黄土塬边坡植被类型对土壤孔隙的影响

黄土塬边坡植被建设以固坡为目的,不同植被的土壤孔隙结构有利于增加降水入渗,从而减少坡面产流的水蚀危害。本研究以长武塬黄土塬边坡的侧柏(Platycladus orientalis)林地、沙棘(Hippophae rhamnoides)灌丛、草地和农地4种植被为研究对象,采集0–30 cm的原状土柱,利用CT扫描和图像处理技术,对其土壤孔隙度、孔隙数目、孔隙成圆率和孔隙分形维数进行定量分析,结合土层样品的理化性质,研究影响土壤孔隙结构的主要因素。结果表明,农地、侧柏孔隙的孔径大小分异不大,而草地、沙棘自身根系互动穿插生成的根孔扩展了孔径分布范围,不仅增加了孔隙度和大孔隙数目,也降低了孔隙成圆率。草地、沙棘有利于降水入渗,是固坡的优先选择。土壤有机质、粘粒含量等性质与孔隙参数之间具有极显著(P <0.001)或显著(P <0.05)相关关系,它们的改变对土壤孔隙特征变化和提高蓄水保土能力具有重要影响。     

气候和区段对昆明蒋家沟流域山地失稳性坡面土壤化学计量特征的影响

根据蒋家沟流域的气候垂直带谱,选取了流域内温带湿润山岭区（TH）、亚热带和暖温带半湿润区（SW）、亚热带干热河谷区（SD）为研究区,分析典型失稳性坡面土壤养分含量、化学计量比的空间分布特征及其与气候和区段的关系。结果表明：研究区土壤C∶N、C∶P和N∶P分别介于10.98～29.43、22.39～38.19和1.74～2.20,TH的C∶N、C∶P显著高于SW、SD,表明良好的水热条件有利于土壤养分积累。土壤C∶N、C∶P与N∶P整体上呈现稳定区 > 失稳区 > 堆积区的变化趋势且三者间差异显著,表明区段显著影响土壤C∶N、C∶P与N∶P;气候因子（温度与降水）显著影响蒋家沟流域的土壤碳氮磷化学计量学特征。因此,水热条件良好的温带湿润山岭区土壤化学计量比（C∶N和C∶P）高于其他两个气候区,亚热带和暖温带半湿润区、亚热带干热河谷区的土壤化学计量比受坡面稳定性影响,总体表现出稳定区 > 失稳区 > 堆积区的区段显著差异趋势。     

植被护坡工程质量评价模型研究

为了科学合理评价植被护坡工程的质量,进而为植被护坡工程设计提供借鉴及理论和技术支持,从生态效应、功能效应、景观效应3个方面共提出13项指标,构成了边坡植被防护系统质量评价体系。并给出了各指标的量化计算方法以及各指标在各等级内的取值区间和分级评价标准。采用层次分析法确定各评价指标的相对权重,用模糊综合评价法建立了边坡植被防护系统质量评价模型。     

典型泥石流小流域降雨和土地利用对坡面侵蚀的影响

[目的]揭示泥石流小流域降雨和土地利用对流域内坡面侵蚀的影响和作用,为泥石流的生态治理提供科学依据。[方法]以白龙江流域一级支沟——甘家沟泥石流小流域为研究区,基于该流域已建的5个径流小区(裸地、坡耕地、草地、土坎梯田、经济林地)连续5年的观测资料,利用K-均值聚类法,选择降雨量(P)、降雨历时(D)和最大30 min降雨强度(I₃₀)3个降雨指标,将该流域46次侵蚀性降雨事件划分为3类雨型(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型),以平均径流系数和平均土壤流失量为主要指标,定量化分析了不同降雨雨型和土地利用类型对坡面产流产沙的影响和作用。[结果]径流和土壤流失对降雨的响应存在差异,平均径流系数为Ⅰ型降雨最高,其次为Ⅲ型和Ⅱ型降雨;土壤流失量为Ⅱ型降雨>Ⅰ型降雨>Ⅲ型降雨。最大30 min降雨强度与5种土地利用类型的径流系数和土壤流失量的正相关性最高,其次为降雨量、降雨历时。5种土地利用类型的平均径流系数为裸地>经济林地>坡耕地>草地>土坎梯田,土壤流失量为裸地>坡耕地>经济林地>草地>土坎梯田。降雨和土地利用相互作用下,径流...     

Two-compartment models for describing temporal variation in the effective leaf area index of Robinia pseudoacacia stands on the Loess Plateau

Leaf area index (LAI) is a key parameter in many ecological models and its phenology significantly affects on net ecosystem production in deciduous forests. We examined trends in LAIe (effective leaf area index) using two-compartment models to test effects of stand age and slope aspect on seasonal rates of LAIe increase (k₁) and decrease (k₂). LAIe measurements were acquired from 24 sample plots over five months and used to develop robust predictive models for modeling LAIe dynamics. Generally, the stands’ k₁ values were substantially greater than their k₂ values. The LAIe increased rapidly between leaf emergence and saturation, and then lower slowly from leaf saturation to senescence. The strongest increase in LAIe was observed in 11- to 15-year-old stands on shady slopes (k₁ = 4.76) and in young stands (<10 years) on sunny slopes (k₁ = 3.94), but k₂ values were largest in mature stands. The trees on shady slopes generally had higher k₁ and lower k₂ values than those on sunny slopes, except in the youngest stand. The results showed that two-compartment models can robustly describe leaf growth and loss rates in black locust stands, and that both stand age and aspect both strongly affect the rate and magnitude of changes in LAIe during the growing season. Hence, the two-compartment model is recommended as an effective method when monitoring the LAIe quantitative dynamics of broad-leaved forest.     

