陕西省1994年水土保持获奖科技成果简介

陕西省１９９４年水土保持获奖科技成果简介１黄土高原坡耕地等高灌木带技术试验研究等高灌木带是在地广人稀。水土流失严重的陕北风沙区和丘陵沟壑区的坡耕地治理中，根据地形和地面坡度，每隔一定坡间距沿等高线进行反坡整地，栽植２～３行灌木形成条带，在带与带之间种...     

黔东北喀斯特坡面产流产沙及土壤含水量特征

为了解不同因素对喀斯特地区坡面产流产沙的影响、给喀斯特地区石漠化综合治理和水土流失防治提供理论指导,基于贵州省浒洋水水土保持监测站径流小区的降雨、产流产沙、土壤水分、植被盖度等资料,采用ORIGIN2017及SPSS22软件进行数据处理及相关性分析,探讨了降雨量、坡度、土地利用类型、前期土壤含水量对喀斯特坡面产流产沙的影响及植被盖度对土壤含水量动态变化的影响。结果表明:①坡面径流小区的产流产沙量与降雨量、降雨侵蚀力均成正相关关系,在相同的侵蚀性降雨条件下,不同类型径流小区的侵蚀敏感度存在较大的差异,撂荒地侵蚀敏感度最大、坡耕地侵蚀敏感度最小;②随着地面坡度从13°增大到25°再增大到30°,撂荒地径流小区单位面积产沙量呈现先增大后减小的趋势,25°可以作为撂荒地单位面积产沙量的参考临界坡度;③在相同的侵蚀性降雨条件下,喀斯特坡耕地单位面积产沙量最大,原因是坡耕地生态环境较差、人类活动强烈,土壤侵蚀量大且动态变化不稳定;④径流深及土壤流失量与前期土壤含水量均成显著的正相关关系,植被盖度的变化对土壤含水量具有一定的影响,植被盖度>15%时,随着植被盖度的提高土壤含水量呈现抛物线增大趋势。     

胡枝子水流调节林带保持水土效益研究

胡枝子水流调节林带具有显著的阻滞地表径流作用，林带宽度为２ｍ，间距为３０ｍ、２２．５ｍ，可降低流速２３．９１％和２６．３４％；对提高水份入渗具有显著作用；对提高表层土壤抗冲性具有显著作用，胡枝子林带内表层土壤冲刷系数值只是对照坡耕的２０．３￣２３．９％，林带控制的坡耕地冲刷系数值亦明显低于对照坡耕地。同时，具有显著的保土作用，保土率达７０％以上，且有减缓田面坡度的作用。     

不同夹角沟垄种植水土保持效益试验

１９９１年至１９９４年，遂宁市市中区对坡耕地进行了不同夹角沟垄种植的水土保持效益试验，试验表明，横坡等高沟垄两端加挡的种植措施，较之横坡等高沟垄一端加档，斜坡沟垄一端加档及顺坡沟垄等三种种植措施优越，横坡等高汉垄加档能显著减少土壤流失量和径流量。有效达到保土、保水、保肥、提高粮食产量的目的。     

谈水土保持耕作措施

多年来，各地在治理坡耕地上采取了修梯田、筑地埂、调整垅向、植树造林等措施起到保持水土的作用。但如何采用耕作措施来减轻坡耕地的水土流失，往往没有引起更多人们的注意。这里简单介绍几种耕作措施，供各地因地制宜采用．一、横坡耕种在坡耕地农业生产耕种过程中，农作物种植和土壤耕作沿等高或垂直坡向的横坡进行耕种。它有利于拦蓄地表径流，减少土壤冲刷，而且能保证耕种质量，降低劳动强度和机具磨损。二、横坡垄作。在坡耕地实行土壤耕作制中，土壤耕作沿等高或垂直坡向的横坡采用的垄作耕法。横坡垄作创造小地形，减少坡耕地的径…     

前期土壤含水量对坡面产流产沙起始时间的影响

以水稻土为研究对象,采用室内降雨模拟试验方法,通过控制坡地不同的前期土壤含水量和坡面坡度,研究了3种降雨强度(I1≈0.6 mm/min,I2≈1.2 mm/min和I3≈3.0 mm/min)下水稻土的前期土壤含水量对坡面产流产沙起始时间的影响。结果表明,水稻土的土壤饱和含水量不随坡面坡度的变化而改变,而是维持一个常量;坡面坡度越小,幂函数对于前期土壤含水量与坡面产流产沙起始时间拟合的相关性越显著;前期土壤含水量在36.49%～50.93%时的水稻土最早发生水力侵蚀。研究成果可为湿润半湿润地区的水土资源管理提供基础理论依据。     

