降雨产沙资料整理方法对两者关系的影响

合理的水土流失资料整理方法是挖掘数据内在规律的基础,通过采集江西省赣县花岗岩次生马尾松林地不同植被恢复类型小区2010—2011年2 a的降雨产沙资料,研究了4种整理方法对降雨产沙关系的影响。结果表明:加大资料整理的时间尺度和降雨间隔时间,可以显著提高降雨产沙之间的相关性,同时整理方法对拟合曲线的性质产生影响,综合考虑拟合优度和曲线性质的一致性,可以采取周晴方法的幂函数来描述不同类型小区降雨产沙之间的内在关系;植被恢复减弱了产沙速率,随着降雨量的增加,纯林小区的产沙速率下降,百喜草恢复小区变化缓慢,低郁闭度胡枝子恢复小区增加迅速,因此侵蚀严重的林地应首先实施草本植被恢复,逐步实现乔灌草生态结构恢复。     

基于CT扫描技术的土柱孔隙结构及其抗侵蚀能力研究——以种植百喜草为例

[目的]分析百喜草土柱孔隙结构与土壤抗侵蚀能力之间的联系,为水土保持植物措施的优化布设以及效益评估提供科学依据。[方法]依托植物土柱长期微区试验,通过CT扫描技术研究种植百喜草的土柱孔隙指标(孔隙长度密度、体积密度、表面积密度和孔隙数密度),开展边坡水槽冲刷试验。设置3个坡度(10°,20°和30°)和5个流量(0.8,1.6,2.4,3.2,4.0 L/s)组合量化土壤抗侵蚀能力,分析孔隙指标与抗侵蚀能力因子之间的关系。[结果]百喜草土柱孔隙发育程度随生长时间不断增强,而随土层深度减弱;4个孔隙结构指标在0—5 cm土层的数值远大于5—10 cm土层,且表层0—5 cm的平均土壤细沟可蚀性(0.026 s/m)和临界水流剪切力(7.0 Pa)分别是下层5—10 cm的0.33,1.54倍。[结论]植物根系发育的孔隙指标能够表征土壤抗侵蚀能力变化,CT扫描获取的4个孔隙结构指标与细沟可蚀性等因子显著相关,其中孔隙表面积密度与土壤抗侵蚀能力指标关系最为密切。     

中国水蚀区土壤可蚀性 K值计算与宏观分布

本研究收集、整理了全国31个省（市、区）1∶50万的土壤类型图,经过扫描和数字化处理构建了全国1∶50万土壤类型图形数据库,并基于全国第二次土壤普查数据整理出与之相对应的16493个土壤样品理化数据,同时结合实地采样、共享和查阅文献等途径,获取了最新的1065个样点的土壤理化性质数据。采用水力侵蚀区中K值的计算方法获取土种的K值,按土种的面积进行加权归并到土属的K值,再将土属K值链接到分省土壤类型图上,接边处理后形成全国水蚀区土壤可蚀性K值分布图。研究表明：全国水蚀区K值变化范围为0．0004～0．0828 t· hm2· h/（ hm2· MJ· mm）,变异系数大,平均K值为0．033 t· hm2· h/（hm2· MJ· mm）,呈现出由北向南逐渐减小的趋势。黄土区K值最大,紫色土和红壤区北部的K值居中,最小的分布在青藏高原北侧。该研究成果为我国土壤侵蚀预测与生态环境评价提供了基础数据。     

福建红壤丘陵区道路网络与水系空间关系

为了探明道路在流域水文过程中的作用,以福建红壤丘陵区小流域道路网络为研究对象,借助遥感影像解译与GIS数字地形分析技术,并结合实地调查与测量,研究红壤小流域道路网络的空间分布、影响因素以及道路与水系的联系。结果表明:1)研究区道路可分为县道、乡村干路、乡村支路、土路干路、土路支路5个等级,道路密度为2.30 km/km2,路网结构与水系结构差异较大;2)路网分布是人类活动驱动和地形因素限制共同作用的结果,不同级别道路的主要功能和技术要求不一样,导致其受驱动或限制的影响大小存在差异;3)丘陵区硬化公路趋向分布于水系沿岸,更近的空间关系可能导致其对流域水文的影响更大。结合交汇点分析表明高等级硬化道路和低等级土质道路分别通过影响产汇流和侵蚀产沙的方式影响水系下游主河道和上游支流。研究结果揭示了红壤丘陵小流域路网的空间分布特征及其与流域水文地貌要素之间的关系,有助于理解道路的流域水文效应。     

离子型稀土矿区小流域氨氮污染物地表迁移特征

离子型稀土原地浸矿工艺大量使用硫酸铵作为浸矿剂,矿体中残留的氨氮等化学物质随流域汇水过程迁移,引起矿区水土环境的严重污染.为了揭示矿区氨氮污染在流域尺度上的地表迁移特征,本研究选择赣南某离子型稀土矿区小流域,在流域汇水过程最为强烈的雨季开展实地采样,借助GIS水文分析等手段研究了矿区流域氨氮和硝态氮的地表迁移分布特征....     

