几种林木枯落物对糙率率数n值的影响

该文对３种乔木树种枯落物和禾本科枯草的曼宁糙率系数ｎ值，分别进行了室内实验，在特定坡度和流量条件下，糙率系数ｎ值种枯落物量均呈现出指数相关关系。实验结果表明，不同树种枯落物对糙率系数ｎ值影响程序各异，其顺序从大到小依次为：杨属树种枯落物、刺槐枯落物、油松枯落物禾本科枯草，如枯落物数量为０．２００ｇ／ｃｍ＾２（相当于２０ｔ／ｈｍ＾２）时，杨属树种，刺槐、油松枯落物和禾本科枯草的糙率系数ｎ值分别是：０     

不同林分枯落物水文效应和地表糙率系数研究

试验在庞泉沟国家自然保护区内进行,以撂荒地为对照,分析了3种不同林分下枯落物的现存量、持水能力、阻滞径流速率、减沙减流效应和林地糙率系数。结果表明:①油松枯落物的现存总量最大,达到18.62t/hm2,最大持水能力为56.20t/hm2,有效拦蓄深为3.40mm;华北落叶松枯落物的现存总量为16.29t/hm2,最大持水能力为50.8t/hm2,有效拦蓄量为2.98mm;辽东栎的现存总量为11.06t/hm2,最大持水能力为37.30t/hm2,有效拦蓄量为2.44mm;②放水试验结果表明,3种林分枯落物阻滞径流速率明显,又以辽东栎效果最大;林下枯落物的减沙减流作用显著。油松、华北落叶松和辽东栎分别比对照撂荒地减少径流量8837,6773,12610g;减少泥沙量1369,1317,1425g。减沙减流效果显著。③与撂荒地相比,枯落物的存在明显增加了地表糙率n值。油松、华北落叶松和辽东栎的n值分别为0.045,0.068,0.101,而撂荒地的n值仅为0.019。林地内枯落物有效增加地表糙率,深刻地影响着林地径流速率、产流量、产沙量和土壤下渗。为此保护林地内枯落物意义重大。     

重庆缙云山典型林分的坡面糙率系数及影响因素

根据2008年4月实测数据,以三峡库区重庆缙云山4种典型林分（马尾松纯林、马尾松阔叶混交林、常绿阔叶林和楠竹林）为研究对象,并以农耕地作对照,在野外径流小区实验的基础上,通过曼宁公式,对重庆缙云山林地坡面糙率系数n值进行研究。结果表明：地表糙率系数n值介于0.0079-0.2704之间,其中,马尾松纯林的糙率系数n值最小,马尾松阔叶混交林的糙率系数n值最大,大小排序为马尾松阔叶混交林〉阔叶林〉楠竹林〉马尾松纯林;糙率系数n（y）与枯落物厚度（x）的关系为Y=0.0205e^0.5436x,R^2=0.9237;地表水分渗透量（y）随着糙率系数n（x）增加而增大,其关系式为y=37.25lnx＋188.47,R^2=0.7782。     

长江三峡花岗岩区坡面糙率系数研究

利用Ｍａｎｎｉｎｇ流量公式基本理论，探讨了花岗岩地区５种不同土地利用类型下的糙率系数ｎ值，研究结构表明：松栎混交林下的ｎ值为０．２２８，其次为马尾松纯林地、灌草坡面、农耕地和裸地，ｎ值分别为０．１８０６，０．１３２，０．０７２３和０．０５４５。研究还表明：糙率系数ｎ值较大的地表，其渗透性能亦较好，我国南方花岗岩风化壳上形成的土壤影响糙率系数ｎ值的因子较多，而且其关系较为复杂。     

