华南红壤区坡面产流产沙对植被的响应

植被对坡面水蚀具有重要影响,其减水、减沙效益广受关注。以广东省五华县源坑水小流域2011—2014年的径流小区次降雨水沙观测数据为基础,分别在次降雨、月、年及不同降雨区间讨论植物类型差异、月际植被盖度变化、年际植物生长及不同次降雨量对坡面产流、产沙的影响。研究结果表明:(1)在次降雨尺度,植物小区平均减沙效益、减水效益分别为24.77%、12.95%,其减沙效益大于减水效益;(2)在各降雨区间,相较于裸土小区,桉树、松树和糖蜜草小区分别在次降雨量为20~30 mm、20~40 mm和20~50 mm的降雨区间具有较为显著的减沙效益。松树和糖蜜草在次降雨量为10~50 mm的降雨区间均具有显著的减水效益。但在次降雨量50mm的降雨区间植物的减沙、减水效益均不显著。(3)在月尺度上,各径流小区产流、产沙量均无显著差异。但由于月际植被盖度的变化,不同月份植物减沙效益数值顺序存在一定变化,但植物减水效益数值顺序较为稳定均呈现为糖蜜草松树桉树。(4)在年尺度上,桉树,松树和糖蜜草的减沙、减水效益区间分别为7.00%~38.66%、2.98%~8.76%,7.74%~37.30%、6.67%~19.67%和8.35%~45.33%、10.00%~23.36%。各径流小区年均次降雨产流、产沙数值顺序均呈现裸土小区桉树小区松树小区糖蜜草小区。各植物小区的减水效益与减沙效益相一致,表明相较于植物通过改变水沙关系减沙而言,植物主要是通过减水来减沙。     

不同植被措施下红壤坡地径流产沙对天然降雨的响应

通过分析气象观测站收集的年内各降雨特征参数,研究了野外植被覆盖及敷盖措施相对于裸露小区的径流产沙特性对天然降雨的响应,分析了植被措施的减水减沙效益。结果表明:(1)裸露小区、植被敷盖小区、植被覆盖小区有效降雨次数随月份变化峰值出现在4~5月,占全年降雨总场次比例分别为31.1%、25.3%和20.1%;降雨量在4~5月及7~8月出现两次峰值,分别占全年降雨量的比例为63.2%、66.4%和70.5%。降雨强度的峰值均出现在7月,是其他月份的1.1~6.5倍。(2)植被敷盖和覆盖小区年内平均地表径流量较裸露小区分别减少91.4%和95.8%,年内平均侵蚀量均减少99.9%。覆盖小区较敷盖小区的减流减沙效果更显著。(3)裸露小区、植被敷盖和覆盖小区总径流系数分别为77.5%、87.4%和81.1%。径流量、侵蚀量均与降雨量呈显著相关性。     

我国流域侵蚀产沙的地带性特征初探

本文从分析不同自然带影响侵蚀产沙的各项地带性因子的组合关系入手，从宏观上对我国流域侵蚀产沙的地带性分布特征进行了研究，得到了我国流域产沙模数随纬度和经度变化的曲线，并对其形成机理进行了解释．     

燕山地区流域侵蚀产沙与流域地质地貌的初步研究

本文运用地貌学方法研究了燕山地区流域侵蚀产沙与流域形态和岩性的关系.结果表明,流域的侵蚀产沙与流域形态有着较好的关系,岩性对流域产沙起着明显的控制作用.利用流域产沙量与流域面积的关系,估算了燕山地区不同岩性流域的侵蚀模数和泥沙输移比.所得结果对于燕山地区侵蚀强度分级的研究,具有重要意义.     

