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中国水土保持科学

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    国际刊号/ISSN：2096-2673
  • 发行周期：双月刊
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  • 主管单位：中国水土保持学会
    主办单位：中国科学技术协会
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中国水土保持科学 >2023年第2期

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  • 摘要：为明确黄河上游径流输沙时空变化及其驱动因素,采用Mann-Kendall趋势检验、BFAST检验、水沙关系曲线以及双累积曲线等方法,分析黄河上游兰州断面以上4个水文站1956—2017年径流输沙变化及其驱动因素。研究表明:黄河上游唐乃亥站的年径流输沙呈非显著减少趋势,贵德、循化和兰州站的年径流输沙均呈显著下降趋势,且径流输沙的减少量沿程增加,趋势更为显著。黄河上游水沙变化的突变年份发生在1968和1986年,佐证了上游大型水利工程的显著调控影响。河流径流量变化较为平缓,最大减幅为20%;输沙量变化较为强烈,1987—2017年贵德、循化和兰州站减幅均>70%。不同时段的水沙关系曲线表明,黄河上游各站点水沙关系于1986年后发生显著改变,河道输沙特性发生明显变化,河道输沙量明显减少。不同时段内人类活动对输沙量减少的贡献率均>98%,对径流量减少的贡献均>63%。结果表明:人类活动是黄河上游水沙变化的主要驱动因素,大规模的水土保持措施与水利工程能够有效拦蓄泥沙,调控径流、输沙关系。
  • 摘要：于2019年在汝箕沟露天煤矿排土场设置不同修复模式,分析修复1年后生态袋拦挡(CS)、蜂巢格室全铺(CF)、植被毯覆盖(JC)、植被毯覆盖+生态袋拦挡(JS)、植被毯覆盖+蜂巢格室全铺(JF)6种修复模式下植被与土壤水分、温度和养分状况。结果表明:1)CK(只有草籽无任何修复)、CS、CF、JC、JS、JF下植被盖度分别为0、0、0、10.00%、19.67%和16.33%,其中JS下植被盖度显著高于其余模式(P<0.05),植株高度主要与植物种类相关,盐生草、沙生冰草、胡枝子的植株高度分别集中在20.0、3.5和4.0 cm。盐生草和胡枝子的生长状况良好,而沙生冰草的生长状况不良;2)在观测期间,CS、CF、JC、JS、JF下土壤含水量分别显著增加3.12%、3.86%、5.88%、6.66%、5.98%(P<0.05),CS、CF下土壤平均温度和日温差变化较小,JC、JS、JF下土壤平均温度分别降低2.10、2.68、1.95℃,土壤日温差分别显著降低1.64、1.37、1.54℃(P<0.05);不同模式下土壤pH和有机质含量变化较小,而土壤水解性氮和有效磷含量均显著下降(P<0.05);JC、JS、JF下土壤全氮含量分别显著提高8.11%、10.81%、8.11%(P<0.05),土壤速效钾含量分别显著提高54.22%、38.36%、64.97%(P<0.05)。在本研究设计的修复模式中,JC、JS、JF下植被盖度、土壤水分、全氮和速效钾含量显著增加,其中JS下植被盖度增量最大。
