土壤侵蚀与水土保持研究进展

土壤侵蚀制约着社会、经济、环境的协调发展,已经成为全球性的主要环境问题之一。本文从雨滴击溅侵蚀、坡面水蚀过程、坡沟系统水沙传递关系和沟道侵蚀输沙等四个过程系统地分析了土壤侵蚀过程研究中取得的进展和存在的不足,简述了国内外土壤侵蚀预报研究的历史,总结了植被措施和工程措施对水土流失的调控作用机理和水土保持效益等有关问题,对土壤侵蚀与水土保持科学今后的研究方向提出见解,指出了加强对土壤侵蚀过程与机理、大尺度土壤侵蚀预报模型、土壤侵蚀与水土流失治理环境效应评价和水土流失调控技术的科技转化等亟待解决问题的研究深度和广度。     

浅谈我国土壤侵蚀学科亟待加强的研究领域

概述了我国土壤侵蚀学科研究的现状,提出了亟待加强的研究领域。强化区域土壤侵蚀宏观研究与侵蚀环境效应评价、侵蚀动力过程与预报模型、土壤侵蚀新技术与新方法等方面的研究,对我国水土流失综合治理、生态环境建设、实现社会经济的可持续性发展有重要意义。     

几个常用土壤侵蚀术语辨析及其生产实践意义

土壤侵蚀是导致土地退化的主要原因,已成为全球性的环境问题之一。理解和规范土壤侵蚀术语对于土壤侵蚀研究、水土流失调查和水土保持规划具有重要意义。本文将几种常用的土壤侵蚀术语划分为6组,分别展开辨析,依次包括1)土壤侵蚀、土壤流失和水土流失,2)古代侵蚀与现代侵蚀,3)地质侵蚀与加速侵蚀,4)片蚀、溅蚀、面蚀和细沟间侵蚀,5)细沟、浅沟、切沟侵蚀和瓦背状地形,以及6)冲沟、干沟和河沟侵蚀,阐述各组术语之间的差别和联系,并探讨其在生产实践中的意义。     

如何正确理解有关水土保持术语的讨论

指出正确理解水土保持术语的涵义,即是学术问题也是重要的实践问题,针对当前我国有些人对土壤侵蚀和水土保持的认识存在某些不正确的观点和误解,阐述了自然侵蚀与加速侵蚀,土壤侵蚀与水土流失,侵蚀强度与侵蚀程度以及不同土壤退化类型的基本涵义和区别,最后,通过有关水土保持实践,说明了水土流失是可以被控制的。     

对土壤侵蚀和水土流失的再认识

土壤侵蚀的基本特征就是土壤发生破坏和搬迁，按其对水土资源造成的后果可将土壤侵蚀划分为良性侵蚀和恶性侵蚀两大类，通常所治理控制的就是恶性侵蚀，水土流失是由地球的外营力引起的，当外营力对水土资源和土地生产力造成损失和破坏时，则称之为水土流失，土壤侵蚀和水土流失的本质区别主要表现在对土壤破坏和搬迁程度不同，数量不等，土壤侵蚀是绝对的，水土流失同是相对的，科学界定土壤侵蚀和水土流失的含义，对于正确认识自然和改造自然的具有重要意义。     

西安市水土流失空间分布特征与管控空间划分

城镇规模的快速发展是引发城市水土流失的关键因素。以西安市为研究区域,计算了各区县土壤侵蚀面积并进行了强度等级划分,分析了水土流失在空间上的分布特征并进行预测,识别出需要重点监管的区域。结果表明:西安市年均土壤侵蚀量为278.49万t,年均土壤侵蚀模数为176.74 t/(km^2·a),微度侵蚀和轻度侵蚀占总侵蚀面积的99.76%,中度侵蚀以上面积仅占0.24%;未来情景下西安市各区域土壤侵蚀模数主要分布在0~200 t/(km^2·a),其中建成区和发展区土壤侵蚀面积分别为65.37,302.19 km^2;水土流失空间管控与重点区域主要分布在高陵区、鄠邑区、长安区和临潼区等地区。随着城市建设与发展的完善,西安市重点管控区的面积也在发生变化。     

我国水蚀预报模型研究的现状、挑战与任务

 土壤侵蚀模型研究,是土壤侵蚀学科的前沿领域和水土保持规划的有效手段。述评了我国在坡面预报模型和流域侵蚀产沙模型、区域水土流失评价模型和全国水土流失宏观趋势预测的研究进展,提出了中国水蚀预报模型研究面临的挑战与任务,指出了我国水蚀预报模型近期研究重点。     