松华坝流域植被覆盖度变化对区域径流量的驱动响应关系

为揭示植被覆盖度变化对松华坝流域径流量的影响和驱动响应关系,采用遥感影像解译,以植被指数NDVI和植被覆盖度Fc为指标,分析植被覆盖度对流域径流总量、径流年内及年际变化和径流系数的影响。结果表明,植被覆盖度对流域径流总量几乎没有影响,但对径流的年内及年际变化呈负相关影响;在降雨量级800～1070mm时,对径流系数呈负相关影响,年降雨量小于800mm或大于1070mm时,植被覆盖度对径流系数几乎无影响。研究成果可为当地的流域治理规划及水源保护提供参考。     

鄱阳湖流域降雨量及降雨侵蚀力时空分布特征

水土流失是鄱阳湖流域严重的生态环境问题之一,为了给鄱阳湖流域土壤侵蚀的监测、评估、预测与控制等提供技术支撑,基于流域内均匀分布的15个气象站1961—2014年逐日降雨量数据,分析鄱阳湖流域降雨侵蚀力时空分布与演变特征。结果表明:鄱阳湖流域多年平均降雨侵蚀力为9 537.9 MJ·mm/(hm~2·h),其时空分布不均,时间上主要集中在夏季,空间分布呈现从西南向东北递增的趋势;降雨侵蚀力和降雨量年内分配均呈单峰型,峰值均出现在6月,汛期(4—9月)降雨量、降雨侵蚀力占全年的比例分别为62.4%、71.7%,降雨侵蚀力年内分配较降雨量更加不均匀。     

分布式侵蚀产沙模型在流域减水减沙效益评价中的应用

采用分布式侵蚀产沙模型,以陕西省黑草河小流域为例,对多种水土保持措施和不同土地利用方式条件下流域的径流输沙过程进行数值模拟计算,并通过对比评价了不同水土保持措施和土地利用方式的减水减沙效益,为流域内配置水土保持措施和优化流域管理提供了科学依据和技术支撑.     

岔巴沟流域植被变化特征及其对水沙的影响

基于30 m×30 m分辨率陆地卫星(Landsat)遥感数据分析1987—2018年岔巴沟流域植被覆盖度的时空演变特征并生成流域土壤面蚀等级图,分析其对流域产流产沙的影响。结果表明:岔巴沟流域植被覆盖度整体呈现快速增长趋势,从1987年的24.7%增加至2018年的53.1%;流域植被覆盖度构成发生很大转变,2002年以后中、高覆盖度区域比例大幅上升,增长主要集中在丘陵沟壑地区;随着植被覆盖度的增长,流域产流产沙呈现减少趋势,地表面蚀有所减少,植被对产沙影响大于对产流影响。     

泾河流域来沙系数变化与响应分析

对泾河流域水沙搭配关系、来沙系数及其变化、来沙系数与降雨之间关系、来沙系数与水利水土保持措施年均减沙效益之间关系及其响应等进行了分析.结果表明:泾河张家山水文站年最大洪水的水沙搭配关系为高含沙水流;进入20世纪90年代以后,全流域的水沙搭配关系更不协调.流域3个主要水文站自1988年以来年平均来沙系数均有明显增大的趋势;流域最大洪峰来沙系数和最大日平均来沙系数均与流域最大1日降雨量呈反比例幂函数变化关系;来沙系数随着降雨的增大而减小.流域治理后年均减沙效益和年平均来沙系数关系具有明显的分区规律;两个区单位减沙效益的年平均来沙系数几乎相等;年平均来沙系数对流域水土保持综合治理的响应非常明显.但流域水土保持综合治理对单位减沙效益的年平均来沙系数影响不大.     

基于137Cs技术的侵蚀产沙对土地利用变化响应——以三峡库区斑竹林小流域为例

小流域是三峡库区入库泥沙的策源地,研究其侵蚀产沙状况对正确预测三峡水库来沙变化趋势非常重要。以三峡库区典型农业小流域--斑竹林小流域为研究对象,通过¹³⁷Cs示踪技术,研究了土地利用变化对流域侵蚀产沙空间分布的影响。结果表明：旱地退耕的其他林地和水田改的旱地的侵蚀堆积情况与土地利用变化前相差不大;在土地利用变化后的短期内,该流域侵蚀产沙变化较小,旱地是流域主要的侵蚀产沙源地,水田是淤积区。     

