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。     

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。     

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。     

切沟侵蚀研究现状与存在问题分析

切沟侵蚀在现代土壤侵蚀过程中中占据重要地位,其对流域侵蚀产沙有重要贡献。从切沟发展阶段划分、切沟发展过程的主要方式、切沟侵蚀影响因素、切沟侵蚀预报模型和切沟侵蚀测量技术等方面较全面叙述了切沟侵蚀研究现状,提出了切沟侵蚀研究亟待加强的研究领域有：切沟侵蚀发生演变过程、切沟侵蚀影响机理,切沟侵蚀预报模型,切沟侵蚀研究法与技术。     

东北典型黑土区耕地侵蚀沟形态系统分类方法构建

侵蚀沟形态分类是认识其发展现状和潜在危害的重要方法,探究耕地侵蚀沟形态分类特征和分布特征对把握耕地侵蚀沟防治重点,预防坡耕地水土流失具有重要意义。针对现有侵蚀沟形态分类体系指标获取难、分类结果不完整等问题,利用遥感解译数据,根据系统分类和信息科学理论,结合东北黑土区现实需求,构建了耕地侵蚀沟系统分类方法,并在典型黑土耕作区海伦市进行了验证。结果表明：1）海伦市耕地侵蚀沟具有小面积、大宽度、短长度的特点,Ⅰ类和Ⅱ类为数量最多的一级分类;Ⅱ类四等微型沟（Ⅱ4T）和Ⅱ类四等小型沟（Ⅱ4S）在二级和三级分类中数量居多,易通过高标准农田建设进行治理。2）地形要素下耕地侵蚀沟形态分布差异明显,需要特别关注在高程180～<240 m,坡长35～<55 m,坡度2°～6°,西南坡区域内的Ⅰ4T、Ⅱ4S、Ⅱ4T等发育程度较低的侵蚀沟向更高发育程度的Ⅳ4M、Ⅴ4M等类型转变,建议结合农田建设及时采取综合防治措施,以防止耕地侵蚀沟的潜在破坏。3）构建的“类+等+型”耕地侵蚀沟分类定级方法,兼顾指标的易获取性和方法的易操作性,能够精准、直观地揭示耕地侵蚀沟的形态特征及其危害情况,可为侵蚀沟和黑土耕地的协同综合治理提供方法借鉴。     

基于7Be示踪和细沟沟网分形维数研究坡面土壤侵蚀

本文试图结合7Be示踪和分形理论定量化描述降雨对坡面的侵蚀过程。7Be示踪结果显示,降雨初期,坡面细沟间侵蚀贡献率高,细沟侵蚀贡献率低,随着降雨的进行,细沟间侵蚀贡献率降低,而细沟侵蚀贡献率增大并处优势,在降雨后期,细沟间侵蚀贡献率又有增大的趋势。整个降雨过程坡面细沟沟网分形维数整体呈增大趋势,在细沟发育中前期增加快,后期增加变缓,中间有波动。细沟沟网分形维数与总侵蚀量和细沟侵蚀量均呈正相关,分维变与相对应总侵蚀量和细沟侵蚀量也均呈正相关,但与细沟侵蚀量的相关性最好,说明细沟沟网分形维数可表征细沟发育过程和坡面侵蚀强度的变化。     

黄土坡面细沟侵蚀发育过程与模拟

以坡面细沟侵蚀过程为研究对象,利用人工模拟降雨试验和三维激光扫描技术,研究了同一坡面三场间歇性降雨下细沟侵蚀发生、发展和演化的图形化过程;同时,采用已有细沟侵蚀过程模型(CARill),结合Net Logo软件,将试验结果与模型模拟结果进行对比分析。结果表明:(1)扫描三场降雨图形化过程显示:侵蚀阶段呈现出溅蚀—片蚀—跌坑—断续细沟—连续细沟—细沟崩塌过程,沟长发育迅速,沟宽和沟深发育相对缓慢,细沟沟网形成迅速,降雨结束后侵蚀强度达到22.11 kg m-2,较初期降雨侵蚀增加了22.04倍。(2)CA-Rill模型模拟结果显示,在细沟侵蚀演化图形化过程方面,该模型可较完整地模拟细沟形态发育过程,实现细沟侵蚀的发生、发展以及演化过程中细沟形态的可视化模拟;(3)模型模拟三场降雨细沟侵蚀参数t检验结果发现:最长平均沟深、最大沟深、最长沟平均沟宽模拟效果不好;而细沟平面密度、最长沟长、侵蚀强度模拟效果较好。     

