降雨和坡度对植烟坡耕地产流产沙的影响

【目的】本文探明了紫色土坡耕地产流产沙特征,为植烟土壤管理提供科学依据。【方法】对不同坡度(5°、10°、15°、20°、25°和30°)野外径流小区开展长期定位观测,研究坡面产流、产沙随降雨强度及坡度的变化特征。【结果】(1)通过近10年降雨资料分析,研究区域降雨年内分配极不均匀,6-9月降雨量占全年降雨量的80.2%～92.5%;小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨的雨量分别占6-9月总雨量的14.6%、26.7%、31.5%、22.5%、4.7%,中到暴雨占雨季降雨总量的80.7%,是土壤侵蚀强度大的重要原因;(2)坡面径流系数随最大30 min雨强的增大而增加,5°、10°、15°、20°、25°和30°坡面径流系数最小分别为0.033、0.034、0.063、0.092、0.093、0.112,最大分别为0.646、0.666、0.673、0.738、0.742、0.786,同等雨强条件下,降雨量能显著影响坡面径流系数;(3)产沙量随最大30 min雨强的增大而增加,5°、10°、15°、20°、25°和30°坡面产沙量最小分别为1.7、1.6、3.1、4.8、2.3、1.7 t·km~(-2),最大分别为75.4、234.7、440.5、486.7、489.5、477.1 t·km~(-2),产沙量随最大30 min雨强的变化过程受到植被覆盖度的影响;(4)在小雨(0.14～0.46 mm·min~(-1))、中雨(0.54～0.88 mm·min~(-1))、大雨(1.1～1.9 mm·min~(-1))下,坡面径流系数随坡度的增大而增大,最大径流系数分别为0.326、0.565、0.712。不同雨强下,坡面产沙量随坡度的变化存在差异,小雨和中雨下,产沙量变化的临界坡度为20°,最大产沙量分别为113.8、193.5 t·km~(-2),大雨下临界坡度为25°,最大产沙量为389.1 t·km~(-2),临界坡度随雨强的变化而改变。【结论】雨季是区域土壤侵蚀发生的关键时期,坡度显著影响土壤侵蚀强度,加强雨季水土保持对区域土壤可持续利用至关重要。     

天然降雨条件下裸坡、植被坡的产流产沙过程分析

[目的]分析天然降雨条件下,裸坡、植被坡的产沙产流特征。[方法]以10°、15°裸坡和植被坡为试验对象,分析了裸坡、植被坡在天然降雨条件下的产沙产流特征,以及裸坡与植被坡的降雨量与产沙量关系。[结果]裸坡与植被坡的产沙量、产流量都与降雨量、坡度、坡面植被有关。各坡面累积产沙量、产流量的大小关系均为15°裸坡〉10°裸坡〉15°植被坡〉10°植被坡。天然降雨情况下,各坡面产沙量与降雨量均呈幂函数关系。[结论]在相同坡度条件下,植被坡的产沙量、产流量都比裸坡要小,说明其具有较好的水土保持效应。     

上方汇水对黄土坡面侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响

【目的】定量评价坡面上方汇水对坡下方土壤侵蚀方式演变及侵蚀产沙的影响。【方法】利用由位于坡面上部的供水装置和位于坡面下部的试验土槽组成的试验系统,通过人工模拟降雨试验,分析不同降雨强度和坡度条件下,上方汇水对黄土坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀方式演变过程及侵蚀产沙量的影响。【结果】当坡面接受上方汇水后,各侵蚀方式演变速度明显加快,侵蚀产沙量迅速增大,且坡面侵蚀产沙增加幅度随上方汇水流量的增加而增大;在坡度和降雨强度相同条件下,坡面侵蚀产沙量和上方汇水引起的坡下方的净侵蚀产沙量,均随坡面上方汇水流量的增加而显著增大;受降雨强度、坡度和坡面侵蚀发育不同阶段的影响,坡面汇水引起的净侵蚀产沙量占总侵蚀产沙量的15.36%~78.15%。不同降雨强度和坡度条件下,坡面侵蚀产沙量与上方汇水流量呈幂函数关系。【结论】坡面上方汇水强度对坡面侵蚀方式演变和产沙过程具有重要影响,若能有效控制坡面上方汇水,将可有效减少坡面侵蚀产沙量,抑制沟蚀的发生和发展。     

