黄土坡面侵蚀方式演变过程中汇水坡长的侵蚀产沙作用分析

利用由位于坡面上部的供水装置和坡面下部的试验土槽组成的试验装置系统,通过模拟降雨试验,研究了不同降雨强度(50、75和100 mm/h)和不同坡度(15°、20°和25°)条件下坡面侵蚀方式演变过程中汇水坡长对侵蚀产沙的作用.结果表明,黄土坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀方式演变过程中汇水坡长对侵蚀产沙具有重要作用,且受降雨强度、坡度和侵蚀方式演变过程的综合影响.汇水坡长增加,使坡面片蚀-细沟侵蚀-切沟侵蚀发育速度明显加快,侵蚀产沙量明显增加.在坡面侵蚀不同发育阶段,汇水坡长对坡面侵蚀的产沙作用也不尽相同.当坡面以切沟侵蚀为主时,汇水坡长对坡面侵蚀产沙的作用最大,其次是以细沟侵蚀为主时.而以坡面片蚀为主时,汇水坡长对坡面侵蚀产沙的作用最小.通过对坡面侵蚀产沙量与汇水坡长的相关分析表明,它们呈正线性关系.     

不同土地利用方式对丘陵山区坡面侵蚀产沙量的影响

选取安徽省霍山县大官山的典型研究区域,通过径流试验,分析了近20年6种典型土地利用方式的侵蚀产沙特性及影响因素.结果表明:不同土地利用方式对坡面侵蚀产沙量的影响依次是顺坡耕作区＞标准小区＞经济林区＞牧草区＞乔木用材林区＞梯田小区.在不同土地利用方式下,防止土壤流失最有效的是梯田,而顺坡耕作区水土流失量最大.坡面侵蚀产沙量与降雨侵蚀力表现为幂函数关系,且相关性达到了极显著水平.     

不同覆沙方式下的坡面侵蚀产沙特性研究

文中利用室内模拟降雨技术,通过不同覆沙方式和不同降雨强度的组合试验,对坡面侵蚀产沙特性进行了研究。得到结果：坡面初始产流时间基本随雨强的增大而提前。坡面覆沙后侵蚀量增多,且侵蚀量随雨强的增大而增大,半覆沙坡面的产沙量是全覆沙坡面的1.06～2.48倍。0.5、1.0mm/min雨强时半覆沙坡面产沙高于无覆沙坡面,1.5mm/min雨强时低于无覆沙坡面,而半覆沙坡面产沙则均高于全覆沙坡面。全覆沙破面含沙量受雨强影响较小,减沙效果较稳定。试验结果表明,坡面覆沙可以有效延迟初始产流时间;坡面覆沙后侵蚀程度增强,且随降雨强度的增大而增大,半覆沙坡面侵蚀程度高于全覆沙坡面;无覆沙坡面受降雨强度影响较大。文中为研究风水复合侵蚀提供了数据支撑,以期为揭示黄土坡面侵蚀发生机理和水土流失规律提供一些参考。     

DEM内插算法对区域坡长提取的影响分析——以陕北黄土丘陵区为例

利用陕北黄土丘陵区10m分辨率的高程数据,在Visual Studio平台下,实现双线性内插、反距离加权内插以及移动曲面拟合这三种DEM内插算法,进而对不同的内插DEM采用多流向算法实现坡长提取,最后对不同内插DEM提取的坡长进行空间结构分析、坡长精度分析、栅格坡长值的空间统计分析以及不同分辨率下(10m,25m,50m)不同内插算法坡长提取的比较分析。分析结果表明:(1)移动曲面拟合内插DEM生成的栅格坡长表面可正确表达各层级径流线信息,并具有与原始DEM以及坡度图相同的空间结构特征即表面的光滑连续特性,且其坡长提取精度最高,是适用于陕北黄土丘陵区域坡长提取的DEM内插算法;(2)空间统计分析表明,在实验区域内,不同内插算法在坡长值较小区域有显著性差异;(3)不同分辨率比较分析表明,在陕北黄土丘陵区域,不同分辨率对不同内插DEM坡长提取无显著性影响,且验证了分辨率越低坡长提取值越大的规律。     

陇东黄土高原地表粗糙度对耕作土壤径流的影响

用人工模拟降雨器,对陇东黄土高原不同地表粗糙度(RR)条件下翻耕土壤的径流和蓄水能力进行研究.以兰州大学庆阳黄土高原试验站为试验点,设3个处理:轻度(LR,RR＝7.6 mm),中度(MR,RR＝10.1 mm)和重度(HR,RR＝21.0 mm)处理.结果表明:在66mm/h的降雨强度下,降雨开始的20min内,LR...     

