基于CA-Markov模型的植物篱坡面土壤侵蚀状况的动态模拟研究

基于3个种植植物篱的试验小区和2个对照小区在3次降雨条件下的土壤侵蚀状况,将降水、坡度坡长、植物覆盖类型、土壤可蚀性K值作为影响因子输入,利用Markov模型和CA相结合的方法分别对5个小区的水土流失情况进行了模拟预测,并对结果以及引起误差的原因进行了分析.观测和模拟的结果表明,植物篱可以显著地减少坡面土壤流失量,并且不同植物篱作用不同,香根草的水土保持作用优于新银合欢,同时香根草在10°小区的作用大于它在15°小区的作用.     

植物篱水保功能与种植模式的研究进展

随着我国水土流失的日趋严重,植物篱技术已成为一项符合可持续发展原则的水土流失综合治理措施.植物篱种植模式对改善土壤物理性质、提高土壤养分、减小坡耕地水土流失、防止土壤退化、促进农作物生长、增加作物产量、提供饲料、薪柴等方面具有良好的作用和效果.对植物篱的定义、种类、种植模式以及篱笆植物的选择进行概述,对目前坡耕地植物篱认识上的问题及需要深入开展的工作进行了讨论,以促进我国植物篱技术和坡耕地整治的研究与发展.     

建昌县坡耕地水土保持措施的空间配置研究

根据建昌县坡耕地治理现状及其存在的问题,探究了坡度对农田耕作、工程治理、水保林草等方面的影响,结合坡度对坡耕地的土壤侵蚀特征,合理配置不同坡度的水保措施。研究表明:针对坡度低于5°的浅丘地及平地,合理配置以植物篱与水平梯田为辅、以传统耕作方式为主的水保措施;采取种植作物、修建水平梯田等措施治理缓、中坡坡耕地,陡坡坡耕地实行植物篱水保措施;对于坡度超过25°的坡耕地应实施植树、植草措施,禁止耕地。     

浅析响水县盐碱地水土保持措施体系构建难点与对策

本文介绍了响水县盐碱地土壤基本特点,分析了影响植物种植和生长的不利因素、水土保持措施体系构建的难点;结合当地盐碱地改良经验,提出了土壤改良、人工排盐、地形处理、土地整治、因地制宜,合理选择与配置植物、适当提高种植密度,采取复合种植模式等对策,为当地盐碱地的水土保持工作提供参考。     

植物固结地埂的水土保持功能探析

单一植物篱能较为有效地减少山区坡耕地水土流失,但因其影响作物生长、妨碍田间作业、经济效益低下等原因,在山区推广遇到阻力。传统的坡耕地植物固结地埂是一种良好的水土保持措施, 弥补了单一植物篱的不足,在山区农民群众中得到高度认同,易于推广。分析了单一植物篱存在的技术问题和植物固结地埂的结构与功能,指出传统的植物固结地埂应该得到更多学者和决策者的关注,并加以推广应用。     

田面微地形对滴灌灌水均匀度影响的试验

以试验小区内镶贴条式滴灌带为研究对象,测定不同田面微地形、系统工作压力下滴头在各测点的流量分布,计算出各种条件下的灌水均匀度,分析了不同系统工作压力下,田面微地形对滴灌灌水均匀度的影响.结果表明:系统工作压力越大,田面微地形对灌水均匀度的影响越小;压力越小,灌水均匀度受田面微地形影响越大.在比较平缓的微地形条件下,降低系统工作压力,滴灌灌水均匀度并没有显著减小.     

基于辽宁省坡耕地水土保持措施的空间配置研究

本文分析了辽宁省坡耕地治理存在的主要问题,坡耕地的侵蚀程度受坡度影响较大,从耕作、工程、水保林草方面研究了坡度对水土保持措施的影响,提出坡度大小对水土保持措施选择的影响。结果表明:对于不大于5°的平地及浅丘地应以传统耕作方式为主,水平梯田、植物篱等水保措施作为辅助措施;对于缓、中坡坡耕地,建议修建水平梯田,种植作物为辅;对于陡坡坡耕地,建议只采用植物篱;对于25°以上的坡耕地必须停止耕地,应植树、植草。     

丹水河治理工程水土流失防治建设与管理

近年来丹水河主要采取工程措施、植物措施等为主的水土流失防治措施,采取经济林和农田林网等综合措施,大力兴建农田水利工程,农田耕作利用田坎、地边埂拦截泥沙,以减少水土流失量,在河道两岸、堤防边坡、村庄道路四周植树、种草以增加植被覆盖率,有效地控制了水土流失,改善生态环境,促进了区域经济发展。     

通用土壤流失方程在福山流域的应用

在介绍美国通用土壤流失方程各项因子概念及计算方法基础上,以福山流域不同地形组合区的降雨径流和泥沙等试验资料,对通用土壤流失方程进行了应用论证。     

黄河中游水土保持措施对径流的影响分析

分析了黄河中游小流域水土保持对干支流汛期、非汛期径流的影响,得出水土保持措施对径流具有减水作用,但主要表现为削洪作用,对枯水期的减水作用较小,减水效应在干流不如支流显著.同时分析了高河床的渗漏量变化,说明水土流失带来的泥沙淤积会减少河床径流.因此只有采取水土保持措施,才能达到根治黄河水荒和洪灾的目的.     

