神府东胜煤田原生地面放水冲刷试验研究

神府东胜煤田是我国重要的能源重化工基地，在开发建设过程中造成了严重的人为水土流失，为了分析计算神府煤田弃土弃渣、扰动地面及非硬化路面的新增水土流失量，以本区未经人为扰动的、撂荒的原生地面为自然侵蚀本底值的作用对象，采用野外放水冲刷实验的研究方法，对原生地面的侵蚀产沙规律进行了研究。结果表明：径流量、产沙量与放水流量，径流量、产沙量与坡度的关系均呈线性相关，即随着坡度与放水流量的增大，径流量和产沙量也在线性增加。径流量与产沙量之间呈幂函数关系变化，关系式为Ms=0.049W^0.93。     

干旱区植被覆盖度的建设阈值分析

通过对已有的关于植被覆盖度的概念进行分析比较,提出几个新的植被建设覆盖度阈值：生态允许覆盖度、生态要求覆盖度和经济允许覆盖度,并给出了它们的计算方法。尤为重要的是,提出了当经济与生态发生矛盾时,最佳覆盖度在不同情况下分别取生态最优解和经济最优解。当生态允许覆盖度小于生态要求覆盖度时,最佳覆盖度为生态允许覆盖度;当生态要求覆盖度大于经济允许覆盖度时,最佳覆盖度为经济最优解;当生态要求覆盖度小于经济允许覆盖度时,最佳覆盖度为生态最优解。最后给出了生态最优解和经济最优解的计算方法。     

西气东输二线西段水土流失动态监测与分析

[目的]动态监测西气东输二线工程中重点地段、重点对象的水土流失状况,为后续长输管线水土保持动态监测提供一定的理论支撑和实践指导。[方法]定位观测与遥感监测方法相结合,在天山山地区,吐哈盆地及河西走廊戈壁沙漠区这3处重点地段进行监测。[结果]工程建设造成了大量新增水土流失,建设过程中新增加的水土流失量为1.61×106 t;在新增加的土壤流失量中,管道作业带流失量占总流失量的93.68%,是施工过程中重点防治区域。[结论]工程建设加剧了项目区水土流失。     

活动式坡地集雨及滴灌系统研究

雨水利用是干旱半干旱地区农业发展的生长点，该文依据干旱半干旱地区自然降水特征、农耕地分布特点、农业种植制度、作物需水与土壤水分动态变化规律，提出了“上坡春季种粮，秋季覆膜集雨，地边打窖贮水，补灌下部作物”的坡地活动式集雨及灌溉系统，并对其集雨效率、农田水分效应和系统产出效益进行了试验研究。研究结果表明，该系统具有集水效率高、保水效果好和增产效益明显的优点，是一种适合于干旱半干旱地区的集雨灌溉农业模式。     

黄土高原旱地长期施肥对土壤硝态氮淋失的影响

对1984年建设的渭北旱塬的长期肥料定位试验土壤剖面硝态氮含量进行了分析,结果表明:施肥12a后单施有机肥处理的硝态氮含量在60cm以下土层,与CK、P含量接近,未发现硝态氮淋溶;NPM处理的累积峰在60—140cm,氮磷配施在100—120cm。22a后,除CK和P外,各处理均在40—100cm土层出现累硝态氮积峰,其中N、NP、NPM处理硝态氮分布呈现出双峰曲线(在60cm和200cm处均出现累积峰),表现出向更深土层淋溶的趋势。单施氮肥平均每年累积量高达73.5kg/hm2,虽然NP和NPM年均累积速率比N处理分别减少了57.7%和78.6%,长期超量施用有机肥依然存在生态风险,必将造成氮素的大量损失,但该区的地下水埋藏深厚(50m),对地下水污染风险小。     

模拟降雨条件下覆沙坡面产流产沙过程研究

【目的】分析不同覆沙条件下坡面降雨的产流产沙过程,为揭示黄土高原水蚀风蚀交错区风水复合侵蚀机制奠定基础。【方法】采用3个雨强(0.5,1.0,1.5mm/min)和3种覆沙方式(全坡、半坡、无覆沙)在室内进行模拟降雨试验,分析不同雨强和覆沙条件下坡面的产流产沙特征。【结果】坡面覆沙与无沙坡面(裸坡)相比延长了降雨初始产流时间1~30min;坡面覆沙后使得坡面的产流产沙过程复杂化,出现多峰多谷现象;坡面的累计径流量和累计产沙量均与降雨历时呈显著线性相关,相关系数在0.9以上;累计径流量与累计产沙量之间呈函数相关性,相关系数在0.90以上。【结论】坡面覆沙在一定程度上加剧了侵蚀的发生。     

