利用REE示踪技术研究次降雨坡面侵蚀

 在室内设立坡面小区,分区布设不同的稀土氧化物,通过人工模拟降雨,定量研究次降雨条件下坡面侵蚀的演变过程,讨论了REE示踪技术对研究坡面侵蚀的可行性。结果表明,REE示踪技术对定量研究土壤侵蚀具有较高的精确度,其对侵蚀量的监测误差<13.5%;降雨前期,片蚀与细沟侵蚀发育程度基本相当,其侵蚀平均加速度、平均侵蚀率之比分别为1∶1.4和1∶2.4;后期细沟侵蚀占据坡面侵蚀的主导地位,其侵蚀平均加速度和平均侵蚀率分别是片蚀的15倍和9倍;试验结束,细沟侵蚀占据坡面总侵蚀的90%;坡面下1/3区域为侵蚀活跃带。     

黄土区小流域侵蚀泥沙来源与植被防止侵蚀作用研究

该文研究山西西南部黄土区小流域的泥沙来源.从实验小流域泥沙来源的地貌部位来看,沟谷地(沟头、沟道和沟坡)大于沟间地(坡面、梁峁坡),沟谷地产沙量占流域总产沙量的60%以上,沟谷地侵蚀模数是沟间地的1.28～2.48倍.坡面无水土保持措施的陡坡耕地是坡面侵蚀产沙的主要地类.根据长期定位观测资料分析了不同林地防治土壤侵蚀的作用,在生物量达到14.51 t/hm2时,林地就具有很强的水土保持效益.所分析的林地(乔木、灌木及乔灌混交林)和草地均具有较强的水土保持功能,林地覆盖度达到40%以上具有明显的防蚀效果,林地活地被物和枯枝落叶物具有较好的防止土壤侵蚀的作用,无人为破坏的草地和疏林地水土保持功能也很强,其土壤侵蚀量远远小于允许侵蚀量.     

黄土区小流域侵蚀泥沙来源与植被防止侵蚀作用研究

该文研究山西西南部黄土区小流域的泥沙来源.从实验小流域泥沙来源的地貌部位来看,沟谷地(沟头、沟道和沟坡)大于沟间地(坡面、梁峁坡),沟谷地产沙量占流域总产沙量的60%以上,沟谷地侵蚀模数是沟间地的1.28～2.48倍.坡面无水土保持措施的陡坡耕地是坡面侵蚀产沙的主要地类.根据长期定位观测资料分析了不同林地防治土壤侵蚀的作用,在生物量达到14.51 t/hm2时,林地就具有很强的水土保持效益.所分析的林地(乔木、灌木及乔灌混交林)和草地均具有较强的水土保持功能,林地覆盖度达到40%以上具有明显的防蚀效果,林地活地被物和枯枝落叶物具有较好的防止土壤侵蚀的作用,无人为破坏的草地和疏林地水土保持功能也很强,其土壤侵蚀量远远小于允许侵蚀量.     

基于三维激光扫描仪技术的坡面径流小区土壤侵蚀运用研究

利用徕卡HDS300三维激光扫描仪的精密测量技术对黄绵土坡面径流小区土壤侵蚀形态的微观变化及过程进行高精度、实时监测,从形态学上探讨了土壤侵蚀过程及分布特征,研究结果表明:(1)徕卡HDS300三维激光扫描仪及其配套的软件能准确地测量到初始坡面、降雨后坡面的地貌形态DEM;(2)徕卡HDS300三维激光扫描仪中的Clyclone软件对初始坡面、降雨后坡面的地貌形态DEM进一步分析,计算了降雨后土壤侵蚀体积与土壤流失量,且二场人工降雨实验测得的实验误差分别为5.38%和3.41%,经过精度验证表明,三维激光扫描仪可应用于坡面产流产沙研究,土壤侵蚀量的测算精度较高;(3)各场次降雨后的三维点云数据导入到Arcgis中进行分析处理,获取了坡面侵蚀时空分布特征,实时监测了侵蚀沟的发展以及土壤侵蚀形态的变化。该实验研究可以弥补目前在土壤侵蚀形态微观定量研究上存在的不足,获取高精度数据,为水土保持工程设计、水土保持管理提供技术支撑。     