赣南红壤坡面不同措施径流泥沙及氮磷污染输出试验研究

选择赣南于都县左马小流域的典型红壤坡面,通过在研究区布设标准径流小区,进行了不同措施径流泥沙及氮磷污染输出的试验研究。通过径流小区的试验观测分析表明:水保林+水平竹节沟式综合水保措施实施初期,平均减流和减沙效果达到近73%,以植被增加地表覆盖度,以水平竹节沟坡面水保工程截短坡长,分段拦蓄径流泥沙,可实现保水保土目的;经果林+坡面工程或绿篱是坡地经济果业开发保持水土的重要措施,工程措施在初期发挥作用较绿篱更大;氮磷等面源污染随水土流失从坡面输出,试验区不同措施氮素输出多以径流携带为主,磷素输出均以泥沙携带为主;经果林+工程措施对径流携带氮磷拦截率较高,水保林+工程措施对泥沙携带氮磷的拦截率较高,都在75%以上。     

泾河流域水土保持措施减水减沙作用分析

采用“水保法”对泾河流域自70年代以来水土保持保持的减水减沙作用进行了分析研究。在研究过程中,根据泾河流域各县1989年土地详查资料和1996年土地变更调查资料,核实了泾河流域水土保持措施的保存面积。坡面措施减洪减沙作用计算方法自成体系,在小区坡面措施减洪指标推到流域的过程中,消除了小区与流域存在的时段、点面和地区三方面差异;流域坡面措施减少量的计算注重了坡面与沟道、洪水与泥沙的有机联系。计算结果表明：1970－1996年,泾河流域年均综合减水6.537亿m^3、减沙0.475亿t。     

高庄水库清淤对水质提升的影响

为提升高庄水库水质,同时提高水库防洪和调蓄能力,对高庄水库实施了水库生态清淤工程,并分析水库底泥及水库清淤前后水质监测数据。结果表明：高庄水库清淤前水质有下降趋势,断面等级的主要控制因素主要是总磷含量、高锰酸盐指数和氨氮含量;底泥中的总氮含量主要来源于干物质,土壤综合污染程度不高,表现为尚清洁;底泥重金属具有同源性,表明其污染来源相同;清淤后水库水质断面等级提高明显,可降低水体中高锰酸盐指数和总磷含量,但作用不如降低氨氮含量明显;不同水期水质污染因子含量存在差异,主要表现为高锰酸盐指数汛期略高于非汛期,氨氮含量汛期低于非汛期,总磷含量汛期高于非汛期;为提高水库清淤效益,建议本次清淤10 年后开展新一轮的清淤疏浚。     

农业小流域土地利用格局变化对氮素输出的影响——以丹江口库区胡家山小流域为例

流域土地利用格局对农业非点源污染氮素输出具有重要的影响。以丹江口库区胡家山小流域为研究对象,分析2008～2016年土地利用类型变化对流域总氮输出的影响,以期为丹江口库区生态清洁小流域建设提供参考。结果表明:2008～2016年,流域出口处总氮年平均浓度从5. 13±4. 2 mg/L降低为2. 06±0. 62mg/L;总氮输出负荷由49 025 kg/a降低至21 578 kg/a,总氮输出负荷减少56. 0%。对比分析流域生态治理工程实施情况,发现坡改梯、退耕还林等水土保持治理与植被恢复措施在有效控制水土流失的同时,还在减少流域氮素输出中发挥了重要作用。经相关分析,流域内林地、耕地、居民地的空间分布格局对流域氮素输出均有影响,其中100 m河岸带范围为流域总氮负荷输出的主要区域。有效控制胡家山小流域100 m河岸带尺度的氮素流失,可显著降低流域总氮输出负荷。     

河南省黄河流域多沙粗沙区水土流失及其防治对策

在分析了河南省黄河流域多沙粗沙区的水土流失现状、危害之后，着重分析了造成水土流失的主要原因，指出当前人不合理活动是造成水土流失发生和发生的主要原因。根据自然状况、水土流失特点和当地近年来水土保持流域治理的经验，提出了土石山区和黄土丘陵区两种类型区的防治地策和治理措施。     