  • 摘要：淤地坝是黄土高原重要水土流失治理工程措施,对减少入黄泥沙、增加耕地面积发挥了重要作用。关于淤地坝英文翻译,普遍采用check dam,然而其并不能真实反映黄土高原水土保持工程建设实际情况,因此,笔者从目的、功能、尺寸等方面,系统对比黄土高原淤地坝与国外check dam的差异。在此基础上,建议采用淤地坝汉语拼音“Yudiba dam”表达这类大量分布在黄土高原可在拦截泥沙、减少沟道侵蚀、增加耕地面积的水土保持工程措施,从而明确其与国外check dam的区分。
  • 摘要：为了揭示绿化废弃物堆肥(GWC)吸附土壤重金属和降低重金属生物有效性的效果和机理,采用水培模拟法研究GWC吸附镉离子效率及表征,以及不同质量浓度镉溶液对小白菜种子萌发的影响。结果表明:GWC对镉离子有明显的吸附作用,吸附效率为97.66%~98.91%;镉胁迫会降低小白菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,抑制小白菜幼苗生长。镉对芽生长具有“低促高抑”影响,在Cd5和Cd10处理下,小白菜芽长较空白对照分别增加28%和29%;但随着镉质量浓度增大,根长抑制率与芽长抑制率均显著增加(P地上部,转移系数随镉质量浓度升高呈下降趋势。GWC处理提高镉胁迫下小白菜种子的发芽指标,促进小白菜根和芽的生长,降低根和芽中的镉质量分数,显著缓解镉对小白菜种子萌发及幼苗生长的破坏和抑制作用。
  • 摘要：云南省建水县为典型的岩溶断陷盆地地貌,是我国喀斯特石漠化综合治理的重要类型区,对该地区土壤水分动态变化过程及其影响因素的揭示是水土保持和生态恢复工作的必要条件。收集云南建水县石漠化治理区2006年4月16日—2020年12月1日的逐日气象资料和轻度和中度2个石漠化区的土壤水分资料,分层建立BP(back propagation)神经网络土壤水分预测模型,并利用遗传算法对模型的权值和偏置进行优化。结果表明:1)经遗传算法优化后轻度石漠化区和中度石漠化区样地平均相对误差分别提升45%和63%,均方根误差分别提升3%和12%,R^(2)分别提升约27%和17%,但随着土层深度的增加,预测精度呈降低趋势;2)应用敏感性分析确定影响该地区土壤水分动态的主要气象因子为降水和气温,但随着土层深度增加,对气象因子的响应程度降低,遗传算法优化BP神经网络模型更适合对中度石漠化样地进行土壤水分预测。基于遗传算法优化的神经网络预测模型精度较高,能更好地实现该区域的预测。
  • 摘要：区域土壤侵蚀空间分布信息对生态修复和土地利用优化决策具有重要作用,但其分析计算的空间模型尚未成熟。引入深度学习方法,利用其计算能力强和拟合效果好的特点,建立土壤侵蚀与各因子之间的复杂联系,获取高精度的土壤侵蚀强度空间分布数据。在Jupyter Notebook平台下,构建UNet++和BP神经网络框架,优选激活函数、损失函数等超参数;以湖北省土壤侵蚀空间分布真实数据作为基准,利用ADAM优化函数和交叉熵损失函数,训练记录土壤侵蚀因子深层信息的神经元;通过遥感手段获取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地表覆盖、植被覆盖、坡度和地形起伏度等因子作为模型输入,通过多次卷积和转置卷积计算获取土壤侵蚀强度等级空间分布数据。对比分析表明:UNet++神经网络的总体精度达到95.7%,比BP神经网络高4.3%,并克服BP神经网络存在的“椒盐”现象;UNet++神经网络在各侵蚀强度中误差分布较均匀,未呈现明显的误差聚集现象,能较好地反映土壤侵蚀分布情况。
  • 摘要：1 《中国水土保持科学》是中国科学技术协会主管、中国水土保持学会主办的综合性学术刊物。2003年创刊,双月刊,公开发行。主编周心澄教授。2004年成为中国科技核心期刊,2011年入选中国科学引文数据库(CSCD),2015年入编《中文核心期刊要目总览》,2020年入选Scopus数据库。
