侵蚀坡地草被快速恢复与控制水土流失技术研究

研究了在侵蚀坡地采用条沟—草块的特殊建植草地方法。在治理后的3个月内,用条沟—草块建植草地的小区其土壤侵蚀量仅为140 kg,比整地但无种植、原坡面和全垦等高种草的小区分别减少了823,249和670 kg。用条沟—草块建植草地的小区当年的土壤侵蚀为1 500 t/km2,比整地但无种植、原坡面和全垦等高种草分别减少了10 591,3 514和7 760 t/km2;第2 a以后,条沟—草块草地的土壤侵蚀量均在700t/km2以下。治理3 a后侵蚀坡地的草被物种由6种发展到16种。在侵蚀坡地治理当年,坡地的植被覆盖率就可达85%,能在短期内控制水土流失。     

黄土丘陵沟壑区退耕坡地不同植物群落的土壤侵蚀特征

黄土高原地区水土流失造成严重的农业和生态环境问题,而植被能从根本上控制黄土高原的水土流失.以安塞县典型退耕坡地不同植物群落为研究对象,采用侵蚀针法,结合2012-2015年降雨数据及不同植物群落特征的分析,研究不同植被恢复坡地的土壤侵蚀特征.结果表明:研究期间,不同年份植被群落土壤侵蚀强度为丰水年＞平水年＞枯水年.不同植被类型群落防治土壤侵蚀的能力不同,具体为自然恢复灌木群落＞自然恢复草本群落＞人工灌木群落＞人工乔木群落.灰色关联度显示,降雨量与坡度是影响植被群落土壤侵蚀最重要的因素,乔灌木群落坡度＞降雨量,草本群落降雨量＞坡度.自然恢复植被群落枯落物盖度＞植被盖度,人工植被群落植被盖度＞枯落物盖度;因此,在当前植被条件下,未受到扰动的群落可有效减少降雨对土壤侵蚀的影响;在进行植被恢复时,应优先进行植被自然修复,适时适地引入乔灌木进行植被恢复人工调控,尽早促进乔木群落的林下植被发育,保护其林下灌草层和枯落物层,同时减少人为干扰.     

湘中紫色土丘岗区水土流失规律及土壤允许侵蚀量的研究

自1988～2003年,在湖南省衡南县谭子山镇坡度5～20°的石灰性紫色土丘岗地上进行了水土流失的定位观察.结果表明水土流失与坡度、植被覆盖度及开发利用模式关系甚为密切.土壤侵蚀量随坡度增大而增大,坡度每增加1°,土壤侵蚀量年递增730～930 t/km2,坡度与土壤侵蚀量呈极显著正相关.植被覆盖度每增加1%,土壤侵蚀量则减少60～100 t/km2,土壤侵蚀量与植被覆盖度呈极显著负相关.等高作梯的旱耕地和园地土壤侵蚀量仅为顺坡直耕的旱耕地和园地顺坡的1/3左右;旱耕地、园地等高开垦的强度大,开垦之后1～2年土壤侵蚀量成倍增长;从水土保持角度看,林地乔、灌、草结合模式最好,裸地植草模式次之.应用土壤肥力平衡理论,选取化学退化主导指标N元素,并以石灰性紫色土恢复生态时土壤N1.5 g/kg为临界,与成土速度综合考虑,进行紫色土坡地土壤允许侵蚀量的研究,首次提出石灰性紫色土丘岗坡地土壤允许侵蚀量为每年170 t/km2.     

侵蚀坡地草被快速恢复与控制水土流失技术

研究了在侵蚀坡地采用条沟一草块的特殊建植草地方法。在治理后的3个月内，用条沟一草块建植草地的小区土壤侵蚀量仅为140kg，比整地未种、原坡面和全垦等高种草的小区分别减少了823k、249kg和670kg。用条沟一草块建植草地的小区当年土壤侵蚀为1500t／km^2，比整地未种、原坡面和全垦等高种草分别减少了10591t／km^2、3514t／km^2和7760t／km^2；第2年以后，条沟一草块草地的土壤侵蚀量均在700t／km^2以下，严重侵蚀区减轻为轻度流失区。治理当年，植被覆盖率由原来的25％提高到85％，能在短期内控制水土流失。治理3年后坡地草被物种由6种发展到16种，促进了良性发展。     