单翼迷宫式滴灌带的关键参数与灌水均匀度的响应关系

为探究单翼迷宫式滴灌带坡度、进水压力和铺设长度对灌水均匀度的影响,以3种单翼迷宫式滴灌带为研究对象,以灌水均匀度作为评价指标,采用UL9(34)均匀正交设计试验,比较了3种不同流量的单翼迷宫滴灌带在进水压力、铺设长度和坡度作用下的灌水均匀度的变化规律.经直观分析、方差分析和多重比较进行综合评价,再由SPSS和PPR对试...     

乡村振兴战略背景下农村坑塘治理分析研究 ——以河南睢县实地调查为例

针对农村坑塘"无人治、没钱治、无人管、散乱难治"等方面的难题,以乡村振兴战略为思想指导,结合河长制工作重点,根据农村坑塘高效治理工作对打造生态宜居环境、创建乡风文明、促进产业兴旺、实现农民富裕的重要性.在此基础上,以河南省睢县农村坑塘为例,以全面推行河湖长制促进乡村振兴为目标,把小微水体整治与乡村振兴等工作有机结合,进...     

堆渣边坡生态棒护坡措施的水土保持效益

[目的]探究堆渣边坡生态棒防护措施的综合防护效果,为露天采石场裸露边坡的生态修复提供依据。[方法]利用人工降雨模拟试验,收集不同降雨强度下地表层和矿渣层的产流量、产沙量,并建立综合贡献度模型。[结果]随着坡度的增加地表层的径流总量和泥沙总量呈递增趋势,而矿渣层的径流总量和泥沙总量呈递减趋势,与径流总量相比泥沙总量变化趋势不明显;对照组与生态棒防护措施下,地表层的产流—产沙相关性均高于矿渣层;当降雨强度为30和120mm/h时,生态棒防护边坡在坡度为15°时具有较佳的防护效果,当降雨强度为60mm/h时,径流量和泥沙量受坡度变化的影响不显著。[结论]生态棒防护措施具有拦蓄坡面径流和泥沙的功能,与对照组相比可以更有效地防治坡面水土流失。     

风荷载作用下三种乔木对边坡变形和稳定的影响

植被对边坡稳定影响机制是全世界性的课题,研究多集中于根系固土能力和边坡稳定性增益方面,针对植被边坡土体变形和稳定性对风荷载作用的响应机制并不清晰。为探讨风荷载作用下土体应力发展和稳定性影响规律,该研究基于前期调查选取缙云山3种典型乔木（杉木、润楠、大头茶）,采用Geo-studio建立边坡数值模型,分析了各坡体模型在不同风速下的应力、位移和边坡稳定系数。结果表明：1）风荷载作用下,在根土盘位置出现了应力集中现象,迎风侧根土盘上部和下部表现为压力和张力,背风侧则相反;随风速和坡度增大,整体转动趋势加剧,总位移中坡位>上坡位>下坡位。2）当坡度较小时,边坡稳定系数随风速增大先轻微增大后迅速降低,坡度较大时,稳定系数随风速变化单调递减。45°陡坡在最大风速（30 m/s）下,大头茶、润楠和杉木的安全系数较无风时分别降低3.6%、27%、11.8%,大头茶边坡在风荷载下平均应力和总位移最小,稳定性受风荷载影响最小。3）林冠宽度、根盘直径对边坡稳定性影响的极差随风速增大而放大,冠高和根盘深度的极差变化不大,林冠宽度和根土盘直径参数为主要影响稳定性的主要因子。类似大头茶具有较大根土盘直径的树种护坡作用受风荷载影响较小,而类似润楠和杉木具有较大树冠高度,较小根土盘直径和较大根系深度的植边坡在风荷载作用下应力集中现象和位移增大趋势明显,风力对稳定性不利,不建议作为多风区域高边坡防护树种。研究结果有助于理解和认识风荷载下土体应力传递机制和对边坡稳定的影响,为多风区域植被边坡防护提供依据。     

岩石边坡植被恢复初期土壤养分特征及其影响因素

以北京—承德(简称京承)高速公路(3期)边坡3 a恢复期植被为研究对象,对土壤养分状况进行了调研,并分析了影响养分变化的主要因素.结果表明,pH值绝大部分在6.5左右,86.73％边坡的有机质含量和88.78％边坡的全氮含量都处于中上水平,90.82％边坡的速效磷含量处于较丰富水平,73.74％边坡的速效钾含量处于中下水平,表明在目前施工技术及养护条件下,速效钾成为植物生长的关键养分因子.影响因素中,坡质、坡向和施工工艺对基质养分含量影响较大.