不同耕作方式对缓坡耕地降雨产流、产沙的影响浅析

耕作模式影响坡耕地的降雨产流产沙量。基于径流小区观测试验,对川中丘区旱坡地3种典型耕作模式的保水保土效果进行了研究。结果表明:顺坡耕作、等高垄作、裸地等三种种植方式中,玉米等高垄作种植对于减少径流量和减少侵蚀产沙量的效果最好,对于减少耕地土壤中的N、P流失效果最好;其次是玉米顺坡种植,而裸地最差。因此,等高垄作种植方式适用于四川丘区的坡耕地农业生产过程。     

三峡库区紫色土坡耕地细沟发生的临界坡长

采用人工暴雨试验发现：相同土壤含水量条件下,10 °,15 °,20 °,25 °紫色土小区在 130 mm/h 雨强降雨下细沟发生的临界坡长平均值分别为 6.13, 4.12, 2.72, 1.55 m ,细沟发生的临界坡长与坡度呈二次抛物线关系;土壤含水量变幅为 16 ％～ 26 ％条件下细沟发生临界坡长先增长后变短。据此总结了采用地埂防治坡耕地细沟侵蚀的治理模式,针对不同坡度地块细沟发生的临界坡长,采用地埂或者分割地块,并在地埂上种植经济效益高的植物篱,既控制了细沟的发生,又弥补了地埂占地导致的农业减产;同时在旱季和雨季分别调整边沟的尺寸,调整地块土壤含水量从而控制细沟因含水量变化导致的细沟发生临界坡长缩短。     

淤地坝对沟坡土壤水分及作物生长影响的研究

以平凉市纸坊沟一坝坝地及两岸沟坡土壤为对象,测定了0～120cm土层的土壤含水量及相应样点的小麦产量,并采用对比分析和数理统计的方法对坝地土壤水分、不同坡度、坡向及断面土壤水分和小麦产量情况进行了分析研究,结果表明:0～120cm土层内土壤含水量分布为坝地>沟坡梯田,沟坡下部>中部>上部;沟坡梯田小麦产量情况为下部>中部>上部;收获期0～120cm土层内坝地土壤含水量与沟坡梯田无显著差异,而坝地小麦产量明显高于沟坡梯田,且存在极为显著的差异。可见淤地坝建设和坝地的形成,能提高两岸沟坡土壤的含水量,并能提高粮食作物的产量。     

红壤坡耕地不同整治方式对土壤水分物理性质的影响

土壤水分物理性质改善对于植物水分利用和土壤化学性质提升具有重要作用.以坡耕地为对照,旱作梯地、茶园地、次生草地和人工牧草地为研究对象,通过野外采样与室内实验相结合的方法,对土壤容重、饱和含水量、毛管含水量、非毛管含水量及田间持水量情况进行了研究,探讨坡耕地不同整治方式对土壤水分物理性质的影响.结果表明,各整治方式下随着土层深度的增加,土壤容重均显著增大,而次生草地显著下降,0~10 cm土层土壤容重依次是人工牧草地(0.98 g/cm3)坡耕地(1.09 g/cm3)旱作梯地(1.19 g/cm3)茶园地(1.22 g/cm3)次生草地(1.38 g/cm3);0~10 cm土层土壤饱和含水量大小顺序为次生草地(30.84%)旱作梯地(37.54%)茶园地(41.69%)坡耕地(45.40%)人工牧草地(55.08%);次生草地和坡耕地的土壤毛管含水量均随着土层增加而增加,人工牧草地、旱作梯田和茶园地则随土层深度增加而减少,表层土壤中,毛管含水量差异较小,其值分别在25.83%~21.61%、4.25%~7.38%之间波动,相互之间大体不显著;人工牧草地、坡耕地、旱作梯田和茶园非毛管含水量随土层增加而减少,次生草地则增加,0~10 cm土层中人工牧草地土壤非毛管含水量为24.02%,明显高于次生草地(3.07%)、坡耕地(11.57%)、旱作梯田(10.80%)和茶园地(10.33%);不同整治方式土壤田间持水量变化趋势与土壤毛管含水量相同,其中0~10 cm土层以人工牧草地田间持水量最大,为30.82%.不同整治方式对土壤水分物理性质影响有显著差异性,人工牧草地土壤水分物理结构最好,因此,对红壤坡耕地不同整治方式土壤水分物理性质的研究,有利于探索坡耕地整治技术,以及如何对土地进行合理配置与利用.     