香溪河流域降雨产沙分形关系及前期有效降雨计算

为探讨流域前期有效降雨量计算的新方法,依托香溪河流域兴山水文站1974—1989年264场次降雨产流产沙资料,研究了流域次降雨产沙频度与降雨量的关系,采用分形理论与方法,并基于产沙累积频度-降雨量分形关系,推导出流域前期有效降雨量计算方法,且试算了流域前期有效降雨。结果表明:香溪河流域次降雨引起产沙累积频度与降雨量之间遵循分形的幂指数关系,在2个降雨量范围内具有不同的标度指数;按照幂指数关系拟合的产沙累积频度与降雨关系线交点处的降雨量,发现引发78%左右的产沙累积降雨阈值上边界;在香溪河流域,降雨发生前0,1,3,5,7 d的5个时间段累积降雨量阈值分别为26.6,29.2,35.3,43.2,47.8 mm;基于累积产沙频度-降雨量分形关系计算流域前期有效降雨的方法能更加反映真实情况。     

西辽河流域平原区植被与降水及地下水埋深的关系

以西辽河流域平原区为研究区,利用Landsat-5影像,采用最大似然法提取土地利用类型,用归一化植被指数(NDVI)计算得到植被覆盖度,结合地下水埋深、降水量资料进行分析,结果表明:自1989年至2010年,耕地、草地与居民用地的面积均不断增大;林地、未利用地的面积呈现不断减少的趋势;植被覆盖度在1989至1999年间下降,自1999年呈现上升趋势,但2010年的植被覆盖度仍小于1989年。1999—2010年研究区的植被覆盖度受降水量的影响相对较大。在上世纪90年代研究区西北部植被覆盖度受地下水埋深的影响较大。     

水土保持对流域产沙量的影响

总结我省山区泥沙分布状况以及变化规律,分析水保建设、生态建设对流域产沙的影响.通过泥沙减少量,定量分析生态建设在流域治理中的减沙效益.     

喀什噶尔河流域水土保持措施配置及蓄水减沙效益探讨

流域水土保持措施的实施将产生一定的蓄水减沙效益,也是较为有效的减沙措施。以喀什噶尔河流域为例,基于1970年～2009年不同时期水保措施配置比例与蓄水减沙效益的关系,进行不同水土保持措施配置下蓄水减少效益的量化分析。结果表明,流域1980年～1989年间由于不同水保措施配比的合理性,导致这一时期水保措施蓄水减沙效益最为显著,而此后的时期由于不同措施配比发生了变化,导致蓄水效益缓慢增长,减沙效果不增反降,为促进流域不同水保措施蓄水减沙效益的提升,应当在1980年～1989年间不同水保措施配比的基础上,进一步以流域基础水文资料为依据,确定出不同时期流域各项水保措施最佳的组合比例,充分发挥水土保持措施的蓄水减沙效益。     

黄土丘陵沟壑区林草变化对流域产沙影响的规律及阈值

围绕植被变化与土壤侵蚀的关系,已有海量研究成果,但提出的植被盖度～土壤侵蚀量响应规律多是基于坡面小区上的观测成果,反映的是植被变化在"本地"的水沙响应,不能反映植被变化对小区下游的坡面、沟谷和河道的"异地"效应。在近20年黄河来沙锐减的背景下,如何在较大的流域尺度上,评价林草植被变化对流域产沙量的影响,已经成为亟待解决的重大科学问题。本文在对黄土丘陵区地貌和产沙特点分析的基础上,引入了易侵蚀区、林草有效覆盖率(V_e)和产沙指数(S_i)等新概念,利用黄土丘陵区流域实测的林草、降雨和水沙数据,分析了林草植被变化与流域产沙能力之间的响应规律及其机制,提出了可基本遏制流域产沙的林草阈值。研究结果表明,流域的产沙指数均随林草有效覆盖率V_e的增大而减小,二者呈指数关系;当V_e≤40%～45%时,产沙指数随V_e增大而迅速降低,不过在V_e<20%时改善植被的减沙作用不太稳定;V_e>40%～45%后,改善植被导致的产沙指数递减速率越来越小。...     

