黄土高原水土流失及其防治措施

据统计,黄土高原水土流失面积高达43万km²,年输入黄河泥沙量16亿t。严重的水土流失导致土壤肥力低下,土壤质地变粗,团粒结构遭到坡坏,加剧了土壤缺水,改变了土壤成立过程。根据黄土高原丘陵区水土流失特征,探讨了水土流失原因,并提出了相应的防治措施──水土保持耕作措施,集水深蓄耕作技术,被改梯及打坝淤地工程措施及人工林草生物措施。     

维护土壤水库确保黄土高原山川秀美

目前黄土高原水土流失严重,其主要原因是人类对植被的无情破坏,对土壤水库的伤害,不合理利用土地和直接削弱土壤入渗和抗冲能力,形成超渗径流,导致湿陷、洞穴和暗沟冲刷等,完全是人为造成的冲刷过程。“蓄泄统筹,以泄为主”的治水方针已不适应我国目前的状况。保护、加强、重建土壤水库,迅速全面恢复植被是黄土高原生态环境治理的治本之道。提出的整治黄土高原的“28字方略”,即“全部降水就地入渗拦蓄,米粮下川上塬,林果下沟上岔,草灌上坡下坬”的指导意义在实践中已得到证实,只要在黄土高原国土整治中得到全面实施,那么根治黄河水患,再造一个山川秀美的黄土高原是完全可以实现的。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤物理性质对苜蓿 种植年限的响应

西部黄土高原丘陵沟壑区是中国乃至世界上水土流失最严重的区域,以禾谷类作物单播为主的传统农业生产系统和过度耕作是引致水土流失的最主要原因。紫花苜蓿作为优良豆科牧草,在区域生态环境建设和产业结构调整中发挥着重要作用。因此,本研究通过设置在陇中黄土高原半干旱区的长期定位试验,以苜蓿草地(3 a、10 a、12 a)和农田(马铃薯地)为主要研究对象,探讨了土壤物理性质对于苜蓿种植年限的响应,为黄土高原雨养农业系统紫花苜蓿适宜种植年限的选择及苜蓿草地的可持续利用提供科学依据。结果表明,随着紫花苜蓿种植年限的加长,土壤表层呈容重降低、孔隙度增加的变化趋势,而下部土层变化不明显。苜蓿种植可以提高耕层0~30 cm土壤0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),同时降低团聚体破坏率(PAD),且随种植年限的延长效果愈加明显。苜蓿种植一定年限后土壤总有机碳(TOC)和易氧化有机碳(ROOC)与农田差异明显,其中种植苜蓿土壤易氧化有机碳占总有机碳的比例为44%~57%,农田土壤易氧化有机碳比例占52%~68%,表明种植苜蓿不仅提高了土壤总有机碳含量,且改变了土壤有机碳的组成比例。与农田相比,苜蓿种植可改善土壤水分入渗性能,表现为随种植年限的延长呈现先增加后降低的趋势。黄土高原沟壑区种植苜蓿可以改善土壤有机质形态和物理结构,提高土壤渗透能力,但苜蓿种植年限以10 a为宜,10 a之后应该进行轮作换茬以维持雨养农业系统的可持续发展。     

黄土高原小流域雨水资源化及其生态环境效应

在黄土高原地区,水土流失和干旱缺水是导致经济贫困和生态环境恶化的主要原因。通过人为干预,实现小流域雨水资源化,是减缓水土流失和干旱缺水的有效途径。雨水资源化的主要方式有三种:就地拦蓄入渗、覆盖抑制蒸发和雨水富集叠加利用。详细介绍了黄土高原雨水资源化的主要技术途径,分析论述了雨水资源化带来的诸如调节气候、净化空气、改善流域水质、提高土壤质量、减缓水土流失、防治洪涝灾害等一系列生态环境效应。     

黄土高原土壤入渗速率的研究

根据黄土高原土壤入渗速率的明显地域差异,绘制了黄土高原土壤入渗速率分区图;文中对比了用双圈法测得的土壤稳定入渗速率与用水文资料推出的小流域土壤稳定入渗速率.     

浅谈烧荒及其解决措施

采用宏观调查和微观实验相结合,测试分析和定位观测相结合的方法,对黄土丘陵区坡耕地主要由水土流失造成的土地退化进行了研究。结果显示,黄土丘陵区坡耕地的水土流失不仅造成表层耕作土壤变薄和地表径流损失,还造成表土养分流失、土壤物理性能变差、土壤水分入渗能力下降。土地退化的最终结果是土地生产力的下降,干旱年份水土流失造成不同坡度坡耕地不同农作物的粮食减产幅度达21.9%～80.0%。     

黄土丘陵区退耕坡地植被自然恢复过程及其对土壤入渗的影响

生态系统自我修复是黄土高原植被恢复的重要途径。以永久性天然草地和三龄沙打旺人工草地为对照,在对黄土丘陵区坡地退耕植被自然恢复过程群落演替、地上部分生物量的增长及其组成动态变化特征调查的基础上,定量分析了不同恢复阶段主要群落下土壤的入渗能力。研究表明,随着植被演替的进展,群落生物量逐步增加,土壤入渗能力显著改善。退耕草地土壤表层0-20cm土壤渗透能力(K10℃)每年可提高0.10mm。植被改善土壤入渗能力的有效深度达40cm。说明黄土丘陵区通过坡地退耕还林还草恢复植被可以改善土壤渗透性能,强化降雨就地入渗,减少水土流失。     

