桂西北退耕还林模式下小流域径流特征研究

通过对桂西北石山区退耕还林样地进行地表径流量调查研究,发现不同类型地表径流的变化规律,为该地区退耕还林工作提供依据,从而选择更有效的退耕还林类型,加快该地区生态环境的恢复。研究结果表明：①地表径流跟土壤理化性质以及气温有关,月地表径流量与当月的日平均降雨量有关。②3个样地年平均地表径流量为：喜树人工林（2.52 mm）〉玉米地（2.17 mm）〉喜树＋吊丝竹人工林（0.84 mm）,说明喜树＋吊丝竹样地的地表径流量较小,其保持水分效果比喜树和玉米样地好,是较好的退耕还林模式。③不同植被类型地表径流量与降雨量的关系为：地表径流量与降雨量存在一定的线性关系,总体的趋势是地表径流量随着降雨量的增加而增大,两者呈正相关,但是地表径流量与降雨量不是正比关系,两者相关性不显著。     

海南不同林分地表径流特征分析

目的探讨桉树林、橡胶林和次生林3种森林地表径流的月动态以及不同雨量等级发生的地表径流规律,为准确评价3种森林水源涵养效益以及人工林可持续经营提供科学依据。方法在海南黎母山不同林分建立径流场,其中桉树林中有4个（F1、F2、F3、F4）,橡胶林有1个（F5）、次生林中有1个（F6）,从2010年4月到2011年3月进行地表径流观测,对比分析了3种森林类型地表径流特征,并借助G（2,1）模型基本思路以及sigmoid模型预测了月地表径流系数。结果（1）F1 ~ F6径流场全年地表径流量分别为230 、49 、170.1 、84.2 、340 、396.4 mm,其中雨季地表径流量分别占全年地表径流量的90.28%、91.61%、87.89%、92.74%、91.86%、90.88%。（2）各月地表径流量大小呈现相同的顺序,即F6 > F5 > F1 > F3 > F4 > F2。（3）雨季次生林地表径流总量是桉树林的1.75 ~ 8.11倍,橡胶林是桉树林的1.49 ~ 6.89倍。（4）单次降雨超过10 mm才会发生地表径流,地表径流随降雨等级而增大,大于60 mm的降雨量占全年总雨量的57.95%,而F1 ~ F6径流场产生的地表径流分别占全年地表径流量的84.92%、89.08%、82.14%、87.75%、79.56%、83.49%。sigmoid模型对雨季地表径流系数的预测精到高于旱季,但对2010年8月各径流场的地表径流预测偏差较大。结论该地区5年生桉树、6年生橡胶人工林的地表径流并不总是比次生林大,因此在评价人工林水源涵养能力时有必要考虑林龄和地理位置。      

喀斯特洼地不同森林类型的坡面径流和土壤流失动态（摘要）（英文）

[目的]定位研究喀斯特洼地不同森林类型的坡面径流和侵蚀量变化。[方法]在喀斯特洼地底部建立雨量观测点,分别在不同森林类型建立径流场,定时定位观测主要指标变化。地表径流量于降雨期间的每日8：00、20：00观测;雨量点观测参见地面气象观测规范。泥沙量测定：在测量蓄水池水位后,将池水搅拌均匀,用量筒取1 000 ml,过滤、烘干、称重,并换算成1次降雨产生的径流悬移质量。土壤取样与相关指标测定参照森林土壤分析方法进行。[结果]不同森林类型地表径流呈单峰型,为2 ～11月,其中6 ～7月间有低谷;径流系数呈双峰型,分别为2 ～5月、7 ～9月;径流变动系数呈三峰型,分别为3 ～4月、7 ～8月、9 ～11月;泥沙浓度呈单峰型,为3 ～5月;侵蚀模数呈双峰型,为3 ～5月、6 ～8月。随着林木生长和植被层结构的发育,径流量呈逐年降低的趋势。不同森林类型径流量同相应的泥沙浓度呈正相关,径流量同相应降雨量和蒸发量的正相关达显著水平,泥沙浓度同相应降雨量和蒸发量的相关性不显著,趋势性明显。通过地表径流量和侵蚀模数拟合分析发现石漠化加剧了地表径流的不均匀性,增加了地表径流量和侵蚀模数。幼林地表土的渗透性小于森林地,不同森林类型表土的渗透性大于底土层。[结论]该研究可为喀斯特地区水土保持、石漠化治理的生物管理技术提供理论依据。     