新型W-OH材料对崩积体土壤分离速率的影响

崩岗崩积体土壤颗粒容易脱离母体而发生侵蚀,而新型亲水性聚氨酯材料(W-OH)能有效增加土壤颗粒之间的粘结力,从而抑制侵蚀的发生。为此,通过变坡式水槽实验,研究不同浓度的W-OH材料(2.0%、3.0%、4.0%、5.0%)对崩岗崩积体土壤分离速率的影响。结果表明:W-OH材料能够显著降低崩积体土壤的分离速率,土壤分离速率的大小随W-OH浓度的升高而降低;由于固结表层的存在,W-OH材料显著改变了表层土壤的侵蚀过程,使得土壤分离速率与坡度、水流剪切力、水流功率等参数之间的函数关系相对于对照发生了改变,并且表层土壤发生分离的临界水流剪切力也得到了提升。     

亚热带中尺度流域氮磷输出的长期变化规律与影响因素

选择中亚热带红壤丘陵区赣江上游的潋水河流域(579 km2),基于长期监测和SWAT模型反演研究了流域尺度养分输出的长期变化规律,采用集成推进树(ABT)和部分典范对应分析(PCCA)方法揭示了流域尺度养分输出的影响因素。2003—2009年的监测结果表明:潋水河流域氮磷输出量年际差异显著,流域年均总氮和总磷输出量分别为1.10 t/(km2·a)和0.12 t/(km2·a)。SWAT模型反演分析显示,长期大规模的水土流失治理显著减少了流域氮磷流失,1983—1990年年均总氮和总磷输出量比治理前分别下降了43.8%和51.0%,1993—2002年则比前一阶段分别下降了28.3%和27.2%。总体上,人为因素对流域养分输出量长期变化(1978—2009)的影响高于气候因素,人为因素对31年间流域总氮和总磷年输出量变化总的贡献率分别为48.7%和38.9%,气候因素总贡献率分别为23.2%和22.8%。人为因素中人口是主要的影响因素,其他重要的影响因素包括氮磷肥施用量、疏林地面积、土地利用程度和植被指数。研究区需要在控制流域人口密度和合理施肥基础上,通过流域治理措施合理调整流域土地利用,以实现对流域氮磷输出的控制。     

太湖流域片土壤侵蚀现状与变化

为研究近10年来太湖流域片土壤侵蚀情况,借助2次水利部土壤侵蚀调查数据,统计分析太湖流域片土壤侵蚀现状及其面积在空间上的分布,得出2002-2011年间土壤侵蚀的变化趋势,并利用土壤侵蚀综合指数EI,对流域片的土壤侵蚀情况进行定量评价.结果表明:2011年太湖流域片土壤侵蚀总面积为2.3万km2.其中太湖流域侵蚀面积0.1万km2,东南诸河地区侵蚀面积2.2万km2,侵蚀等级均以轻度侵蚀为主;但太湖流域的轻度侵蚀面积所占比例更大,而东南诸河中度侵蚀及其以上的侵蚀等级面积所占比例更大.2002-2011年间,太湖流域片土壤侵蚀面积整体上呈逐步减小的趋势,共减少1.08万km2,年均减少1 201.24 km2;其中,轻度、中度和强烈侵蚀面积减小,而极强烈侵蚀和剧烈侵蚀面积增加.太湖流域地区EI值远小于东南诸河地区EI值(1.65),表明东南诸河土壤侵蚀总体情况更严重.2002-2011年太湖流域片EI值减小,但少数区域EI值增加明显.建议将其列为重点治理区,进行有针对性的治理.     

安塞县纸坊沟小流域道路网系分布与土地利用的关系

流域道路对侵蚀产流产沙有着重要的影响,研究小流域道路分布与土地利用的关系对于模拟小流域路网有重要意义.通过对陕西省安塞县纸坊沟小流域两时期遥感图像中道路的提取,结合对应时期小流域土地利用类型分布图,利用GIS空间分析方法,研究了不同等级道路分布位置和长度与土地利用类型的关系.研究结果表明,不同级别道路分布受土地利用类型的影响程度不同,3,4级路受土地利用类型的影响比2级路显著;4级路长度与各土地利用类型的面积及其对人类活动的吸引程度存在线性回归关系.     

赣南稀土尾矿堆积区水土流失规律初探

赣南是我国重要的离子型稀土矿生产基地,但在其开采的同时也对矿区周围的土壤与环境造成影响,特别是稀土尾矿的水土流失问题尤为严重。本文选择典型的尾矿水土流失区,采用野外测量等方法对矿堆的主要水土流失类型及其强烈程度进行研究,同时对典型水土流失路径进行实地监测。结果表明:尾矿水土流失区沟道平均侵蚀模数约为3.73×104 t/(km2?a),坡面细沟平均侵蚀模数为1 651.2 t/(km2?a),水土流失情况极其严重。在降雨过程中,侵蚀沟内路径为侵蚀状态,侵蚀深度不断增加,在距沟头66 m处侵蚀深度开始减小,径流流出冲沟后到距离侵蚀沟出口处大约60 m的地方侵蚀深度为0 cm,之后随着距离的增加,泥沙开始逐渐沉积,水土流失状态转为堆积。