半干旱地区坡耕地渗水孔耕作法试验研究

定西地区属半干旱黄土丘陵沟壑区,农业生产发展缓慢的主要原因是干旱缺水和水土流失。经坡地田间聚流技术试验研究表明:渗水孔耕作法,不仅能增强天然降雨入渗,而且还能增加入渗深度,减少地表蒸发,提高了降雨利用率和水分利用效率,达到了保土、增收及合理利用水土资源的目的。     

气候变化下黄土高原耕作系统演变与适应性管理

耕作系统主要包括土壤系统、作物系统和区域气候系统等几个相对独立、但又紧密关联的组成部分,涉及作物栽培模式、作物类型、杂草和病虫害及农田水土资源管理等方面,在黄土高原生态系统管理和农业可持续发展中占有重要地位。过去50a (1951-2000年),黄土高原的年平均气温升高了1.1℃,且其变率逐渐增加,降雨和热量资源分布呈现复杂的时空异质性。作物种植区域的变迁、熟制制度的演变和农田灾害的加剧促使农田管理模式不断寻求改变,对当地农业耕作系统产生了深远影响。本文总结了黄土高原过去多年的气候变化（气温、降水量、积温）特征和发展趋势,气候变化下耕作系统（种植区、耕作制度、土壤环境）和作物系统（需水量、物候、品种、产量）的演变规律,作物与土壤互作关系,以及气象灾害对黄土高原耕作系统的影响,并提出气候变化下耕作系统适应性管理途径和策略。旨在为黄土高原耕作技术和田间管理提供新的理论,寻求气候变化下区域农业可持续发展应对策略。     

基于全球定位系统的等高犁沟控制坡耕地径流研究

等高耕作具有拦截坡面径流、增加土壤入渗,降低水土流失等多种作用。基于数字高程模型和全球定位系统在坡耕地中实施等高耕作,研究等高耕作拦截坡面径流的效果;检测数字高程模型中等高线的分辨率和准确性,并提取坡面等高线的常规信息。     

黄土高原水土流失区退耕还林(草)的基本思路

朱总理针对1998年我国水土流失加剧而致使洪灾造成2251亿元人民币巨大损失的现实,于1999年8月提出了“退耕还林（草）、封山绿化、个体承包、以粮代赈”的措施,为根治黄土高原的水土流失和良化我国的生态环境指明了方向。文章在上述背景下分析了我国黄土高原地区坡耕地引起水土流失、肥力低下、水源缺乏、灾害频繁的四大问题,根据黄土高原的生态环境脆弱的具体情况,提出了以下几条对策:1 提高思想认识;④解决好退耕后脱贫;（四）推进东西部合作政策;1/4保证人均一定的农田;1/2实现农林牧业最佳结合;3/4提出合理的措施;⑧健全保障机制;（七）正确处理各种关系。研究的基本思路可供同类地区的干部和群众为退耕还林（草）,搞好植树造林,治理水土流失,脱贫致富,建设秀美山川作出贡献。     

陇东黄土高原沟壑区水保林有效覆盖率及其确定方法

通过对陇东黄土高原沟壑区水土保持林系统的分析,结合有关水保林科研成果,认为水保林有效覆盖率是指在一定防护范围内土壤流失量等于允许流失量时的林木覆盖率;应用王秋生等人的研究模型计算出陇东黄土高原沟壑区水保林有效覆盖率为43.6%.     

黄土高原人工林对区域深层土壤水环境的影响

通过对典型黄土区 1 0m土层土壤水分的分析表明 :黄土高原土壤深层具有丰富的土壤水资源 ,3～ 1 0m土层内土壤水资源从南部的 1 0 86.8mm逐渐降低到北部的 5 2 4.1mm ,各地土壤水资源量约相当于当地多年平均降水量的 2倍。在 1 0m土壤水分剖面内 ,随土层深度的变化土壤含水量具有波动性和相对稳定性的特征。以荒坡地或低产农田为对照 ,通过对比分析发现 ,黄土高原目前主要的造林树种可利用 9～ 1 0m以下土层的土壤水资源。在黄土高原半干旱气候背景下 ,人工林植被的耗水主要使黄土区中北部地区 3～ 8m土层土壤含水量降低到长期接近或低于凋萎湿度 ,形成难以恢复的深厚土壤干层。人工林大量耗水形成的难以恢复的土壤干层是黄土高原特殊的生态水文现象 ,是目前区域人工植被生态系统不稳定性的体现。同时表明 ,黄土高原营造的人工林尚不能达到涵养水源之功能。     

