Sediment yield and erosion–deposition distribution characteristics in ephemeral gullies in black soil areas under geocell protection

Investigating the effect of geocells on the erosion and deposition distribution of ephemeral gullies in the black soil area of Northeast China can provide a scientific basis for the allocation of soil and water conservation measures in ephemeral gullies. In this study, an artificial simulated confluence test and stereoscopic photogrammetry were used to analyze the distribution characteristics of erosion and deposition in ephemeral gullies protected by geocells and the effect of different conflue...     

半干旱黄土区沟间地浅沟分布特征

浅沟侵蚀是半干旱黄土区坡面土壤侵蚀的重要方式。基于陕北吴起县2004年SPOT影像,提取各小流域的浅沟分布,并结合吴起县境内35个小流域土地利用调查数据,分析沟缘线以上土地利用、坡度与浅沟分布的相关性。结果表明浅沟密度依次为：丘陵区旱地〈林地〈草地;各土地利用类型的浅沟密度存在显著差异。同时,在各类土地利用类型上浅沟密...     

沙棘柔性坝影响下砒砂岩沟道土壤水分空间变异分析

根据典型砒砂岩区内蒙古鄂尔多斯准格尔旗境内植有沙棘柔性坝的东一支沟道与无任何植物的对比沟道的表层(0-30cm)土壤含水量数据,运用地统计学方法分析与探讨了沙棘对砒砂岩区小流域沟道土壤水分小尺度空间变异的影响。结果表明:沙棘可明显提高砒砂岩区小流域沟道土壤含水量;沙棘柔性坝沟道与对比沟道土壤含水量具有明显的空间变异特征,沙棘柔性坝沟道土壤含水量在1-6m变程内具有中等程度的空间自相关性,对比沟土壤含水量在1-5m变程内具有较高的空间自相关性;土壤含水量分数维值表明,沙棘柔性坝沟道土壤含水量的空间依赖性比对比沟的要弱些;沙棘对小尺度土壤水分空间分布格局及其异质性有显著影响。应当指出的是,虽然降雨是土壤含水量空间自相关与分布格局影响的主要因素,但干旱条件也不容忽视,在长时间地表蒸发及植物蒸腾作用下,沟床表层土壤含水量空间变异性会进一步加强,且在一定程度上会影响沟床表层短根系及一年生草本植物的生长与分布。     

黄土丘陵沟壑区陡坡微地形分布研究

水分是黄土丘陵沟壑区植被建设的主要限制因素,而陡坡的水分条件差,导致坡面上水分空间差异的微地形成为陡坡坡面植被恢复的关键因素。利用三维激光扫描全站仪实测陕西省吴起县合家沟流域的地形参数,以Arc GIS 9.2为平台,对切沟、浅沟、缓台、塌陷和陡坎5种微地形在陡坡坡面的分布情况进行了研究。结果表明：陡坡坡面微地形占坡面面积比例介于18%～30%,平均为23.13%;各类微地形占坡面面积比例平均值从大到小依次为切沟8.44%、缓台6.66%、浅沟5.00%、陡坎1.53%、塌陷1.52%;坡面坡向和坡面坡度是影响浅沟、切沟和塌陷占坡面面积比例的主要地形要素,陡坎占坡面面积比例主要受坡面坡度的影响,而坡面坡向与坡面坡度对缓台占坡面面积比例均没有明显的影响;不同坡向陡坡微地形占坡面面积比例大小顺序为：阳坡＞半阳坡＞半阴坡＞阴坡,塌陷、浅沟和切沟占坡面面积比例为阳坡和半阳坡大于半阴坡和阴坡;陡坎、浅沟和切沟占坡面面积比例随着坡度的增大而减小、塌陷占坡面面积比例随着坡度的增大而增大。     

黄土丘陵地区沟谷系统的平面结构及其对土壤侵蚀的影响

黄土丘陵地区的最突出的地貌景观特征是梁峁起伏、沟壑纵横、支离破碎,即沟谷系统的发育最为典型。沟谷既是流水侵蚀的产物,又是黄土丘陵沟壑系统中物质和能量传输的通道。流域的地貌发育正是流域内地面物质的被侵蚀和搬运过程中的产物。沟谷系统的增大,进一步增大了侵蚀的潜在条件。侵蚀类型中,沟蚀既是最重要的类型之一,同时对面蚀、重力侵蚀等也有着直接的影响。因此,沟谷系统发育的研究在土壤侵蚀规律的研究中一直占有重要地位。本文以黄土丘陵沟壑发育之现状最为典型的无定河流域的调查为例,试图     