  • 摘要：磁化率技术在土壤侵蚀领域的应用日趋增多,利用土壤磁化率变化可以有效地探究地表过程中土壤运移的规律。通过回顾分析近70年来有关土壤磁化率的研究成果,以自然土壤和人工磁性物质2种磁性载体,以及土壤侵蚀定性描述和定量评价2种量定标准为主线,系统地梳理土壤磁化率技术在土壤侵蚀领域的研究进展,旨在为土壤侵蚀新方法研究提供有依据。结果表明:1)研究从单一地区向全球发展,中国地区的研究比例不断增加;2)以自然土样磁性研究为基础,人工磁性示踪剂为实验条件下的研究提供新的载体,使实验场景中的土壤磁性可调可控;3)磁化率技术在土壤侵蚀领域的应用仍处于定性研究阶段,侧重于经验型的定量评价模型稳步发展。因此,基于土壤磁性的土壤侵蚀研究呈点源分布,尚处于发展阶段,定性研究多于定量研究,经验模型估算土壤侵蚀速率占主导,今后的研究应聚焦土壤侵蚀过程和机理的定量表达。
  • 摘要：土壤是陆地生态系统的重要组成部分,是全球碳循环过程中主要的储存库和交换库。土壤有机碳微小的变化都将进一步反馈于全球碳平衡和土壤有机质的保持。海拔是影响土壤有机碳库的重要因素之一,但相关研究存在诸多不确定性,尚缺乏一般性的认知,研究土壤有机碳库动态变化特征及其演变原因,对于科学认知未来土壤有机碳动态影响对土壤有机质固持、土壤团聚体结构稳定与水土保持效应均具有重要意义。因此,笔者主要综述我国东部地区不同海拔梯度土壤有机碳库及其组分、土壤矿化特征的研究进展,检索国内外有关海拔、土壤有机碳等文献,整理数据并归纳相关结论。结果表明:1)土壤有机碳含量与海拔呈现正相关(R^(2)=0.174,P<0.01),有机碳化学组分、土壤有机碳矿化程度的差异均与海拔的变化存在一定程度的相关性;在同一海拔条件下,上层土壤有机碳含量比下层土壤有机碳含量高;2)土壤有机碳矿化程度随海拔的升高而增加,同一海拔的不同土层中,土壤碳矿化速率随土层加深而递减;3)不同海拔条件下,土壤含水量、土壤微生物、土壤类型是影响土壤有机碳库的主要因素。结果将为科学认知海拔对土壤碳库的影响提供理论基础。
  • 摘要：土壤碳(C)和氮(N)含量在农田作物养分利用和循环中起着关键作用。土壤团聚体的C、N含量和稳定性是表征土壤结构、退化和稳定性的重要指标。姜-稻轮作和姜-菜轮作为水旱轮作和旱地轮作,具有不同的C、N保护机制。为探究不同轮作模式下农田土壤团聚体分布规律、稳定性和C、N含量的变化特征,寻求最优的轮作模式,以安徽省铜陵市姜-菜轮作和姜-稻轮作模式下的农田为研究对象,采集0~20 cm深度的土壤样品,测定不同粒级土壤团聚体的质量分数,并使用单因素方差分析土壤团聚体及C、N含量的差异性。通过土壤团聚体稳定性指标平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、大团聚体含量(DR_(0.25))和分形维数(D)来衡量土壤团聚体的稳定,并使用皮尔逊相关系数分析土壤团聚体和团聚体C、N与土壤稳定性指标的关系。结果表明:1)姜-菜轮作下姜季>0.053~0.25 mm微团聚体质量分数比菜季显著增加53%(P0.25~1.00 mm大团聚体质量分数比稻季显著增加约2倍(P1.00 mm大团聚体C、N含量分别显著降低39%与33%(P1.00 mm大团聚体C的贡献率显著高于姜-菜轮作24%(P0.25~1.00 mm大团聚体C、N贡献率分别显著低于姜-菜轮作32%与25%(P0.25~1.00 mm大团聚体质量分数显著正相关(P1.00 mm大团聚体含量显著正相关(P0.25 mm大团聚体C、N显著正相关(P<0.05)。相对于姜-菜轮作下的旱地轮作,水旱轮作下的姜-稻轮作模式可以持续改善土壤团聚体稳定性和维持高效的土壤C、N的养分利用,是实现铜陵市水土保持与养分协调利用的最优轮作模式,有利于维系白姜的可持续生产。
