辽宁土石山区侵蚀沟道综合治理技术模式研究

辽宁土石山区传统的侵蚀沟治理多以经验性方案为主,缺乏系统的治理技术模式。依据辽宁省水土保持四级区划,结合侵蚀沟分布特点,将土石山区侵蚀沟划分为土石山区-东部区域和土石山区-西部区域,并针对不同分区不同类型的侵蚀沟提出了六种治理模式。技术推广实践表明,该系列治理模式治理成效显著,可为辽宁土石山区的侵蚀沟治理提供重要的技术支撑。     

侵蚀沟分类及防治与利用研究

本文分析了黑龙江省沟蚀原因及侵蚀沟发生、发展、演变规律,在大量调查研究基础上,运用主分量分析、模糊聚类的数学方法,结合侵蚀沟开发治理的生产实践,提出了侵蚀沟分类的指标和标准。将全省侵蚀沟分成3大类9个亚类,并按不同类型侵蚀沟研究建成了9个防治与利用实体模型。     

吉林省侵蚀沟治理措施体系配置研究

在近些年来国家开展的黑土区侵蚀沟治理情况实地调研的基础上,结合吉林省侵蚀沟治理技术的研究成果,根据目前吉林省侵蚀沟治理现状,即国家投资强度低,侵蚀沟道以外汇水区治理困难(农民不愿因治理而占用土地)或根本不允许治理,沟坡兼治的技术路线得不到有效贯彻,甚至只能对侵蚀沟道本身进行治理的实际情况,提出了在现有技术和相关标准情况下各类型侵蚀沟汇水区域、沟头、沟岸、沟坡和沟底治理措施的配置体系,可为决策部门及设计部门开展侵蚀沟治理规划设计提供参考。     

黑龙江省侵蚀沟治理植物措施配置模式探讨

黑龙江省侵蚀沟分布广泛，地貌类型多样，气候、土壤条件迥异，植物区带跨度较大，在既往侵蚀沟治理设计中，由于植物措施相对弱化，树种选择单一，配置形式千篇一律，不能充分适应各类树种的生物性状，导致造林成活率不高，防护功能受限，一定程度上削弱了植物措施的治沟效果。通过深入分析侵蚀沟治理需求，系统总结植物措施治沟经验，在挖掘乡土树种资源的基础上，对黑龙江省侵蚀沟治理植物措施配置模式进行探讨，基于侵蚀沟立地条件、水土保持树种生物学特性，按照“适地适树，因地制宜，因害设防”原则，结合黑龙江省侵蚀沟治理实践，针对不同地域、不同侵蚀沟防治部位，提出了几种植物治沟配置方案，并明确了相应苗木规格、整地方式和栽植密度等技术要求。     

切沟侵蚀研究进展与展望

切沟是重要的侵蚀类型,是小流域侵蚀泥沙的主要来源,对其发生发展的动力过程、形态特征、监测方法及预报模型进行系统分析和总结,是揭示切沟侵蚀发生动力学机制、治理切沟侵蚀、保护土地资源的前提和基础。通过系统分析、总结切沟及切沟侵蚀概念、切沟形态特征与测量方法、影响因素、发育动力过程和预报模型等相关研究进展,明晰了切沟概念,对比了不同测定方法的优劣,量化了影响切沟发育的关键因素,明确了切沟发育各子过程的动力机制,比较了典型切沟侵蚀模型的结构与主控因素,提出了切沟侵蚀亟待加强的研究内容。为理解切沟侵蚀形成、发育动力过程、提高切沟侵蚀治理的有效性提供理论依据。     

侵蚀沟与耕地垄向之关系探究

沟壑侵蚀是土壤侵蚀的一个重要方面,越来越多地受到国内外学者的关注和研究。根据野外调查数据、DEM数据和Google earth影像数据,分析了不同海拔、坡度、坡形上侵蚀沟与耕地垄向之间的关系。结果表明:(1)总体来看,斜坡起垄的耕地内最不易形成侵蚀沟,横坡起垄的耕地内最易产生侵蚀沟;(2)在海拔小于240m的耕地内,斜坡起垄能够减缓或防止侵蚀沟的产生,横坡起垄最易于产生侵蚀沟;海拔大于240m的耕地内,斜坡起垄最易产生侵蚀沟,横坡起垄最不易产生侵蚀沟;(3)在0~2°坡度上,顺坡起垄的耕地内侵蚀沟密度最大,斜坡起垄的耕地内的侵蚀沟密度最小;在2°~6°坡度上,由于"渠系效应"的作用,横坡起垄的耕地内最易产生侵蚀沟,坡度大于6°时,侵蚀沟最易在顺坡起垄的耕地中产生发展;(4)无论坡形如何,横坡起垄的耕地内的侵蚀沟密度都大于顺坡起垄,斜坡起垄能够有效减缓甚至防止侵蚀沟的发生发展。     

