坝系相对稳定有关问题的研究及其应用

坝系是指小流域沟道中由淤地坝组成的工程体系。坝系与相对稳定坝系既有联系又有区别,小流域坝系要达到相对稳定,必须同时满足坝系安全、坝系保收、坝系工程加高工程量和坝系控制洪水泥沙四个条件。提出和完善了坝系相对稳定的有关概念,计算和讨论了黄河中游多沙粗沙区不同类型区坝系相对稳定系数临界值的取值范围,并应用坝系相对稳定判别系数对黄河中游地区15条坝系进行了分析。     

几种水土保持措施对强化降水入渗和减沙的影响试验研究

采用人工降雨方法,较系统地研究了耕作措施、生物措施、田间工程措施、工程整地造林措施对强化降水入渗和减少径流泥沙的影响。     

两种方法测定根-土复合体抗剪强度试验对比研究

为了便捷、有效且减少地表破坏面积地原位测定根—土复合体抗剪强度,采用改制后的十字剪切仪在青海大学校内原生植被生长的试验区,分别进行了三种植被覆盖度和三种含水量条件下根—土复合体原位十字剪切试验和室内直接剪切试验。试验结果显示:当土体含水量相同时,室内直剪试验测得的根—土复合体平均粘聚力为20.39~36.49kPa,原位十字剪切试验测得的根—土复合体抗剪强度为35.92~102.36kPa;当植被覆盖度相同时,室内直剪试验测得的根—土复合体平均粘聚力为32.46~23.32kPa,原位十字剪切试验测得的根—土复合体抗剪强度为109.7~68.12kPa。两种试验结果均表现为:根—土复合体的抗剪强度随植被覆盖度的增大而增大,随含水量的增大而减小。原位十字剪切试验测得的根—土复合体抗剪强度值大于直接剪切试验所测得的剪切强度值,平均增幅达到94.23%。两种试验结果产生差异的主要原因是由于剪切过程中剪切方式、破坏面积、受剪根系的数量及破坏程度不同而造成。其中,原位十字剪切试验是在原位不破坏土体结构和根系分布的基础上,将根—土复合体完全剪破,相对更能准确、直观地反映边坡滑坡过程中的变化规律。     

赣南华盛顿脐橙果实发育中几种矿质营养含量动态的研究

赣南红黄壤的土壤条件导致柑橘树体缺素现象比较普遍,而华盛顿脐橙缺素症状并不明显.本文以赣南华盛顿脐橙为试验材料,对其果实发育中果实不同部位(果皮和果肉)的B、Ca、K、Mg和叶片(越冬老叶和当年春梢叶)的B、Ca、K、Mg、Fe、Mn和Zn含量变化进行了对比测定.结果表明:果皮和果肉B含量均于果实膨大期出现显著上升高峰;而对应的Ca含量在幼果期至果实膨大初期相对较高,之后趋明显下降.老叶的B、Ca、Fe和Mn含量均相对稳定,对应春梢叶四者含量均于花后100 d(高温干旱期)出现大幅度下降,之后呈类似的变化趋势;而春梢叶的K、Mg和Zn含量并无此显著下降过程,且老叶的Mg和Zn含量均低于缺乏临界值.     

石灰土地区几种作物根际与非根际土壤养分特征对比研究——以重庆市中梁山为例

以重庆市中梁山石灰土地区为研究区,选择莴笋、红菜苔、白菜、瓢儿菜和桔子5种不同的作物,通过野外采样和室内实验分析的方法,分别测定了5种作物的根际与非根际土壤的全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾、有机质的含量以及土壤pH值,并进行了对比分析。结果表明,根际与非根际土壤的全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾、有机质和pH值之间均表现出显著的差异性（p<0.05）。这5种作物的养分含量除了桔子树的根际土壤速效磷出现亏缺外,其余4种作物根际土壤的全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷以及速效钾都高于非根际土壤,不同作物出现了不同程度的富集现象。另外,根际土壤的pH值均低于非根际土壤;根际土壤有机质含量均高于于非根际土壤。     

Simulation Study of the Impact of Permanent Groundcover on Soil and Water Changes in Jujube Orchards on Sloping Ground

Land degradation is recognized as a major environmental problem in rainfed fruit orchards on the Chinese Loess Plateau. Six treatments were used to investigate surface runoff and soil moisture by means of simulated rainfall experiments: (i) a control (clean cultivation) (CC); (ii) strip cock's foot (Dactylis glomerata L.) cover (SCF); (iii) strip crown vetch (Coronilla varia L.) cover (SCV); (iv) strip bird's foot trefoil (Lotus corniculatus L.) cover (SBF); (v) strip white clover (Trifolium repens L.) cover (SWC); and (vi) complete white clover cover (WCC). The time to runoff was significantly longer under WCC than under other treatments (p < 0·05). The total runoff volume and sediment yield were significantly greater under CC than under the vegetation cover treatments (p < 0·05). The mean infiltration rate under WCC and CC was the largest and lowest and differed significantly from that under other treatments (p < 0·05). The change of soil water storage was the largest under WCC and the least under CC. The soil moisture was significantly greater under SCF than under other treatments (p < 0·05). Treatment SCF seemed to be the best groundcover for rainfed sloping jujube orchards on the Chinese Loess Plateau. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

