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复合指纹识别黄土高原小流域泥沙来源的准确性
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作者 赵丹 刘颖 +2 位作者 张风宝 字秋燕 杨明义 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期405-413,425,共10页
[目的]为验证复合指纹识别技术在黄土高原小流域的适用性与准确性。[方法]以黄土高原阳畔小流域为研究对象,依据地貌部位划分潜在泥沙源地,通过人工混样试验,分析2种指纹因子筛选方法[Kruskal-Wallis H检验+多元判别分析(K-H+DFA)、保... [目的]为验证复合指纹识别技术在黄土高原小流域的适用性与准确性。[方法]以黄土高原阳畔小流域为研究对象,依据地貌部位划分潜在泥沙源地,通过人工混样试验,分析2种指纹因子筛选方法[Kruskal-Wallis H检验+多元判别分析(K-H+DFA)、保守性指数+共识排名(CI+CR)]与3种模型(Walling模型、贝叶斯模型、FingerPro模型)对定量判别泥沙来源准确性的影响。[结果]1)不同源地间29种潜在指纹因子浓度差异较小,其相对偏差为0~15%,平均值为2.72%。2)基于K-H+DFA筛选指纹因子组估算源地贡献时,不同模型的准确性表现为Walling模型(MAE=10.11%)>贝叶斯模型(MAE=16.21%)>FingerPro模型(MAE=24.23%),而基于CI+CR筛选指纹因子组估算源地贡献率时,不同模型的准确性表现为Walling模型(MAE=9.69%)>FingerPro模型(MAE=13.13%)>贝叶斯模型(MAE=18.17%)。3)基于Walling模型估算源地贡献率时,不同指纹因子筛选方法的准确性表现为CI+CR(MAE=9.69%)>K-H+DFA(MAE=10.11%),基于贝叶斯模型估算源地贡献率时,不同指纹因子筛选方法的准确性表现为K-H+DFA(MAE=16.21%)>CI+CR(MAE=18.17%),基于FingerPro模型估算源地贡献率时,不同指纹因子筛选方法的准确性表现为CI+CR(MAE=13.13%)>K-H+DFA(MAE=24.23%)。[结论]Walling模型是黄土高原小流域判别泥沙来源的优先选择,其准确性更高且受指纹因子筛选方法影响较小;而FingerPro与贝叶斯模型准确性较低且易受指纹因子筛选方法的影响。研究结果为精准判别区域泥沙来源提供了理论依据。 展开更多
关键词 复合指纹识别技术 黄土高原 混合模型 指纹因子筛选方法
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黄土高原土壤侵蚀模型现状、问题及对策研究
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作者 张攀 韩志刚 +1 位作者 王靖淑 张羽飞 《水土保持研究》 北大核心 2026年第1期1-10,共10页
[目的]系统梳理黄土高原土壤侵蚀模型的研究进展,提出模型研发中需要重点解决的若干关键科学问题,以及相应的对策措施,以期为开展黄土高原土壤侵蚀过程模拟与预测研究及数字孪生黄河建设提供参考。[方法]综述了土壤侵蚀模型的发展概况... [目的]系统梳理黄土高原土壤侵蚀模型的研究进展,提出模型研发中需要重点解决的若干关键科学问题,以及相应的对策措施,以期为开展黄土高原土壤侵蚀过程模拟与预测研究及数字孪生黄河建设提供参考。[方法]综述了土壤侵蚀模型的发展概况、水土保持措施信息提取及定量表征、流域多时空尺度土壤侵蚀过程、多时空尺度土壤侵蚀模型集成耦合等若干方面的研究进展,分析了研究中存在的水土保持措施智能提取及参数化、模型的多时空尺度转换、流域水沙级联传输关系、基于数字孪生流域的土壤侵蚀预测预报服务平台构建等突出问题。[结果]目前,国内外土壤侵蚀模型难以准确刻画黄土高原坡沟系统复杂的地貌特点,缺乏水土保持措施对水沙过程的调控作用的模拟,尚不能满足数字孪生黄河建设对水土流失预测预报的科技需求。[结论]提出今后需要加强重力侵蚀动力作用与随机过程的耦合机制研究,研发水土保持措施高频快速多目标识别与高精度智能提取方法,揭示土壤侵蚀随流域尺度复杂变化的转换关系,构建基于数字孪生流域的坡面侵蚀、沟道重力侵蚀和水土保持措施调控作用集成化预报模型。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 预测预报 数学模型 黄土高原 数字孪生黄河