不同植物边坡的糙率系数和水力学特征参数

[目的]研究北方土石山区植物边坡糙度,为坡面生态防护的最佳植物配置选择提供依据。[方法]在北京市昌平区试验基地设置多组不同地表类型的径流小区,设计了控制流速、流量的野外放水冲刷试验。[结果](1)与乔灌植被相比较,草本植被对地表径流流速具有良好的阻滞作用,毛白杨对地表流速有加速作用。(2)草地的平均糙率系数最大,裸地最小。对裸地进行处理后发现,铺设枯枝物,可以有效提高地表糙率系数值,通过砾石压盖处理的地表糙率系数并未有明显改变。(3)各类地表下垫面的雷诺系数Re均介于21.34~23.49之间,枯落物小区Re最大,毛白杨小区Re最小,水流均为层流,紊动性弱;弗劳德数Fr介于0.35~2.55之间;阻力系数f介于1.03~54.43之间。[结论]枯落物和草地可以有效减缓地表径流流速;毛白杨下垫面防蚀功能最弱。     

不同地表状况耕地的田面糙率研究

田面糙率是影响田面水流运动的重要参数之一.该文针对裸地、翻耕地和作物地3种不同地表状况耕地的田面糙率进行研究.分析确定了裸地和翻耕地田面糙率的主要影响因素为田面凹凸程度,作物地田面糙率的主要影响因素还包括根茎宽度和根茎高度;进行了3种地表状况的田面凹凸程度、根茎宽度和根茎高度的田间实测及田面水流运动试验;将零惯量模型与优化方法相结合,建立了田面糙率求解的优化模型;根据田面实测资料,利用优化模型求得3种耕地的田面糙率值,据此,建立了裸地、翻耕地和作物地3种耕地田面糙率与其主要影响因素之间的关系式,验证试验结果表明,所建立的关系式正确.这对合理设计田面灌溉系统,提高灌水质量具有重要参考价值.     

晋西黄土区不同土地利用方式对土壤抗冲性及糙率的影响

采用野外实地放水冲刷法,以次生林地、刺槐林地、荒草地、农地为研究对象,研究晋西黄土区蔡家川流域不同土地利用方式对土壤抗冲性及糙率的影响及其与可能的影响因子之间的关系。结果表明:(1)各样地土壤有机质含量大小为次生林地>农地>刺槐林地>荒草地。有机质含量与土壤抗冲性呈极显著负相关(p<0.01)。(2)试验地的糙率系数介于0.005 6～0.251之间,糙率系数n值大小顺序为次生林地>刺槐林地>农地>荒草地;(3)土壤抗冲性受土地利用方式、植物根系以及坡度等因素的影响较大。土壤抗冲性随根系生物量的增加而增强,且与<1mm的根系密度极显著相关(p<0.01);不同土地利用方式下土壤抗冲性大小表现为:次生林地土壤抗冲性能最强,刺槐林地和荒草地次之,农地最差。     

基于不同林地条件下的水源涵养功能分析

设置枫桦+油松+山杨、麻栎+枫桦、油松+山杨3个样地,测试了不同林地条件下的土壤物理性质和枯落物持水能力。结果表明：(1)0～60 cm深度范围,以上3种样地的土壤密度依次为1.31 g/cm³、1.13 g/cm³、1.19 g/cm³,随深度增加各样地土壤非毛管、毛管和总孔隙度均不断减小,其中非毛管孔隙度依次为5.96%、10.74%、8.90%,毛管孔隙度依次为32.96%、37.15%、32.51%,总孔隙度依次为38.92%、47.89%、41.40%。(2)枫桦+油松+山杨、麻栎+枫桦、油松+山杨混交林的最大饱和蓄水量依次为2 369 t/hm²、2 893 t/hm²、2 484 t/hm²,麻栎+枫桦相较于枫桦+油松+山杨混合林的水分调节贮蓄能力提高18.11%。(3)枯落物总蓄积量最大和最小者为麻栎+枫桦的245.78t/hm²、枫桦+油松+山杨的62.42 t/hm²,最大持水变化范围为230...     