退耕还林对贵州喀斯特石漠化区水土保持效果的影响

为了探明喀斯特石漠化区退耕还林与水土保持效果的关系,采用实地调查与无界径流小区法研究了退耕还林地对贵州喀斯特石漠化区水土保持效果及养分涵养的影响。结果表明:喀斯特石漠化区各类型植被坡地地表径流中的泥沙、养分含量大小顺序均为玉米旱地>退耕还林地>天然灌丛草地>次生阔叶林地;退耕还林后,坡地土壤及养分的流失量明显减少,退耕还林地地表径流中的NH4+、NO3-、PO34-和K+的平均含量分别比玉米旱地减少41.32%、57.08%、30.49%和35.23%,其含量受退耕年限及植被覆盖度的影响较大;退耕还林地土壤中的有效氮、磷、钾含量也明显高于玉米旱地,其平均含量分别比玉米旱地高25.62%、28.21%和63.74%。因此,退耕还林能明显减少土壤侵蚀和养分流失,增加土壤养分含量。     

贵州中部地区黄壤地表径流特性及降雨资源化 Ⅰ-作物种植对降雨资源化的影响

为了给贵州喀斯特山区降雨资源化、抗御季节性干旱等生态问题的解决提供科学依据,于2001年6月-2003年7月在贵州省修文县设置了3个不同坡度(6.5°,9.5°,16°)和3种不同土地利用方式(玉-麦、菜-菜和裸地)的径流观测试验,采集地表径流量,研究了作物种植对降雨资源化的影响.结果表明,坡地黄壤径流系数大,径流与产流降雨量间呈Rs=-a+bp2+dp3的数量关系;坡地黄壤降雨资源量与产流降雨间呈Pe=a+bP+cP2-dP3的数量关系.作物种植减弱了地表径流,增加了坡地对降雨的入渗与截留量,具有降低单次径流差异、稳定径流变异的作用,提高了降雨资源化水平.     

江西红壤缓坡地壤中流影响因素分析

针对地表植被覆盖、死地被物敷盖、裸地3种类型的坡面,采用径流小区试验方法,研究江西红壤表层(距地表30 cm)、底层(距地表60 cm)壤中流及地下径流(距地表105 cm)特征,运用数理统计方法分析壤中流流量、流速、历时与降雨、径流因子的相关关系。结果表明:1.与裸地相比,百喜草覆盖、死地被物敷盖显著增加壤中流量,2种措施都延长壤中流历时;2.壤中流量与雨量、雨强、降雨历时、初渗雨量呈正相关关系,覆盖、敷盖小区壤中流量受雨量影响较大,而裸地小区壤中流量受雨强影响较大;3.表层壤中流历时与降雨因子有较好相关性,而底层壤中流历时与降雨因子相关性很差;降雨历时对壤中流历时影响最大,降雨量影响最小;4.壤中流流速与因子的关系受措施及土层深影响,在植被覆盖、死地被物敷盖小区表层与雨量相关性最好,在裸地表层与雨强相关性最好。在各小区底层流速均与降雨历时相关性最好;5.裸地地表径流量与壤中流量相关关系不显著,在采取2种措施后,地表径流量与壤中流量呈线性正相关关系。随地表径流量的增大,覆盖措施壤中流量增大幅度大于敷盖措施。     