东北黑土区水土流失综合防治技术体系

东北黑土区水土流失主要来源于坡耕地,坡耕地的水土流失对土地资源的破坏非常严重,直接影响到农业生产的可持续发展.文章通过对坡耕地、侵蚀沟的治理来恢复草原生态,治理后的坡耕地可以保护黑土层不被侵蚀,有效的保持了土地的生产能力.     

半干旱半荒漠地区沙柳周边土壤水分分布规律研究

土壤与植被是土壤-植物-大气连续体(SPAC)系统中两个相互依存和影响的重要因素.土壤水分是影响沙地植被稳定性的决定因素之一.通过对半干旱半荒漠地区主要植被沙柳根系发育区域内土壤水分的测定,分析了植被周围土壤含水量在水平、垂直方向的变化规律以及土壤含水量与日照、降雨、沙坡位置等因子的关系.结果表明:降雨引起沙地表层土壤含水量增加;65 cm深度土壤含水量偏小;根系的分布使得植株下方土壤含水量减少;土壤水分和植物根系存在相互作用的关系.     

不同水源膜下滴灌对玉米性状及地温的影响

为了研究不同水源膜下滴灌对土壤地温、玉米生育指标和产量的影响,采用田间对比试验方法,定期对试验小区的地温、土壤含水率以及玉米生育指标进行观测,得出在玉米初期地表水滴灌处理的地温高于地下水滴灌,且随着生育期的推进和土层的增加,两处理的地温差异性减小;在含水率方面两种处理的差异性不明显,综合两处理的含水率和地温,两者成反比关系,但地表水对这种关系有削弱的趋势;在产量上地表水滴灌处理比地下水高4．58％,可见地表水膜下滴灌更利于作物的生长和产量的提高。     

滴灌作用下膨胀土边坡表层含水量影响因素分析

含水量是影响膨胀土裂隙开展的关键因素,基于控制含水量(后称"控水")的思路治理膨胀土边坡的方法具有重要的工程意义。提出利用滴灌加湿作用控制膨胀土边坡裂隙的理念。运用有限元分析方法,研究滴灌作用下膨胀土表层初始含水量、滴灌量、滴灌历时以及坡度等关键敏感性因素对边坡表层含水量的影响规律。研究结果表明:膨胀土具备较强的保水性能;初始含水量低、持时短、大间距的滴灌,不利于土体水分重分布;多点源交汇滴灌下的坡度越大,滴灌浸润范围越大。因此,可通过开启较高的滴灌临界含水量、设置较大坡度以及合理的滴头水平间距来增强膨胀土边坡表层土体的加湿效果。     

南方坡耕地水土流失过程与调控研究

南方坡耕地水土流失防治任务迫切而严峻,由于南方或是自然条件、或是经济条件、抑或是农耕文化的原因,现有水土保持措施仍不能很好地满足南方坡耕地治理。在多年从事水土保持经历的基础上,结合相关实验,探讨南方坡耕地水土流失过程与调控,为南方坡耕地治理提供科学依据。结果发现南方坡耕地水土流失是内因和外因综合作用的产物,坡面细沟发育是坡耕地水土流失转向强烈的最明显标志。在当前国家大力推进生态文明建设和长江经济带建设背景下,结合南方实际,将细沟消灭作为坡耕地水土流失防治目标和标准,提出了“排水保土”的坡耕地治理原理、以“调控坡面径流”为核心的坡耕地治理措施总体布局、新型截水沟设计和“保土增肥”技术,以期抛砖引玉,加快坡耕地水土流失治理,实现水土流失科学防治。     