闽东北鹫峰山不同退耕还林模式生态效应研究

该文对闽东北鹫峰山农地采取不同退耕模式的生态效应进行了研究,通过分析认为,4种退耕模式的草本均能在当年基本覆盖地表,在观测期间植物由1年生演替为多年生。退耕地植被经过7a恢复,植被完全郁闭,能有效控制泥沙流失;采取了退耕措施的区域固土保水能力大于对照区。在观测早期推广的顺序应为自然模式、针阔混交林模式、阔叶林模式、针叶林模式。在观测后期,有乔木参与的植被恢复模式能够形成较复杂的森林植被,其保水固土能力较强,并以针阔混交林模式为最佳。     

坡耕地降雨径流与土壤侵蚀特征研究

研究人工模拟降雨对坡耕地土壤侵蚀特征的影响,旨为北方土石山区坡改梯建设提供科学依据。以北方土石山区典型砂质壤土为研究对象,采用人工模拟降雨试验的方法,在室内模拟不同坡度(10°、15°、20°和25°)、不同降雨强度(40、90、120和180 mm/h)下的坡面产流和产沙过程,研究不同坡度和降雨强度对坡面土壤侵蚀过程的调控机制。结果表明:(1)坡面开始产流所需的时间不受坡度的影响,随着降雨强度的增大,坡面产流所需的时间明显缩短;(2)在降雨强度一定的条件下,随着坡度的增大,坡面产沙量逐渐增加,本试验坡面最高产沙量的临界坡度约为22°;(3)产流量随坡度变化并非单调的递增或递减趋势,而是随着坡面由缓变陡呈先增加后降低的变化;(4)在降雨量相等的前提下,大降雨强度能够带来较大的单位时间产流量,但并不能保证总产流量也最大;在其他条件一致时,坡面侵蚀随着降雨强度的增大而增加。在降雨强度一定的条件下,坡面产沙量存在临界坡度,不同土质、不同降雨强度下的临界坡度尚需进一步研究。     

纳帕海高原湖泊湿地面山不同地类坡面径流产沙特性研究

 为了探索纳帕海高原湖泊湿地面山不同地类的水土流失规律,采用坡面径流小区观测法,对坡面不同地类的产流与产沙特性进行了研究。结果表明：天然次生林和荒草地有较好的调节径流和减少土壤侵蚀的作用,坡耕地的产流量分别是二者的3.6倍和2.7倍,产沙量分别为二者的13.8倍和6.7倍;云杉人工幼林地的产流产沙量分别比坡耕地减少42.2%和81.2%。不同地类的坡面产沙量均随径流量的增加呈线性增加,且坡耕地显著相关。人工林不宜树种单一,乔灌草结合的空间配置方式是水土保持防护林营造的目标和方向。     

径流功率理论在黄土坡面侵蚀产沙计算中的应用

介绍了径流侵蚀产沙功率理论的基本原理,并应用这一理论对放水冲刷试验中不同坡度和流量条件下的侵蚀产沙特征进行了分析和比较。结果表明,当坡度为3~°27°时,单位径流的侵蚀功率随坡度的增加而增大;当坡度增加到27°时,单位径流功率达到最大值,而后随着坡度的继续增加,单位径流功率有所减少。实测数据和据单位径流侵蚀功率理论计算的坡面单宽径流侵蚀产沙量表现出了相似的变化规律,两者都随坡度的增加呈抛物线变化,坡面单宽径流侵蚀产沙量的最大值都出现在21°左右,且二者之间具有良好的线性关系。说明径流功率理论可以较好地应用于坡面单宽径流侵蚀产沙量的计算。     

黑土坡面径流特征模拟研究

以土槽模拟自然坡面,在人工降雨条件下,对黑土坡面径流参数进行了分析。结果表明:随着降雨强度(简称"雨强")和坡度的增大,黑土坡面径流的初始产流时间缩短,径流量和径流系数增加。在前期降雨条件下,二次降雨所表现的径流侵蚀特征均强于首次降雨。黑土坡面产生细沟的时间随坡度增大而缩短,当坡度15°时,细沟产生时间基本一致,细沟的数量及长、宽、深等参数增大,坡度对沉积的影响作用大于降雨强度。     

