石质边坡防护中生态植被毯水土保持效果研究

为研究石质边坡生态植被毯防护坡面的水土保持效果,在某高速公路施工现场软弱岩石边坡、碎石边坡段设置植被毯防护区和自然撒播草籽防护对照区,分不同时段对各区植被覆盖度、根系土壤根密度、崩解时间、地表径流量及土壤流失量等与水土保持相关的参数进行了测定,并对实测数据进行了对比分析。结果表明:软弱石质坡面采用生态植被毯防护技术,可增加植被覆盖度,减少地表径流量和土壤侵蚀量,有效控制水土流失,水土保持效果明显优于直接撒播草籽护坡。该技术在同类边坡防护工程中具有较高的推广价值。     

植被覆盖对土壤水蚀的影响评价

植被作为影响水土流失的一个重要因子,一直受到人们的广泛关注.植被是防止水土流失的积极因素,也是土壤侵蚀预报模型中的重要因子.植被的冠层对降雨的截留作用以及对降雨侵蚀动力的影响,地表枯枝落叶层的水土保持作用,地下根系提高土壤抗冲性等都影响着土壤水蚀.在研究评价植被与水土流失关系过程中,常用的主要植被参数就是植被覆盖度.论述了植被覆盖度与土壤水蚀的几个参数的关系：覆盖度的增长,可以缩短地表径流过程,增加土壤入渗量,减少地表径流量;植被覆盖度与土壤水蚀量成反比.     

次暴雨下作物植被类型对农田氮磷径流流失的影响

基于汛期次暴雨径流实验数据,研究了淮北地区不同作物植被类型下农田地表氮磷径流流失规律和特征。结果表明,作物植被类型差异对地表径流量、土壤侵蚀量、氮磷径流流失量影响的强弱顺序大致为裸地>玉米地>棉花地>黄豆地。作物叶面积指数应是导致不同作物植被类型下地表径流量和土壤侵蚀量差异明显的主要影响因素。而影响氮磷径流流失量的要素则与作物叶面积指数和地表径流量密切相关。对具有较高植被覆盖度的黄豆和棉花地而言,可溶性氮磷是农田氮磷径流流失的主要形式,而玉米地中颗粒态氮和可溶性磷分别是农田氮磷径流流失的主要形式。在当地汛期种植黄豆、棉花等高叶面积指数的作物可有效减少氮磷地表径流流失,减缓农业面源污染带来的威胁。     

降雨对辽西褐土区土壤侵蚀的影响研究

由于自然资源丰富、水热条件好，辽西低山丘陵区坡地具有较大的农业生产潜力，研究降雨等引起土壤侵蚀的驱动因子意义重大，文章探讨了辽西低山丘陵褐土区土壤侵蚀受降雨因子的影响规律。结果显示：最大30min降雨强度(I30)、侵蚀性降雨量、降雨量、降雨动能、降雨侵蚀力、径流量等特征量均与土壤侵蚀量呈极显著相关性；降雨历时、降雨侵蚀力、侵蚀性降雨量、降雨量、降雨动能、侵蚀量等特征量均与径流量呈极显著相关性；通过回归分析拟合出降雨各特征量因子对径流量、侵蚀量的综合影响方程，径流量以及降雨侵蚀力对侵蚀量的影响方程，结合降雨观测数据可以估算侵蚀量及径流量，可为水土保持工作提供科学指导。     

河北省土壤侵蚀类型及时空分布特征分析

通过对河北省土壤侵蚀的分析,研究该区土壤侵蚀的类型和空间分布特征。结果表明土壤侵蚀以水力侵蚀为主,区域内河流的土壤侵蚀模数变化幅度较大,虽具有相同流域面积,但侵蚀量却相差数百倍。土壤侵蚀受地形、土壤性质、降雨量和植被覆盖率等的影响,通过1980年前后各水系侵蚀量对比分析,发现植被的改善对减少该地区土壤侵蚀起到了重要作用。分析该区土壤侵蚀量时空分布的结果显示,土壤侵蚀量年内和年际变化幅度均大于降水量变化幅度,年一次较大降水的侵蚀模数占全年平均侵蚀模数的24.5%～100%,最大年泥沙侵蚀模数是多年平均值的2.2～14.1倍。分析并掌握河北省土壤侵蚀主要类型及时空分布特征,可以为主管部门制定水保措施、治理水土流失提供科学依据。     