  • 摘要：《中国水土保持科学》是由中国科学技术协会主管,中国水土保持学会主办的综合性学术期刊。2003年创刊,双月刊,公开发行,2004年成为中国科技核心期刊,2011年入选中国科学引文数据库(CSCD),2015年入编《中文核心期刊要目总览》2014年版(即第七版),2018年保持在《中文核心期刊要目总览》2017年版(即第八版),2020年入选Scopus数据库。
  • 摘要：1《中国水土保持科学》是中国科学技术协会主管、中国水土保持学会主办的综合性学术刊物。2003年创刊,双月刊,公开发行。主编周心澄教授。2004年成为中国科技核心期刊,2011年入选中国科学引文数据库(CSCD),2015年入编《中文核心期刊要目总览》,2020年入选Scopus数据库。
  • 摘要：自2018年以来,水利部开展了覆盖全国的水土流失动态监测工作。截至目前,已获得3期全国范围内水土流失动态监测成果,并公开发布。在水力侵蚀地区,该项工作通过获取7个因子数据,采用中国土壤流失通用方程(CSLE)计算区域内当年土壤侵蚀强度,同时利用坡度、盖度、土壤侵蚀强度对各类信息进行分级统计。目前陕西省在开展本省省级监测区水土流失动态监测工作时所采用的地形因子(坡度、坡长)数据与1∶5万地形图在坡度分级上存在一定偏差,导致区域土壤侵蚀强度与部分统计成果存在异常。以西安市长安区为例,分别以SRTM1、NASADEM、ASTER GDEM较为常用的DEM数据源与1∶5万地形图在坡度分级上进行偏差分析,结果表明:SRTM1生成的坡度数据与1∶5万地形图数据偏差最低,且空间分布上明显优于NASADEM和GDEM数据,较真实地反映区域内地形信息。为保证水土流失动态监测工作中间成果的合理性,使其更能客观反映区域内水土流失情况,推荐将SRTM1数据作为陕西省省级动态监测基础地形数据参与侵蚀计算与统计。
  • 摘要：为探究九洲江流域水土流失现状及变化规律,在遥感和GIS技术的支持下,结合野外实地调查,采用定性和定量相结合的方法,对九洲江流域2019年土地利用、植被覆盖情况,以及水土流失分布特征、面积和强度进行提取和计算。结果表明:2019年九洲江流域土地利用类型以有林地和水田为主,2种土地利用类型分别占流域总面积的62.0%和11.5%;植被覆盖以高覆盖度园地、林地和高覆盖度草地为主,高覆盖度园地、林地占园地、林地面积的92.3%,高度盖度草地占草地面积的96.5%。与2018年度相比,土壤侵蚀程度降低,其中,2018年轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈土壤侵蚀地块中分别有78.7%、57.2%、47.1%、48.7%和48.6%转为微度侵蚀。研究结果对了解和掌握九洲江流域水土流失与生态环境状况,以及后期防治对策的制定提供了数据支撑。
  • 摘要：楚梯岗沟是位于芒康县境内金沙江右岸的一条泥石流沟,流域面积6.67 km^(2)。该沟水土流失严重、泥石流活动频繁,主要的坡面侵蚀物源和崩滑堆积物源都集中分布于流域的下游区域,极易发生堵溃现象;多年的泥石流活动在堆积区形成一个巨大的堆积扇,严重挤压金沙江。在实地调查的基础上,通过利用雨洪法和形态调查法计算泥石流的活动特征参数并分析其堵河概率。结果表明:楚梯岗沟泥石流属于黏性泥石流,近期暴发的泥石流规模为“50年一遇”,当暴发“百年一遇”规模以上泥石流时,有可能堵塞金沙江。根据调查结果得出:在持续发生的泥石流活动对河床不断挤压的条件下,将来可能会完全堵塞金沙江。基于楚梯岗沟泥石流的孕灾环境,提出“稳固+拦挡”的灾害防治方案,在关键物源区布置谷坊群,在流域下游布置拦沙坝,达到既可以控制泥石流的暴发规模、改善流域内水土流失现状,又缓解泥石流堵河风险的目的。