库姆塔格沙漠南部的风积地貌特征

通过考察结果和TM影像解译,库姆塔格沙漠的东南分布高大的沙山,沙丘形态复杂;南部和西南缘分布有多条南北走向的荒漠沟谷,两岸分布沙垄,高18~65m,垄脊点(金字塔型)线交错,沙垄走向与沟的走向一致,阶地上覆盖一层深色矿物组成的砂砾(粒径3~1mm)。沙漠的中心区域,孤立的新月型沙丘、沙丘链占优势。下伏地形强烈影响着库姆塔格沙漠的风沙地貌形态。沙漠南部的低山、阿尔金山及其山前洪积沟谷形成的沟谷效应,塑造了沙漠南部复杂的地貌形态。沙漠沙丘砂的粒径由南向沙漠中心减小,0.25~0.05mm细砂占80%左右。     

龙羊峡库区威连滩冲沟沟头侵蚀的动态监测

采用Trimble GX 3D激光扫描仪、Trimble 4700和集思宝E718CM差分GPS等测量手段,通过对龙羊峡库区威连滩冲沟南侧支沟的沟头连续4 a（2006-2010年）的地形监测,结合野外调查和气象资料分析,初步探讨了沟头溯源侵蚀量、侵蚀成因以及沟头的发育规律。结果表明：① 2006年沟头边岸形状破碎,为后期的侵蚀提供了有利的地形条件。沟头经过3 a的侵蚀,侵蚀面积显著增加,主要表现在南岸一侧的张裂缝区。从2007-2010年中,2009年沟头侵蚀最严重。② 反复的冻融和干湿交替形成的张裂缝不但加强了雨季的流水侵蚀,同时由张裂缝引起的土体坍塌也增强了沟头侵蚀。③ 研究区沟头严重的侵蚀并不是发生在侵蚀性降水多发的年内,强降雨引发的山洪是沟头发生强烈侵蚀的重要动力。     

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.     

晋西黄土丘陵沟壑区流域特征研究

以山西省方山县黄土丘陵沟壑区为研究区域,应用ArcGIS的空间分析功能和水文分析工具,以DEM为基础数据对流域地形地貌特征进行了提取。研究表明:研究地区的地势起伏度在0～265.5m间,地面粗糙度为1～2.72。通过探讨汇流阈值与沟壑密度的关系,得到汇流阈值为80～150的栅格范围内的沟壑密度为6.93～4.24km/km2。对研究区流域进行提取,得到流域形状系数的最小值为0.01,最大值为0.93,狭长流域面积为647.95km2,占研究区总面积的90.87%,其中土石山区狭长流域面积为531.88km2;卵状流域仅65.05m2,占9.56%。     

沙棘植物柔性坝坝体变形初步分析

本文基于2005年在内蒙古准格尔旗西召沟小流域对已植的沙棘柔性坝进行野外调查,从植物生长角度对沙棘柔性坝坝体进行了纵向、横向、垂向(即沙棘柔性坝坝长、坝宽、坝高)的变形分析。对于沙棘柔性坝的坝长变化,主要从沙棘根系蘖苗萌生出发,分析得出其每年扩展约1m;柔性坝坝宽受沟宽限制,其发展趋势为扩展至满沟;柔性坝坝高变化采用三次函数和Logistic型函数两种具有“S”形特征的曲线进行拟合分析,经对比其变化过程服从Logistic型生长函数,并结合Logistic函数对沙棘植物柔性坝坝高的变化进行了具体意义的探讨。     

塔中一号公路防沙体系不同地貌部位风沙危害差异研究

塔中一号沙漠公路是塔里木盆地石油物资运输的主要干线之一 ,它深入沙漠腹地 ,走向与风向夹角很大 ,因此沙害严重且频繁。通过对公路防沙体系实地调查测量 ,得出以下结论 :垄间平沙地沙害较轻 ,以风沙流滞留积沙为主 ,固沙带平均全埋宽度 9.0 9m;沙垄迎风坡较严重 ,平均全埋宽度 0 .94m、压埋 1 .96m、风蚀 0 .43m;垄顶最严重 ,平均全埋宽度 1 5 .5 9m、压埋 6.68m、风蚀 3.1 5 m;沙垄背风坡较轻 ,平均全埋宽度 2 .85 m,压埋 0 .0 4 m。     