1970－2021年典型黑土区侵蚀沟损毁耕地速度与发育阶段

黑土区侵蚀沟损毁耕地,威胁粮食生产,研究侵蚀沟发展速度与发育现状,对揭示侵蚀沟发育机理和保护黑土地具有重要意义。为研究近50年侵蚀沟损毁耕地速度和发育特征,分别在典型黑土区3个纬度带选取坡度约为1%、2%和3%的9个共计约378 km²的典型黑土农田单元,并利用1970年、2011年和2021年卫星影像结合无人机和地面测量的结果进行计算与统计。结果表明,侵蚀沟数量在3个历史时期持续增加,剔除因治理而消失的311条,实际增加了958条,北部嫩江增加速度高于中部海伦和南部巴彦,而同一纬度区大坡度（3%）比小坡度（1%和2%）农田单元内侵蚀沟数量增长更快。人为治理和更高强度耕种导致侵蚀沟面积降低（1970－2011年）然后再增加（2011－2021年）的V型走势,但由侵蚀沟发育而实际损毁耕地的面积持续扩张,近10年年均损毁耕地面积0.1%,3个区域的损毁速度相近。从南往北3个区域侵蚀沟起始发育时间分别是1920s、1940s和1950s,与开垦时间先后顺序一致。典型黑土区侵蚀沟经历了谷底沟发育、沟系形成、多样化发育3个阶段,其中嫩江处在第二阶段,而海伦和巴彦处在第三阶段,即老沟、新沟、次生沟、浅沟多样化发育阶段。人为治理和促进侵蚀沟发育的较量,决定典型黑土区侵蚀沟的发育走势。研究为典型黑土区侵蚀沟防治提供科学依据。     

克拜黑土区沟壑冻融侵蚀主要形态特征初探

目前,国内外对冻融侵蚀研究开展得很少,为此,1998年克山试验站在克拜黑土区进行该方面研究,经过大量调查,结果表明：冻融侵蚀可使耕地中的沟壑每年扩张50～100cm,加剧了侵蚀沟的发展,对农业生产的可持续发展危害极大。沟壑冻融侵蚀可分为沟岸冻裂、沟岸融滑、沟坡融泻、沟壁融塌4种主要侵蚀类型。沟壑冻融侵蚀是一个缓慢的侵蚀过程,与重力侵蚀交织在一起,是重力侵蚀发生的先决条件。     

松嫩典型黑土区耕地切沟密度分布特征及影响因子

东北黑土区是中国重要的商品粮生产基地，该地区耕地切沟侵蚀严重威胁农业生产及生态环境。为掌握松嫩典型黑土区耕地切沟密度分布特征及影响因子，基于全国第一次水利普查的998块抽样调查单元和1∶10000地形图，以及2018年Google高分遥感影像目视解译提取调查单元内所有切沟，采用地理探测器分析切沟密度空间分布的影响因子，分析松嫩典型黑土区耕地切沟密度的空间分布规律。结果表明：1)35.64%的耕地调查单元有切沟发育，切沟线密度变化在0.18～17.48 km/km²，面密度变化在425.95～91 921.34 m2/km²。2)地形和降水显著(P<0.05)影响松嫩典型黑土区耕地切沟密度，坡度是影响耕地切沟密度空间分布最重要的环境因子。3)依据切沟线密度划分，松嫩典型黑土区东部的黑土带耕地切沟侵蚀严重，轻度侵蚀以上面积占比35.87%，强烈侵蚀以上(切沟线密度≥2 km/km²)面积占比33.33%，剧烈侵蚀面积占比27.94%。黑钙土带有6.65%的面积遭受剧烈切沟侵蚀，星落分布于黑钙土带的边缘。系统抽样与高分辨...     

东北黑土区的侵蚀沟治理措施与模式

[目的]面向东北黑土区侵蚀沟治理专项国家重大工程的科技需求,总结凝练出东北黑土区侵蚀沟治理措施与模式,为东北黑土区侵蚀沟治理提供技术支撑。[方法]采用天地一体化现场调查的方法,对不同时期已开展治理的侵蚀沟详查,获得侵蚀沟形态特征参数、影像资料及空间信息;调查侵蚀沟治理模式与措施种类以及实施后的水保效果。[结果]东北黑土区侵蚀沟治理主要有柳跌水和浆砌石跌水等沟头防护、柳编水道和石笼谷坊等沟底稳固、乔灌混交沟岸防护3大类措施组成;总结已有治沟措施的不足并提出了完善方案;治理模式可归为工程为主植物为辅,植物为主工程为辅,植物和填埋复垦4大类别。[结论]目前东北黑土区侵蚀沟治理已构建了成熟的治理模式与多样化的治理措施,实施情况总体良好,但仍存在治理模式选择与措施组装的不合理现象,应注意施工质量管控和加强后期管护。     