  • 摘要：开展土地利用时空变化研究,对把握土地资源调配方向,以及分析生态环境的影响程度具有重要意义。以山东省蒙阴县为研究区,基于动态度模型和地学信息图谱理论,探讨2009-2013年和2013-2018年2个时序单元土地利用时空变化特征和图谱变化原因。结果表明:1)10年间研究区土地利用结构以耕地和园地为主,占土地总面积大于56%,其次为林地;土地利用变化速率差异明显,10年间土地利用数量减少速率表现为草地>林地>耕地,增加速率为建设用地>交通用地>水域>园地。2)2个时序单元中,主要图谱单元类型、数量和面积均存在显著差异。2009-2013年图谱特征主要为林地和耕地互换、耕地转变为建设用地,占变化面积的71.01%;空间上林地→耕地、耕地→建设用地最为显著,林地衰减,建设用地扩张。2013-2018年图谱特征主要为建设用地对耕地的占用与补充、耕地转化为林地以及建设用地对草地的占用,累计转化比率59.80%。空间上耕地→建设用地、耕地→林地最显著,耕地萎缩明显,建设用地进一步扩张。3)研究区耕地利用变化模式以前期变化型和后期变化型为主,占其变化模式的95.98%;林地变化模式主要为前期变化型,占74.01%。
  • 摘要：为探讨稀土尾矿区人工培育苔藓的可行性及其关键影响因素,选择赣南典型的稀土尾矿,通过室内苔藓培育实验,研究土壤含水量和光照强度对稀土尾矿区苔藓生长发育的影响及其快速培育的可行性。结果表明:1)毛口藓(Trichostomum brachydontium)、卷叶毛口藓(Trichostomum involutum)、扭叶丛本藓(Anoectangium stracheyanum)、纤枝短月藓(Brachymenium exile)等苔藓植物种在稀土尾矿植被恢复过程中具有良好的适应性;2)土壤含水量和光照强度对稀土尾矿苔藓植物的覆盖度、植株密度及生物量的变化有显著影响。土壤水分含量是苔藓植物生长发育的最主要影响因素,接种后保持近地表土壤湿润是人工培育成功的关键;3)在稀土尾矿培育苔藓植物的最佳条件组合是地表土壤水分含量28%~30%+光照强度5900 lx,苔藓覆盖度在培育50 d后超过60%,在70 d达到100%;低水分(5%~8%)条件下,各光照强度苔藓植物均无法正常生长发育。综上,苔藓植物可作为稀土尾矿矿区生态修复的物种。
  • 摘要：为探明外源钙(Ca^(2+))对番茄抗旱性的调节作用机制,选取干旱地区荒漠土为供试土壤,以番茄品种“粉保利”为研究对象,探讨不同程度亏缺灌溉(90%FC、60%FC和30%FC,FC为田间持水量)及不同质量分数Ca^(2+)补充(0、50和100 mg/kg)对土壤肥力指标、设施番茄生长及生理特性的影响。结果表明:亏缺灌溉下土壤中总盐、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于常规灌溉。亏缺灌溉抑制了番茄幼苗的生长,显著降低番茄幼苗的含水量、干物量、总根长和根表面积,提高了过氧化氢酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量。在轻度亏缺灌溉下,叶面补充50 mg/kg Ca^(2+)提高番茄叶片气孔开度、增加叶肉细胞中淀粉粒数量和提高叶片中超氧化物歧化酶活性。在重度亏缺灌溉下,叶肉细胞结构破坏严重,叶绿体被膜解体,基质片层松散,Ca^(2+)补充对气孔调节和叶绿体结构无显著影响。生产中可通过叶面喷施50 mg/kg Ca^(2+)缓解荒漠土轻度干旱胁迫对设施番茄幼苗生长的抑制。