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低纬高寒区6种护坡植物根系形态及力学性能
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作者 杨继清 张秀琼 +4 位作者 陈晓雪 段青松 陈正发 杨淋淇方 刘辉 《中国水土保持科学》 北大核心 2026年第1期219-231,共13页
【目的】低纬高寒区生态环境脆弱,边坡稳定性和水土流失问题突出。研究该区域护坡植物根系形态及力学性能,定量分析评价其固土护坡效果,对优化区域生态防护体系具有重要意义。【方法】以6种典型护坡植物为研究对象,基于物种间竞争效应,... 【目的】低纬高寒区生态环境脆弱,边坡稳定性和水土流失问题突出。研究该区域护坡植物根系形态及力学性能,定量分析评价其固土护坡效果,对优化区域生态防护体系具有重要意义。【方法】以6种典型护坡植物为研究对象,基于物种间竞争效应,采用正交试验设计播种配比,通过PVC管播种,1 a后分别进行根系形态扫描、单根抗拉及抗拔试验,运用主成分分析定量评价不同护坡植物及播种方式的固土护坡效果。【结果】1)混播时黑麦草(Lolium perenne)、锦鸡儿(Caragana sinica)和黄花木(Piptanthus concolor)根系形态总体较好,单播时草本植物与灌木植物根系形态呈现明显差异,混播时最具竞争优势的是黑麦草和锦鸡儿。2)紫花苜蓿(Medicago sativa)平均单根抗拉力与抗拔力最大,分别为5.62和5.42 N,而早熟禾(Poa annua)单根抗拉强度与抗拔强度最大,分别为139.10和220.13 MPa。3)6种护坡植物中,黄花木和黑麦草固土护坡效果较优,沙棘(Hippophae rhamnoides)最弱,基于根系固土效果分析,最优播种配比为黑麦草15.00 g/m^(2)、紫花苜蓿10.00 g/m^(2)、早熟禾5.00 g/m^(2)、锦鸡儿15.00 g/m^(2)、黄花木22.50 g/m^(2)、沙棘7.50 g/m^(2)。【结论】物种类型与播种方式对根系形态特征具有显著影响;植物根径与单根抗拉力及抗拔力整体呈正相关,而与抗拉强度及抗拔强度呈负相关。研究结果可为低纬高寒区护坡植物优化配置及边坡植被恢复工程提供理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 护坡植物 根系形态 力学性能 主成分分析 低纬高寒区
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广东省崩岗遥感调查与实践——以云浮市为例
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作者 邓岚 陈伟波 +4 位作者 蔡季宏 曾祥 徐敬华 王鹭松 秦雁 《广东水利水电》 2026年第1期83-88,共6页
崩岗是我国南方严重的水土流失类型,严重威胁我省丘陵区国土、粮食、生态、公共安全。上一次广东省崩岗调查距今近20年,相关情况已发生巨大变化,崩岗基本情况已经影响各地的规划和决策,新一轮崩岗调查迫在眉睫。新时代水土保持高质量发... 崩岗是我国南方严重的水土流失类型,严重威胁我省丘陵区国土、粮食、生态、公共安全。上一次广东省崩岗调查距今近20年,相关情况已发生巨大变化,崩岗基本情况已经影响各地的规划和决策,新一轮崩岗调查迫在眉睫。新时代水土保持高质量发展为崩岗调查提供了机遇,现代信息技术为崩岗调查提供了新方法,以云浮市崩岗调查为例,利用RS/GIS技术方法,利用高分辨率遥感影像WordView-3数据作为数据源,结合野外考察经验,根据崩岗的类型构建崩岗遥感信息图谱,通过人机交互目视解译的方式获取研究区崩岗数据,利用无人机辅助人工现场调查进行校核,可系统核查崩岗调查对象位置与范围、发育情况,精准反映崩岗基本数据,为崩岗风险评估和防治规划提供有利依据。 展开更多
