黄土高原丘陵沟壑区果园土壤水分动态

通过对飞马河流域坡面果园土壤水分连续4年的监测,采用时间序列小趋势分析法,分析了坡面果园土壤水分动态.结果表明:坡面果园0～200 cm土壤水分储量为314.71 mm,低于坡面土壤水分储量28.8 %;果园土壤水分储量年变化表现为1～5月耗水,9～12月土壤水储量得到恢复;各层土壤水分储量变化幅度表现为表层大于下层,下层土壤水分的消耗具有明显滞后性,同时下层土壤水分的补充与消耗受上层土壤水分储量影响.     

延安丘陵沟壑区坡面果园土壤水库特征

测定了坡面果园土壤水库特征曲线;借助黄土高原丘陵沟壑区坡面果园土壤水分长期定位观测,分析了坡面果园土壤水库的调节深度受坡向影响,其中阴坡调节深度大于阳坡;土壤水库来水受土壤入渗的影响,耗水受蒸发的影响,表现出一定的季节性。     

基于HYDRUS的黄土高原丘陵沟壑区土壤水分入渗模拟

根据黄土高原丘陵沟壑区小流域的观测资料,利用HYDRUS软件建立了该区域的土壤水分运移模型,分析了在降水条件下沟道不同地理位置及不同土层深度下土壤水分的分布规律,将模拟结果与实测数据进行了对比验证,同时利用该模型对暴雨条件下土壤水分的运移进行了模拟。结果显示,建立的模型能够较好地反映当地土壤水分的运移状况,模拟结果显示暴雨结束后,上游20及40 cm深处土壤水分含量降低相对较快,下游40 cm深处土壤水分含量降低最慢,且保持了较高水平。     

黄土高原坡面刺槐林土壤水分有效性分析

通过定位观测并引入土壤水分有效性标准,对黄土高原刺槐林不同地理位置、不同坡向和不同时期土壤储水量进行了分析,结果表明,由南向北,土壤储水量有效性递减,刺槐林0~600 cm土壤水分的有效性淳化和延安表现为中效,延安为轻度亏缺;米脂表现为难效,为中度亏缺。在不同坡向间阴坡土壤水分的有效性最高,阳坡最低,半阴坡和半阳坡介于二者之间;在1~8月份土壤水分的有效性逐渐降低,9~12月土壤水分得到恢复,有效性提高。     

西北黄土高原丘陵沟壑区雨水集流

在西北黄土高原丘陵沟壑区内选择典型试验区,以典型年份降水量观测资料为基础,开展了6个径流小区集水场的观测实验和成果分析研究, 其中包括雨水集流技术、雨水集流量及其效率、集流雨水水质监测、集水面处理材料、投资及其施工工艺等。在实验成果的基础上,对集流雨水效率和水质的多项指标进行了分析研究,取得了系统性的研究成果。研究成果对于我国西北地区雨水资源开发利用以及解决人畜用水问题具有十分重要的参考价值。     

黄土高原丘陵沟壑区玉米保护性耕作研究

甘肃省榆中县位于黄土高原丘陵沟壑区,年平均气温6.7℃,无霜期140天,年均降雨量380mm左右,年蒸发量1406.8mm。全县总耕地7.07万公顷,其中旱地5.15万公顷,域内土壤水蚀、风蚀严重,降雨利用率低,春季干旱多风,是典型的旱作雨养农业区。2003年被甘肃省农机局列为保护性耕作试验示范县,3年来,累计试验示范面积24hm2。经过3年的试验,探索出了适合本地区特点的玉米保护性耕作模式。     

荒漠草原坡面环境土壤水分特征

水分作为生态系统中最活跃的因素,在草原退化与其逆转过程中起着决定性作用。采用TSCⅠ型管式土壤水分仪对水利部水土保持生态监测中心微地形及其天然坡面的土壤含水量进行了长期定位监测,同时结合Ku~pF土壤水分特征曲线测定仪对坡面不同部位原状土的土壤水分特征曲线进行了测定。结果表明,荒漠草原土壤水分垂直分层主要包括为速变层、活跃层和次活跃层3种类型。土壤水分特征曲线可以较好地拟合为方程y=a ex+b。不同坡位之间,比水容量大小顺序为低洼地坡底坡中坡顶,低洼地、坡底土壤的供水、持水性能优于坡顶。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤水库调蓄能力分析

