三峡库区面向水土保持的土地利用模式

合理的土地利用方式是三峡库区水土保持的重要基础,对确保三峡水库安全运行和库区生态安全具有重要作用。提出了库岸复合立体农业、有限顺坡耕作、水旱耕地交错布局三种典型土地利用模式,介绍了各种模式的结构和布局设计,分析了各种模式的基本原理及功能。三种模式投入低、操作方便并且高效、实用,适合三峡库区的地形地貌特征和社会经济环境。今后应加强对各种具有水土保持功能的土地利用方式的效应监测和适宜性评价,以筛选出适合三峡库区不同环境条件的土地利用模式。     

黄土丘陵区土壤侵蚀对土壤有机碳流失的影响研究

土壤侵蚀是造成土壤中有机碳迁移、流失的主要原因，也是陆地碳循环的重要动力过程之一。通过野外径流小区观测和室内分析的研究结果表明：土壤有机碳流失主要随着泥沙流失，最高可以达到95％以上；土壤侵蚀造成了有机碳在泥沙中的富集，且富集比大于1。植被覆盖度对小区有机碳的流失有很大的影响，随着植被覆盖度增大，土壤有机碳的流失减小。侵蚀强度与泥沙中有机碳含量呈递减的对数关系；而与土壤有机碳流失程度呈明显的线性关系。     

基于AnnAGNPS模型的大宁河流域泥沙输移比评价

选择三峡库区大宁河流域为研究区,基于流域土地利用、土壤、地形及11个气象站8 a气象数据等资料,利用分布式流域评价模型-AnnAGNPS研究了流域泥沙输移特性.结果表明,大宁河流域多年平均输沙量自上游巫溪站的1.25×106t/a,沿程递增至大昌站的1.81×106t/a,大昌站以下增加缓慢,到流域出口为1.95×106t/a;东溪河和巫溪站以下至大昌站的大宁河干流左岸区间是两大产沙集中区;全流域SDR值为0.30,各子流域SDR值变化范围为0.376～0.531,与相关文献研究结果一致;干流控制站SDR值与流域站点控制面积呈负相关关系(r2=0.73),但这种关系在各支流上不明显,这是由于各子流域地形、土壤、土地利用和降雨量空间异质性都很大,表明对于不同的流域,仅用SDR值与流域面积关系无法确切计算其SDR值.     

三峡水库消落带淹水—落干交替下紫色土力学特性变化模拟

三峡水库消落带在高压淹水浸泡和干湿交替作用下,土壤力学特性必然发生变化,影响土体抗侵蚀性能,破坏库岸稳定性。目前对消落带土壤力学特性变化及其对淹水—落干驱动的响应尚不明确。以三峡水库消落带广泛分布的紫色土为研究对象,模拟水压作用和淹没—出露交替过程,研究紫色土应力—应变和抗剪强度参数对高压淹水和干湿交替作用的响应。结果表明:水柱压力、干湿交替次数和干湿交替幅度都能显著驱动紫色土力学特性发生变化。与对照组相比,随着水柱压力增加,紫色土刚度逐渐增强,黏聚力降低幅度变小,内摩擦角增大。随干湿交替次数增加,紫色土刚度逐渐减小;内摩擦角有所增大,黏聚力的变化趋势与之相反,且随干湿交替次数的增加而显著降低。随干湿交替幅度增加,抗剪强度迅速降低(相同围压下),黏聚力增大,内摩擦角降低;与对照组相比,干湿交替幅度越小,土壤的内摩擦角增大越多,黏聚力降低越多。     

桑树根系对紫色土土壤抗剪强度的影响

在重庆市忠县石宝镇选择桑树林地,每隔10 cm分层采集土壤样品,分离桑树根系与土壤,利用根系分析系统WinRHIZO分析根系的长度、体积和表面积等指标,同时测定紫色土土壤抗剪强度、紧实度、水分含量和容重等指标,利用逐步回归分析从形态学角度评价桑树根系对紫色土土壤抗剪强度的影响。结果表明:桑树根系根长密度总体上随土壤深度的增加而减少,中根及小根根体积密度随土壤深度的增加而增加,细根及极细根表面积密度则随土壤深度增加而减少;桑树林地土壤抗剪强度总体上随土壤深度的增加而增加,10—40 cm层林地土壤抗剪强度显著高于同层对照;紫色土土壤抗剪强度增加值主要来源于桑树平均根体积密度和土壤水分增加值的贡献,且前者是主要贡献者,桑树根系可以有效提高紫色土土壤抗剪强度。     

三峡库区大宁河流域降雨侵蚀力时空分布特征

利用三峡库区大宁河流域及其周边共21个雨量站8a的日降雨量资料,按照日降雨量侵蚀力模型,在地理信息系统软件ArcGIS9．0支持下,分析了该流域降雨侵蚀力的时空分布特征。研究表明,该流域年均降雨侵蚀力R值在空间分布上与流域高程变化一致。随着流域高程变化,侵蚀力R值呈现上游迅速降低,中游平缓到下游增大的趋势,最高和最低侵蚀力R值分别位于流域西北部的高楼站附近和西南部的福田站附近;降雨侵蚀力R值的年际分配差异明显,最大年R值为最小年R值的2．16倍;降雨侵蚀力R值的季节分布呈单峰型,集中程度高,5—9月上半月占全年的90．4％,全年R值的高峰出现于7月份和8月份上半月,占全年的38．8％。     