坡面植被分布对降雨侵蚀的影响研究

在黄土高原约15°的自然荒草坡面上,对两个坡面小区进行野外模拟降雨实验,其中一个从坡顶向坡底逐渐破坏地表植被和结皮,另一个从坡底向坡顶逐渐破坏地表植被和结皮,分别对破坏过程中各种植被面积下的降雨产流产沙量进行比较,结果认为:在相同面积条件下,位于坡底的植被比位于坡顶的植被保水作用高2.4倍,保土作用高2.8倍;随着植被面积的减少,坡面产流量和产沙量呈不均匀的增加趋势,在不同的植被面积变化范围,坡面产流量和产沙量的增幅不同。     

1957-2017年泾河流域降雨量及降雨侵蚀力时空变化分析

泾河流域受土壤侵蚀的影响,水土流失较为严重,为对流域水土流失风险评估和防治等提供参考依据,根据1957-2017年泾河流域5个气象站点的日降水资料,运用ArcGIS空间插值、小波分析、R/S分析等方法,分析了该时段降雨量及降雨侵蚀力时空变化规律。结果表明:泾河流域及各气象站点的降雨量与降雨侵蚀力均呈显著正相关关系;泾河流域降雨量与降雨侵蚀力年内分布不均,主要集中在夏季,分别占全年的67.80%和52.86%;泾河流域年均降雨量和降雨侵蚀力分别为496.83 mm和1 481.24 (MJ·mm)/(hm~2·h),年际总体呈波动上升趋势且未来降雨侵蚀力将延续增加趋势,两者均在1996和2009年出现突变点且第一主周期分别为27和17 a;泾河流域降雨量和降雨侵蚀力在空间上均呈从西北到东南递增的趋势。     

南水北调中线水源区植被恢复的产流产沙效应初步研究

选择南水北调水源区典型小流域,在坡耕地、经果林、退化矮林、荒草地和马尾松林 5 种土地利用类型上建立径流小区,观测不同土地利用类型产流产沙规律及其受不同坡度的影响。研究结果初步表明：高强度、短历时降雨过程是南水北调中线水源区水土流失的主要动力;在 5 种土地利用类型中,经果林和坡耕地产流产沙量最大,因此,除了加强坡耕地治理外,控制经果林水土流失也是南水北调中线水源区植被恢复的重点。     

昕水河流域水沙变化趋势及成因分析

采用累计距平分析和Kendall秩次相关检验分析等方法,对昕水河流域降水量、径流量和输沙量进行了分析研究,对径流系列进行了一致性分析,初步估算了水土保持措施对径流量和输沙量的影响。结果表明:昕水河流域降水量减少趋势不显著,径流量和输沙量减少趋势显著;20世纪60年代后,随着水土保持措施的实施,流域下垫面在人类活动影响下发生显著变化;水土保持措施是径流量和输沙量减少的主要原因,降水变化次之。     

作物实时灌溉预报中有效降雨量的计算方法

为改进作物实时灌溉模型中有效降雨量的取值方法、提高实时灌溉预报的精度,针对已有研究模型中有效降雨量取值方法不符合作物生长规律的不足,通过冬小麦灌溉监测试验以及气象资料,基于水量平衡原理计算冬小麦有效降雨量,建立降雨量与有效降雨量的相关关系,并应用在郑州地区不同水分处理的冬小麦实时作物系数修正和灌溉模拟中。结果表明:用土壤水量平衡法计算的有效降雨量来修正的逐日作物系数更符合冬小麦生长规律,提高了实时灌溉模拟的精度。通过土壤水量平衡法计算的有效降雨量真实反映了田间作物短期水分变化,可以为实现精准灌溉提供技术支撑。