重建黄土高原土壤水库的调蓄功能是进行黄土高原生态环境治理的根本,而土壤水库的基本调蓄能力是对黄土高原土壤水库的定量描述.在对坡面果园土壤含水量定位观测的基础上,以含水量长期稳定土层为调节深度,得出阳坡土壤水库调节深度为300 cm,阴坡为450 cm,半阳坡和半阴坡介于二者之间;阳坡、阴坡、半阳坡和半阴坡坡面果园的调蓄能力分别为597.50、896.22、697.06和796.64 mm;土壤水库的调蓄量受调蓄能力及降水量的影响,丰水年主要受土壤水库调蓄能力影响,不同坡向间呈现出较大的差异性,以阴坡最大,阳坡最小,在年际之间也呈现出同样规律;枯水年土壤水库的调蓄能力主要受控于雨季降水量,坡向间差异不明显,其土壤水库蓄水有效性也表现为同样规律.     

黄土高原丘陵沟壑区苹果园水肥耦合试验研究

在西北黄土高原丘陵沟壑区选择试验点,开展了苹果园水肥耦合试验,研究内容包括苹果园土壤农化性状测试分析;不同水肥耦合试验组合对土壤养分含量的影响;不同水肥耦合试验组合对苹果树的干周、产量、质量及效益的影响等。试验研究结果证明,实行平衡施肥后,土壤中的养分含量磷素提高到2~3级;氮素保持5级,钾素保持2级,有机质含量均有提高。提出了在苹果树不同树龄段,最适的水肥耦合量比例。按照该水肥耦合比例,能有效提高肥料利用率和土壤养分含量,基本达到了各树龄段的优质果园标准,经济效益显著。     

陕南秦巴山区小流域坡面土壤特征分析

以陕南秦巴山区典型小流域坡面为例,研究了分布在不同坡住的5种不同土地利用方式下的土壤剖面特征、物理性质和养分分异特征,结果表明,土层厚度及其受坡度的影响与地表植被高度呈负相关;土壤全氮含量与地表植被高度也呈负相关,与坡度成正相关;土壤有机质含量与地表植被高度呈正相关。     

黄土高原人工锄耕地坡面填洼量特征

土壤侵蚀与径流有直接关系,而径流直接受填洼量的影响,因此坡面填洼量特征对研究土壤侵蚀机理有重要的现实意义。通过模拟自然地表坑洼填洼量,以人工锄耕为例,探讨了填洼量特征。结果表明:填洼量主要分布在0~40 mL范围,随坡度增加填洼量及总填洼量均随之减小;填洼量与坑洼深度和坑洼面积密切相关,其变化规律可用二次抛物线描述;填洼量直接影响坡面径流,填洼量增加,径流强度显著减小。     

黄土高原丘陵沟壑区多种参考作物需水量模型对比分析

利用米脂地区2000—2005年逐日气象资料,以FAO56-PM方程计算结果为标准,通过线性回归、均方根误差（RMSE）和平均偏差,在日、月及年时间尺度上分析、评价10种ET0计算模型。结果表明,除Hargreaves和Turc模型外,其他8种模型计算的日ET0值与FAO56-PM的R2均大于0.9。不同模型与FAO5...     