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。     

辽宁省黑土区侵蚀沟综合治理总体布局与防治方略

为加快黑土区侵蚀沟治理,以辽宁省黑土区为研究对象,依据区域自然、社会经济及侵蚀沟发展状况,分析确定了黑土区侵蚀沟防治方略,并在辽宁省水土保持区划的基础上,依据总体的区域特征、侵蚀沟现状及水土保持需求,提出了黑土区侵蚀沟防治的总体布局,旨在为全省黑土区侵蚀沟防治体系的构建奠定基础。     

切沟侵蚀监测与预报技术研究述评

切沟侵蚀作为一种常见的土壤侵蚀现象,不仅破坏土地资源,也是河流泥沙的主要来源之一;但是,由于切沟侵蚀机制复杂,研究手段欠缺,切沟侵蚀研究进展缓慢。切沟侵蚀监测技术是研究切沟不同发育阶段侵蚀速率和构建切沟预报模型的基础。近年来,高精度GPS、三维激光地形测量以及RS和GIS等切沟侵蚀监测技术取得了新进展,尤其是高分辨率遥感的应用为较大时空尺度的切沟侵蚀监测提供了可能性。世界范围的切沟侵蚀监测成果表明不同地区切沟侵蚀速率主要为0.16～15 m/a。切沟侵蚀预报技术进展缓慢,现阶段还没有广泛应用的切沟侵蚀预报模型。利用高分辨率航空和卫星影像及三维激光测量等新技术,开展较大尺度的切沟侵蚀监测是近期的研究热点和主要发展趋势,而从长远来看,发展切沟发育和侵蚀的经验和机制模型、进行不同时间尺度的切沟侵蚀预报是切沟研究领域的发展方向。     

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。     

辽阳市东部山区坡耕地侵蚀沟治理体系探索

近年来辽阳市开展了一系列水土流失治理工作,取得了较好的效果,但尚未开展坡耕地侵蚀沟治理工作。坡耕地侵蚀沟会造成严重的水土流失,通过分析辽阳吉洞满族乡侵蚀沟综合治理情况,初步提出了专项治理措施体系,为有针对性地进行坡耕地侵蚀沟防治提供科学指导。     

基于LIDAR和GIS技术的坡面侵蚀沟空间发育分析

三维激光扫描技术（LIDAR）和地理信息系统（GIS）技术的综合应用是土壤侵蚀定量研究的重要手段,结合LIDAR和GIS技术,将LIDAR动态监测的连续4场次模拟降雨实验数据导入GIS数据处理软件并生成DEM,采用断面分析方法,提取坡长方向上单位长度侵蚀沟断面的宽度和深度,分析坡面侵蚀沟发育特征。结果表明,坡面3.5～5.5 m坡长处是沟蚀发育最为活跃的区段,且随着降雨过程的进行,沟蚀发育活跃区向坡面上部移动。侵蚀沟发育早期以溯源侵蚀为主,后期以沟壁侧蚀和崩塌为主。断面分析方法能够比较准确地分析坡面沟蚀发育的时空分布特征,为土壤侵蚀的定量研究提供了一种新的研究方法。     