鲁中山区坡面尺度下的土壤侵蚀特征分析

土地资源的过度开发利用导致土壤侵蚀问题日益严重。坡面作为土壤侵蚀研究的基本单元,分析其在不同条件下土壤侵蚀特征对于水土保持政策制定具有重要意义。以济南市莱芜栖龙湾水土保持科技示范园的径流场为试验区,对2008—2012年的降水数据以及模拟降水试验观测数据进行定量分析,结果表明:(1)坡长一定时,25°为侵蚀临界坡度,坡度大于或小于25°,侵蚀量减少;(2)在10°～30°坡度范围内,降水量达到12.95 mm时才会产生径流,并且与径流量和泥沙损失量均呈现正相关趋势,并且降水强度越大,面蚀转为细沟侵蚀的时间越快,前期侵蚀量的波动越大;(3)10°～20°的坡度范围内,梯田种植方式比顺坡种植方式有更好的水土保持效果,25°～30°坡度范围内,林草工程和鱼鳞坑等措施结合可以有效减弱土壤侵蚀。     

土壤侵蚀实验中示踪方法的应用研究

通过侵蚀泥沙中示踪元素含量的分异来定量研究土壤侵蚀发生和分布规律,是目前研究土壤侵蚀机制的一种有效实验手段。国外从20世纪60年代开始利用核素示踪技术研究土壤侵蚀,到目前为止,已经发展了大气降尘放射性核素示踪,天然放射性核素示踪,人工施放稳定性稀土元素示踪等核示踪方法。     

红壤坡面产流产沙与养分流失特征研究

在自然降雨条件下,研究了有、无植被覆盖径流小区红壤坡面周年内产流、产沙及养分流失特征.结果表明径流小区产流、产沙量的高峰期与降雨量的高峰期相一致.降雨侵蚀力与降雨量季节分布的不均匀性是由于不同时期的降雨特征和降雨侵蚀力构成因素决定.坡面流失泥沙悬移质养分浓度均高于推移质中的养分浓度.顺坡种植油菜-花生处理,坡面流失泥沙钾、磷养分浓度高于休闲裸坡处理.红壤坡面养分以泥沙结合态流失为主,但磷、钾以水溶态流失也是一个重要的养分流失途径.流失泥沙悬移质和推移质都有明显的养分富集现象,坡面有、无植被覆盖会使流失泥沙养分富集率发生变化.     

红壤坡面产流产沙与养分流失特征研究

在自然降雨条件下，研究了有、无植被覆盖径流小区红壤坡面周年内产流、产沙及养分流失特征。结果表明：径流小区产流、产沙量的高峰期与降雨量的高峰期相一致。降雨侵蚀力与降雨量季节分布的不均匀性是由于不同时期的降雨特征和降雨侵蚀力构成因素决定。坡面流失泥沙悬移质养分浓度均高于推移质中的养分浓度。顺坡种植油菜—花生处理，坡面流失泥沙钾、磷养分浓度高于休闲裸坡处理。红壤坡面养分以泥沙结合态流失为主，但磷、钾以水溶态流失也是一个重要的养分流失途径。流失泥沙悬移质和推移质都有明显的养分富集现象，坡面有、无植被覆盖会使流失泥沙养分富集率发生变化。     

黄土坡地不同利用方式土壤侵蚀模型研究

利用土壤侵蚀定位土芯Eu示踪新方法所获得的大量的侵蚀及其因子实测数据 ,建立黄土坡地不同土地利用方式下土壤侵蚀空间分异和坡面侵蚀预测模型。模型可操作性强 ,所需因子数据用常规方法即可获得 ,因而可用来预测不同土地利用方式下土壤侵蚀的空间分布和坡面侵蚀。     