黄土丘陵沟壑区不同植被带植物群落的细根分布特征

以黄土丘陵沟壑区延河流域3个植被带(森林带、森林草原带、草原带)不同植物群落的细根(直径d≤2 mm)为研究对象,对植物群落0~20 cm土层细根根长密度、根系生物量、比根长进行了研究。结果表明,3个植被带不同植物群落直径d≤1 mm的根系根长密度占总细根的90%以上,根系生物量占53%以上。有较大比例的直径d≤1 mm的根系不仅在植物的生长活动中贡献很大,且在改善土壤结构方面发挥重要作用;植物群落细根d≤2 mm生物量从南部森林带到北部草原带呈递减趋势,比根长从南部森林带到北部草原带呈递增趋势,草原带的根长密度显著低于其他植被带(P0.05)。根长密度与根系生物量变化趋势一致,乔、灌群落高于草本群落,但比根长表现为草本群落显著高于乔、灌群落(P0.05);乔、灌群落和以达乌里胡枝子为次优种或优势种的群落根长密度和根系生物量较高,植物根系生长能力强,根系发达。以狼牙刺、杠柳、白羊草为优势种的群落比根长较高,具有较高的水分、养分潜在吸收率和生长速率;以狼牙刺、杠柳、铁杆蒿、白羊草为优势种的群落,根系参数(根长密度、根系生物量、比根长)在森林草原带显著高于其他植被带(P0.05),这些群落在此环境下,更能有效吸收土壤水分、养分,在提高土壤抗侵蚀能力方面发挥着重要作用。     

黄土丘陵沟壑区典型小流域不同洪水类型侵蚀输沙效应

不同降雨-径流格局下的土壤侵蚀响应是土壤侵蚀规律研究中的基本关系之一,以黄土丘陵沟壑区典型小流域岔巴沟的一级支沟蛇家沟为例,分析了不同洪水类型驱动下的小流域侵蚀输沙过程。以蛇家沟水文站1961—1969年记录的45次洪水事件为数据基础,选取洪水历时、次洪水径流深和洪峰流量作为洪水径流过程的特征指标,运用K均值聚类和判别分析相结合的方法,将全部洪水事件划分为3种类型。其中,A型洪水具有短历时、小径流、低变率和中洪峰的特点,是最为普遍的类型。B型洪水具有中历时、中径流、中变率和小洪峰的特点,发生频率居中。C型洪水具有长历时、大径流、高变率、大洪峰的特点,发生频率最低。洪水历时是决定洪水类型的主要因素。不同洪水类型下的输沙模数、平均含沙量及最大含沙量由大到小依次分别为:C、B、A;C、A、B;C、A、B;但其差异并不显著(P0.1)。蛇家沟小流域的水沙关系趋于稳定,径流含沙量的变化可用流量的对数函数进行描述。在径流量保持一致的情况下,不同洪水类型驱动下的输沙模数相对大小(A∶B∶C)为1∶0.93∶1.22。当洪水历时延长1.7倍时,其增沙作用达到极大值,输沙模数最大增幅为22%。研究结果可为流域洪水类型划分、全面科学评估径流调控及利用的水土保持效益提供有益参考。     

晋西黄土残塬沟壑区坡面水分边缘效应

对晋西黄土残塬沟壑区不同整地方式的水分边缘效应进行了分析研究,得出几点结论:①坡耕地距边5 m部位土壤水分含量高于距边2 m和地边缘部位,距边2 m和地边缘部位土壤含水量相差不大;②水平阶0～100 cm土层边缘、中部和根部3部位土壤水分含量相差不大;而100～200 cm土层3部位差异明显,根部含水量分别比中部和边缘部位高18%和68%;③阳坡鱼鳞坑0～100 cm土层距离边25 cm部位土壤含水量明显高于距边2 cm部位。研究成果可为该区的生态建设提供一定的理论依据。      

黄土丘陵沟壑区小流域治理对侵蚀产沙特征的影响

以黄土丘陵沟壑区第Ⅲ副区内治理小流域桥子东沟和未治理小流域桥子西沟为对象,分析降雨、径流、泥沙资料,研究水土保持综合治理对流域侵蚀产沙、水沙关系、次降雨泥沙输移过程的影响。结果表明：水土保持综合治理的桥子东沟的年降雨侵蚀产沙显著低于未治理的桥子西沟。水土保持综合治理降低了径流平均含沙量、输沙率,桥子东沟的径流平均含沙量、输沙率比桥子西沟分别减少40%、80%。水土保持综合治理改变了次降雨径流含沙量和输沙率动态过程。治理初期,桥子东沟的径流含沙量过程都明显高于桥子西沟,桥子东、西沟输沙率在不同时间段有高有低;治理后期,桥子东沟的径流含沙量、输沙率都显著低于桥子西沟。水土保持综合治理影响小流域次降雨水沙关系。     