  • 摘要：红壤区是中国水土流失最严重的地区之一。研究外力对红壤坡面侵蚀的影响对土地管理和农业发展具有重要意义。基于南方红壤区江西省泰和县老虎山小流域综合观测站2018-2020年坡面径流场观测数据,采用相关分析和回归分析等方法,研究红壤坡地产流产沙及其与降雨、土地利用的关系。结果表明:径流小区产流产沙主要集中在6月和7月,6-7月径流深和土壤流失量超过全年的60%,实验站采用的园林草地能减少产流量20.60%~83.99%,减少产沙量58.48%~99.53%。相比裸地,园林草地降雨对坡面地表的产流产沙能力降低是水土流失减少的主要原因。
  • 摘要：地表植被覆盖对于土壤侵蚀的抑制作用广为人知。许多研究证实在降水、土壤、地形等环境因素一定的情况下,植被覆盖度与水土流失量具有显著的负相关关系。分析研究山区植被覆盖动态变化及其驱动因素对区域水土保持、水土流失治理成效评价及国土空间规划等意义重大。笔者利用MOD13Q1数据,采用像元二分、一元线性回归方程、变异系数、叠加分析等方法,系统地分析2001-2020年间云南省文山州植被覆盖时空演变特征及其驱动因素。结果表明:1)研究区近20 a年均植被覆盖度呈逐年波动上升趋势,且植被覆盖度>80%的极高植被覆盖度区域面积明显增加;2)植被覆盖度改善和显著改善区面积(84.51%)明显大于退化和显著退化区面积(6.47%);约80.98%的区域植被覆盖度变化较为稳定,仅0.50%的区域变异性较强且分布零散;文山州71.14%的区域平均Hurst指数<0.5,未来一段时间内植被覆盖会有一定程度的减少;3)通过叠加分析可知,耕地、林地和人造地表面积的转化率分别为38.14%、35.01%和27.67%,是引起植被覆盖度变化的最重要因素。总体而言,文山州植被覆盖状况较好,过去20 a生态文明建设取得了显著成效。
  • 摘要：为了研究小流域不同时间尺度下径流泥沙关系和影响因素,基于刘家沟小流域2006-2020年降雨、径流、泥沙状况,结合Mann-Kendall秩相关检验,分析径流量及输沙量趋势变化。结果表明:1)小流域年均径流量、输沙量和洪峰流量分别为58.20万m^(3)、206.00 t和12.49 m^(3)/s,年输沙量变异系数151.92%,远大于年径流量变异系数42.50%,年内径流量与输沙量主要集中在5-9月,均占全年的85%左右;2)小流域径流量与输沙量突变点均在2006-2007年开始突变,输沙量的突变点比径流量多,小流域径流量显著突变点发生在2018年,输沙量突变点主要发生在2006、2012和2020年;3)小流域年降雨量对径流量影响较大(决定系数0.7454),对年输沙量的影响较小(决定系数0.3658),年径流量、输沙量与降雨量均呈正相关关系,表明监测数据质量良好。
  • 摘要：水土流失监测是国家水土保持规划和部署的基础。目前我国已建立起较为完善的水土流失监测网络。针对我国水土流失监测中遇到的普适性问题,以河北崇陵观测站为代表,提出相应对策。1)径流小区:径流泥沙自动观测仪量程有限制,建议布设水沙观测复合设备;自动设备精密度高,受野外环境影响大,建议安装报警装置,人工及时处理设备故障;自动设备专业性强,后期自主维护难,探索设备模块化组装,便于后期自主维护;自动设备数据量大,整编数据任务重,管理部门可统一要求,规范厂家数据库,减小数据整理量。2)小流域:控制站观测设施单一、量程范围窄,建议结合实际,布设复合堰;观测设施依据标准不统一、建设不规范,管理部门可统一设计标准、建设规范;控制站水沙自动观测协同难,建议多点观测,增设多探头自动监测设备。