不同措施下土壤侵蚀特征值及其影响因子典型相关分析

根据东北沟小流域观测裸地、等高耕种、水平阶等3种措施径流小区的径流量和泥沙量资料,研究不同措施下径流泥沙与降雨等因素的相互关系,采用典型相关分析法分析不同措施下影响土壤侵蚀的主要因子。结果表明,在裸地和等高耕作措施下,径流深在土壤侵蚀特征因子中起主要作用,而在水平阶措施下,土壤流失模数在土壤侵蚀特征因子中起主要作用。不同措施下土壤侵蚀影响因子不同,在裸地和水平阶措施下,可以通过降雨量、雨强和雨前土壤含水量等土壤侵蚀影响因子来预测径流深和土壤流失模数,而在等高耕作措施下,用降雨量、雨强、降雨侵蚀力等土壤侵蚀影响因子预测土壤侵蚀特征因子更为准确。     

锦巧径流小区不同植被条件下降雨对土壤侵蚀的影响分析

文章以锦巧小流域为例,设立8个径流小区,采用径流小区实验的方法探究了植被类型与土壤侵蚀之间的相关关系。研究表明:林地的土壤侵蚀强度最低,撂荒地最高,农耕地居中,林地具有较强的水保能力,水土保持治理的最佳植物措施为林地;总体上,径流深、径流量、土壤流失量与降雨量及降雨侵蚀力之间存在显著的正相关关系,降雨具有加快土壤侵蚀的作用应实施重点防护,研究成果可为小流域治理及其水保方案优化设计提供参考。     

基于地类、坡度与植被的小流域土壤侵蚀量估算方法———以毕节市毛家湾小流域为例

简化土壤侵蚀预报方法具有重要的现实意义。调查了贵州省毕节市毛家湾小流域的土地利用类型、地面坡度和植被盖度3个可以简便获取的指标,估算了小流域土壤侵蚀量,并介绍了基于地类、坡度与植被估算小流域土壤侵蚀量的简便方法。同时,还提出了对《土壤侵蚀分类分级标准》中西南喀斯特地区水力侵蚀强度分级标准进行修订的建议。另外,还指出了由于目测估算植被盖度的误差较大,需要开发更为精准且简便的方法测量植被盖度。     

基于GeoWEPP的济源市土壤侵蚀研究

根据济源市的DEM、土壤类型、土地利用、气象等数据,运用TOPAZ软件从DEM上提取流域地形参数,采用基于物理过程耦合WEPP和GIS的GeoWEPP模型研究了济源市土壤侵蚀的时空分布特征。利用侵蚀量和径流量监测数据,采用相对误差、相关系数和Nash-Suttcliffe确定性系数对GeoWEPP模型进行识别和验证,结果表明该模型具有较好的适应性。利用经识别验证过的模型,模拟了济源市现状水土保持措施和水土保持生态工程措施下的土壤侵蚀特征。结果表明:相比现状水土保持措施,水土保持生态工程措施条件下,济源市全年土壤侵蚀量和径流量分别减少12.2%和3.2%。     

通南高沙土区农田土壤侵蚀规律研究

用田间试验法和径流小区法研究通南高沙土区土壤侵蚀特征 .研究表明 ,该区农田田面土壤输出量远小于田间沟道淤积量 ,淤积量为输出量的 4 7 3～ 5 6 6倍 ;用径流小区测得的土壤侵蚀量不能完全反映高沙土区土壤侵蚀的特点 ;降水量、径流量、覆盖率和含沙量之间存在着密切的相关关系 .     

关联规则支持下坡面土壤侵蚀评价指标体系构建——以鄂西北丹江库区郧西县为例

在综述国内外研究概况和研究方法的基础上,结合鄂西北山区的相关径流小区观测数据,引用关联规则中的Apriori算法,首先对坡角、植被覆盖度、土地利用类型、植被措施等各种不同因子进行量化,然后分别实现在不同耕作方式、不同坡度、不同植被覆盖度因子条件下以及综合因子影响下,它们对土壤侵蚀状况的影响,再综合进行影响因子与坡面土壤侵蚀之间的关联规则分析,以算法的支持度与置信度为基础,实现各因子与土壤侵蚀状况的重要性程度关联,进而得到各因子与土壤侵蚀之间重要性关系,建立研究区坡面径流小区土壤侵蚀评价指标体系。     