TRMM数据应用于降雨量和降雨侵蚀力估算的适宜性研究

USLE/RUSLE模型的模拟精度在很大程度上依赖于各个土壤侵蚀因子的准确估算,降雨侵蚀力因子R作为其最重要的因子之一,由于降雨实测资料不足而使其计算精度存在偏差.TRMM数据已被广泛应用于降雨数据估算,为解决这一难题提供了新的思路.文中基于2008 ～ 2009年TRMM 3B42数据集,采用已有计算方法,对我国2008 ～ 2009年降雨量和降雨侵蚀力进行了估算.并根据2008年实测降雨量以及已有研究成果对估算结果进行了对比分析和验证.结果表明:1)基于TRMM数据的降雨量估算值与实测数据具有较好的一致性,能够很好地反映降水变化过程,但与实测值之间仍存在一定偏差.2)2008年各月降雨量估算值与实测值之间的Nash-Sutcliffe系数E与均方根误差RMSE表现出相反的季节变化.3)多年平均R值与2008年和2009降雨侵蚀力估算值之间的相关系数分别为0.85和0.76,表现出较好的一致性.4)由于数据本身的局限性,TRMM数据对某些地区某些时段的降雨侵蚀力估计值普遍偏高.     

董志塬核心区降雨侵蚀力时间分布及变化趋势

利用董志塬中部西峰气象站1951-2011年逐日降雨量资料,采用日雨量侵蚀力模型、趋势系数和Mann Kendall突变检验法,分析董志塬核心区61 a来降雨侵蚀力的年内分布和年际变化特征。结果表明：① 董志塬核心区降雨侵蚀力在706.9~3 200.6 MJ•mm•hm-2•h-1•a-1,平均为1 634.7 MJ•mm•hm-2•h-1•a-1;其中7-9月降雨侵蚀力占全年的72.6%,冬季自1954年以来无侵蚀性降雨发生。② 61 a来年降雨侵蚀力变化趋势系数为0.005,春、秋两季有一定程度的下降,而夏季表现为上升趋势,但趋势均不显著。③ 突变检测表明,降雨侵蚀力波动幅度逐渐增加,表现为变率突变。其中,春季降雨侵蚀力标准差和变异系数在1972年前后增加了38.5%和47.8%;夏季4个变化阶段（1951-1969年、1970-1976年、1977-1984年和1985-2011年）降雨侵蚀力标准差和变异系数增加了36.3%和11.0%;秋季波动幅度略有减小趋势;年降雨侵蚀力标准差和变异系数在1952-1961年、1962-1974年、1975-1986年和1987-2011年4个阶段显著上升。尽管61 a来研究区降雨侵蚀力没有明显增加,但其变率突变将造成在波峰年对土壤更严重的侵蚀危害。     

风沙流冲击角度对其侵蚀床面能力的影响

以黄土作为风蚀床面材料,通过风洞实验来揭示冲击角度对风沙流侵蚀能力的影响.在净风条件下,无论风速多大,不会产生风蚀;蠕移砂粒对床面的摩擦侵蚀量也很少,在0.27～1.33 g/(min*m2);跃移砂粒对床面的冲击侵蚀率较大,侵蚀量随风速呈指数增加.冲击角度对风蚀率的影响很大,在风速为10 m/s时,倾角30°样品的风蚀率是0°时的2.66倍,在风速为15 m/s时,倾角30°样品的风蚀率是0°时的6.6倍,风速越大,相差倍数越大.在风速大于12 m/s时,风蚀率随样品放置角度(床面的坡度)的增大而增大,尤其是0°～20°时,风蚀率随角度增加的速率很快.在低风速条件下(＜12 m/s),存在一个最大侵蚀角度,这个角度在30°左右.     