晋西黄土丘陵沟壑区人工林下草本植物生物多样性研究

以长武王东沟小流域径流小区为试验点,研究了于黄土高原高塬沟壑区坡面表层土壤水分特征,分析了降雨量、植被覆盖度对地表土壤水分的影响,旨在为该区植被恢复和水土流失治理提供科学的理论依据。研究结果表明,0—30cm土层土壤含水量呈现中等变异。15°阳坡土壤含水量小于35°半阳坡土壤含水量。土壤水分的变化趋势与降雨量的变化趋势基本一致,0—10cm土层土壤含水量与降雨量具有良好的同步性,而10—20cm土层和20—30cm土层土壤含水量的同步性较差。植被覆盖度越高,其土壤平均含水量就越高,植被覆盖度达到40%时,中坡和下坡的剖面各层土壤含水量随深度增加而减少的趋势更加明显。土壤平均含水量从坡顶到坡底逐渐增加。0—30cm土层土壤含水量随深度增加而减少。     

典型黑土侵蚀区自然植被恢复措施水土保持功效研究

利用田间定位实验来分析植被恢复措施的自我恢复能力和其水土保持功效,目的为黑土区土壤侵蚀治理和生态环境建设提供依据。结果表明,植被恢复措施从5月份开始,在4个月的时间内覆盖率可达100%,植物种类丰富。2007年和2008年植被恢复措施年径流水深分别比传统耕作低64.7%和99.7%,比裸地低98.1和99.9%;2008年植被恢复措施径流系数是2007年的19%。2007和2008年植被恢复措施侵蚀模数都少于传统耕作和裸地。2008年植被恢复措施侵蚀模数比2007年低97.2%。自然植被恢复措施能够有效的抑制土壤侵蚀和地表径流的发生,为植物生长提供更多的有效水分。相关分析表明,3种管理措施径流水深与I30和I60都达到极显著水平,地表径流主要发生在6-9月份,土壤侵蚀主要发生在6-7月份。     

中国北方地区植被覆盖度的遥感解译及水土保持作用系数推算研究

采用遥感信息解译了中国北方地区植被覆盖度 ;通过植被覆盖度推算出水土保持作用系数 ;保土作用系数与降水蒸发差呈负相关 ,与植物初级生产力呈正相关 ,其相关性很高 ,可信度均超过 0 .0 1水平。在北方地区保土作用系数有可能成为评价区域生态功能的综合指标。     

人工降雨条件下植被覆盖对黄土坡面养分随径流泥沙迁移影响的试验研究

植被覆盖可有效保护地表,抑制产流产沙过程,进而影响坡面养分迁移过程.选取黄土高原典型白羊草和铁杆蒿草地,通过人工模拟降雨试验(雨强60 mm/h,历时60 min,坡度15°),研究植被不同盖度下(10％,20％,30％,45％,60％,80％)坡面径流、泥沙养分特征.结果表明:(1)土壤有机质、全氮和全磷含量均随植被...     

黄土高原水蚀风蚀区坡地土壤水分季节变化及水分利用效率

通过建立径流小区对黄土高原水蚀风蚀交错区3种典型植被措施下水量平衡进行定位观测研究,分析3种植被措施对土壤水分的季节变化与水分利用效率的影响。结果表明,整个生长季节内3种植被措施下土壤表层5cm温度显著低于空气温度;土壤表层0-6cm水分季节性波动受到降雨的强烈影响。3种植被措施对剖面土壤水分季节变化产生显著影响,5-7月份为土壤水分消耗期,8-10月份为土壤水分补偿期。土壤垂直剖面含水量从表层到深层表现为先增加后减小再增加的趋势。3种植被措施对相同地形部位土壤水分所造成的差异不同,同一植被的土壤水分在不同地形部位也有差异。坡耕地(当年种植绿豆)径流系数为0.238,显著高于撂荒地与苜蓿地。3种植被措施下生物产量、水分利用效率均达到显著差异水平(p<0.05)。紫花苜蓿水分利用效率分别是绿豆、绿豆籽粒水分利用效率的1.9倍和8.3倍。坡耕地退耕还草或者建设人工植被等措施增强了对径流的拦蓄作用,具有较好的水土保持效应,同时提高了植物水分利用效率。     