中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究

国家重点基础研究发展计划（973）项目＂中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究＂针对国家对土壤侵蚀防治对策基础理论的迫切需求和国际学科前沿重大问题,选择东北黑土漫岗丘陵区、西北黄土高原区、南方红壤丘陵区和西南紫色土山丘区等4个主要水力侵蚀区,从侵蚀过程、侵蚀模型和侵蚀调控3个层面进行了系统研究。揭示了不同方式和不同尺度下土壤侵蚀发生发展的过程及其空间格局、影响因子和作用机制;构建了中国多尺度水蚀预报模型;提出了水土流失与水土保持的环境效应评价指标体系与方法;综合集成了适应自然生态过程和人类活动的水土流失调控范式。该项研究成果丰富和发展了具有中国特色的水土保持科学,为国家制定水土保持战略和规划提供了理论依据。     

关于中国土壤侵蚀类型与侵蚀类型区的划分

根据中国土壤侵蚀的实际及当前对侵蚀类型、类型区等的不同理解与应用状况,提出了中国土壤侵蚀类型、侵蚀形式、侵蚀形态与侵蚀类型区等的基本概念、划分依据及初步划分成果。本文还对水土流失类型的提法与应用作了分析。     

西南喀斯特地区土壤侵蚀特征研究现状与展望

受地质背景的强烈制约,西南喀斯特地区土壤侵蚀与其他类型区显著不同,叠加了化学溶蚀、重力侵蚀和流水侵蚀的耦合作用,呈现地面流失和地下漏失的混合侵蚀机制。从土壤地表侵蚀产沙、土壤地下漏失、土壤侵蚀强度与分级标准、土壤侵蚀过程模拟等几个方面简要综述了该区土壤侵蚀特征,并对未来研究方向进行了展望。今后应该加强西南喀斯特地区水土流失途径与土壤流失/漏失定位监测技术研究,进一步发展水土二元流失模拟模型,为该区土地利用变化的水土保持功能定量评估提供科技支撑,服务石漠化综合治理和后续规划制订。     

近十年来核素示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用进展

随着核素示踪技术在土壤侵蚀研究中应用的深入,土壤侵蚀研究进入了一个快速发展阶段。本文阐述了近十年来137Cs2、10Pbex7、Be、复合示踪及REE-INAA示踪等几种主要核素示踪技术在土壤侵蚀速率、泥沙沉积速率、泥沙来源和坡面侵蚀过程等研究中的应用新进展,并对今后的研究方向和发展趋势进行了分析。     

APPRAISAL OF SOIL EROSION RISK IN THE EASTERN HIMALAYAN REGION OF INDIA FOR SOIL CONSERVATION PLANNING

Management practices to minimise soil erosion can be effectively carried out if the magnitude and the spatial distribution of soil erosion risk areas are known. Prioritisation of soil erosion risk areas is a challenging task, especially in the developing countries because of non‐availability of relevant data and analytical tools for such an assessment. As a result, it becomes difficult to establish appropriate soil conservation measures on the risk‐prone areas to reduce soil loss and ensure development of a sustainable management of soil resources. Such a database can be better generated and analysed in a geographical information system (GIS) environment to delineate and prioritise the soil erosion risk areas at state or regional level. Therefore, a methodology was developed to assess the soil erosion risks in eastern Himalayan region by integrating spatial data on prevailing erosion rates and soil loss tolerance limits in GIS environment. By comparing the potential erosion rates with permissible rates, we observed that about 58·94 per cent of total geographical area (TGA) of the region requires different degrees of erosion management and 28·38 per cent of TGA falls under no treatment category because of higher values of permissible erosion limits. It can be successfully applied to assess and prioritise soil erosion risks in any region or country and identify best management practices to bring the erosion losses within the permissible limits. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

江西省兴国县、余江县土壤侵蚀时空变化研究

利用遥感技术与地理信息系统技术的结合 ,对江西省兴国县和余江县的土壤侵蚀状况进行了时空变化研究。研究结果表明 ,兴国县和余江县的土壤侵蚀状况 ,在侵蚀面积和程度上 ,都在明显改善 ;两县土壤侵蚀面积百分数的缩小量几乎相等 ,但兴国县缩小的比例较余江县小。但就总的情况看 ,土壤侵蚀仍是一个突出问题 ,值得重视     

中国季风区土壤137Cs背景值研究

 通过测定山东沂蒙山区、江苏苏南丘陵区以及云南滇池流域背景点样品中土壤137Cs活度,探讨了土壤剖面中137Cs的分布状况,发现不同地区不同质地的土壤137Cs 的分布深度有所不同。非耕地137Cs活度呈指数型分布,且与分布深度表现出很强的相关关系;耕地中137Cs活度呈深度分异上的均一性。确定了这几个地区137Cs的背景值分别为1 737.1、1847.2和918.0 Bq/m2。地区土壤137Cs背景值的确定使得 137Cs示踪技术研究土壤侵蚀退化状况、侵蚀和沉积的空间分布成为可能,为土壤资源的可持续利用、土壤侵蚀的经济损益评估及水土保持措施评价等提供有力的技术支持。     

黄土区土壤侵蚀的分类

近年来作者从事根治黄河工作中有关土壤侵蚀的调查研究,由于业务水平的限制和工作地区的特殊性,因此在整个工作进程中会经不断地遭受因难和走了不少弯路。今总结以往经验,初步认为有关土壤侵蚀调查的工作缺乏二个重要条件:(1)一个比较     