  • 摘要：为了研究坡度对紫色土坡耕地产流产沙特征的影响,基于2014-2017年5个不同坡度径流小区的典型次降雨条件下产流产沙数据,结合降雨、种植制度、田间管理和作物覆盖度变化,分析紫色土坡耕地的产流产沙变化特征。研究表明:1)坡耕地径流深与坡度总体呈正相关关系,径流深增加幅度随坡度增大逐渐减缓,当坡度从5°增大到10°时,径流深增幅在66.56%~1327.27%之间,从10°增加到20°则径流深增幅在2.55%~300.00%之间,最大产流坡度主要为20°,最小产流坡度主要为5°;2)产沙量随坡度增大总体呈增加趋势,当超过20°后,产沙量开始减小;最大产沙量坡度为20°,最小产沙量坡度为5°,这主要因为坡度超过20°后,坡度增大同时导致雨滴击溅侵蚀力减弱,产沙量随坡度的增大而减少;3)采用合理的种植制度可提高坡耕地作物覆盖度、增强农作物根系固土能力,通过加强对降雨截留、减缓径流和提高入渗等多种途径有效降低坡耕地径流量和产沙量。
  • 摘要：以黑龙江省克山县粮食沟小流域径流观测场6种水土保持措施为研究对象,分析各典型坡度下不同水土保持措施对黑土坡耕地产流产沙、产流产沙减少率的影响,及不同坡度条件下,相同耕作措施对黑土坡耕地产流产沙的影响。结果表明:3°坡等高耕作措施比顺坡垄作、裸地相比径流量减少率分别为95.34%和96.35%;土壤流失量分别减少95.49%和97.42%;5°坡地埂植物带措施与顺坡垄作、裸地相比径流量减少率分别为86.74%和89.49%;土壤流失量分别减少93.04%和96.34%。8°坡水平梯田与顺坡垄作、裸地相比径流量减少率分别为55.63%和72.57%;土壤流失量分别减少47.71%和85.00%。3°、5°、8°坡度顺坡垄作小区与裸地小区相比径流量减少率分别为18.3%、21.7%和38.2%;土壤流失量减少率分别为42.9%、47.5%和63.9%。表明自然降雨条件下,等高耕作、地埂植物带及水平梯田水土保持措施的布设,显著减少了产流次数,降低了径流量。
  • 摘要：为解决输电线路塔基施工余土改良及其植物生长的问题,利于输变电建设工程的水土保持验收,采用室内双因素梯度试验,开展保水剂及有机肥混合施用对余土的原位改良和植物生长试验,采用主成分分析土壤改良和植物生长效果。结果表明:输电线路塔基施工余土不改良对照,植物种子发芽困难;土壤改良效果较好的处理为每5 kg余土分别添加“50 g保水剂+100 g有机肥”“25 g保水剂+150 g有机肥”和“50 g保水剂+150 g有机肥”试验组;野外试验通过对比植物出苗率及植被覆盖率变化,证实添加“保水剂50 g和有机肥100 g”的土壤改良和植物生长效果最佳。
  • 摘要：为深入了解宁夏黄土丘陵沟壑区降雨和降雨侵蚀力的特点和规律,基于宁夏黄土丘陵沟壑区第二副区王洼小流域35 a间1207次降雨的过程观测资料,采用统计学方法研究次降雨侵蚀力、24个半月降雨侵蚀力年内分布特征及3种日侵蚀力模型在该区域的适用性。结果表明:1)王洼小流域降雨整体以小雨强降雨事件为主,<10 mm的次降雨事件占70.51%,≥50 mm的次降雨事件仅占1.49%;2)年侵蚀力主要是由大降雨事件贡献,次降雨量≥25 mm的侵蚀力占总侵蚀力值的67.00%;3)侵蚀力具有明显的年内集中分配特征,第12~16个半月侵蚀力占年侵蚀力值的83.51%,第15个半月侵蚀力年内最高,占年侵蚀力的31.68%,是潜在水土流失较大的时段。该阶段的地表扰动活动宜进一步加强水土保持措施的落实,减少水土流失的发生;4)在开展侵蚀力计算时,优先推荐在降雨过程资料基础上的EI_(30)计算;在缺少降雨过程资料时,冷暖季模型在年侵蚀力和半月侵蚀力预测的效果更佳。研究结果可为区域水土流失防治提供科学参考。