基于WEPP模型的水土保持措施因子与侵蚀量关系研究

水土保持措施能够有效减少水土流失,是土壤侵蚀过程中的一个重要影响因子。以北京市延庆县水土保持科技示范园的径流小区观测数据为基础,利用WEPP模型模拟了坡面不同水土保持措施下的侵蚀量,结果表明:(1)植被盖度与侵蚀量呈负相关关系,植被盖度越高侵蚀量越少,当盖度50%时侵蚀量会显著减少,且植被有效盖度的阈值为70%;(2)梯田的土壤侵蚀过程主要发生在田坎处,水平田面几乎没有水土流失,侵蚀量与田坎高成正比,与田面宽成反比。在北方土石山区,水平梯田田坎高度不宜超过2.5 m,田面宽不宜小于5 m;(3)粮—草间作能有效减少土壤侵蚀量,且草带所占比例越大减蚀效益越好。在水土保持为主的坡耕地上适合推广粮:草比为2:4的间作配置模式。研究结果对于北方土石山区的土壤侵蚀研究以及水土保持措施的配置具有一定参考意义。     

北京市密云水库上游坡地水土流失监测系统的建立及应用

以北京市密云水库上游为示范监测区,利用遥感及地理信息系统,通过坡度、土地利用和植被覆盖度专题图形制作、交叉分析和土壤侵蚀强度判别,进行流域自然状况及水土流失面积调查;根据坡地土壤侵蚀区分布及坡地水土保持治理情况布设坡地径流小区,观测各类型区水土流失量及污染物流失量;分析计算全流域的水土流失量、污染物流失量及治理措施的水土保持效益。     

元谋干热河谷优势乡土草群落水土保持效益研究

通过在金沙江元谋干热河谷不同坡度径流小区内人工构建优势乡土草群落,研究了自然降雨对不同坡度径流小区产流量和泥沙量的影响。结果表明:不同径流小区产流量和土壤侵蚀模数与降雨量呈正相关,与植被盖度呈负相关;种植处理与对照CK差异显著,且小区坡度越大越显著;降雨利用率随坡度增加而减少,而且乡土草植被群落盖度越大小区降雨利用率越高。通过构建乡土草群落能有效地降低水土流失,增加降雨利用率,且随着坡度增大,水土流失治理效果越明显。     

南方红壤区植被盖度对水土流失影响初探

以南方红壤区灌草边坡为研究对象,以坡面径流小区观测为主要方法,布设了不同植被盖度灌草边坡3个,分析不同植被盖度下水土流失规律。结果表明:12号小区年侵蚀模数为2 054t/km~2·a,3号小区年侵蚀模数为2 179t/km~2·a,4号径流小区年侵蚀模数为2 433t/km~2·a;3个小区植被盖度依次为4号3号2号,即在降雨量相同的情况下,植被盖度越大,减少水土流失效果越显著,两者必然存在一定的定量关系;2从全年土壤侵蚀情况分析,在降雨强度不同的月份,同一类型边坡植被盖度呈增长趋势,土壤侵蚀量呈减小趋势,植被盖度是减少水土流失的主要因素。     

黄土丘陵沟壑区的水土保持耕作体系

<正> “七五”期间国家重点科技攻关项目——黄土高原综合治理安塞试区。位于黄土高原腹地,属黄土丘陵沟壑区第二副区。区内梁峁起伏,沟壑纵横,沟壑密度8.06km/km~2,水土流失严重,土壤侵蚀模数高达14000t/km~2,这里90％以上的农耕地分布在梁峁坡地上,其中0°～15°的坡地只有17％,15°～35°的坡地占50％,>35°的坡地占31.9％,地形坡向复杂,耕地质量差。长期以来受水土流失和干旱的影响,农业生产水平低下,广种薄收,滥垦乱伐,生态环境恶化,人民生活贫困。     

植物对高速公路建设过程中土壤侵蚀的影响

以在建湖北沪蓉西高速公路(宜长段)为例,对不同混播类型、不同植物种以及不同植物盖度下的土壤侵蚀展开研究.研究结果显示植被在高速公路建设中,对于减少弃土场坡面的土壤侵蚀量有很强的作用;不同植物混播类型对土壤侵蚀量的影响为草灌混播类型对于减少土壤侵蚀量效果最好,草灌乔混播类型次之,草本混播类型最差,而且草灌混播类型中高羊茅+紫羊茅+木豆+山毛豆+猪屎豆和草灌乔混播类型中高羊茅+紫羊茅+马棘+胡枝子+桤木+刺槐这两个植物组合在研究路段适应能力强,效果比较好.其研究成果不仅可以直接服务于沪蓉西高速公路建设,还可以服务于环境条件类似的其他地区,进而推动高速公路生态建设水平,促进西部地区的可持续发展.     

葎草的水土保持效益研究

3a定位试验研究表明,Lu草群落不仅是一种优良的牧草资源,也是保土固土能力特别强的水土保持草本植物,是绿化荒山、荒坡、荒沟,改善黄土高原生态环境的一种理想草被;播种当年地面覆盖度可达80％,第2a可达90％以上;综合分析计算结果表明,与天然草被相比,Lu草配置简易水保工程措施的蓄水效益为46％,减沙效益为75．9％。     

葎草的水土保持效益研究

3 a定位试验研究表明,葎草群落不仅是一种优良的牧草资源,也是保土固土能力特别强的水土保持草本植物,是绿化荒山、荒坡、荒沟,改善黄土高原生态环境的一种理想草被;播种当年地面覆盖度可达80%,第2 a可达90%以上;综合分析计算结果表明,与天然草被相比,葎草配置简易水保工程措施的蓄水效益为46%,减沙效益为75.9%.     