如何规划丘陵沟壑区坡改梯

机修梯田生产实践表明，在缓坡塬、阶地区，以道路、渠道为骨架，将耕作区划分为矩形或梯形（凸、凹形坡面)，使耕作区每块梯田都可沿等高线宽布设，既可保证耕作区内梯田的地块规整，又有道路可通。在丘陵陡坡区、耕作区的划分受自然地形影响较大，以一面坡或一个梁峁划分耕作区并布设道路，地块布设根据“等高为主，兼顾地宽，大弯就势．小弯取直”原则，以便利机械耕作。     

黄土区农草混合利用坡面土壤水分空间变异性

通过对黄土区农草混合利用坡面的土壤水分分析,研究土地利用结构对土壤水分空间变异特性的影响。结果表明,研究区坡面土壤水分呈中等变异,且农草混合利用结构明显增加了土壤水分的空间变异强度,坡面土壤水分具有明显空间结构性。干湿条件下坡面0～60cm土层平均含水率的半方差最优理论模型分别为高斯模型和球状模型,且干旱条件较湿润条件下保持较高的基台值和变程,而块金值/基台值相对较低。Kriging插值结果显示坡面土壤水分呈现差异显著的斑块状分布格局,与坡面的混合土地利用结构一致。研究区浅层土壤水分空间变异及其分布格局主要受地形、降水和土地利用方式及其结构等因素的影响。     

陕北黄土区陡坡坡面因子对土壤水分的影响

为加快黄土高原植被恢复和植被构建速度,在研究陕北黄土区吴起县坡度、坡向分布特征的前提下,分别选取阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡的陡坡,每个坡向选取4个坡度级(35°,45°,55°,65°),分别分析其0~100 cm土层深度的土壤水分并进行聚类分析.结果显示:研究区内坡度在35°以上陡坡占当地总面积的39.00%左右;且阴向坡面积52.65%多于阳向坡47.35%;研究区内0~100 cm土层深度的土壤含水量随着土层深度的增加呈现增加趋势,且趋势越来越平缓;坡度越大,土壤含水量的垂直变化越强烈,阴坡坡度与陡坡土壤含水量的相关性最为显著;坡向因子主要影响坡面整体水分状况,而对陡坡土壤水分垂直空间分布规律影响较小;坡度、坡向和成坡时间因子对坡面土壤含水量的影响主要集中在0~40 cm土层深度内,对较深层土壤含水量影响作用较小;系统聚类分析结果同样显示,土壤含水量较为活跃的层次主要集中在0~40 cm土层深度内,阳坡35°坡面活跃层可达90 cm左右.     

坡面生物调控措施对土壤水分入渗的影响

为了研究不同生物调控措施的植被覆盖度、降雨强度和坡度以及各因素间交互作用对土壤水分入渗的影响,本文通过室外人工模拟降雨试验,对不同生物调控措施坡面的土壤水分入渗规律进行了探索。结果表明：1）有生物调控措施坡面的土壤稳定入渗率较裸坡偏大,且差异极显著,但生物调控措施坡面之间的差异并不明显。2）降雨强度、坡度与土壤稳定入渗率间不是线性单值函数,均存在使土壤稳定入渗率最大的临界雨强与临界坡度。稳定入渗率随植被覆盖度增加的速率是非恒定的,存在着增速变化的临界植被覆盖度。临界植被覆盖度前,稳定入渗率的增加速率很快,之后,迅速降低并趋于稳定。3）坡面径流调控度随雨强增大而减小;相同雨强下不同措施坡面径流调控度排序为：黑麦草＞春小麦＞苜蓿＞裸坡。4）采用SPSS软件通过逐步回归分析法提取了影响土壤稳定入渗率最显著的单因子交互作用项,建立了包含降雨强度、坡度和植被覆盖度在内的多因素非线性入渗模型,通过实测数据对其进行验证发现该模型精度较高。