喀斯特地区不同降雨和植被覆盖的坡面产流产沙特征

[目的]分析不同降雨类型下的径流和产沙量特征,及其在不同植被覆盖类型和植被覆盖度下的响应,为喀斯特地区黄壤坡面在不同降雨和植被覆盖条件下的产流和产沙量动态特征研究提供理论基础。[方法]以贵州省黔南州龙里县羊鸡冲小流域2014—2018年径流小区实测数据为基础,基于均值分类的方法,将研究区降雨类型划分为4类,对各指标进行相关性分析、回归模型模拟以及指数函数分析。[结果]不同降雨对研究区产流产沙的影响程度不同,不同植被覆盖类型下降雨特征对产流产沙的影响存在明显的差异。总体上A型降雨(极强雨强,极大降雨量、中等降雨历时的低频次降雨事件)更容易造成侵蚀性危害,该条件下坡面产流和产沙量之间显著相关,并且经果林表现出极好的水土保持效果;B型降雨(强雨强,中等降雨量、短降雨历时的高频次降雨事件)为该地区主要降雨类型;在4种降雨条件下,混交林的水土保持效果优于其他植被覆盖类型。产沙量与雨强、径流深正相关,和植被覆盖度负相关,对产沙量的影响为:径流深平均雨强植被覆盖度。当植被覆盖度到达80%左右,其削减径流以及减沙的效果处于稳定的状态。[结论]在降雨一定的前提下,植被是影响坡面产沙量的关键因子。对于喀斯特地区黄壤坡面而言,增加地表覆盖度是减少产沙量的基础,也是防治水土流失的一项重要举措。     

红壤坡地果园水土保持效应的对比研究

通过在典型的红壤坡地建立标准径流小区进行试验，采用统计学方法对不同水土保持措施下地表径流量和土壤侵蚀量的变化情况进行了定量分析。研究结果表明，提高植被覆盖度和辅以必要的工程措施是南方红壤坡地水土保持的有效途径，尤其是在水平梯田裸露的梯壁上植草后，其拦蓄地表径流和控制土壤侵蚀的能力分别提高22．5，30．62倍。     

京津水源区传统水土流失治理措施及水沙环境效应分析

针对京津水源区传统水土流失治理指导思想和治理模式只注重治理区生态经济效益,忽视减沙同时大量减水加剧上下游用水矛盾的问题,以承德市丰宁县达袋沟小流域不同治理措施定位试验结果,结合典型治理区坡面措施调查,重点研究坡面治理措施的水沙环境效应.结果表明:坡耕地与人工草地的土壤侵蚀模数大大超过北方土石山区的容许土壤流失量;天然草...     

中国黄土高原丘陵沟壑区天然降雨下不同土地利用方式的水土流失效应

The Loess Plateau, which is located in the arid and semi-arid areas of China, experiences significant soil erosion due to intense human activities and soil erodibility. It is necessary to explore and identify the land-use types or land-use patterns that can control soil erosion and achieve certain agricultural production capabilities. This study established runoff plots with two slope gradients (5^O and 15^O) in north of Yan’an, one area of the Loess Plateau, with 3 single land-use types (cultivated land, CL; switchgrass, SG; and abandoned land, AL) and 2 composite land-use types (CL-SG and CL-AL). From 2006 to 2012, we continuously monitored the rainfall characteristics, runoff depth, soil loss, vegetation coverage, and soil physical properties. The results indicated a general trend in the number of runoff and soil loss events for the 5 land-use types: CL = CL-SG > CL-AL > SG> AL. The general trend for runoff depth, soil loss, their magnitudes of variation, and the slopes of rainfall-runoff regression equation was CL > CL-SG > CL-AL > SG > AL, whereas the rainfall threshold for runoff generation exhibited the opposite trend. Results of nonparametric test regarding runoff depth/EI₃₀ and soil loss/EI₃₀, where EI30 is the product of rainfall kinetic energy and the maximum rainfall intensity over 30 min, and the runoff depth-soil loss relationship regression indicated that the effect of CL-AL was similar to that of SG; SG was similar to AL; and CL-AL, SG, and AL were superior to CL with regard to soil and water conservation. Runoff depth and soil loss significantly increased as the slope gradient increased. Runoff depth and soil loss were significantly correlated with the soil particle size composition and bulk density, respectively. The strongest significant correlations were found between runoff depth and vegetation coverage as well as between soil loss and vegetation coverage, which showed that vegetation coverage was the primary factor controlling soil erosion. Therefore, the composite land-use type CL-AL and the artificial grassland (SG) are appropriate options because both soil conservation and a certain degree of agricultural production are necessary in the study area.