不同坡面草被格局下的侵蚀产沙量及其连通性指数表征

为探寻植被格局的定量表征参数,并建立其与侵蚀产沙的关系,深入揭示植被格局阻蚀减沙作用机制,该研究采用室内人工模拟降雨试验,以40%盖度的高羊茅草被坡面为研究对象,探讨了不同坡度（5°、15°和25°）和植被分布格局（裸地、带状横坡、带状顺坡、块状镶嵌、点状均匀格局）下的坡面侵蚀产沙过程变化,并分析了不同草被格局下平均汇流路径长度指数（Mean Flow Length Index,MFLI）、连通性指数（Index of Connectivity,IC）变化及其同坡度和土壤侵蚀量的关系。结果表明：带状顺坡、点状均匀、块状镶嵌和带状横坡的草被坡面平均侵蚀量分别较裸地减小42.9%、55.7%、62.4%和78.0%,带状横坡的阻蚀减沙作用最优。不同草被格局坡面间的MFLI和IC总体也与平均侵蚀量的差异关系一致,从小到大依次为：带状横坡、块状镶嵌、点状均匀、带状顺坡、裸地。MFLI和IC可分别与坡度结合用于模拟评价不同草被格局坡面的侵蚀产沙,决定系数（R2）达0.84以上。其中,IC与坡度的协同性更佳、依赖性更小,是表征植被格局对坡面侵蚀产沙影响的较佳参数。结果可为快速优选水土保持型植被格局、促进生态脆弱区林草植被格局优化和提质增效提供依据。     

东北黑土区小流域综合治理措施及效益评价——以振祥小流域为例

 在东北黑土区振祥小流域全面调查的基础上,采用坡面防护、沟道治理等工程措施,配置相应的林草措施,并辅之以适当的耕作措施,对振祥小流域进行了水土保持综合治理开发,并对治理后产生的效益进行初步评价。经过5a的实践,综合治理取得了良好的生态、经济和社会效益。2008年各项措施全部生效,每年拦蓄径流30.65万m3,保土总量1.71万t,水土流失区土壤侵蚀模数由治理前的2350 t/(km2.a)下降到416t/(km2.a),年增加经济收益29.39万元,林草覆盖率由治理前的9.0%增加到12.3%。证明该综合治理措施适用于黑土区,为黑土区小流域综合治理的全面开展提供参考。     

群落尺度植被水土保持功能评价模型的构建——以大别山北麓安徽省金寨县为例

[目的]探索群落尺度植被水土保持功能评价模型,为大别山区植被水土保持与生态建设提供参考依据.[方法]基于已有研究通过文献计量法、专家经验法筛选建立植被水土保持功能初选指标(包括植被类型、植被结构、地形等30项).通过野外调查获取指标实测值,利用随机森林法、决策树法分析、衡量各指标,以指标实测值与土壤侵蚀量建立多元逐步回...     

红壤坡地果园水土保持效应的对比研究

通过在典型的红壤坡地建立标准径流小区进行试验，采用统计学方法对不同水土保持措施下地表径流量和土壤侵蚀量的变化情况进行了定量分析。研究结果表明，提高植被覆盖度和辅以必要的工程措施是南方红壤坡地水土保持的有效途径，尤其是在水平梯田裸露的梯壁上植草后，其拦蓄地表径流和控制土壤侵蚀的能力分别提高22．5，30．62倍。     

Unpaved road erosion after heavy storms in mountain areas of northern China

More frequent extreme rainfall events associated with global climate change cause greater challenges for soil conservation. Severe erosion occurs on many unpaved roads since these structures create important water flow paths during heavy storms. The present research aimed to investigate the intensity and influencing factors of unpaved road erosion under varied land use and management conditions (sloping cropland, terraced cropland, forest & grass). The erosion occurred in the watersheds contributing runoff water to roads after the greatest rainfall event recorded in the mountain area of northern China caused by Typhon Lekima. The research was conducted in an agricultural-forest-dominated watershed based on field investigation and UAV-based image analysis. A road erosion level classification standard was given according to the occurrence of rills, ephemeral gullies, and gullies. Significant erosion happened on 67% of the unpaved roads; 42% of them suffered moderate to severe erosion in which ephemeral gullies or gullies developed. The average erosion amount from these roads was 2280.75 t ha^-1 and was significantly influenced by the watershed land use type and management. The dominant factor governing unpaved road erosion associated with terraced cropland was vegetation coverage on roads. Drainage area was the most important factor for road erosion in sloping cropland and forest & grass land, and road gradient was also a critical factor. Terraces, and forest & grass in drainage areas significantly reduced unpaved road erosion by 85% and, 47%, respectively, compared to sloping cropland. More integrated measures should be used to prevent unpaved road erosion. The results of this research can be applied to road protection against erosion in heavy storms.     