关键词 崩岗 调查 广东 全市崩岗一张图
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基于数字孪生技术的水土保持业务信息管理与应用
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作者 赵永军 《水土保持通报》 北大核心 2026年第1期115-121,共7页
[目的]探析全国统一、高效、安全的智慧水土保持体系建设实践路径,落实数字中国和智慧水利建设任务,以期为提升水土保持业务的数字化和智慧化水平提供依据。[方法]系统梳理水土保持信息化建设历程及现有工作基础,分析总结出目前困扰水... [目的]探析全国统一、高效、安全的智慧水土保持体系建设实践路径,落实数字中国和智慧水利建设任务,以期为提升水土保持业务的数字化和智慧化水平提供依据。[方法]系统梳理水土保持信息化建设历程及现有工作基础,分析总结出目前困扰水土保持信息管理与应用,新质生产力发展所存在的信息系统整合不足,智能化应用水平不高,数据共享不畅,基础设施薄弱和数据资源体系不完善问题。[结果]基于智慧水利顶层设计,构建了包含以下内容的综合框架:(1)构建以物联感知网、数据底板、模型平台和知识平台为基础的技术、数据、网络、安全架构;(2)围绕水土保持数字门户、水土保持综合视图、水土流失状况预报预警、人为水土流失风险预警、水土流失综合治理智能管理、规划实施过程精细管理、水土保持示范创建、社会公众服务等8个业务方向示范应用;(3)开发出涵盖数据采集、汇聚治理、智能分析、可视化展示和决策支持等水土保持监督管理完整链条的数字孪生水土保持业务信息管理与应用方案。[结论]在新的历史条件和科技背景下,结合管理需要,认为智慧水土保持必将随着信息化的浪潮,在统计、决策方面进一步向精细化、个性化、实用化、智能化发展,形成一个“需求共商,技术共研,场景共建”的开放协同的生态系统,有效提升水土保持数据资产价值,真正实现以信息化驱动现代化。 展开更多
关键词 水土保持信息化 智慧水利 大数据 数字孪生
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内蒙古黑土地保护路径和机制研究
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作者 花蕊 明月 《安徽农业科学》 2026年第2期261-263,共3页
内蒙古黑土地是我国粮食稳产和生态安全的重要屏障,但长期过度开垦和单一的生产模式导致土壤有机质下降、土层退化、水土流失等问题。近年来,内蒙古通过建立保护性耕作示范区、推广秸秆还田与轮作休耕技术、应用智能农机、实施跨区域协... 内蒙古黑土地是我国粮食稳产和生态安全的重要屏障,但长期过度开垦和单一的生产模式导致土壤有机质下降、土层退化、水土流失等问题。近年来,内蒙古通过建立保护性耕作示范区、推广秸秆还田与轮作休耕技术、应用智能农机、实施跨区域协同治理,并配套财政补贴和政策激励,取得了阶段性成效。然而,在生态修复与经济发展、技术推广与农户接受能力、资金投入周期与长效机制建设、数字化应用与基础设施支撑等方面仍存在矛盾与制约。为实现黑土地可持续利用,应统筹生态保护与农业增产,完善绿色耕作体系和跨部门协同机制;加强技术培训与示范推广,提高农户参与能力;构建多元化资金投入体系,降低对财政补贴依赖;加快数字化信息平台建设,实现精准化、智能化治理,从而有力保障粮食安全、持续提升土壤质量,全面推动黑土地保护向高质量、可持续方向发展。 展开更多
关键词 黑土地保护 保护性耕作 生态保护修复 数字化治理
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基于CSLE模型的2024年福建省典型区域水土流失特征及其差异评估
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作者 蒲坚 李建明 +6 位作者 王文龙 王志刚 张长伟 许文盛 刘纪根 朱秀迪 卢顺发 《水土保持通报》 北大核心 2026年第1期153-165,171,共14页
