喀斯特地区小流域地下水土流失观测研究

以2009年9月—2010年8月为一个水文年,以小流域为水土流失研究尺度,通过对王家寨喀斯特小流域地下河出口断面的连续定位监测,获取每次降雨中地下河水流流量及含沙量。结果表明,只有当降雨量达到一定值后,地下河涨水、产沙才与降雨有着显著响应。根据含沙量计算出此水文年小流域随地下河流失的土壤为519.29 kg,初步估算地下土壤侵蚀模数为0.42 t/(km2.a),仅占地表、地下土壤流失总量的0.81%。喀斯特地区地下土壤流失量占流域总土壤流失量的比例,需在更多地貌类型区长期监测数据的基础上来确定。     

西藏茶巴朗流域的土壤侵蚀及防治对策

为探讨西藏地区水土流失特点及防治途径,以茶巴朗小流域为研究对象,对其遥感影像进行了解译和信息提取。结果表明:与西藏地区主要侵蚀类型为冻融侵蚀不同,水力侵蚀是茶巴朗小流域水土流失的主要类型,面积为51.80km2,占流域面积的66.05%;其次是冻融侵蚀、风力侵蚀,分别占流域面积的5.74%、3.66%,且侵蚀强度以中度为主,并依海拔梯度呈现出条带状分布特征。茶巴朗小流域土壤侵蚀模数为4 087 t/(km2.a),主要分布在流域内的中山区和河谷区。针对该流域水土流失特点,提出了"开展生态移民,控制牲畜规模"、"调整土地利用结构,实施退耕还林还草"、"科学布局小水电站开发项目,构建以电代柴生态补偿机制"、"加强土壤侵蚀动态监测研究,完善工程项目水土保持管理"的防治对策。     

定西龙滩流域不同人工植被类型土壤水分动态研究

通过对定西市安定区龙滩流域7种人工植被类型（柠条林、油松林、侧柏林、山杏林、退耕紫花曹蓿地、退耕隔坡林地、农田）20个野外样点的土壤水分定位观测,研究了不同植被类型土壤水分动态变化规律。结果表明：1）不同植被类型间土壤水分具有显著性差异;2）坡位并非是影响该流域土壤水分变化的显著因子;3）坡度对土壤水分的影响以25°为具有显著性差异的分界点;4）土壤水分垂直层次可划分为土壤水分的弱利用层、主要利用层和调节层;5）剖面土壤水分的变异系数地表（0～20cm）最大,0～140cm土层呈递减趋势,140～200cm土层基本保持“恒定”,120～140cm土深为土壤水分速交层和稳定层的分界线。     

北京西山灌木林小流域暴雨径流研究*

利用北京西山次生灌木林地上６个小流域的实测降雨径流数据，采用ＩＵＨ法，分析影响径流的主要因子，并对降雨径流进行预测，结果表明：ＩＵＨ法在小流域上应用效果较好，对径流过程的拟合较为一致；天然次生灌木林具有良好的水源涵养功能，在森林植被覆盖率超过４０％时，每增加１０％，ＩＵＨ洪峰可降低４．６％，洪峰滞时可延长９．３％。     

油菜籽粒千粒重图像测定方法

为快速、自动、精准地测定油菜籽粒千粒重,建立一种基于图像处理技术,对不同品种的甘蓝型油菜籽粒进行分样、称取质量、获取图像并经图像处理得到表征籽粒面积的像素数,建立籽粒面积与质量之间的相关性模型.利用选择性极限腐蚀算法获得每个籽粒的核,并标记在籽粒的梯度图像上,再利用分水岭算法对标记的梯度图像进行分割.提取一次分割后仍然...     

