天然沙棘林减水减沙效益试验研究

利用人工降雨机在天然沙棘林内进行百年一遇短历时降雨试验,测得荒坡径流、侵蚀量分别为39 300m~3/km~3和865t/km~2,而郁闭度0.7的沙棘林径流侵蚀量分别比荒坡减少88.67％和99.03％。郁闭度越大,减水减沙效益越显著。当郁闭度>0.5时减水减沙效益迅速提高。在沙棘林减水减沙效益中,林地枯落物层和根系层占主导地位,林冠层的作用相对较小。     

人工降雨条件下不同坡度红壤坡面迳流泥沙变化特征研究

在人工模拟降雨强度为1.44 mm/min的条件下,研究了不同坡度(β)红壤近似裸地坡面迳流、泥沙的变化特征,研究结果表明:①地表迳流量随坡度的增大而迅速增加。②当β≤23°时,土壤侵蚀量随坡度的增大而迅速增加;当25°≤β≤40°时,土壤侵蚀量随坡度变化较小。③坡面土壤侵蚀的临界坡度则介于23°~25°之间。④坡度与侵蚀量关系可用函数表示为:S=199.1×L1.65×tan1.4β(0°≤β≤23°)。     

施加PAM和PG对坡地产流产沙的影响研究

在人工降雨条件下,研究吕梁地区混合施加不同量的聚丙烯酰胺(PAM)和磷石膏(PG)对坡地产流和产沙的影响,结果表明:单独施加PAM可以明显减少产流量和产沙量,施加1、2 g/m~2PAM处理分别比CK总产流量减少58.6%和21.2%,总产沙量减少41.7%和54.1%;单独施加PG对产流量影响不明显,而且产沙量会增加,施加100、200 g/m~2PG处理比CK总产沙量增加7.8%和10.3%;PAM与PG混施可提高土壤的稳定入渗率,具有比单独施加等量PAM更佳的减流效果,但产沙量会有所增加;1 g/m~2PAM和200 g/m~2PG混施具有最优的减流、减沙综合效果,相比CK总产流量减少71.2%、总产沙量减少33.2%。实践中建议采用1 g/m~2PAM和200 g/m~2PG混施以达到最佳的蓄水减沙效果。     

春季解冻期棕壤坡面磷素迁移过程研究

春季解冻期土壤季节性冻融发生最为强烈,极易发生土壤侵蚀,也是磷素流失的关键时期。采用人工模拟降雨的方法,探究春季解冻期不同磷素背景值坡面产流产沙及磷素流失动态过程。结果表明:产流后14 min内径流量和泥沙量均呈现较好的线性分布,径流相关系数为0.969,泥沙相关系数为0.936;14~18 min内径流量缓慢增加,从18 min开始一直到产流结束径流量基本保持在3 100 ml/min,而泥沙则总体呈现先增大再减小的趋势;土壤背景值（APb）越高,径流、泥沙中磷浓度越高;径流中磷素流失比率均值APb₂₀坡面最大,且随着背景值的增大呈减小趋势;而泥沙中磷素流失比率均值变化则与径流不同,APb₄₀的坡面其流失比率最小,其他坡面差异较小;径流中磷素流失量与泥沙中磷素流失量呈线性关系,y=6.751x-0.628（R²=0.958）。     

人工降雨作用下黄土边坡的室内模型试验研究

在自然界中,降雨是诱发黄土滑坡的主要因素,但由于黄土特殊的结构性和力学特性,导致对此问题的研究仍然不够系统和深入。为了对降雨诱发黄土滑坡失稳机理有更深的了解,进行了人工降雨作用下的黄土滑坡的室内模型试验研究。在前两次的降雨中,平均入渗率为86%,之后入渗率由于地表径流的增加而随时间逐渐减少,最后维持在40%左右;在一定的降雨强度下,黄土边坡会先产生坡面侵蚀和水土流失,形成冲蚀沟和泥流运动,然后引发多重滑体的牵引式滑坡;滑动变形区为坡面下0~1.6m之内的浅层土体。降雨入渗使土体的孔隙水压力增大致使有效应力减小以及产生指向坡外的渗透力导致坡体不稳定,这一双重效应为降雨诱发黄土滑坡的原因之一。     