[目的]研究福建省不同典型区域在地形地貌、植被覆盖度和土地利用等多种因素综合作用下的水土流失规律,为该区域水土流失治理和高质量发展提供科学依据和实践指导。[方法]基于2 m高分辨率遥感影像对福建省闽西北区、闽东北区、闽西南区... [目的]研究福建省不同典型区域在地形地貌、植被覆盖度和土地利用等多种因素综合作用下的水土流失规律,为该区域水土流失治理和高质量发展提供科学依据和实践指导。[方法]基于2 m高分辨率遥感影像对福建省闽西北区、闽东北区、闽西南区和闽东南区4个典型区域开展土地利用解译,采用中国土壤流失方程(CSLE)模型对2024年水土流失进行计算,并基于土地利用类型、海拔、坡度和植被覆盖度等影响因素开展对比分析,进而阐明福建省不同区域水土流失特征。[结果](1)福建省总体呈现出林地面积占总土地面积比例最高(73.36%)但林地地类水土流失比例较低(5.51%),而园地、草地和建设用地的地类面积占总土地面积比例较小但其地类水土流失比例较高(16.98%~21.54%);(2)福建省各区域海拔以1000 m以下为主,水土流失比例分布在5.15%~9.18%,其中闽东南区水土流失比例在1200 m以上显著递增;福建省各区域平均坡度小于20°,其中闽东南区的平均坡度最低为14.87°。福建省各区域87.85%~93.91%的水土流失面积发生在坡度≤35°的区域;(3)福建省各区域流失面积总体呈现随植被覆盖度增加而增加的趋势,此外林地流失比例随植被覆盖度增加而逐渐降低;园地流失比例除闽东南区随植被覆盖度增加而逐渐增加外,其他区域逐渐降低。[结论]福建省不同土地利用类型水土流失特征受坡度、海拔和植被覆盖度多因素影响,尤其需要加强园地、草地和建设用地的水土流失治理工作,不同区域需针对特定的水土流失特征进行针对性治理。 展开更多
关键词 水土流失 CSLE模型 土地利用 地形 植被覆盖度 福建省
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三峡水库消落带泥沙和土壤的可蚀性空间分布及差异
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作者 李冰砚 李进林 +4 位作者 韦杰 贺秀斌 唐强 吴胜军 黄平 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期373-380,共8页
[目的]为探究三峡水库消落带沉积泥沙与原地土壤间的可蚀性空间分布及差异。[方法]以三峡水库土质消落带为研究对象,分别采集沉积泥沙和原地土壤样品,测试颗粒组成和总有机碳含量,计算颗粒组成的体积维数(Dv)、结构稳定性指数(SSI)和可... [目的]为探究三峡水库消落带沉积泥沙与原地土壤间的可蚀性空间分布及差异。[方法]以三峡水库土质消落带为研究对象,分别采集沉积泥沙和原地土壤样品,测试颗粒组成和总有机碳含量,计算颗粒组成的体积维数(Dv)、结构稳定性指数(SSI)和可蚀性因子(K),分析可蚀性的空间分异及类别间的差异。[结果]1)三峡水库消落带沉积泥沙的SSI和K的平均值分别为26.26%和0.04665(t·hm^(2)·h)/(MJ·mm·hm^(2)),均显著高于原地土壤的15.06%和0.04590(t·hm^(2)·h)/(MJ·mm·hm^(2))(p<0.05),但沉积泥沙与原地土壤间的Dv不存在显著差异,分别为2.74和2.73。2)水库沿程方向上(库尾至坝前),消落带沉积泥沙和原地土壤的SSI均呈波动变化,而二者间的K变化趋势不同,其中,沉积泥沙的K无明显变化趋势,而原地土壤的K在奉节(FJ)的上游和下游均呈降低趋势,且该点下游显著高于上游。3)消落带高程梯度上,沉积泥沙SSI随高程的上升呈显著增加趋势(p<0.05),K的变化趋势不明显。原地土壤的SSI随高程升高呈先增后减趋势,而K的高程梯度差异不明显。4)消落带沉积泥沙的可蚀性与其理化性质间的相关性高于原地土壤。[结论]三峡水库消落带沉积泥沙和原地土壤间的可蚀性存在显著差异,研究结果可为水库消落带水土保持与生态保育提供理论参考。 展开更多
关键词 沉积泥沙 原地土壤 可蚀性 消落带 三峡水库
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基于Sentinel-2A数据的河北坝上农田土壤风蚀可蚀性