东北典型黑土区侵蚀沟形态及分布特征

东北黑土区是中国最重要的粮食生产基地之一,同时也是中国四大水蚀区之一,其中沟道侵蚀是水蚀发生的主要形式,掌握东北黑土区沟道侵蚀的基本情况,剖析其形态及分布特征,对于分析东北黑土区沟道侵蚀的成因及水土流失治理至关重要。该研究以典型黑土区嫩江县为研究区域,利用航空遥感影像及1∶5万DEM对区域内侵蚀沟进行普查统计,并分析侵蚀沟的沟宽、沟长、纵比降等形态特征,以及海拔、坡度、坡向等地形因素对侵蚀沟分布的影响,为黑土区侵蚀沟的治理提供理论依据。研究结果表明:1)沟道侵蚀主要分布在丘陵区,沟道类型以切沟为主,冲沟影响面积仅次于切沟,研究区以小于500 m的侵蚀沟为主,数量及面积分别占总数的96.67%、61.99%;2)侵蚀沟的沟宽与沟长为正相关,纵比降与沟宽、沟长为负相关;3)坡向对各类型侵蚀沟的分布影响较小,坡度对侵蚀沟的分布有一定影响,细沟和浅沟主要分布在2~6°和6~15°的坡面上,而切沟和冲沟则主要分布在0~2°、2~6°的坡面上,90%以上的细沟和浅沟、80%以上的切沟、冲沟发生在耕地上;4)嫩江县冲沟地形阈值模型拟合表明嫩江县冲沟发生的临界坡度较小,较小的坡度就能对坡面形成冲刷,出现冲沟的发生发育,而模型中主导径流过程的参数数值较小,表明嫩江县冲沟的产生可能受到地下过程的影响。     

细沟侵蚀过程及其影响因素研究进展

作为土壤侵蚀过程中的重要阶段,细沟侵蚀研究受到了科研人员的重视。我国学者从20世纪80年代开始开展细沟侵蚀相关试验,取得了大量研究成果。主要介绍了我国学者在侵蚀过程划分和影响因素分析方面取得的研究成果。提出了在不同土壤类型细沟侵蚀发育规律、侵蚀机理、形成规律研究方面存在的不足,指出同一区域不同土壤类型细沟发育的差异性分析可以作为今后细沟侵蚀研究的一个方向。     

东北黑土区不同季节侵蚀沟形态发育比较分析

侵蚀沟形态特征是了解沟蚀发生、发育的关键性因素,探究不同季节侵蚀沟形态参数变化特征对深入理解侵蚀沟的侵蚀过程和侵蚀沟的治理工作具有重要意义.选取黑龙江省海伦市光荣小流域内的3条侵蚀沟为研究对象,探究季节变化下侵蚀沟长度、面积、体积等形态参数值的差异.结果 表明:(1)不同季节侵蚀沟横断面形态由沟头到沟尾均呈现出由"V"...     

孙吴县西兴项目区侵蚀沟治理研究

沟蚀是坡耕地水土流失的重要原因,侵蚀沟破坏生态环境,严重制约了粮食生产,对生态安全和粮食安全都构成了潜在威胁。孙吴县西兴项目区侵蚀沟分布广泛,严重危害着当地农业生产和群众生活,通过实地调查研究,有针对性地布设工程措施和林草措施。经测算,项目区侵蚀沟治理后,有效控制沟头溯源侵蚀和沟岸扩张,有效保护下游耕地,改善区域生态环境,提高农业生产条件和农民生活条件,提高农民收入,达到良好的生态效益和经济效益。     

暴雨条件下黄土高原长陡坡耕地细沟侵蚀特征

细沟侵蚀是黄土高原坡耕地侵蚀的重要形式,已有的坡耕地细沟研究成果主要集中于裸土细沟侵蚀特征及其发生机制的小区或水槽试验,极端暴雨条件下细沟侵蚀观测很少,对于田间细沟侵蚀的预报仍然缺少实用的方法。该研究旨在基于实地测量数据,分析极端暴雨条件下黄土高原长陡坡耕地细沟侵蚀特征。2017年无定河流域"7.26"暴雨后,在暴雨中心附近选择15个样地进行细沟侵蚀测量,结合Google影像和无人机航拍影像,调查分析不同类型坡耕地细沟侵蚀特征。研究结果表明:1)暴雨条件下坡耕地是坡面细沟侵蚀的主要地类。长陡坡裸露坡耕地侵蚀模数为22 478 t/km~2,坡长20 m时,约为种植作物的平作坡耕地的1.5倍,且坡长越长,差异越大。等高垄作能够有效减少细沟侵蚀。撂荒坡耕地细沟侵蚀模数仅为裸露坡耕地的12%,草地未发现细沟侵蚀。2)幂函数可以很好地拟合细沟侵蚀模数与坡长的关系,裸露坡耕地坡长指数为0.831。暴雨强度越大,坡长指数也越大。3)上坡来水在坡耕地上造成了严重的细沟侵蚀,与地块上承接的降水相比,上坡来水对细沟侵蚀的影响更大。坡面浅沟汇水明显减小细沟侵蚀强度,浅沟发育程度越高,细沟侵蚀强度就越小。该研究可为估算黄土高原丘陵区不同类型坡耕地的细沟侵蚀提供重要参考。     