模拟降雨下林下覆被结构对产流产沙过程的影响

植被具有良好的水土保持效益,深入了解覆被结构特征与产流产沙关系是研究植被防蚀功能的基础。以鄂中地区典型森林植被为对象,通过人工模拟降雨试验研究5种覆被结构(灌木、草本、枯落物、灌木+草本、灌木+草本+枯落物)和侵蚀性降雨(60,90,120 mm/h)对坡面侵蚀产沙过程的影响。结果表明:(1)坡面产流率、产沙率随降雨时间先迅速增大,后缓慢增大,最后达到稳定趋势。降雨强度是坡面侵蚀产沙的主导因素,与产流时间、产流率和产沙率呈显著正相关关系(p＜0.01)。(2)在有/无枯落物存在的情况下,植被覆盖度、植株密度分别是坡面产流产沙的主要影响因素。径流含沙量在不同覆被结构覆盖下表现为:草本＞灌木＞枯落物＞灌木+草本＞灌草枯。(3)结构特征参数对产流产沙影响的优先等级为覆盖度、生物量、植株密度、多样性指标,即水平结构＞竖直结构＞物种组成＞空间格局。研究结果旨在揭示覆被结构对坡面侵蚀产沙的作用机理,为南方林地土壤侵蚀模型的构建提供科学参考。     

红壤区不同水土保持措施对土壤抗蚀性的影响

[目的] 研究南方红壤区不同水土保持措施下土壤抗蚀性的变化特征，为该地区的土壤抗蚀性研究和水土流失治理提供理论依据。 [方法] 以江西水土保持生态科技园内柑橘园试验区的裸地对照、柑橘净耕、柑橘+全园植草、柑橘+水平梯田处理为研究对象，通过野外采样和室内试验相结合的方法，研究不同处理、不同深度下土壤抗蚀性。 [结果] 0-20 cm土层，柑橘+全园植草的土壤抗蚀性最强，柑橘+水平梯田和柑橘净耕次之且二者无显著差异，裸地对照最差；20-40 cm土层，柑橘+全园植草和柑橘+水平梯田的土壤抗蚀性最强且二者无显著差异，柑橘净耕次之，裸地对照最差；相同处理下0-20 cm土层的土壤抗蚀性显著大于20-40 cm土层。 [结论] 水土保持措施能显著提高土壤抗蚀性，柑橘+全园植草的处理下土壤抗蚀性最强。建议在该区域采用林草复合的措施提高植被覆盖度，以加强土壤抗蚀性。     

降雨侵蚀因子和植被类型及覆盖度对坡耕地土壤侵蚀的影响

为探讨降雨和植被对辽西褐土区农耕坡地土壤侵蚀的影响,2006-2010年采用坡面径流小区观测法研究了天然降雨条件下降雨侵蚀因子、植被覆盖度、植被类型对坡耕地地表径流量、土壤侵蚀量的影响。设5°和10°两个坡度水平,以甘薯和谷子为供试作物,2006-2007年对照区为天然荒草地,2008-2010年为裸坡地。结果表明,甘薯地径流量和侵蚀量与降雨量(R)、最大30 min雨强(I_(30))、R×I(平均雨强)、R×I_(30)正相关显著(P0.05);裸坡地径流量与R、R×I_(30)正相关显著(P0.05),侵蚀量与I_(30)、R×I_(30)正相关显著(P0.05),与降雨量相关不显著(P0.05)。甘薯地和裸坡地的径流量和侵蚀量与平均降雨强度正相关均不显著(P0.05)。回归分析表明,降雨量主要影响径流量,最大30 min雨强主要影响侵蚀量。中、高雨强下,侵蚀量与径流量显著正相关(P0.01)。甘薯地径流量和侵蚀量与植被覆盖度呈显著负指数关系(P0.05)。5°坡耕地,不同植被类型侵蚀量为甘薯地荒草地谷子地;10°坡耕地,荒草地侵蚀量总体最少。多元回归分析表明,对土壤侵蚀的影响为地表径流降雨侵蚀力(R×I_(30))植被覆盖度。通过连续5 a坡面径流小区观测,初步探明降雨和植被对辽西褐土区农耕坡地土壤侵蚀的影响,可为该区坡耕地土壤侵蚀的有效防治提供一定的理论依据和技术支撑。