狗牙根和牛鞭草的消浪减蚀作用

剧烈的土壤侵蚀和库岸坍塌是三峡水库消落带的主要生态环境问题之一,而植被恢复是治理消落带的关键措施之一,植物的消浪固土能力是消落带适宜植物配置的重要依据。为了探讨三峡水库消落带典型草本植物狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.)和牛鞭草(Hemarthria altissima(Poir.)Stapf et C.E.Hubb.)的消浪减蚀效应,进行了植物消浪和波浪冲刷的水槽概化模拟试验。结果表明,2种植物的消浪效应有较大差异,在周期较长(1.2~1.5 s)时狗牙根平均消浪系数为0.54,明显高于牛鞭草(0.37);而在周期较短时(0.8~1.0 s)则2种草本消浪性能相当,消浪系数均介于0.15~0.30之间。在同样的试验条件下,狗牙根、牛鞭草平均侵蚀模数分别为17.63、57.28 g/(m2·min)。2种草本的减蚀效应均在89%以上,最高可达98.59%。植物的减蚀效应是其地上部分和地下根系的综合作用结果,其中牛鞭草根系的固土贡献率在91%以上,而地上部分仅为7.4%~8.6%;狗牙根根系固土贡献率(71.2%~76.2%)显著低于牛鞭草,但其地上茎干部分贡献率(23.8%~28.8%)要显著高于牛鞭草(P0.05)。可见2种植物都有较好的消浪减蚀效应,总体上狗牙根的消浪能力和综合减蚀效果均要略强于牛鞭草。波浪大小和周期、植被盖度、植物地上部分和根系形态对消浪减蚀效应有重要影响。该研究结果可以为三峡水库消落带的植被恢复和水土保持工程提供一定的参考依据,并可适当的推广到其他水库或湖泊消落带。     

三峡水库消落带紫色土物理性质对反复淹水作用的响应

为探明三峡水库土质消落带土壤物理性质对反复淹水的响应,选取消落带代表性土壤紫色土,以180m处未淹水土壤为对照,分析了土壤基本物理性质在消落带上的分布规律及其对淹水的响应规律。结果表明:表层土的基本物理性质对淹水响应最为强烈。随水位高程增加,土壤容重逐渐降低,最大降幅16.42%;淹水后土壤容重显著增加,最大增幅达38.42%。孔隙率整体呈先降低后增高的趋势,在160m处出现最小值40.77%;淹水后孔隙率显著降低,最大降幅达35.10%。颗粒组成呈低水位段粗、高水位段细,表层粗、下层细的特征分布;随水位高程增加,粗颗粒(砂粒)的体积百分比和中值粒径均减小,降幅分别为40.47%和52.99%;淹水后砂粒含量和中值粒径均显著增加,最大增幅达91.60%和141.72%。同一时期黏聚力在消落带以先增高后降低的趋势分布,最大变化幅度达195.76%,淹水前后黏聚力最大变化幅度达163.24%;内摩擦角的分布随水位高程变化较小,淹水前后内摩擦角最大变化幅度达54.42%。本文研究结果可为消落带土壤侵蚀机理研究和科学防治提供参考。     

重庆市土壤侵蚀变化原因及水土保持对策

通过对2000年和2005年两次土壤侵蚀遥感普查数据进行对比,从面积、强度、分布方面对重庆市土壤侵蚀的动态变化进行了较为详细的分析,结果表明:重庆市水土流失面积有所减少,土壤侵蚀强度普遍减弱,近年来开展的水土保持工作成效显著。针对重庆市土壤侵蚀现状,提出了今后水土保持工作应采取的相应对策与建议。     

农户参与水土保持的福利效应:概念、内涵与评价指标框架

[目的] 系统梳理农户参与水土保持的福利效应概念、内涵与评价指标框架,为水土保持福利效应的综合评价提供依据。[方法] 结合已有研究报道、相关标准等,阐释水土保持福利效应的概念与内涵,厘清水土保持效益与水土保持福利效应的逻辑关系,梳理水土保持福利效应的评价尺度并提出福利效应评价指标框架。[结果] 水土保持福利效应具有评价客体明确、价值可货币化、与参与程度高度相关、个体差异和群体一致等内涵特征。水土保持福利效应评价是对水土保持效益评估的深化和拓展,二者是被包含与包含的关系。水土保持福利效应评价应立足于水土保持效益综合评价,其指标框架包含经济福利、社会福利和生态福利等多个要素。[结论] 当前人们对农户参与水土保持的福利效应关注不够。水土保持福利效应的评价着眼于政策性水土保持工程,其评价指标和方法未形成统一认识,还需进一步研究水土保持福利效应的理论及方法体系,以便为新时代水土保持建设提供决策支持。