典型黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤有机质和氮的影响

基于对黑土区松花江流域东山沟小流域坡耕地耕层土壤有机质、全氮和碱解氮含量及土壤侵蚀速率的分析,研究了坡耕地土壤侵蚀强度与土壤有机质、氮素含量的相关性及坡面侵蚀、沉积对土壤有机质和氮素空间分布的影响。结果表明,土壤侵蚀强度在流域分布呈现上游＞中游＞下游;土壤侵蚀强度沿坡面分布呈现出较弱—强—弱的变化趋势,存在明显的侵蚀强弱交替变化规律。小流域土壤有机质和氮素含量空间分布特征与土壤侵蚀强度分布特征相对应,表现为流域上游＜中游＜下游;三种土壤养分沿坡长分布呈现较高—低—高的变化趋势。土壤侵蚀速率与土壤有机质、全氮含量之间呈极显著负相关关系,与碱解氮含量存在显著负相关关系,证实了土壤侵蚀是影响我国东北典型黑土区土壤质量下降最重要因素。     

A Review of REE Tracer Method Used in Soil Erosion Studies

Rare earth elements （REEs） have been proved ideal tracers for soil erosion and aggregation. REE tracer method （REETM） used to study soil erosion, as a new technique, has been developed in recent 20 yr. It is able to quantitatively monitor the temporal and spatial variation of erosion intensity, compared with traditional approaches. The applications of REETM in studying of sediment differentiation law, erosion process evolution, determination of sediment sources and sedimentation investigations, and determination of prediction parameters, were reviewed. Some application limitations were summarized.     

秸秆覆盖对坡面径流及土壤流失影响的研究

采用室内和野外试验相结合的方法,研究了秸秆覆盖对黄土残塬沟壑区坡耕地径流和土壤侵蚀的影响。结果表明：秸秆覆盖具有阻延流速（可达６－２５ｃｍ／ｓ）和增加糙率（可增加０．０２－０．０３）的功能,能够延缓起流时间,降低洪峰流量和沙峰值,减少泥沙含量和控制土壤侵蚀（可减少５０％－８０％）,但其效果随坡度的增加而减弱,随覆盖的厚度增加而增加。     

边坡侵蚀的理论分析

自然边坡侵蚀在世界各地随处可见 ,然而对自然边坡的侵蚀过程缺乏相关的理论研究 ,包括面蚀、渗透破坏和渠道冲刷。冲刷破坏是由于对土体的切割引起的 ,它与季节性融冻深度密切相关 ,因为融冻状态下 ,土壤的抗剪强度较低 ,水跃发生在渠坡下游 ,土体切割会加速边坡侵蚀进程 ,渗流将引起严重的深层破坏。这些主要受土壤性质和作用在坡面上的附加荷载的影响。最大渗流通常发生在融雪季节 ,研究边坡浸蚀破坏的机理将有助于城市、乡村和保护区的水管理     

山地水土流失的影响因素及其若干机理

综述了山地生态系统的特征,并系统介绍山地水土流失对侵蚀区的直接危害和对周边环境的间接威胁,同时深入分析了地形因子、气候条件、植被覆盖和人为活动等因素对山地水土流失的影响。结果表明,坡度、坡长、降雨量、雨强、植被覆盖度、群落结构、人为经济社会活动和土壤性质是影响水土流失发生与发展的重要驱动因素。各种影响因素可直接起到驱动作用,更多是多种因素综合作用而起到推动与加剧的作用,其内在机理包括植被与地形,土壤与降雨,降雨与植被,气候与系统,生产与干扰等方面相互关系与作用程度。应进一步加强全球气候变化对水土流失产生新影响的研究,并辅以遥感等现代技术,旨在为土壤侵蚀预报和防控山地水土流失提供科学依据。     

WEPP模型在紫色土区域适用性研究

利用紫色土区域某水保站1984—2017年7次典型降雨资料,应用WEPP(water erosion prediction project)模型模拟了不同降雨条件下不同地面坡度的紫色土坡面径流量和侵蚀量,提出了模型评价方法,将模拟值与实测值进行比较,验证WEPP模型及其内置参数在我国紫色土范围内模型预测的可行性及准确性。结果表明,WEPP模型对于紫色土区域水蚀模拟基本可行,产流量的预测比侵蚀量的预测更为合理,低坡度条件下的模拟结果优于高坡度条件。对于侵蚀量的模拟不够理想,高坡度条件下反而模拟较好。对于不同坡度下的侵蚀量进行相关分析,结果表明坡度是影响土壤侵蚀的动力因子,在一定的坡度范围内,随着坡度的增加,土壤侵蚀量与坡度呈幂函数递增关系。     