红壤坡地雨水地表径流及其侵蚀

模拟我国红壤坡地主要利用方式构建的垫面为主导因子,采用径流场实测方法,以4年(1998—2001年)实地观测试验结果为基本依据,探讨了不同雨水年份地表径流特征、径流量和系统侵蚀量;重点解析不同垫面对雨水地表径流及其过程系统侵蚀的影响。结果表明,降雨(时间分布及其强度)是影响地表径流特征的主导因素;年降雨量与地表径流量和系统侵蚀量呈正相关。不同垫面地表径流产量有显著性差异,产径流量的排列顺序为:农作区>茶园区>湿地松>甜柿园>柑橘园>退化区>恢复区。雨水径流过程的系统侵蚀有相似的表现。本文在假定雨水年份的基础上,应用不同雨水年份出现的概率指标,还推算出我国南方红壤坡地目前利用状况下雨水产地表径流过程的年均水土流失量及其养分(全C、N、P、K)损失量以及最大开发利用时可能带来的水土流失与养分损失。提出了“利用坡地集雨优势,构建与单元生态系统水循环平衡相适应的坡地农林复合生态系统,通过水平衡生态建设来维系生态系统的水分平衡”观点。     

干热河谷雨养坡地剑麻和番麻的径流分配作用及水土保持效应

金沙江干热河谷水土流失严重,自然降雨对地面的溅蚀以及形成径流对地表的冲刷是造成区域土壤养分流失、地力退化的重要原因。为了探究番麻、剑麻对干热河谷地区坡地产流产沙的影响及其对降雨径流的调控分配机制,设置标准小区监测试验,比较番麻、剑麻和裸地措施对小区土壤侵蚀量及降雨径流分配的影响。结果表明:干热河谷地区坡地径流输出以地表径流为主, 3种处理小区地表径流占总径流量的比例为76.42%～95.78%;番麻、剑麻小区的地表径流与裸地相比分别减少了71.09%、 84.21%, 50 cm处壤中流减少了19.33%、32.77%, 100 cm处壤中流则增加80.26%、 36.84%。拟合方程分析发现,平均雨强对裸地小区的产流影响最大,3种处理小区泥沙含量均与径流深关系最为密切,呈极显著正相关关系(p0.01)。该结论提示,在干热河谷栽种剑麻或番麻可以有效降低坡面径流的产生,并减少干热河谷坡面土壤的侵蚀,且这种减流减沙效益与剑麻和番麻在不同降雨条件下对降雨径流(地表径流、壤中流和界面流)的分配作用有关。     

喀斯特洼地不同森林类型的坡面径流和土壤流失动态

[目的]定位研究喀斯特洼地不同森林类型的坡面径流和侵蚀量变化。[方法]在喀斯特洼地底部建立雨量观测点,分别在不同森林类型建立径流场,定时定位观测主要指标变化。[结果]不同森林类型地表径流呈单峰型,为2-11月,其中6-7月间有低谷;径流系数呈双峰型,分别为2-5月、7-9月;径流变动系数呈三峰型,分别为3-4月、7-8月、9-11月;泥沙浓度呈单峰型,为3-5月;侵蚀模数呈双峰型,为3-5月、6-8月。随着林木生长和植被层结构的发育,径流量呈逐年降低的趋势。不同森林类型径流量同相应的泥沙浓度呈正相关,径流量同相应降雨量和蒸发量的正相关达显著水平,泥沙浓度同相应降雨量和蒸发量的相关性不显著,趋势性明显。通过地表径流量和侵蚀模数拟合分析发现石漠化加剧了地表径流的不均匀性,增加了地表径流量和侵蚀模数。幼林地表土的渗透性小于森林地,不同森林类型表土的渗透性大于底土层。[结论]该研究可为喀斯特地区水土保持、石漠化治理的生物管理技术提供理论依据。     

黔中喀斯特石漠化地区不同土地利用类型土壤养分含量研究

[目的]探讨不同土地利用方式对土壤养分含量与分布的影响。[方法]从贵州普定县典型喀斯特山区耕地、林地和荒地采集96份土壤样品,并对3种土地利用类型的土壤养分进行室内理化分析。[结果]3种土地利用类型的土壤pH值依次为:荒地>林地>耕地;土壤有机质含量依次为:林地>荒地>耕地。3种土地利用类型的土壤全氮含量均较丰富,碱解氮含量偏低,尤其是耕地;全磷含量水平很低,全磷含量低于1.0 g/kg的土壤分别占耕地、林地和荒地的95.23%、95.83%和100%;耕地有效磷含量较高,而林地和荒地有效磷含量较低;荒地全钾和速效钾含量较高,林地和耕地均存在不同程度地缺钾。[结论]该研究为喀斯特石漠化地区生态系统的恢复重建和农业生产提供参考。     