SOIL EROSION,CONSERVATION, AND ECO‐ENVIRONMENT CHANGES IN THE LOESS PLATEAU OF CHINA

As one of the best‐known areas in the world, the Loess Plateau, has long been suffering from serious soil erosion. The present paper reviewed the historical variation of climate, vegetation cover, and environment changes in order to understand the causes of severe soil erosion. Documentary evidence indicated that climate changes and vegetation cover were the dominant natural factors influencing the soil erosion rates during the Holocene. Intensive human activities consisting of warfare, population growth, deforestation, and soil and water conservation measures were responsible for the changes of soil erosion during the anthropogenic period. Spatial and temporal changes of specific sediment yields presented significant decrease within the last several decades, which resulted from decreasing rainfall, large scale soil and water conservation measures, agricultural irrigation, and reservoir construction. Different phase of soil conservation measures demonstrated the development of policies and techniques on soil erosion control. Effective strategies of soil and water conservation, consisting of terracing, afforestation, natural rehabilitation, and check‐dams construction, were carried out on the Loess Plateau during the past six decades. The progress of soil conservation measures confirmed that the check‐dams systems might be suitable for Loess hilly Plateau, and natural vegetation rehabilitation is the best way for soil erosion control and should be implemented in other regions with emphasis of improving the quality of conservation measures based on natural rehabilitation. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

确定侵蚀细沟土壤临界抗剪应力的REE示踪方法

近年来兴起的REE示踪方法 ,可以研究土壤侵蚀的发生和发展的过程 ,及其沿坡面变化的规律。本研究采用Dy、La、Sm、Yb、Ce、Eu、Nd、Tb等 8个REE、3个雨强 (50mmh- 1,10 0mmh- 1和 150mmh- 1)和4个坡度 (8.74% ,17.63 % ,3 6.4%和 46.63 % )进行了一系列人工模拟降雨试验 ,展示了土壤侵蚀沿坡面变化与坡面细沟发展的关系 ,分析了土壤表面水流动力特征与土壤侵蚀之间的动态平衡。由土壤侵蚀沿坡面的变化 ,确定了土壤细沟侵蚀发生的临界距离 ,并由此得到侵蚀细沟土壤临界剪应力。对不同试验条件下最大细沟侵蚀率与径流剪应力和细流力之间的关系进行了回归分析     

SOIL EROSION IN THREE GRAZED PLANT COMMUNITIES IN NORTHEASTERN PATAGONIA

Grazing has been identified as the main cause of land degradation in Patagonia. However, land degradation is highly variable among areas, even within the same paddock. This strongly suggests that different plant communities differ in their resistance to land degradation. In this study, we have evaluated soil erosion at both microsite and community scales in coexisting plant communities subject to sheep grazing in northeastern Patagonia. Three plant communities coexist in the area: two shrub steppes dominated by Chuquiraga avellanedae Lorentz and Nassauvia ulicina (Hook. f.) Macloskie, and a grass steppe dominated by Nassella tenuis (Phil.) Barkworth. At a community scale, our results indicate that shrub steppes generally experienced soil erosion, whereas the grass steppe commonly did not show signs of soil erosion/deposition. At a microsite scale, non‐vegetated soil surface types and degraded mounds never accumulated sediments, regardless of plant community. In contrast, we found that in some sites, the intact mounds and grasses entrapped sediments, but in other sites, soil erosion prevailed. Our results highlight the fact that soil erosion measurements are scale dependent, because results at microsite and community scales often differ. When comparing among communities, grass steppe is more intensely grazed, but at the same time, it shows less evidence of past and present erosion. In contrast, the N. ulicina community showed a direct relationship between grazing and soil erosion. Finally, soil erosion was not related to grazing in the C. avellanedae community. Our results demonstrate that the grass steppe is more resistant to land degradation than shrub steppes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

典型黑土直型坡耕地土壤侵蚀强度的小波分析

土壤侵蚀导致东北黑土坡耕地土地质量严重退化,研究东北黑土区典型坡耕地的土壤侵蚀规律,对控制坡耕地的水土流失以及深化土壤侵蚀规律的认识具有重要的意义。本研究通过采集开垦近100年的黑土直型坡耕地的土壤样品,利用137Cs示踪技术,结合小波分析方法,研究了长坡长直型坡耕地50多年来土壤侵蚀强度的空间变化规律,结果显示4个断面顺坡方向上的坡面侵蚀强度均存在着坡长为142m的强弱交替变化的波动周期,这反映了长坡长直型坡土壤在长期的降雨侵蚀过程中,泥沙沿坡面输移的强弱交替变化。通过对4个断面的侵蚀速率的数学拟合发现,用正弦函数的和拟合的结果最好,R2均在0.96以上,进一步说明了直型坡面侵蚀随坡长变化的波动性规律。所研究的断面控制面积内平均侵蚀速率为3054 t.km-2.a-1。