不同植被类型对土壤物理性质的影响

为了探究临夏县退耕还林区不同植被恢复模式对土壤理化性质的影响,以退耕还林区不同植被类型的林草地和农田为研究对象,分别分析了不同立地条件下的土壤含水量、土壤p H值、土壤容重、土壤孔隙度及其团粒结构等,并对土壤特性进行了比较,旨在探讨该区不同植被恢复模式对土壤理化性质的影响,为客观评价不同植被恢复模式在该区的生态效应、指导该区的生态建设提供参考。     

耕作活动对坡耕地径流及产沙的影响

通过对西峰、长武、耀县、彬县、淳化等水土保持试验站农地径流场多年观测资料的统计分析,研究了黄土高原沟壑区不同耕作措施及生物措施情况下坡面径流量、径流系数、下渗量以及产沙量,发现不同措施对坡面径流及产沙量的影响不同。以水平犁沟等高垄作,点播,低杆作物或高中杆与低杆作物间作或套作为最好。其保土效益依次为：≤３°缓坡地,耕作方法＞播种方式＞牧草＞作物种类;≤２０°陡坡地,牧草＞播种方式＞耕作方法＞作物种类。     

次强降雨下不同植被类型产流产沙对比分析

设置径流观测场,观测次强降雨下不同植被恢复5年后产流、产沙特征。结果表明,苦竹＋牛鞭草植被类型在此次强降雨106.3mm下,产流、产沙量占其全年的15.24%和17.07%,调节降雨和抑制土壤侵蚀的能力最强;农耕地产流、产沙量占其全年的22.05%和31.65%,其中产沙量达其他3种植被类型的4.6～13.3倍,水土保持能力最弱;桦木＋牛鞭草、杂交竹＋牛鞭草植被类型因桦木生长和杂交竹间歇性采伐的原因水土保持能力居于中等水平。对比农耕地来说,3种植被恢复后土壤侵蚀得到了有效控制,但此次强降雨下地表径流控制程度还较弱,需继续加强对土壤和植被的培育。     

毛乌素沙地不同植被类型的土壤颗粒分形与土壤碳氮变化特征

为了探讨不同植被类型的土壤碳氮特征,测定了毛乌素沙地不同植被群落土壤0~10、10~20和20~60 cm土层土壤有机质、全氮及土壤颗粒组成的动态变化,并分析了土壤颗粒组成中沙粒、极细沙和黏粉粒质量分数变化与土壤有机质和全氮质量分数间的关系。结果表明,固沙植被的建植显著提高土壤有机质和全氮质量分数,而不同植被类型对土壤有机质和全氮质量分数的影响差异主要发生在土壤表层(0~10 cm),深层差异不显著。而同一植被类型土壤有机质和全氮质量分数随土层加深呈下降趋势,表现出垂直方向的变异。其中樟子松样地对表层土壤有机质和全氮质量分数含量影响最大,具有明显表聚性,随土层加深土壤有机质和全氮质量分数含量下降最为显著,而沙柳+油蒿+杨柴样地和沙地柏+油蒿样地土壤有机质、全氮质量分数随土层加深无显著变化。固沙植被的建植显著提高土壤黏粉粒(0.05 mm)和极细沙(0.05~0.10 mm)质量分数,而显著降低了沙粒质量分数(0.1~1.0 mm),不同植被类型样地各层土壤极细沙和黏粉粒质量分数由大到小依次为樟子松样地、沙地柏油蒿样地、沙柳油蒿杨柴样地,而沙粒质量分数与之相反。同一植被类型样地,随土层加深沙粒平均质量分数均呈增加趋势,极细沙和黏粉粒质量分数则呈降低趋势。土壤颗粒组成与土壤有机质、全氮质量分数间相关性表明,土壤中黏粉粒和极细沙粒质量分数分别与土壤有机质和全氮质量分数呈显著正相关,而沙粒质量分数却与土壤有机质和全氮质量分数呈显著负相关(p0.01)。     