桃林口水库不同径流小区水土流失规律研究

通过对桃林口水库大暖泉径流小区产流次数、冲刷量、径流深、植被覆盖度等指标的监测及分析,得出结论：①随着植被盖度的增加,产流次数与径流深趋于减少;农业种植与裸地的产流次数与径流深在各径流小区中最大;坡耕地玉米种植小区的冲刷量最高,裸地坡面冲刷量次之,梯田种植桃树与水平阶种植桃树的小区冲刷量最小;②冲刷量（Y）与植被覆盖度（X）间符合指数函数关系。结合径流小区冲刷量及坡度的关系,建议该区16°以上的坡耕地应退耕还林,并在退还时考虑辅之以梯田、水平阶等工程措施。     

Experimental Study on Slope Runoff,Erosion and Sediment under Different Vegetation Types

The relationships between precipitation, vegetation and erosion are important yet unresolved issues in the field of earth surface processes. Vegetation plays an important role in controlling soil erosion. Through field simulated rainfall experiments, we analyzed the characteristics, regulation of, and correlation among the slope rainfall-infiltration-runoff, erosion and sediment under different vegetation types. The results showed that the forest effectively improved soil structure, had stronger runoff and sediment regulation and was influenced less by rainfall intensity than those under other vegetative conditions. In addition, the efficiency and pattern of the regulation of runoff and sediment varied with vegetation types as did the mechanism of action. The soil and water conservation function of forest was water storage and sediment reduction by plant root systems to reduce erosion power, increase infiltration, decrease runoff and reduce flow speed. The function of grassland was direct sediment interception based on surface vegetation canopy for runoff and sediment regulation. The root contribution to runoff and sediment reduction was relatively greater than the shoot contribution under forest conditions, whereas, the effect of shoots and roots on soil loss was almost equivalent under grassland conditions. The different spatial structures of vegetation affected runoff and sediment regulation in different ways, and plant root systems were crucial for soil and water conservation. The cumulative sediment yield of the slopes increased as a statistically significant power function of cumulative runoff. The coefficient and curve shape of function were dependent on vegetation type, soil properties, rainfall intensity and surface roughness. The process of slope runoff and sediment was divided into development, active and stable stages. These stages correlated with each other to constitute a complete rainfall-runoff and erosion-sediment process, which exhibited their own features at each stage. This study furthers understanding of the relationships between vegetation, soil erosion and precipitation.     

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。     

坡耕地径流小区产流产沙规律

基于四川省连宁水保试验站坡耕地水土流失的观测和数据统计,通过探讨降雨产生的地表径流深及冲刷量随坡度的变化,以及耕作措施和植被对坡面侵蚀的影响,提出坡耕地在降雨时的产流产沙规律.同时用灰色关联系数法确定了各因子时坡耕地水土流失的影响序列.     

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。     

波状坡耕地工程减蚀技术设计与试验

为解决波状坡耕地水土流失的治理问题,针对波状坡耕地的形态特征及其水土流失特点,设计了波状坡耕地拦挡淀排技术,并提出了相关参数计算方法。在河北省平泉县东北沟小流域布设径流小区2个(对照小区和措施小区)并观测产流产沙量。3年观测结果表明,波状坡耕地的土壤侵蚀主要是由几场强降雨引起的,拦挡淀排措施在强降雨情况下的平均减蚀率仍能达到98.37%;通过对次降雨资料分析发现次降雨量是影响波状坡耕地侵蚀的重要因子,经过拦挡淀排措施对径流的调控作用,措施小区径流量明显减少,措施小区径流量与次降雨量的相关性系数减小;按照野外径流小区的实际修建费用估算出拦挡淀排技术的公顷造价为30075元,仅为北方土石山区石坎梯田公顷造价的49.60%,具有良好的经济适用性。因此,拦挡淀排技术能够有效防治波状坡耕地水土流失,可作为一项新型坡耕地水土流失防治技术。     

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。     

锯末在坡面水土保持防护工程中的应用研究

植被覆盖是公路边坡防护的措施之一,而土壤中的有机质含量对促进植物生长至关重要。为此,采用对比试验的方法,研究了在土壤中铺设锯末后,有机质的流失情况以及植物的生长状况。结果表明：在同样气候条件下以及植物生长周期内,未铺设锯末土壤中的有机质下降较多;气温较低月份,铺设锯末土壤中的有机质要高于未铺设锯末土壤25%。试验结果对于坡面工程的水土保持具有推广应用价值。