石漠化土地“五水”转化模拟研究

通过设计不同裂隙率、不同坡度的石漠化土地,以不同雨强对其进行人工模拟降雨试验,以研究石漠化土地"五水"转化过程。结果表明:在石漠化土地的降水过程中,有48.7%~63.5%的水转化为地表径流,5.2%~22.6%的水被土壤吸收,5.3%~33.6%的水被植被截流,有5.6%~9.8%的水形成裂隙水。     

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。     

黄土丘陵区丰水年产流产沙特征分析

设置标准径流小区进行长期定位监测,探讨天然降雨条件下,流域内不同土地利用方式对坡面产流产沙的影响,以期为该流域土地利用规划、水土流失综合治理、生态环境改善提供理论依据.基于汾河上游阳坡小流域内2种坡度、6种不同土地利用方式的8个径流小区,开展自然降雨观测、径流泥沙观测.结果表明:(1)试验期降雨超过多年同期平均雨量,属...     

雨前土壤含水量对紫色土坡耕地地表产流过程的影响

[目的]为紫色土侵蚀的相关研究提供参考。[方法]试验在盐亭站7个不同坡度、不同土层厚度的径流小区进行,每小区进行两种土壤含水量(10%和20%)的降雨试验,研究雨前土壤含水量对紫色土坡耕地地表产流过程的影响。[结果]当雨前土壤含水量较高时,地表产流较快且径流上升较快,在降雨6 min后开始产流,产流10 min后地表径流达到稳定;而土壤含水量较低时,降雨10 min后才开始产流,产流25 min后地表径流达到稳定;当产流稳定后,2种土壤含水量条件下的稳定入渗率差异不明显,相对偏差小于10%。雨前土壤含水量较高时,地表径流量较大。[结论]雨前土壤含水量对地表产流过程的影响主要体现在降雨初期。     

高羊茅草地地表径流系数影响因素研究

高羊茅作为我国北方典型冷季型城市草坪草,具有调蓄雨水的作用。为了进一步深入研究北方高羊茅草地的降雨径流,本文采用人工模拟降雨试验,研究了高羊茅草地在不同覆盖度(60%和90%)及不同雨强(30、60和90mm/h)条件下的径流系数变化过程及其与影响因子之间的关系,并用裸地作为对照,得出高羊茅草地在不同试验条件下的径流系数削减率。研究结果表明:1)高羊茅草地初始产流时间随雨强增加逐渐提前,随着覆盖度的增加逐渐延长,同时,雨强越大初始产流时间提前幅度越小,覆盖度越大草地延缓初始产流时间的效果越明显;2)裸地和高羊茅草地的径流系数随降雨时间变化规律相似,均随降雨时间的延长先迅速增加后逐渐变缓,经过拟合裸地及高羊茅草地的径流系数与降雨时间均呈对数关系;3)高羊茅草地地表径流系数随着覆盖度的增加而降低,随着雨强的增加而增加,且覆盖度越低雨强对径流系数的影响越显著,反之则越不显著;4)高羊茅草地对径流系数的削减能力有限,随着雨强的增加两种覆盖度草地径流系数削减率越相近,在雨强为30、60和90mm/h时两种覆盖度草地径流系数削减率分别相差25%、24%和23%;5)建立试验条件下高羊茅草地径流系数与降雨强度、覆盖度、降雨时间的回归方程,经过验证,方程可用于试验条件下高羊茅草地径流系数的预测。      

城市透水性下垫面降雨径流污染的影响因素研究

[目的]探究城市透水性下垫面降雨径流污染的影响因素。[方法]从降雨径流产汇流特性和污染物冲刷规律角度,在实验室条件下对3种透水性下垫面(草地、透水砖、压实裸地)的降雨径流污染进行正交试验。[结果]草地、透水砖及压实裸地的次降雨径流系数差异较大,分别为0.28~0.43、0.35~0.55、0.72~0.74,地表的溶解性污染物冲刷进入径流水体中的比例较高,冲刷率可达50.00%~88.00%。坡度和降雨强度极大地影响产流过程,是影响产汇流时间、径流水量和电导率的重要因素;流量峰值产生时间、电导率峰值产生时间、退水时间、退水量和径流系数主要取决于下垫面性质;降雨动能的影响大于下垫面的入渗量,是影响溶解性污染物冲刷效率的最主要因素。[结论]该研究可为海绵城市建设提供科学依据。     