宁夏六盘山不同森林类型林地的贮水量

 为评价宁夏六盘山不同森林类型的水源涵养生态功能,对宁夏六盘山地区华北落叶松人工纯林、辽东栎天然纯林、白桦+山杨天然混交林和华山松+红桦+白桦天然混交林4种林地枯落物和土壤的贮水特征进行研究。采用样方法和浸泡法测定枯落物不同层次的最大持水量和持水特性,采用环刀法和浸泡法测定土壤水分物理性质和贮水量。结果表明:林地枯落物层饱和贮水量为华山松+红桦+白桦天然混交林最大,华北落叶松人工纯林次之,辽东栎天然纯林其次,白桦+山杨天然混交林最小;除华北落叶松人工纯林枯落物未分解层和华山松+红桦+白桦天然混交林半分解层在浸泡6h时达到最大持水量外,其他森林类型各层次均在浸泡3h时达到最大持水量;土壤饱和贮水量为华山松+红桦+白桦天然混交林最大,辽东栎天然纯林次之,华北落叶松人工纯林其次,白桦+山杨天然混交林最小。     

四面山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

通过对四面山不同林地类型土壤特性及水源涵养功能进行研究.结果表明:(1)在0-60 cm土层,杉木×马尾松混交林、木荷×石砾混交林和杉木×马尾松×木荷混交林的土壤容重分别为1.10 g/cm~2,1.03 g/cm~3,1.24 g/cm~3.(2)3种林地的土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度均随深度的增加而减低.在0-60 cm土层,杉木×马尾松混交林、木荷×石砾混交林和杉木×马尾松×木荷混交林的土壤总孔隙度分别为42.32%,48.87%和39.82.而三者的土壤毛管孔隙度分别为33.53%,38.22%和33.97%,土壤非毛管孔隙度分别为8.79%,10.65%和5.86%.(3)木荷×石砾混交林饱和蓄水量最大,为2 932.4 t/hm~2;杉木×马尾松混交林.为2 539.2 t/hm~2;杉木×马尾松×木荷混交林最差,为2 389.6 t/hm~2.术荷×石砾混交林土壤贮蓄水分和调节水分的潜在能力比杉木×马尾松×木荷混交林高122.7%.(4)木荷×石砾混交林枯落物的总蓄积量最大为246.94 t/hm~2.而杉木×马尾松×木荷混交林林枯落物的总蓄积量最小为64.47 t/hm~2.枯落物最大持水率相差较大.变动范围为229%～327.5%之间.枯落物的最大持水量依次为:木荷×石砾混交林(254.28 t/hm~2)>杉木×马尾松混交林(191.72 t/hm~2)>杉木×马尾松×木荷混交林(60.35 t/hm~2).     

山西省西山地区退耕还林效益评价

山西省西山地区生态环境系统十分脆弱,历来以水土流失严重而受到广泛关注。退耕还林工程的实施有力地促进了西山地区生态环境的改善,并对当地经济社会的可持续发展产生了深远的影响。对退耕还林工程效益进行评价,能够反映出工程实施对区域生态、社会、经济产生的影响。以山西省吉县为例,采用综合评价法,对其2000—2008年间的退耕还林工程进行生态、社会、经济效益综合评价和效益分析。结果表明,吉县退耕还林工程效益2000年为负值,从2001年开始发挥出来,2000—2008年间综合效益逐年增加,在时间序列上呈积累式增加趋势。     

喀斯特槽谷区坡面集中水流曼宁系数变化特征

[目的]探究喀斯特槽谷区不同岩石与坡面夹角影响下地表集中水流阻力变化特征,为该区土壤侵蚀模型构建提供科学依据。[方法]在3个坡度(10°,15°,20°),3个冲刷流量(5,7.5,10 L/min)和6个岩石与坡面夹角角度(30°,60°,90°,120°,150°,180°)组合条件下开展室内放水冲刷试验,研究喀斯特槽谷区不同岩石与坡面夹角下地表集中水流曼宁系数的变化规律及其影响因素。[结果](1)地表集中水流曼宁系数n随冲刷历时呈迅速增大再缓慢增长或趋于稳定的变化趋势。不同夹角的n值大小顺序为:n_(180°)n_(150°)n_(90°)n_(30°)n_(120°)n_(60°)。(2)当岩石与坡面夹角大于30°时,n与水深h显著相关,夹角为30°时,二者关系不显著;试验条件下,n与雷诺数Re关系不显著,与弗汝德数Fr呈显著幂函数负相关。(3)相对水深曼宁系数n/h随夹角增大呈先增后减的变化趋势。(4)岩石与坡面夹角大于30°时,n/h与Re均呈幂函数负相关,夹角为30°时,二者关系不显著;不同岩石与坡面夹角的n/h与Fr关系均不显著。[结论]喀斯特槽谷区坡面集中水流曼宁系数n受岩石与坡面夹角的显著影响,随夹角增大总体呈先减后增的趋势。     

