拟结果与实际切沟下切的动态变化过程相符,可以用于模拟切沟下切发育过程.     

黄土丘陵沟壑区沟坡典型植物群落生长特征

以纸坊沟小流域沟坡7个典型植物群落为调查对象,对其结构特征、物种多样性、盖度、地上生物量进行了系统研究。结果表明:Simpson多样性指数显示为沙棘赖草白羊草柠条苔草茭蒿铁杆蒿;Magarlef丰富度指数表现为草本群落灌木群落,阴坡群落阳坡群落;Pielou均匀度指数为灌木群落草本群落,阴坡群落阳坡群落。灌木群落地上生物量(1.53～5.85 kg/m~2)显著大于草本群落(0.17～0.41 kg/m~2),草本群落地上生物量大小排序为赖草铁杆蒿茭蒿白羊草苔草。植被盖度阴坡草本群落最大,灌木群落居中,阳坡蒿类草本群落最低。沟坡植物群落的Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数略低于梁峁坡面的植物群落,Shannon-wiener多样性指数、草本群落地上生物量显著低于梁峁坡。研究成果对于明确黄土高原小流域植被生长特性、优化水土保持措施的空间配置具有重要的指导意义。     

黄土丘陵沟壑区坡耕地水土流失与土壤有机质关系研究

根据野外小区定位试验研究得出坡耕地连续施以定量的农家肥,会使土壤有机质含量逐渐增加,有效地改善土壤结构,减少水土流失量,同时有机质流失量也相应减少。因此,对蓄水保土和作物产量的提高起到了积极的作用。     

柠条在黄土丘陵沟壑区生态建设中的示范研究

柠条耐旱耐瘠,抗逆性极强,是晋西黄土丘陵沟壑区植被恢复的首选树种之一。示范研究表明,种植柠条的关键技术是要提前整地。通过预整地,不仅可以提高柠条的造林成活率,同时也可起到较好的蓄水保土作用。大面积治理水土流失种植柠条时,整地直播效率高、省劳力、成本低,可在地形比较完整的区域或地块推广应用。育苗移栽的成本较高,但很适宜地形比较破碎的区域或地块。在带状种植柠条的带间距选择上,以4 m比较适宜。     

甘肃黄土丘陵沟壑区水土流失及控制技术与效益研究

甘肃黄土丘陵沟壑区治理程度较高的流域 ,前期坝库拦蓄的泥沙主要来源于坝库区沟岸的重力侵蚀 ,其泥沙量占坝库拦蓄泥沙总量的 83 63 % ,坡面侵蚀仅占 16 3 7%。水土保持措施数量的增加与流域产沙量的减少多为非线性关系 ,荒坡、坡耕地是主要产流区 ,梯田是坡面主要的拦蓄措施。治理措施分布的时空顺序不同 ,所形成的治理模式也不同 ,在治理程度相近的情况下水保效益差异显著。水土保持是生态环境建设的基础 ,是农业和农村经济持续发展的生命线