基于GIS的东苕溪典型小流域土壤侵蚀风险评估

基于GIS信息平台,采用土壤流失评估模型(USLE)对东苕溪典型小流域的土壤侵蚀强度进行估算评价,识别了土壤流失关键源区。结果表明:东苕溪典型小流域土壤侵蚀量在时间上与降雨量有较好的相关性(r=0.730,P<0.05),侵蚀方式以水力侵蚀为主;年均土壤侵蚀模数为2347t·km-2,属轻度强度侵蚀,土壤侵蚀强度呈现南北两端高,中部地区低的趋势;不同土地利用类型土壤侵蚀强度差异显著,年均侵蚀模数城镇用地>农村生活用地>耕地>林地>园地;中度及强度侵蚀区主要发生在陡坡带及7°～12°的耕地,极强度及剧烈侵蚀区主要集中在坡度大于12°的耕地、城镇用地及农村用地。     

基于GIS和RUSLE的土壤侵蚀量计算——以贵州省猫跳河流域为例

为了解西南喀斯特山区土壤侵蚀空间分布特征，该文以贵州省猫跳河流域为研究区，在GIS技术支撑下，应用修正的通用土壤流失方程（RUSLE）估算了研究区2002年现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量，得到了研究区现实土壤侵蚀量和潜在土壤侵蚀量的空间分布特征，计算了各种土地利用类型的土壤保持能力，并对研究区土壤侵蚀防治措施进行了探讨.结果表明，研究区年均现实土壤侵蚀模数为28.70 t/（hm2·a），年均土壤流失量875.65×10.4 t/a，年均土壤保持量25 095.73×10.4 t/a.旱地的土壤保持能力最小，研究区进行水土流失防治除对25°以上的旱地实行退耕还林、裸岩荒地植树造林外，还应加强对6°～25°的旱地进行治理如坡改梯等.      

闽东南花岗岩侵蚀区土壤侵蚀与治理——Ⅱ.坡度和植被对土壤侵蚀的影响

土壤侵蚀量随着坡度增大而升高,但不成比例增长,在一定坡度范围内具有相对的稳定性。当坡度增大到26°时,土壤侵蚀量显著地高于10°,14°,18°和22°小区。坡面覆盖植被后,上述情况明显改变,且能使26°坡面侵蚀量降到允许范围。因此,提高植被覆盖度是控制土壤侵蚀最有效的措施。植被类型不同,其生效也有快慢之差,以草类最快,中耕作物次之,灌丛最慢。     

四川省西充县土壤侵蚀模数数学模型和侵蚀强度分级的研究

本文根据50余座山塘水库的泥沙实测数据,应用逐步回归分析方法,建立了土壤侵蚀模数数学模型。方程表明影响土壤侵蚀模数的主要因子依次为:陡坡开荒面积、坡度、林地面积和坡耕地面积。文中还根据土壤侵蚀模数及其主要影响因素,使用逐步判别分析力法,对土壤侵蚀强度进行了分级,从而提高了分级的可靠性。该研究成果可应用于四川盆地的高丘中谷及中丘中谷地区。     

陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的地貌分布特征

为揭示陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的空间分布特征,利用地理信息系统技术,通过对石泉县和商南县土壤侵蚀强度分布图和DEM图的叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、高程、起伏度等地貌因子的空间分布状况。结果表明:研究区水土流失程度较高,土壤侵蚀强度以轻度和中度为主。不同坡度、高程、起伏度下的水土流失面积比例、土壤侵蚀综合指数和土壤侵蚀强度均呈现单峰分布,平地的水土流失面积接近0,不同坡向的土壤侵蚀强度分布差异不显著。不同土壤侵蚀强度的最大值随着坡度升高而增大,但却随着高程的升高而减小。各土壤侵蚀强度的起伏度分布特征均很相似。此结论可为陕西省丹汉江流域中游地区水土保持规划和水土流失治理提供决策依据和理论支持。