黑麦草对黄土坡面降雨产流产沙过程的影响

为研究草地对土壤侵蚀过程的影响,选用黄绵土人工种植草地,采用室内模拟降雨试验研究黑麦草不同覆盖度（0、25%、50%和75%）对3种降雨强度（60、90和120 mm/h）坡面产流产沙过程的影响。结果表明：黑麦草覆盖可以显著减小侵蚀产沙。在坡面土壤预饱和的条件下,坡面产流、产沙与时间呈线性关系;累计产流量随降雨强度线性增加;同一降雨强度条件下,草地覆盖度对累计产流量影响不显著;草地坡面水流含沙量、输沙率、次降雨产沙量均随覆盖度增大而降低,随降雨强度增大而增加;3种降雨强度条件下,无黑麦草覆盖坡面水流含沙量差异不显著,次降雨产沙量和输沙率随着降雨强度的增加而增大。研究结果可为土壤侵蚀预报模型建立及水土保持措施的制定提供理论参考。     

模拟降雨下重庆喀斯特槽谷区径流氮磷元素流失特征

为揭示降雨强度和岩层倾向对喀斯特槽谷区耕层土壤氮磷流失的影响,利用人工降雨装置和可变坡钢槽进行模拟试验,设计坡面坡度为25°,岩石裸露率为15％,岩层倾角为30°,地下孔裂隙度为3％,降雨强度分别为30、60和90 mm/h,模拟降雨持续时间为1h.结果 表明:1)产流量随着降雨强度的增大而增大,地表产流量表现为裸坡＞...     

流域植被对水量平衡影响的模拟研究

采用简化的简单生物圈模型（Simplified Simple Biosphere Model,SSiB）与TOPMODEL的耦合模型SSiB／TOPMODEL,进行5种植被类型覆盖下梭磨河流域水量平衡敏感性试验,并在此基础上分析流域植被对流域水量平衡的影响。结果表明,植被覆盖增加了冠层蒸腾和截留蒸发而使土壤蒸发减小。蒸发分量中这2个相反变化的净效应决定了植被的水文效应是增加流域的径流还是减小径流。对于模拟的5种植被类型与裸地相比,流域蒸发均有所减小,而流域径流均有所增加。当流域为草地覆盖时,流域总蒸发最大,为1．2205mm／d,而总径流深最小,为0．6587mm／d;当流域为落叶针叶林覆盖时,流域总蒸发最小,为1．0250mm／d,而总径流深最大,为0．8544mm／d：当流域为常绿针叶林覆盖时,蒸腾和冠层截留蒸发最大,分别为0．383和0．489mm／d。而土壤蒸发,草地覆盖时最大为0．799mm／d,常绿针叶林覆盖时最小为0．243mm／d。     

90%盖度狗牙根草地对次降雨径流削减作用

利用人工模拟降雨试验研究了不同降雨强度和坡度条件下,90%盖度狗牙根草地(以裸地为对照)对次降雨地表径流产生过程的影响以及对径流总量的削减作用。结果表明:1)与裸地相比,狗牙根草地对初始产流时间延长效果明显,最小延长4′2″,最大延长29′8″;对裸地径流总量的削减率最高达59.04%,平均削减率为47.76%,削减效果显著;2)狗牙根草地相比裸地能够很好地延缓峰现时间。随着坡度和降雨强度的增加,狗牙根草地和裸地产流速率趋于稳定所需时间也在缩短,狗牙根草地和裸地的稳定产流速率也在不断增大; 3)随着坡度的增大,狗牙根草地和裸地稳定产流速率之间的差距逐渐缩小,狗牙根草地对总径流量的削减是呈减弱的趋势;4)拟合了径流削减率与降雨强度、坡度的方程,E=I－0.23(1－sin θ)0.58×e4.93×100%,双侧统计相关性显著。