河龙区间近期人类活动减水减沙贡献率分析

分析了河龙区间1997—2006年人类活动对减水减沙的贡献率,探讨了不同流域减沙效益与流域面积的尺度关系。结果表明:①河龙区间近期坡面措施减水减沙贡献率分别为30.2%和54.5%,淤地坝减水减沙贡献率分别为18.0%和27.8%,水利措施减水减沙贡献率分别为46.3%和20.9%,人为新增水土流失减水减沙贡献率分别为-1.8%和-9.7%,封禁治理减水减沙贡献率分别为1.1%和2.2%。②河龙区间近期水利措施减水贡献率最大且不同年代变化不大,坡面措施减沙贡献率最大且上升趋势明显,淤地坝减水减沙贡献率下降趋势明显。水保措施减沙贡献率普遍大于减水贡献率。近期河龙区间水土保持减水减沙的措施主体和构成发生重大变化,林地减水减沙贡献率最大。③随着流域尺度的增大,河龙区间水利水保综合治理的减沙效益呈减小趋势。     

保护性耕作对黑土区坡耕地水土流失防治效应影响研究

采用室内实验分析与野外试验监测相结合的方法 ,对研究区不同保护性耕作措施下坡耕地土壤含水量、水土流失量、养分含量及作物产量进行了分析,研究了保护性耕作对黑土区坡耕地水土流失防治效应的影响。结果表明：（1）与对照处理相比较,留茬、轮作及秸秆覆盖措施处理产流次数分别减少3次、5次和6次,年径流量分别降低15.6%、29.9%和46.9%;（2）在拔节期、开花期及收获期,不同土层土壤含水量的大小为秸秆覆盖〉轮作〉留茬〉对照;（3）与对照处理相比,留茬、轮作及秸秆覆盖措施处理产泥沙次数分别减少4次、5次和6次,年产生泥沙量分别减少94.4%、95.5%和97.7%;（4）与对照处理相比,保护性耕作措施对土壤有机质、全氮及全钾含量产生的影响作用大于对全磷的影响,轮作方式对土壤有机质和全氮含量增加促进作用最强,效果最佳;（5）对照小区相比,留茬、轮作及秸秆覆盖措施处理玉米作物产量分别提高5.03%,8.39%和9.48%。     

黄土丘陵沟壑区坡面水保措施及植被对流域尺度水沙关系的影响

根据黄土高原高含沙水流的特点，认为次暴雨的产沙模数和径流深可用线性正比关系式来表示，关系式中比例系数表示流域单位径流深的输沙能力、次暴雨过程中流量超过临界值后的稳定含沙量以及流域历次洪水的平均含沙量。在此模型基础上，以黄土丘陵沟壑区的王家沟的两个毗邻地貌相似的两条沟为研究区，其中一条沟为经治理而另一条则未治理。探讨各种坡面水土保持措施及植被对流域水沙关系的影响。结果表明，治理流域和非治理流域具有相同的水沙关系，被治理沟的植被等坡面措施在流域尺度上仅通过减水来减沙。这主要是因为植被等坡面措施不能显著改变沟道的输沙能力，且由于植被不能很好地控制沟谷侵蚀和重力侵蚀，使得水流进入沟道后又会获取充足的泥沙补充，达到和治理前相同的径流输沙能力。因此可以认为，在仅有植被和其它坡面治理措施的情况下，治理流域的减沙率可用减水率来估计。本文的实际计算表明，在多年平均尺度、年际尺度和次暴雨尺度这一方法都有较好的精度。     

国际泥沙计划案例研究综述

在全球变化等多种因素的影响下,许多流域的泥沙问题严重,泥沙管理的重要性日益突出。通过对联合国教科文组织国际泥沙计划所开展的案例研究进行综述,认识到自然地理特征、社会经济条件、水利工程建设对流域产沙、输沙和水资源利用有重要影响。土壤侵蚀加速、水库淤积、下游输沙量减少和生态平衡破坏是目前全球各大流域面临的主要问题。综合各项案例,研究泥沙管理技术,提出流域综合泥沙管理的策略,包括水库淤积管理、推移质泥沙管理、土地管理和水土保持等技术手段,以及法律、行政和组织措施。     

紫色土丘陵区典型生态-水文单元径流与氮磷输移特征

通过对紫色土丘陵区典型农业-集镇-林地复合型小流域3次降雨-径流全过程的连续监测，测定径流过程中泥沙含量和不同形态氮磷浓度，以期认识典型农村生态-水文单元降雨径流过程中氮磷迁移规律。结果表明：降雨-径流过程中悬浮泥沙的流失主要集中在径流前期，其峰值出现在雨强最大时；集镇径流污染的影响主要表现在径流前期，是径流前期铵态氮偏高的主因；降雨-径流过程中，颗粒态氮与可溶态氮比（PN/DN）、颗粒态磷与可溶态磷比（PP/DP）的峰值均出现在雨强较大时：其中PN/DN多小于1，而PP/DP范围为1.1~30.2，说明氮素流失主要通过可溶态的方式，而磷的迁移以颗粒态磷为主。因此在紫色丘陵区建议利用湿地植物与沉砂池等综合措施控制土壤侵蚀和非点源污染以保护当地生态环境安全。