片沙覆盖的黄土丘陵区土壤水蚀过程研究

在片沙覆盖的黄土丘陵区,由于恶劣的自然环境及松散的表组成特质,土壤的水蚀过程显地不同于典型的黄土丘陵区,通过在神木县六道沟实验基地典型坡段的人工降雨模拟试验,揭示出一些土壤水蚀过程的特殊机理,（1）有片沙覆盖的斜坡小区,径流量少,但径流含沙率大,坡沟的形成过程是,垂直渗流一坡地潜流－崩塌,（2)估沙黄土斜坡小区,每年春末夏初降雨的强度及降雨量是决定坡面产沙量的关键因素,（3）该区坡沟系统的形成发育是风沙沉积,风蚀与水蚀交替作用的结果。     

浅析大同市旱灾成因及抗旱对策

大同市地处山西北部，内外长城之间，为典型的干旱半干旱地区。历史上不合理的资源开发利用，导致该区植被破坏，降水减少，水资源缺乏，干旱频繁发生，旱灾面积越来越大，限制了当地经济的发展，分析其原因主要有：自然地理条件不利，植被衡少、水土流失严重，水资源短缺，水利工程带病运行，煤炭资源的大规模开发，地下水的过量开采等。针对旱灾成因提出6条抗旱对策，即利用人工降雨技术，增加植被覆盖，大搞节水型农业,发展旱作农业，加强抗埋服务组织建设，建立健全管理体制等。     

太行山低山丘陵区不同地表类型降雨入渗产流规律研究

通过人工降雨来研究太行山低山丘陵区典型地表类型下的降雨入渗产流规律.结果表明:(1)不同地表类型,地表产流特征不同.主要表现在:降低坡度主要推迟产流开始时间,而植被能够推迟整个径流过程;增加植被覆盖度和降低坡度能够明显降低产流量,延缓产流时间、降低径流速率;不同地表类型的地表径流速度与径流稳定前降雨历时具有明显的对数函数关系.在以0.64 mm/min左右的降水强度持续80 min后,斜坡径流小区不同地表类型径流系数大小顺序为:斜坡裸地>没有枯枝落叶的斜坡灌木>斜坡草地>有枯枝落叶的斜坡灌木.与裸地相比,后面3种地表类型的地表径流量分别减少了33.7%(8.3 mm),49.2%(12.1 mm)和75.2%(18.5 mm).(2)不同植被、枯枝落叶在降低地表产流量的同时也增加了深层土壤中的人渗量.斜坡裸地下渗到20 cm以下的水量仅为降雨的6.0%,明显小于有植被条件下的23.3%～32.5%.灌木下的枯枝落叶能够增加土壤入渗量20%左右,土层20 cm以下入渗量增加8%.     

土壤容重对草甸土坡面养分流失特征的影响

通过室内模拟降雨试验对不同土壤容重的草甸土坡面养分流失特征进行研究。结果表明:土壤容重是坡面草甸土养分流失的重要影响因子,土壤容重不同,降雨引起的坡面表土养分流失的程度不同。硝态氮主要随径流流失,占总流失量的55%～79%,70%～84%的有效磷和速效钾随泥沙流失。不同形态的养分在流失泥沙中有富集现象,但富集比各不相同。土壤容重在0.8～1.2g/cm3之间变化时,随土壤容重增加,土壤孔隙度减小,入渗能力减弱,土壤养分在降雨侵蚀力作用下流失量不断增加。但随容重的继续增大,土壤抗蚀性增大,产沙量减小,养分流失量也有减小的趋势。在降雨、坡度等一定的条件下,土壤最容易被侵蚀而发生养分流失的容重范围为1.2～13g/cm3。     

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象,在不考虑林冠层作用的条件下,于2006—2007年用人工降雨方法,以地表径流和土壤侵蚀为指标,研究不同植被条件下地表的产流产沙状况,并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨,以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大,白桦山杨林的减流减沙功能最好,落叶松林次之,油松林最差;② 6种植被的水土保持功能不同,差别较大,产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林,油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍;③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大,随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加;④ 降雨季节不同,产流量也不同,主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率;⑤对于荒草坡地,产流量与坡度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和降雨量相关性较大;对于森林植被,产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大,产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。