浅谈新疆牧草地利用问题

从新疆牧草地的分布现状及近年来的变化趋势出发,阐述了新疆牧草地的利用特点及在牧草地利用中存在的问题,在此基础上给出了新疆牧草地利用的浅显建议。     

沙棘植物柔性坝糙率系数的野外水流试验

为了研究沙棘植物柔性坝的糙率系数,在陕西省华县小华山水库沙棘植物柔性坝进行了沙棘植物柔性坝野外水流试验。运用河流泥沙动力学理论推导了沙棘植物柔性坝的糙率估计公式,并对一定生长期非淹没流的沙棘植物柔性坝的糙率系数进行了估算。结果表明,沙棘柔性坝的糙率范围大致介于0.04~0.09的范围内;并基于野外水流试验数据,按照河流动力学方法对沙棘植物柔性坝的糙率系数进行了反推计算,所得结果与用理论公式估计的结果比较吻合,表明沙棘植物柔性坝糙率理论估计公式可用于对沙棘植物柔性坝的糙率估计,这对于进一步深入研究沙棘植物柔性坝的拦沙效应与机理具有重要意义。     

山西省粮食生产发展特征及土地资源限制性研究

基于山西省1949—2012年人口、耕地和粮食产量数据,以人粮关系为核心,构建土地资源限制性模型,从省、市、县三个不同尺度全面分析了山西省粮食发展特征及土地资源对人口分布的影响。结果表明:(1)县级尺度上,2003—2012年粮食盈余地区在增加,不受土地资源承载力限制的县级单元由42.1%增至65%,人口超载的地区减少,其中,超载地区大部分位于山西省晋北地区,晋南地区的土地资源限制度较小,粮食盈余地区所占比例较大,中部地区偏向于人粮平衡。(2)市级尺度上,土地资源承载力以人粮平衡和土地超载为基本特征,2012年与2003年相比全省粮食盈余市级地区增加,土地超载地区减少;(3)全省尺度上,建国初期土地承载力指数整体大于1.13,土地处于超载状态。近十年间人口分布的土地资源限制度从27.2下降到11.8,土地资源限制度降低,人粮关系好转。总体来说,2012年的土地资源限制与2003年相比有很大程度的降低,土地超载的地区减少,人粮关系趋向改善,粮食盈余地区增加。     

模拟降雨条件下地表糙度动态变化特征研究

地表糙度是影响土壤侵蚀的因素之一。为进一步明确地表糙度的侵蚀效应,通过野外模拟降雨试验,研究了地表糙度在降雨前后、不同坡度、不同植被覆盖度、不同空间坡段的动态变化特征,探讨了地表糙度变化规律及其影响因素。结果表明:在降雨过程中,土地利用类型、雨强、降雨顺序、坡度和植被覆盖度都会对糙度产生影响。随着降雨场次的增加,地表糙度逐渐增大;在试验范围内,坡度越大,地表糙度增加幅度越大,增加趋势越明显;植被覆盖度越大,地表糙度变化越小。坡面的各个坡段变化情况整体遵循上述规律,但在某些坡段内出现空间变异性,导致有些坡段可以拦蓄径流泥沙,消减侵蚀,而有些坡段可以增加潜在的冲刷,加剧侵蚀;多个因子以及因子间的交互效应成为影响糙度变化的主要因素。研究结果为揭示地表糙度的侵蚀特征提供了一定的理论依据,同时也为黄土高原水土流失治理奠定理论基础。     

晋西北退耕地物种多样性研究

以晋西北偏关县退耕还林地为研究对象,在退耕5,4和3 a(分别为2000年,2001年,2002年)的退耕地分别取120个1 m×1 m的样方,在对照区取24个1 m×1 m的样方,对其进行调查,应用丰富度、多样性指数、均匀度及生态优势度等指标,综合测度物种多样性。结果表明,随着退耕时间的延长,退耕地的物种丰富度、多样性指数逐渐增大,生态优势度逐渐减小,退耕地的物种多样性比撂荒地明显增加。