庄浪县黄土丘陵沟壑梯田建设成就及经验

对山川秀美工程试验示范区——甘肃省庄浪县梯田建设的成就及经验进行了分析总结,证实修建梯田是黄土丘陵沟壑地区治理水土流失、改善生态环境的重要工程技术措施,在山川秀美工程中具有广阔的应用前景。     

近三十年黄河上游冲积河段的河道平面形态变化分析

黄河上游冲积河段的加速淤积已经严重威胁到当地人民的生产生活。为黄河上游冲积河段减淤措施的制定、消除洪灾隐患,文中基于遥感影像和水文资料,结合地质地貌资料,将冲积河段划分为四段,并根据河道的平面特征,将它们归入不同的河型。对比了1978、1990、2002和2010年四期近三十年宁蒙河段河道的平面变化,发现河道总体上表现出萎缩趋势,但在不同河型上变化过程表现不同,具有一定的复杂性。交错复合型和近顺直型河道主流线长度变化较小,游荡型先减小后增大,弯曲型逐渐增大;从河道平均宽度来看,近顺直型和弯曲型河段都是先加宽后束窄,而游荡型的变化却与前两者相反,呈现出先变窄后加宽,仅交错复合型河段逐渐变窄;四个河段河心洲数量变化呈现出两种情形:略微增加和先增加后减少。这些变化与近几十年上游水库的拦水拦沙是息息相关的。     

浅析退耕还林还草对黄土丘陵沟壑区农业与农村经济发展的影响——以安塞县为例

1999年我国政府启动了“退耕还林”这一世界最大的生态保护工程,旨在改善生态环境,控制水土流失,调整农业产业结构,促进农村经济的持续发展。这一工程实施五年来,在改善生态环境状况和减少水土流失方面取得了显著成绩。同时,大面积坡耕地向林地和草地的转化,使整个工程实施区的农业和农村经济发展受到较大的影响。本文依据1995-2002年安塞县统计资料和农户调查数据,在对安塞县实施退耕还林工程以来农业发展状况进行定量分析的基础上,运用灰色关联度分析法,分析确定安塞县农村产业结构调整的动态变化过程和农业结构调整的方向,以探讨退耕还林还草的实施对黄土丘陵沟壑区农业与农村经济发展的影响,以及退耕还林工程的持续性。结果表明:退耕还林(草)的实施,在短期内显著地促进了农民收入的增加和劳动力就业结构的变化,同时也加速了安塞县农村经济结构的调整,农村经济增长对农业的依赖程度逐渐降低,加强第二产业的发展应是今后几年安塞县农村经济结构调整的重点。     

石羊河中下游河岸带植被对地下水位变化的响应

通过对石羊河中下游河岸带的地下水位定位观测及植被和土壤水盐含量调查发现：河岸带地下水位与河床横向间距呈正相关;在长流水河段的河岸带,以植被类型、物种丰富度和植被盖度与河床间距的关系,判断河流影响地下水位距河床的范围约为130 m,但对于河岸带植被作用距河床横向间距可达500 m。在断流河段,距古河床0~200 m区间内分布河岸植物种。虽然石羊河下游断流,但河流地貌影响地下水位,有利于植物生长。调查区域内有5个植被型,12个群系和29个群丛,河岸带发育隐域植被类型。当地下水位≤2 m时,沼泽草甸发育;当地下水位3~6 m时,以芦苇、赖草和骆驼蓬为建群种的盐化草甸发育;地下水位≤14 m时,则柽柳灌丛繁茂。石羊河的径流量丰欠影响河岸带地下水位变化,河岸带植被组成、结构和分布响应地下水位埋深。
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塔里木沙漠公路防沙体系建设几个问题的探讨