  • 摘要：为探究60年来淮河流域多维时空尺度上的干湿特征,量化过渡期气候区干湿气候对全球变化的响应差异,以淮河流域27个站点1959-2018年的逐月气象数据为基础,引入云模型开展研究区干湿格局的量化描述。结果表明:1)研究区干湿指数均值为0.882,表现为“五峰五谷”的波动上升趋势,上升速率为0.0004/a,干湿指数云特征表明60年来整体离散度较低,随机性、模糊性较小;2)不同季节干湿指数年际变化,呈现出夏季﹥秋季﹥春季﹥冬季的特征,呈现春秋季下降、夏冬上升的格局,且四季干湿指数分布不均匀性、不稳定性高,春季变幅最稳定,夏冬次之,秋季是降幅最大的时段;3)在空间尺度上,淮河流域干湿分布格局与降水分布相似,变率由北向南增大,除东北部外其他站点趋于变湿,相较于干湿指数的时间分布,干湿指数在空间分布上都较为离散、不均匀。淮河流域干湿格局表现为较大的时空差异,基于云模型对干湿指数的量化描述可作为干湿格局描述的重要辅助手段。
  • 摘要：粤西山丘区水土流失分布广泛且潜在危险程度较大,水土流失成因复杂多样。为实施差别化水土流失防治方略,有针对性地布设防治措施,明确小流域水土保持总体布局、重点治理任务安排,选取粤西高州市均墟河小流域为研究对象,研究其水土流失动态变化特征并提出相关水土流失防治措施;采用2017和2021年国产高分辨率卫星遥感影像,利用GIS和RS技术,基于修正的适用于粤西山丘区的RCSLE模型,分别计算2017和2021年小流域水土流失现状数据,并基于流域内平均土壤侵蚀模数和高强度侵蚀结构指数,确定水土流失落地图斑,对小流域水土流失动态变化进行分析和评价。结果表明:1)2017和2021年流域内水土流失面积分别为55.72和31.75 km^(2),面积减少23.97 km^(2)、减少率约43.02%,流域内坡耕地侵蚀和自然侵蚀强度及面积均有不同程度的减轻或减少,但各种类型的侵蚀仍广泛存在,亟需针对流域水土流失特点,采取分区防治方略,治理流域水土流失;2)通过分析小流域2期水土流失现状、类型及空间分布等特点,结合区域国土空间规划,将小流域划分为生态保护区、治理开发区和重点整治区3个类型区进行分区防治,并提出加大预防力度、促进自然生态修复,开展水土流失动态监测、精准化治理,以及推进坡耕地治理、高质量防治水土流失等防治方略。研究成果可为粤西山丘区小流域水土流失综合治理提供数据和技术支撑。
  • 摘要：为探究不同土壤类型的土壤水分特征曲线测定差异,采用离心机和压力板仪测定黑土、黄绵土、红壤、紫色土、褐土0~15300 cm吸力范围的土壤水分特征曲线,对比2种测定方法的结果差异并分析其原因。结果表明:在低吸力段,离心机测定的5种土壤的含水率低于压力板仪,在高吸力段则相反;黑土、黄绵土、褐土和紫色土在高吸力段2种方法的测定具有极显著差异(P<0.01);红壤低吸力段的测定差异显著(P<0.05),高吸力段2种方法测定的含水率十分接近。土壤质地、孔隙分布是影响不同土壤类型2种方法测定差异的主要原因:对于砂粒含量高的土壤类型,离心机测定过程中体积压缩明显导致测定结果不精确;对于黏粒、粉粒含量较高的土壤类型,离心机法相对更为适用。

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