基于Google Earth影像的横断山区沟蚀及侵蚀沟类型调查研究

[目的]探讨横断山区侵蚀沟的类型、分布特征及影响因素,为研究沟蚀对横断山区土壤侵蚀及土地退化的影响提供依据。[方法]基于Google Earth高清影像结合GIS的方法,基于可见性的基本原则,对横断山区开展侵蚀沟的抽样调查。共布设调查单元2 242个,每个单元尺寸1km×1km。[结果]共有571个调查单元发现有侵蚀沟分布,占调查单元总数的25.5%,平均沟壑密度为2.20km/km2。沟蚀在海拔低于1 500m的区域发育显著,沟壑密度随坡度增加而增长,与年降雨相关性较弱。草地是沟蚀发育的主要土地利用类型,燥红土的沟蚀分布率及平均沟壑密度显著高于其他土壤类型。通过总结国内外现有的侵蚀沟分类体系及其异同,结合调查结果,判定该次调查的横断山区侵蚀沟类型主要为切沟和冲沟(包括有泥石流事件的冲沟)。[结论]横断山区切沟和冲沟分布广泛,发育强烈,其分布受海拔、坡度、土地利用及土壤类型等因素的影响较为显著。     

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。     

清原县敖家堡项目区耕地侵蚀沟现状及治理对策研究

沟蚀是辽宁东部水土流失的主要类型,通过分析项目区内26条耕地发展型侵蚀沟现状,对不同类型侵蚀沟、侵蚀沟的不同部位有针对性的布设治理措施,有效地遏制了侵蚀沟溯源、扩张、深切侵蚀,保护了珍贵的耕地资源。同时,也为辽宁东部地区乃至全省治理耕地侵蚀沟提供了技术借鉴。     

不同草带空间分布对坡面细沟侵蚀调控机制

为了研究植被对坡面细沟侵蚀调控机制,采用模拟降雨试验,结合激光扫描方法,分析了不同草带分布沟坡面细沟侵蚀发生、发展过程。结果表明:草带位于梁峁坡下部60%,植被调控侵蚀效果最优,相比裸坡减少径流量7.4%,减少产沙量62.9%,相比蓄水减沙功效而言更具直接拦沙的功能。植被通过调控细沟侵蚀的发生、发展、发育过程实现了对土壤侵蚀的调控作用,尤其是对沟坡侵蚀产沙的调控作用;而且这种对侵蚀的调控作用不仅改变了细沟侵蚀发生的位置,而且改变了径流和侵蚀过程以及侵蚀方式;细沟侵蚀已经向面蚀(片蚀)转化,大幅度降低侵蚀程度。研究结果揭示了植被可以通过影响侵蚀方式来调控侵蚀输沙过程,有助于加深坡面植被对细沟侵蚀发育形态作用机理的理解。     

铁岭县侵蚀沟综合治理措施与经验

铁岭县侵蚀沟长度较大、宽度较小,沟壑密度较大,侵蚀现象严重,2017—2020年铁岭县开展了侵蚀沟专项治理工作。通过对铁岭县侵蚀沟综合治理现状进行调研,分析了谷坊工程、护岸工程、沟头防护工程等典型侵蚀沟治理措施的实施效果、治理技术和模式,并根据其存在问题,提出建议与对策,以期更好地为铁岭县水土保持工程的实施提供指导。     

东北黑土区沟道侵蚀现状及其防治对策

沟道侵蚀是土地退化最严重的表现形式,东北黑土区是中国除黄土高原外沟道侵蚀最为严重的区域,沟道侵蚀严重威胁东北区域农业生产和生态环境。该研究基于多年的研究积累,结合国家侵蚀沟治理专项调查和国家重点研发计划项目研究成果以及已有文献,系统总结归纳了东北黑土区沟道侵蚀特征、发展演变趋势及其危害;梳理出现有侵蚀沟治理措施的成功经验及失败教训,凝练提出区域侵蚀沟防治目标及4种主要侵蚀沟治理模式,并给出了适用范围及条件;同时提出了新时代东北黑土区侵蚀沟防治对策建议。该研究为区域现代农业发展和生态文明建设决策以及沟道侵蚀治理工程的实施提供了科技支撑。     

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。