沙害主要取决于两个系统因素的共同作用 :动力系统—风力和响应系统—下垫面状况。塔里木沙漠公路沿线风沙地貌形态类型复杂多样 ,沙源充足 ;起沙风频数高 ,作用时间长 ,防沙难度极大。已建成的高立式芦苇阻沙栅栏和 1 m× 1 m半隐蔽芦苇草方格固沙沙障结合的“阻固”体系 ,有效控制了沙害 ,但也存在一定问题。定位观测表明 ,沿线起沙风和输沙方向集中于 NE、ENE、E三个方向 ,占 46%～ 68% ,从理论上说 ,应加大风侧 (路东侧 )防护力度 ,而实际上固沙带内部强烈的风蚀与沙埋过程 ,使其有效年限与设置宽度关系不明显 ,宜采取窄宽度勤维修原则 ,上风侧宽度控制在 3 0 m～ 40 m,每 3～ 4年更新一次并及时维修。下风侧可不设置高立式沙障 ,固沙带宽度控制在 1 0 m～ 1 5 m为宜 ;高立式沙障与半隐蔽方格沙障前沿之间空留宽度控制在 8H以内较为适宜。依沙害程度 ,以单一原状芦苇固定沙障、复膜沙袋阻沙体活动沙障及固定沙障与活动沙障有机结合加强前沿阻沙力度 ;不同沙害部位设置不同规格不同高度的半隐蔽方格沙障、固化路肩边坡创造输沙断面等技术 ,形成立体防护体系 ,足以控制沙害。     

Mathematical and statistical modeling of morphometric and planar parameters of barchans in Pashoeyeh Erg in the west of Lut Desert,Iran

Barchan dunes are among the most common accumulative phenomena made by wind erosion, which are usually formed in regions where the prevailing wind direction is almost constant throughout the year and there is not enough sand to completely cover the land surface. Barchans are among the most common windy landscapes in Pashoueyeh Erg in the west of Lut Desert, Iran. This study aims to elaborate on morphological properties of barchans in this region using mathematical and statistical models. The results of these methods are very important in investigating barchan shapes and identifying their behavior. Barchan shapes were mathematically modeled by simulating them in the coordinate system through nonlinear parabolic equations, so that two separate equations were calculated for barchan windward and slip-face parabolas. The type and intensity of relationships between barchan morphology and mathematical parameters were determined by the statistical modeling. The results indicated that the existing relationships followed the power correlation with the maximum coefficient of determination and minimum error of estimate. Combining the above two methods is a powerful basis for stimulating barchans in virtual and laboratory environments. The most important result of this study is to convert the mathematical and statistical models of barchan morphology to each other. Focal length is one of the most important parameters of barchan parabolas, suggesting different states of barchans in comparison with each other. As the barchan's focal length decreases, its opening becomes narrower, and the divergence of the barchan's horns reduces. Barchans with longer focal length have greater width, dimensions, and volume. In general, identifying and estimating the morphometric and planar parameters of barchans is effective in how they move, how much they move, and how they behave in the environment. These cases play an important role in the management of desert areas.     

神府东胜矿区交通能源开发带来的水土流失危害

神府东胜地区是我国本世纪末到下世纪初能源重点开发地区之一。本文分析了该区交通能源开发中造成的新的水土流失及其危害。建议开发利用煤炭资源、发展交通运输与防治土地沙漠化、重视水土保持工作同步进行。     

河龙区间南片的淤地坝及其在经济建设中的地位和作用

在黄土高原丘壑区打坝淤地已成为一项行之有效的水土保持治沟工程措施,具有防洪减灾、固沟拦泥、减少入黄泥沙、调整土地利用结构、增田增产、改善生态环境等多重效益。截止１９８９年底,该区已建成淤地坝１１０８３座,已淤实有累计坝地面积１．０９６万ｈｍ２。１９５６～１９８９年３４年间,淤地坝累计减洪量８．２５６亿ｍ３,减少入黄泥沙７．１３４亿ｔ。     

A new ecological control method for Pisha sandstone based on hydrophilic polyurethane

The Pisha sandstone-coverd area is among the regions that suffer from the most severe water loss and soil erosion in China and is the main source of coarse sand for the Yellow River. This study demonstrated a new erosion control method using W-OH solution, a type of hydrophilic polyurethane, to prevent the Pisha sandstone from water erosion. We evaluated the comprehensive effects of W-OH on water erosion resistance and vegetation-growth promotion through simulated scouring tests and field demonstrations on the Ordos Plateau of China. The results of simulated scouring tests show that the water erosion resistance of W-OH treated area was excellent and the cumulative sediment yield reduction reached more than 99%. In the field demonstrations, the vegetation coverage reached approximately 95% in the consolidation-green area, and there was almost no shallow trenches on the entire slope in the treated area. In comparison, the control area experienced severe erosion with deep erosion gullies appeared on the slope and the vegetation coverage was less than 30%. This study illustrated that W-OH treatment can protect the Pisha sandstone from erosion and provide the vegetation seeds a chance to grow. Once the vegetation matured, the effects of consolidation-growth mutual promotion can efficiently and effectively improve the water erosion resistance and ecological restoration.