赣北红壤坡地不同类型梯田减流减沙效益研究

为了探讨赣北红壤坡地的开发治理模式,选择5种不同类型梯田,通过5年的野外定位观测试验,研究分析了不同梯田类型的减流减沙效益。结果表明:1试验区雨水资源丰富,年际间降雨量分配不均,有丰水和枯水年之分。2不同梯田类型均能显著减少地表径流,前埂后沟水平梯田减流效益最好,而梯壁裸露水平梯田减流效益最差。3相同的植被覆盖和梯壁植草条件下,内斜式梯田的减流效益明显好于外斜式梯田。4不同梯田类型均能显著减少泥沙流失量,有显著的保土减沙效益。梯壁裸露水平梯田的保土减沙效益最差,前埂后沟且梯壁植草梯田的保土减沙效益最好,值得在赣北丘陵区推广应用。     

晋西黄土区不同植被格局坡面产流产沙特征

  目的   研究不同植被格局对坡面产流产沙特征的影响,为黄土高原水资源匮乏地区坡面水土保持植被格局的优化配置提供依据。   方法   采用野外模拟降雨试验,测定5种植被格局（2种块状镶嵌格局、横条带状格局、顺坡带状格局和裸地格局）的产流产沙特征及土壤入渗特征,探讨坡面不同植被格局和破碎度对产流、产沙、入渗的影响。   结果   （1）植被具有良好的蓄水减沙效益,植被的减沙效益为47.44% ~ 91.67%,蓄水效益为25.67% ~ 62.94%,植被的减沙能力强于蓄水能力。（2）植被格局对坡面的产流产沙量均有显著性影响（P < 0.05）,试验所设置的几种格局的蓄水减沙效益依次为:块状镶嵌格局 > 横条带状格局 > 顺坡带状格局。块状镶嵌格局水土保持效果最佳。（3）不同植被格局的产流过程均呈现“快速上升—相对稳定”的趋势,植被格局有助于延迟坡面径流峰值的出现时间。（4）植被斑块的破碎化指数与侵蚀产沙呈反比,植被斑块破碎化程度越高,侵蚀产沙量越低,蓄水减沙效益越好。（5）不同植被格局的入渗系数为:块状镶嵌格局 > 横条带状格局 > 顺坡带状格局 > 裸地,Horton模型对不同植被格局土壤入渗的拟合效果较好。   结论   通过以上研究发现,块状镶嵌格局的蓄水减沙效益明显优于裸地和顺坡带状格局,因此在水资源有限的黄土区,可以采取植被与裸地交替分布的方式种植植被,以达到蓄水、减沙效益最大化。      

不同植被类型对土壤物理化学和力学性质的影响

[目的]分析不同植被类型对土壤物理化学和力学特性的影响,揭示植被多样性对土壤及生态环境的响应,为区域生物工程和生态环境修复提供理论依据。[方法]以青海省西宁盆地黄土区和互助北山森林区为研究对象,通过室内试验测定土体的物理化学和力学性质,探讨不同植被类型对土壤物理化学和力学性质的影响。[结果]植被类型的多样性对植被覆盖度的影响较大,且不同植被组合类型与根-土复合体含水量与植被覆盖度呈正相关,与土壤孔隙度呈负相关,其中随植被多样性的增加,土壤含水量增加8.88%~22.43%,土壤密度增加0.03~0.54 g/cm3,孔隙率降低4.89%~13.38%,根土层p H趋于弱酸性;同一区域土壤养分含量和根-土复合体黏聚力总体表现为乔灌草组合区﹥草灌区﹥草本区,说明植被类型、枯枝落叶及根系等对土壤养分的积累和表层土壤力学特性的影响较大。[结论]植被类型的多样性在改善生态环境方面起到积极作用,采用植被护坡和生态环境保护方面应考虑植被类型的多样性,实现植被-土壤-环境的良性循环。     

汶川震区典型区不同受损阶段群落多样性特征——以北川县为例

为了解汶川地震灾区典型区域不同受损阶段群落特征,采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了北川县苏保河和魏家沟流域4种植被类型（灾后恢复草地、受损林地、裸地、未受损林地）群落种类组成、垂直结构、多样性等特征。结果表明:不同受损阶段群落在物种组成、物种数量、群落分层等方面差异显著;灾后恢复草地草本层Simpson指数和Shannon Wienner指数最大,Pielou均匀度指数则以裸地最大;灌木层及乔木层多样性指数均以未受损林地最大;总体多样性指数则表现为未受损林地受损林地灾后恢复草地裸地。基于以上分析结果,本文得出地震灾区植物生长条件严重衰退,在植被恢复过程中应采用人工辅助方式,增大其物种多样性及恢复潜力。      