模型黄土高原建设与研究的若干问题探讨

模型黄土高原是为研究黄土高原水土流失规律和水土保持治理模式、治理效益,借助实体模拟理论与技术、测控技术、信息技术等而构建的高科技试验研究模型体系。模型黄土高原的物理模型具有广义性、多目标性、多类型性、典型性、交互性特点。模型黄土高原需要研究的内容包括水土流失规律、水土保持治理模式和水土保持效益三方面。讨论了建设模型黄土高原的技术路线和工作基础,认为借鉴国内外已有的水土流失规律和土壤侵蚀预报模型研究成果,依托黄委科研机构,已初步具备了建设模型黄土高原的条件。     

黄土高原小流域水土保持林空间配置对场降雨径流影响的模拟

合理的水土保持林空间配置是黄土高原植被恢复和水土保持功能持续提高的关键。在对HEC-HMS分布式水文模型参数进行率定的基础上,探讨该模型在黄土高原小流域中的适用性,模拟水土保持林覆被率以及水土保持林空间配置对场降雨径流的影响。结果表明：HEC-HMS分布式水文模型在黄土高原小流域中的应用效果良好,径流系数、洪峰流量均随森林植被覆盖率的增加而减少,随着水土保持林覆被率的提高,流域对高强度暴雨的调控能力将得到极大的提高;当水土保持林位于流域的上游、中游时,场降雨的径流量、洪峰流量均降低,水文调节效果较好。因此,在干旱的黄土高原应该适度造林,在小流域中配置水土保持林时,应该配置在上中游。     

黄土高原水土保持功能的重要性评价与分区

根据黄土高原生态环境特点和水土流失现状,选择水源涵养、土壤保持、蓄水保水、防风固沙、防灾减灾以及农田防护等水土保持功能进行评价.在此基础上进行黄土高原水土保持功能重要性综合评价,评价结果表明:黄土高原地区水土保持功能均处于中等重要以上;其中极重要地区比例最大,占全区面积的80.03％;中等重要地区较少,占全区面积的19.97％.最后根据6个单因子功能重要性评价结果,利用ArcGIS中的空间分析叠加功能,确定黄土高原水土保持功能区划的基本界线,将黄土高原划分为9个水土保持功能区,并提出黄土高原各区的生态保护方向,促使自然生态系统更有效地支持社会和经济的发展,为改善黄土高原生态环境质量奠定基础.     

人工柠条林地土壤水分补给和消耗动态变化规律

黄土高原地区水资源缺乏，水资源，特别是土壤水资源的适度开发和合理利用势在必行。在黄土丘陵半干旱区的上黄生态试验站对多年生人工柠条林林冠截留，地表径流，土壤水分和植物生长等进行了定位观测，对林地土壤水分补给和消耗动态变化规律进行分析。结果表明，人工柠条林次降雨林冠截留随降水量增加而逐渐增加，地表径流与林外降雨量为直线关系。影响土壤水分补给的主要因素为天然降水，其次为林冠截留。土壤水分补给量与降雨量为线性关系；降水对土壤水分的影响程度随深度的增加而减弱，土壤水分最大入渗深度为170～270cm。偏早年随着柠条林生长并进入速生期，柠条林地耗水量加大，土壤早化加剧。丰水年土壤补给量剧增，但柠条林依然生长不良，储存在土壤中的水分只能等到来年被植物吸收利用。     

关于黄土高原水土保持理论基础及方略的探讨

综观我国古代和现代治理水土流失的实践认为 ,黄土高原水土保持应以“平治水土”为理论基础 ,其方略为 :尽量级级分散拦蓄和充分利用当地水沙资源 ,缓坡耕地及缓坡土地尽量梯化 ,建设集约经营的基本农田 ,因地制宜实施陡坡还林还草 ,建立农林牧草生产在治理单元内能够协调发展的农林牧草水综合体 ,以开发促治理 ,以治理保开发 ,持之以恒 ,努力实现高标准的山川秀美。     

刺槐林下植被的水分生态型和生活型谱特征

为探讨刺槐生长对当地地带性植被生长的影响,2006年8—9月对位于黄土高原森林草原区安塞县纸坊沟流域不同林龄的刺槐林下植被进行群落调查,分析林下植被的物种组成、水分生态型和生活型谱特征。刺槐林下植被的演替具有与撂荒地自然演替类似的进程,与撂荒演替不同的是,阳生性的白羊草在刺槐林下始终未形成优势种群。尽管刺槐生长过度消耗土壤水分,土壤旱化趋势明显,植被却由旱生型向中生型转变,从物种组成的角度看并没有明显的旱生倾向。随着刺槐林龄的增加,林下植被逐渐形成2个明显的层片,即以多年生半灌木蒿类为主的地上芽植物层片和以多年生丛生性禾草为主的地面芽植物层片。结果表明,刺槐的生长并没有从根本上改变林下植被的自然演替进程,选择刺槐作为本区域植被恢复的先锋树种是可行的。     

黄土高原水土流失区的林草资源和植被建设

本文概述了黄土高原水土流失区的森林和草场资源,并在此基础上,对资源特征和生产力进行了分析和评价,提出了当前植被建设中存在的几个主要的问题,以及解决问题的途径和建议。