植被对小流域汇流及侵蚀产沙影响研究

本文从物理概念出发对小流域产汇流及侵蚀产沙过程进行研究,并结合实例分析了流域内森林植被对产汇流和侵蚀产沙的影响。森林植被的调节径流、防治侵蚀的功能体现在各个层面,林冠及下部枯落层可削减雨滴动能;树干及下部枯落层可削减地表径流流速;林地可改善土壤的渗透性,减少地表径流流量;根系可固持土壤,增加抗蚀力。     

陕北黄土高原降雨侵蚀力时空变化研究

陕北地区是典型的黄土高原水土流失严重区,降雨侵蚀力是表征水蚀地区降雨侵蚀潜力的复合指标。系统分析降雨侵蚀力国内外研究现状,采用陕北及其周边地区27站日降雨资料及降雨侵蚀力简易计算方法,分析陕北地区降雨侵蚀力季节差异、年际变化,绘制了陕北地区多年平均及其20世纪各年代降雨侵蚀力空间分布等值线,研究结果对进一步认知陕北地区水土流失规律、指导水土保持工作具有重要意义。     

黄土区侵蚀对土壤内在性质的影响

通过野外调查、定位监测及室内分析方法，研究了黄土区侵蚀对土壤内在性质的影响。结果表明：土壤中＜０．０１ｍｍ颗粒流失是造成耕地土壤“粗化”、结构恶化和养分降低的主要原因；耕地土壤结构的破坏程度随坡度、侵蚀强度增大而增大，养分流失总量随坡度增大呈幂函数增大，养分减少以氮素最快。     

黄土高原沟壑区小流域水土流失治理对径流的效应

本文用小流域平行对比观测法,分析了黄土高原沟壑区典型小流域水土保持对流域地表径流量及暴雨产流过程的影响,表明：（１）在黄土高原沟壑区,水土流失综合治理减少小流域产洪次数,降低了流域地表径流模数和径流系数,尤其以少雨年最显著;（２）使小流域地表径流模数的年际变率增大;（３）在洪水产理措施区土壤水分含量降低,根据生物气候、土壤及区域拦蓄水量特征,推测黄土高原沟壑区,以造林为主的水土保持措施拦蓄径流的作用难以使地表径流转化为地下径流或增加地下水。     

绿磺隆残留的生测方法研究

作者从指示植物的选用,玉米种子的前处理,培养器皿,加药方式,培养期间的光照处理,培养时间等诸方面对绿磺隆玉米主根长土培生测法进行了研究。结果表明,以玉米掖单４号为生测指示植物,２５℃下浸种１２ｈ后立即播种,以一次性塑料口杯为培养器皿,采用一次性加药方式,不见光培养６ｄ即可获得满意的生测结果。回归分析表明,绿磺隆浓度与玉米主根长抑制率之间回归模型为Ｙ＝ａＸ＾ｂ,相关性极好（ｒ〉０．９０）,该方法有很     

黄土坡面薄层流产流过程试验研究

薄层流径流过程是最基本的坡面水文过程,揭示黄土坡面薄层流产流过程机理对于认识坡面产流理论具有重要意义。试验采用人工模拟降雨试验方法,对黄土坡面薄层流产流过程进行研究,取得了如下结果:(1)坡面薄层流径流率随降雨历时的增长呈增加趋势,可用幂函数方程很好地描述,开始产流后的2~10 min内增加很快,以后逐渐趋于平缓、稳定;(2)不同坡度条件下,坡面薄层流径流深均随雨强的增大而呈显著增加,可用线性方程很好地表示;(3)不同雨强条件下,坡面薄层流径流深随坡度的变化趋势相似,皆可用对数线性方程描述;(4)不同雨强条件下,薄层流径流深随坡长增大总体呈增加趋势,可用倒数线性方程描述;(5)雨强、坡度、坡长对坡面薄层流径流深的综合影响可表述为三元线性经验方程,其中雨强的影响最大,坡度和坡长的影响小。     