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作者 甄天乐 李继峰 +5 位作者 薛澳亚 李慧茹 郭中领 常春平 王仁德 安晨宇 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期392-404,共13页
[目的]为探究裸露农田土壤风蚀可蚀性的遥感光谱特征及遥感估算方法。[方法]选取张家口市康保县为研究区,基于裸露农田表层样品的实测数据,提取Sentinel-2A的原始光谱反射率及倒数、对数变换的光谱反射率,利用随机森林(RF)、支持向量机(... [目的]为探究裸露农田土壤风蚀可蚀性的遥感光谱特征及遥感估算方法。[方法]选取张家口市康保县为研究区,基于裸露农田表层样品的实测数据,提取Sentinel-2A的原始光谱反射率及倒数、对数变换的光谱反射率,利用随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、偏最小二乘法(PLSR)和BP神经网络(BPNN)等4种机器学习模型对土壤风蚀可蚀性(EF)进行估算建模。[结果]1)研究区裸露农田反射率整体偏低,反射率倒数和对数变换可增强影响EF的土壤理化性质的光谱响应能力,B1、B2、B8、B10和B11等波段可作为EF估算的敏感波段。2)RF、SVM、PLSR、BPNN等模型对EF估算精度随特征变量的增加趋于稳定,RF模型在较少特征变量条件下实现最佳估算效果,R^(2)为0.836,RMSE为0.041。3)研究区裸露农田土壤EF值主要为0.7~0.9,占农田面积的87%以上,表明研究区裸露农田土壤抗风蚀能力较弱。[结论]基于Sentinel-2A数据及机器学习模型能够有效估算裸露农田的土壤风蚀可蚀性,可为农田土壤风蚀灾害评估及防治提供技术支持。 展开更多
关键词 土壤风蚀 风蚀可蚀性 机器学习 遥感估算
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功能化二氧化硅基土壤抗水蚀材料的制备及性能
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作者 刘晓梅 王伟强 +3 位作者 †詹天军 张振师 彭怀午 雷自强 《高分子通报》 北大核心 2026年第2期270-279,共10页
用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、衣康酸、丙烯酸酐(C_(6)H_(6)O_(3))、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)及N-羟基丁二酰亚胺(NHS)对纳米二氧化硅(SiO_(2))进行改性,再以丙烯酸、丙烯酰胺为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过... 用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、衣康酸、丙烯酸酐(C_(6)H_(6)O_(3))、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)及N-羟基丁二酰亚胺(NHS)对纳米二氧化硅(SiO_(2))进行改性,再以丙烯酸、丙烯酰胺为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过自由基聚合法制备了聚合物材料P(mSiO_(2)-co-AA-co-AM)。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、激光散射纳米粒度仪对其结构与形貌进行了表征。通过将P(mSiO_(2)-co-AA-co-AM)添加到黄土以及红土中,分别考察了抗水蚀性能、抗压强度和保水性。结果表明,当添加0.50 wt%的P(mSiO_(2)-co-AA-co-AM)后,红土的抗冲刷时间提高了24.9倍,水蚀率从400%/h降低到了16.00%/h。抗压强度提高了8.7倍。在黄土中添加0.5 wt%该材料,抗冲刷时间为200 h,是黄土抗冲刷时间的2400倍,黄土的抗压强度提高了13倍,保水率提高了3.0倍。室外燕麦种植实验结果表明,P(mSiO_(2)-co-AA-co-AM)乳液不会对燕麦的发芽生长产生不利影响。 展开更多
关键词 水土保持 聚合物材料 纳米二氧化硅 抗水蚀 抗压强度