基于水沙关系框架的黄土区不同水保措施减沙贡献分割方法

黄土高原水土保持治理已取得巨大成效,但常规的水文法和水保法均不能可靠地进行不同水土保持治理措施的减沙贡献分割。该研究首先分析了不同治理措施的减沙机制,认为在流域尺度上:1)由于坡面水下沟后继续冲刷,植被、梯田等坡面治理措施仅通过减少地表径流来减沙;2)淤地坝既通过减少地表径流来减沙,也通过降低地表径流含沙量来减沙;3)降雨对产沙的影响机制与坡面措施类似。基于此,该研究提出了一种新的针对黄土区的流域减沙贡献分割方案,给出了降雨、坡面措施以及淤地坝的减沙贡献计算公式。验证结果表明,这3个公式计算结果与实际观测结果均非常一致,其中淤地坝公式准确计算出了大理河、清涧河、延河流域的淤地坝拦沙量(R^2>0.9)。水文法被认为是一种较可靠的降雨变化和人类活动贡献分割方法,该研究提出的方法与水文法的计算的结果几乎一致。水保法计算结果为坡面减蚀率,因而会高估减沙贡献,而该研究方法考虑了减沙效应的空间尺度变异,计算结果为流域减沙率。该研究提出的方法具有较好的理论基础,对黄河流域减沙的归因分析以及未来治黄策略的制定具有重要意义。     

沟坡侵蚀汇水区黑土水分和养分的空间异质性

[目的] 研究坡耕地侵蚀沟汇水区土壤水分和养分空间差异性及其变化,揭示黑土侵蚀对坡耕地粮食生产的影响。[方法] 选取典型黑土坡耕地发育的侵蚀沟汇水区为研究区域,系统观测全生育期土壤水分和养分性状,并秋收测产,解析黑土水分、养分、产量空间异质性及其相关性,分析沟坡侵蚀对土壤质量和作物生产力的影响。[结果] ①沟坡侵蚀对黑土坡耕地土壤水分性状造成了显著的影响,全生育期表层0—20 cm垄沟土壤含水量变异系数12.2%~17.4%,为中等变异;块金值/基台值<0.2,表明具有强烈的空间相关性,雨季块金值/基台值近为0,表明沟坡汇水区土壤含水量完全因地形等结构因子导致的径流迁移的影响,空间有效相关距离最小,为55.2 m。②沟坡汇水区土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量变化分别为23.9~49.7,0.8~1.7,0.3~0.6 g/kg,和70.3~183.8,27.8~78.9,71.2~202.1 mg/kg,土壤有机质含量有效空间相关距离小于100 m,全磷含量有效空间相关距离最大,接近500 m。③汇水区大豆产量变化1 669~3 223 kg/hm²,玉米产量变化8 177~10 871 kg/hm²。[结论] 沟坡侵蚀加剧了汇水区土壤水分和养分空间异质性,降低了耕地生产力。     

基于小流域土壤侵蚀严重指数的县域土壤侵蚀制图研究

[目的] 开展水土流失调查,提取和制作必需的数据、图件及相关资料,实现水土流失调查对县域水土保持规划的全面支撑。[方法] 基于黑龙江省齐齐哈尔市拜泉县小流域划分,开展土壤侵蚀严重指数图、土壤侵蚀强度图和水土流失面积比例图的对比分析。[结果] 基于小流域土壤侵蚀严重指数的县域土壤侵蚀图具有明显的比较优势：①该图能够综合反映县域水土流失的面积、强度和分布,并定量、精准地落实到水蚀单元——小流域上;②基于该图,能够直接生成规划必需的水土流失重点防治区分布图、水土流失防治格局图和重点项目分布图;③基于该图,结合小流域土壤侵蚀强度图,可为小流域尺度上、治理模式层面的措施典型设计及其配置提供落实到地块的基础数据。[结论] 从开展水土流失调查,划定水土流失重点预防区和重点治理区、全面支撑水土保持规划的全流程角度分析,基于小流域土壤侵蚀严重指数的县域土壤侵蚀制图具有更好的比较优势。     

小流域试点治理管理系统设计

建立一个支撑水土保持小流域试点治理的管理,竣工验收和效益评价的系统,既可保证数据处理的规范化和效益评价的科学化,又可建立小流域治理实体库,为区域水土保持治理提供模式。研究设计开发的小流域试点管理系统,在功能上将小流域治理实体库,治理验收和评价模型联结起来,可直接生成验收结论和效益评价结果。     

流域资源的多样性与流域管理目标确定

从流域资源多样性的角度和可持续发展理论,论述了流域管理目标的确定方法,提出了应按流域资源不同来确定最基本的４个流程管理目标,既保护型流域,恢复型流域,经济型流域和景观型流域。分析了流域管理目标的动态性以及与流域管理措施,管理效益评价之间的关系。