植被结构及其防止土壤侵蚀作用分析

本文综合引用水土保持林草植被的有关资料,对植被结构的研究意义及其与土壤侵蚀的关系进行了分析。现有资料表明：黄土区林草植被保持水土的临界盖度约为４０％－６０％,风蚀区植物固沙的临界盖度约为２０％－５０％;黄土区流域控制土壤侵蚀效果最佳的林草覆被率约为４８％。本文最后还对有关问题进行了讨论。     

黄土坡面土壤侵蚀过程试验研究

采用人工模拟降雨的方法对黄土坡面土壤侵蚀过程进行了试验研究,取得了如下结果:①坡面土壤侵蚀随降雨过程的变化可用幂函数相关方程进行描述,15 m in和35 m in是土壤侵蚀强度随降雨过程变化的转折点;②雨强对坡面土壤侵蚀的影响可用幂函数相关方程进行描述,随着坡度的增大,土壤侵蚀强度随雨强的增大而增加的趋势更明显;③坡度对土壤侵蚀的影响可用抛物线相关方程进行描述,土壤侵蚀强度变化的临界坡度在25°附近;④坡长对土壤侵蚀的影响大体可用幂函数相关方程进行描述,但坡长对土壤侵蚀强度的影响比较复杂,随雨强大小的变化而表现为不同的形式;⑤坡度、坡长及雨强对坡面土壤侵蚀的综合影响可用多元线性相关方程进行描述,雨强对土壤侵蚀强度的影响远大于坡长及坡度因子,且坡度与土壤侵蚀强度的关系较坡长为密切。     

黄土高原人工草地的土壤水分动态及水土保持效益研究

通过９年观测，黄土高原人工草地土壤水分的季节性变化可划分为三个阶段，在此基础上模拟不同人工草地土壤水分的变化规律；随着牧草生育期的延长至第９年，人工草地土壤水分恢复程度逐渐减弱；沙打旺生存能力极强，能够高效地利用深层土壤贮水；用数学模型可以模拟不同人工草地的水土流失，将植被因子引入水土流失方程，可以定量描述对水土流失的影响；反映植被、土壤等因子与水土流失关系的复合因子Ａ￣１值，基本上代表不同人工草地水土流失状况。     

内蒙古土壤侵蚀灾害研究

土壤侵蚀对环境越来越严重的危害已经引起世界各地广泛的注意；内蒙古自治区土壤侵蚀灾害亦成为制约本区农牧业经济发展的主要因素。本文论述了内蒙古土壤侵蚀灾情、分布规律、危害的种种表现，并对各旗县土壤侵蚀灾害作了定量评价，分析了土壤侵蚀灾害的形成原因。     

内蒙古东胜地区土壤抗蚀性实验研究

在半干旱──干旱，农牧交错这一特定地理区域，在进行野外调查的基础上，选择了采自该地区不同地貌类型、不同利用情况下土壤标本１８个，在室内进行实验研究，确定了它们的物理化学特性以及与抗蚀性关系。     

黄土高原不同类型暴雨的降水侵蚀特征

本文对黄土高原的三种类型暴雨的降水、侵蚀特征进行了统计分析,结果表明：Ａ型暴雨的雨量多为１０－３０ｍｍ,历时一般为３０－１２０ｍｉｎ,最大６０ｍｉｎ降雨量占总雨量的８５％－１００％;Ｂ型暴雨的雨量一般为３０－１００ｍｍ,降雨历时多在３ｈ－１８ｈ之间,最大６０ｍｉｎ降雨量占总雨量的３０％－７０％;Ｃ型暴雨的雨量一般为６０－１３０ｍｍ,历时大于２４ｈ,最大６０ｍｉｎ降雨量占总雨量的８％－２５％。三种类型暴雨的空间分布不均匀程度是Ａ型大于Ｂ型,Ｂ型大于Ｃ型,且Ａ型比Ｂ型、Ｃ型大得多。Ａ型暴雨是引起土壤侵蚀的主要暴雨,其侵蚀性降雨发生的比例占侵蚀性降雨总次数的５２．７％,其侵蚀量占总侵蚀量的６４％。在坡面和沟道小流域,７０％的极强烈侵蚀是由Ａ型暴雨产生的。