大理河流域退耕还林工程对生态系统服务功能的影响

以大理河流域为研究区,应用InVEST生态系统服务功能评估模型,结合1980年、1985年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年该流域的土地利用/土地覆被资料,定量评价了退耕还林工程对碳储量、土壤保持和水源涵养生态服务功能的影响。结果表明:(1)研究区30年间土地利用/土地覆被情况变化显著,其中林地和建设用地面积分别增加了31.52,0.65km~2,耕地、草地和水域的面积分别减少了2.49,27.32,2.36km~2;(2)研究区30年间碳储量值略有增加,不同土地利用类型碳储存能力从大到小的排序分别为林地草地耕地;(3)研究区30年间土壤保持量整体上以增加为主,耕地土壤保持能力明显低于林地和草地;(4)研究区30年间水源涵养量略有减少,不同土地利用/土地覆被类型的水源涵养量各有不同,且与当年降雨量关系密切。本研究通过对大理河流域生态系统服务功能进行评估,获得了研究区退耕还林工程的生态效果,可以为日后生态规划提供科学依据。     

土壤剥蚀率与水流剪切力关系室内模拟试验

为了验证土壤剥蚀率模拟公式,系统地研究土壤剥蚀率与坡度和流量、水流剪切力之间的关系,在较大坡度(3°～30)°和流量(2.5～6.5L·min-1)范围内进行了径流冲刷试验。结果表明:土壤剥蚀率是坡度和流量的幂函数,随着坡度和流量的增大而增加;坡度和流量与土壤剥蚀率之间呈显著相关关系,流量对土壤剥蚀率的影响明显大于坡度;土壤剥蚀率随着水流剪切力的增大而增加,两者呈幂函数关系,利用水流剪切力可以更准确的预测土壤剥蚀率。     

神府东胜矿区不同下垫面产流产沙试验研究

针对神府东胜矿区煤田开采过程中所引发的严重新增水土流失问题,采用野外模拟降雨实验的研究方法,对神府东胜矿区不同下垫面降雨入渗、侵蚀产沙规律进行了初步研究。结果表明:在相同雨强条件下,不同类型下垫面对入渗速率的影响差异性较大,稳渗率大小顺序为扰动地面>原状地面>非硬化路面;在降雨过程中不同类型下垫面的径流量随时间增加而增大,其大小顺序为非硬化路面>扰动地面>原状地面;不同类型下垫面的侵蚀产沙高峰期均出现在降雨初期的0~20 min内,此后侵蚀产沙均下降并趋于稳定,并且不同类型下垫面间的侵蚀产沙量差别不大;非硬化路面的径流含沙量一直稳定在较低水平,而其它类型下垫面的径流含沙量降雨初期很大而后急剧下降,并逐渐接近于非硬化路面的径流含沙量。     

土石山区不同农作方式下坡面径流氮素流失过程

采用人工模拟降雨方法研究裸地(BL)、花生(PL)、50%裸地+50%花生(BP)、50%玉米+50%花生(CP)和秸秆覆盖(SC)5种农作方式下,丹江鹦鹉沟小流域坡面小区径流氮素流失规律。结果表明:地表径流总量表现为裸地BLSCCPBPPL;随降雨时间延续,地表径流均呈不同程度增加趋势,其中BL小区增长速度最快,BP措施下出流时间最长(降雨后第6min),花生立地条件下每5min地表径流变化稳定在0.30~3.46L之间。径流中氮素流失浓度表现为BPCPPLBLSC,随时间呈波动增加趋势,沿坡面由上至下表现为先减小后增加。受农作方式的影响,氮素流失在时间、空间上变化规律不同;总氮、硝态氮流失浓度最大增幅分别可达45.54%和55.79%,流失量分别在15.90~110.81mg/m2和15.58~90.33mg/m2之间;径流中氮素浓度的变异性略大于对应的地表径流。农作方式与硝态氮呈正相关,与总氮相关性不显著。在鹦鹉沟小流域农田养分流失不容忽视,需进一步采取有效的水土保持措施。秸秆覆盖措施既能有效保持土壤养分,又可保证入河径流量,是值得推荐的水保措施。