中国东北漫川漫岗典型黑土区沟道侵蚀特征

[目的] 通过对450 km²黑土区进行实测调查,旨在评估研究区沟道侵蚀现状。[方法] 选取沟道侵蚀严重的450 km²的漫川漫岗黑土区为调查区域,首先在谷歌卫星影像上进行侵蚀沟识别和定位,再对侵蚀沟立体形态进行实地测量。[结果] ①研究区土地利用以耕地为主,耕地、建设用地、林地、草地分别占研究区总面积的85%,8%,6%,1%。②研究区坡耕地占86%,坡度0.25°~3.0°占64%,大于5°的占12%。③共有侵蚀沟1 049条,其中耕地中侵蚀沟577条,占总侵蚀沟条数的55%;沟壑密度1.2 km/km²,按沟壑密度衡量沟蚀强度为中度;沟壑面积比例为2.89%,以此界定沟蚀强度为剧烈。④研究区侵蚀沟平均长度、宽度、深度和面积分别为996,13.1,2.7 m和2.4 hm²。[结论] 漫川漫岗黑土区沟道侵蚀严重,主要危害坡耕地,但侵蚀沟相对较小,易于治理。     

东北黑土区积极探索侵蚀沟治理

<正>侵蚀沟是东北黑土区水土流失问题的集中表现。东北黑土区现有侵蚀沟29.17万条,主要分布在耕地、林地和草地上,其中发展型侵蚀沟占侵蚀沟总数的89.98%。侵蚀沟不仅吞噬耕地,降低土地生产力,影响机耕作业,还诱发山洪地质灾害,损毁基础设施,对群众的生命财产安全构成巨大威胁。2004年以来,东北黑土区陆续启动实施     

电力工程中遥感提取侵蚀沟参数的方法探讨

侵蚀沟勘测一直是电力工程水文勘测的难点。在分析不同类型侵蚀沟对电力工程影响的基础上,提出电力工程需要提取的侵蚀沟类型,结合目前遥感数据可能达到的精度,提出遥感图像解译技术和DEM技术相结合的侵蚀沟参数提取方法。将该方法应用于某750 kV变电站的水文勘测,实现了侵蚀沟稳定性判读、沟壑参数提取等。应用结果表明,该方法可弥补常规水文勘测方法的不足,能提高水文勘测的精度。     

河南省黄土丘陵区侵蚀沟分类研究

以河南省黄土丘陵区为研究区,选取绝对高程为主导因子作为侵蚀沟分类一级分区的指标,在此基础上根据自然社会指标和侵蚀沟特征指标,运用空间分析和数学统计的方法进行综合分析,得到研究区侵蚀沟分类的二级分类体系。采用这种分类方式,区分河南省黄土丘陵区具有不同发育程度、不同特性的侵蚀沟,为当地侵蚀沟的治理提供依据。     

东北黑土区侵蚀沟省际分布特征

东北黑土区侵蚀沟发育广泛,沟蚀是导致黑土区土地退化的重要因素,明晰侵蚀沟在黑土区各省(区)的分布特征是沟道治理的前提。以黑、吉、辽、内蒙古四省(区)分布在黑土区范围内的171个县(市、区、旗)为研究对象,应用3S技术获取侵蚀沟数量、面积、长度等信息,分析了侵蚀沟省际分布特征。研究表明:黑土区沟蚀严重,沟壑密度达到0.21 km/km2,耕地广布,降雨及冻融等多重作用造成四省(区)88.67%的侵蚀沟处于发展状态。四省(区)按侵蚀沟数量排序为黑>内蒙古>吉>辽,按单位面积内侵蚀沟数量排序为吉>辽>黑>内蒙古;按侵蚀沟面积排序为内蒙古>黑>吉>辽,按单位面积内侵蚀沟面积排序为内蒙古>吉>黑>辽,按侵蚀沟长度排序为内蒙古>黑>辽>吉,黑、吉、辽、内蒙古沟壑密度分别为0.12、0.13、0.17、0.38 km/km2。降雨、植被、地形地貌、土地利用、人为活动等因素的不同造成黑土区四省(区)侵蚀沟分布特征具有显著差异。