黄土区不同植被条件下的土壤抗冲性

该文以晋西黄土区刺槐林地、油松林地、农地、草地、道路边坡为研究对象,用野外实地放水冲刷的方法,以地表径流含沙量为指标,研究了不同植被条件下土壤的抗冲性,并就坡度、地被物、植物根系对土壤抗冲性的影响,以及流量和土壤抗冲性的相关性进行了探讨.研究得出不同植被条件下土壤的抗冲性为油松林地>刺槐林地>草地>道路边坡>农地.林草措施的抗冲效果与坡度密切相关,且随坡度的增大林草措施的防冲效果变小;地被物对土壤抗冲性有显著影响,没有地被物的土壤抗冲性明显小于有地被物的土壤;植物根系对土壤抗冲性的影响与冲刷水流的流量密切相关,冲刷水流的流量较小时根系对土壤抗冲性的改善效果更为突出.黄土区水土保持的关键是分散地表径流.     

蒋家沟流域立地类型组划分及土地利用现状研究

在蒋家沟流域内选择50个样地,对样地内地形地貌及土壤因子做主成分分析,根据主成分分析结果,将影响水热分配的海拔、坡向因子作为蒋家沟流域立地类型组划分的依据,共得到高山阳坡、高山阴坡、中山阳坡、中山阴坡、低山阳坡、低山阴坡6个立地类型组。在地理信息系统支持下,对不同立地类型组中不同土地利用类型的面积进行分析,结果表明:在整个蒋家沟流域中,不同土地利用类型所占流域面积百分比的大小依次为农耕地>草本>灌草>河滩地>滑坡>乔草>乔灌草>乔木。在低山阳坡立地类型组中,低覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型占该立地类型组的很大部分,由乔木构成的植被覆盖类型仅占0.03%;在低山阴坡立地类型组中,以中、低覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型为主,由乔木构成的植被覆盖类型为2.24%;在中山阳坡立地类型组中,低覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型占该立地类型组的很大部分,有乔木构成的植被覆盖类型占13.66%;在中山阴坡立地类型组中,以中、高覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型为主,由乔木构成的植被覆盖类型占21.93%;在高山阳坡立地类型组中,以低覆盖率的灌草和中、高覆盖率的草本植被覆盖类型为主,由乔木构成的植被覆盖类型占15.12%;在高山阴坡立地类型组中,以中、高覆盖率的灌草、草本植被覆盖类型为主,有乔木构成的植被覆盖类型占34.79%。实验结果对流域泥石流生物防治布局规划,减少泥石流灾害,改善流域生态环境有积极的指导意义。     

亚热带岩质海岸不同类型植被的水土保持效益

通过设立径流小区和多元回归分析等方法, 对亚热带岩质海岸不同植被类型的水土保持效益进行了对比研究。结果表明: 由于林木处于幼龄阶段, 不同植被类型的地表径流量削减率较小, 平均比对照降低9-05 % ; 侵蚀模数比对照平均削减39-29 % 。不同植被类型下的土壤含水率比对照提高17-94 % ; 土壤含水率除了与植被类型有关外, 还与土壤物理特性有较密切的关系; 影响土壤含水率的土壤物理因子主要为土壤容重, 其次为非毛管孔隙度与总孔隙度之比和非毛管孔隙度。影响土壤含水率的主要气象因子为平均气温和降水量。土壤物理特性对地表径流量的影响大于对侵蚀模数的影响。表4 参12     

氮离子注入烟草对当代烟叶含钾量的影响

用不同剂量的氮离子注入不同烟草品种后 ,对烟叶含钾量进行了测定 ,结果表明 :N离子注入对烟叶含钾量产生明显的影响 ,而且品种间差异明显 ;不同品种对剂量的反应不同 ,烟叶含钾量有明显提高的最佳处理剂量 ,K3 2 6为 2× 10 1 6 N+ /cm2 、K3 4 6为 8× 10 1 6 N+ /cm2 、RG11为 2× 10 1 6 N+ /cm2 和 4× 10 1 6 N+ /cm2