含砾土坡坡面降雨和坡脚浸泡模型试验研究

降雨是诱发边坡失稳的重要因素,为此开展了含砾量分别为10%,20%和40%的含砾土坡的坡面降雨和坡脚浸泡的模型试验。利用体积含水率和吸力传感器测试了含砾土坡的水土特性,观测了边坡湿润锋的发展过程,利用PIV技术研究了边坡的位移变形过程;通过控制坡脚水位及坡顶后续加载研究了坡脚浸泡作用下土坡的沉降变形规律。试验结果表明:降雨条件下,含砾量越高,土坡坡面侵蚀发育越缓慢,边坡的细粒土越容易达到完全饱和状态;坡土饱和后,含砾量10%的土坡主要以坡面侵蚀和变形为主,不易发生整体破坏,含砾量20%和40%的坡土均发生了整体滑移破坏。坡脚浸泡过程中,含砾量越高,边坡变形量越小,在水位下降过程中基质吸力恢复越快,在浸水过程中边坡吸力丧失范围越小。在坡脚浸泡及后续坡顶加载作用下,含砾量10%的土坡会产生较大变形,含砾量20%的土坡最容易发生破坏,含砾量40%的土坡稳定性良好。     

太行山山地丘陵区雨季土壤水分动态规律研究——以崇陵流域为研究区

以河北易县崇陵丘陵山区为研究对象，在实验的基础上，针对主要土壤质地、坡度和植被，研究不同下垫面条件下土壤水分变化规律，得到典型土壤质地的物理参数，并对土壤水分的动态变化规律进行了研究。实验结果表明，土壤质地对土壤物理参数和土壤水分变化影响非常大，明显强于植被和坡度。土壤质地对表层和深层水分的变化影响很大，活跃层受质地影响相对较小。     

黄土高原北部淤地坝区域土壤水分模拟及水分有效性——以六道沟流域为例

为揭示黄土高原北部淤地坝区域土壤水分变化特征及其有效性,以黄土高原北部六道沟流域的一处淤地坝区域为研究区,基于实测的水文、气象数据,利用Penman公式和Penman-Monteith公式分别推求参考作物的蒸散发以及草地蒸散发,并对水分有效性进行评估;基于非饱和土壤水分运动方程式(Richards formula)构建了一维土壤水分计算模型,并对土壤水分进行模拟。结果表明:计算时段内,研究区的水分有效性参数值受同期表层土壤含水量和蒸散发的影响较大;淤地坝区域的水分有效性参数均值(0.31)比坡面均值(0.17)大;构建的一维土壤水分模型模拟精度较高,实测值与模拟值之间的相关系数以及模型的纳什效率(Nash-Sutcliffe efficiency(NSE))系数在0.90以上。研究结果可为黄土高原北部淤地坝区域蒸散发和土壤水分运动的深入研究提供基础数据和方法上的借鉴。     

非饱和高液限土土-水特性试验研究

为研究非饱和高液限土土-水特性及其不同条件下土-水特性试验的适用性,分别采用滤纸法、非饱和土固结仪法和现场试验法对公路边坡工程中非饱和高液限土进行测量土-水特征曲线的试验研究。结果表明:滤纸法测得的土-水特征曲线与室内方法存在差距,大部分在室内测得土-水特征曲线的回滞圈内,对曲线进行拟合得到含水率与基质吸力对数呈线性关系;室内非饱和土固结仪法试验得到的土-水特征曲线出现滞回效应,曲线利用VG模型可较好地拟合;现场监测得到的土-水特征曲线(SWCC)与室内试验方法的结果存在差距,但大部分在吸湿曲线和脱湿曲线之间,更接近吸湿曲线,曲线受土体上覆应力影响,上覆应力越大曲线越陡,且基质吸力与含水率成负相关,二者不存在滞后现象,曲线可利用线性函数较好地拟合。     

基于加权法的砾类土含水率检测

砾类土在工程建设中有着广泛的应用,其含水率是一项非常重要的指标,但现有测试方法耗时较长。以砂砾石料的砾类土为试验对象,基于加权法思想,将饱和面干含水率替代法和虚拟比重法进行结合,开展砾类土含水率快速检测方法的研究,并对现有的饱和面干含水率测定操作进行一定的改进和优化。采用多种数学方法(绝对误差、均方偏差平方和,相关曲线的相关系数和F显著性检验分析法)对加权法和烘干法的结果进行对比分析。通过试验统计数据分析,证实加权法与烘干法的测定结果基本一致。该分析结果为现场土料含水率快速测定提供了一种新的思路和手段。