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多种复合指纹法示踪高寒区流域风水作用产沙来源
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作者 穆开放 方海燕 +3 位作者 陈琼 周强 柳本立 牛百成 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期67-77,共11页
[目的]为运用多种复合指纹法精准示踪高寒区河流、水库等水利设施在风、水复合侵蚀环境下的泥沙来源。[方法]在黄河龙羊峡水库支流沙沟河流域,采集风沙和水沙泥沙来源区的土壤样本,以及流域出口的新鲜泥沙样本。利用X射线荧光光谱仪测... [目的]为运用多种复合指纹法精准示踪高寒区河流、水库等水利设施在风、水复合侵蚀环境下的泥沙来源。[方法]在黄河龙羊峡水库支流沙沟河流域,采集风沙和水沙泥沙来源区的土壤样本,以及流域出口的新鲜泥沙样本。利用X射线荧光光谱仪测试40种元素指纹因子,采用多组指纹因子法、机器学习最佳复合指纹法、Walling·C最佳复合指纹法3种指纹法解析泥沙来源。[结果]在指纹因子筛选方面,CT-KWDFA指纹因子筛选方法的DFA累计判别率为82.40%,CT-RF-DFA指纹因子筛选方法DFA累计判别率为100%,CT-RF-DFA指纹因子筛选方法较CT-KW-DFA指纹因子筛选方法累计判别率提高17.60%,后者能更好地区分泥沙源区。多组指纹因子法显示风沙贡献为53.40%,水沙贡献为46.60%。机器学习最佳复合指纹法显示风沙贡献为63.00%,水沙贡献为37.00%。Walling·C最佳复合指纹法显示风沙贡献为50.11%,水沙贡献为49.89%。3种方法风沙、水沙贡献率平均值分别为55.50%、44.50%。多组指纹因子法揭示的泥沙来源最接近3种方法的平均值,机器学习最佳复合指纹法中贝叶斯模型计算结果收敛性良好、拟合度优异,Walling·C最佳复合指纹法中Walling·C多元混合模型拟合优度为94.50%。[结论]3种复合指纹法示踪高寒区河流泥沙来源的计算过程表现良好。3种方法均表明,沙沟河风力作用产沙贡献率高于水力作用产沙,季节性风沙活动与河面冰情变化对泥沙输移的共同作用是主导因素。研究结果对揭示高寒区域风水复合侵蚀泥沙来源具有重要作用,可为高寒区河流、水库等水利设施的侵蚀防治提供技术支撑。 展开更多
关键词 泥沙来源 复合指纹法 风水侵蚀区 青藏高原
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土壤溅蚀颗粒的飞溅特征及迁移机制
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作者 刘聪聪 周宗将 +4 位作者 张琼 张帅帅 李海茹 郭珍 刘刚 《水土保持研究》 北大核心 2026年第1期21-28,共8页
[目的]定量描述溅蚀土壤颗粒的飞溅特征,揭示溅蚀发生的迁移机制,为建立基于物理过程的土壤侵蚀预测模型提供理论基础。[方法]借助人工模拟降雨以及高速摄影技术在不同坡度条件下对不同质地土壤的1~5 mm团聚体进行雨滴击溅,测定飞溅土... [目的]定量描述溅蚀土壤颗粒的飞溅特征,揭示溅蚀发生的迁移机制,为建立基于物理过程的土壤侵蚀预测模型提供理论基础。[方法]借助人工模拟降雨以及高速摄影技术在不同坡度条件下对不同质地土壤的1~5 mm团聚体进行雨滴击溅,测定飞溅土壤颗粒质量以及速度,并对雨滴动能的传递与转化过程进行分析。[结果](1)土壤团聚体稳定性越高,土壤颗粒飞溅的质量及速度越小;(2)向坡上方和向坡下方的颗粒飞溅速度分别随着坡度的增加而显著减小和显著增加,并建立了土壤颗粒飞溅速度与团聚体稳定性和坡度的定量关系式;(3)团聚体稳定性对于向坡上方的颗粒飞溅速度的影响大于向坡下方的颗粒飞溅速度;(4)团聚体越稳定,飞溅颗粒的动能越少,同时飞溅颗粒的动能随着坡度的增加而增加。[结论]坡度对向坡上方和向坡下方的颗粒飞溅速度影响均显著;团聚体稳定性对向坡上方的颗粒飞溅速度的影响大于向坡下方的颗粒飞溅速度;雨滴动能被转化为破坏土壤团聚体以及形成溅蚀坑的热能占比较大,飞溅土壤颗粒的动能占比仅为0.052%~0.330%,且颗粒飞溅主要通过液膜拖曳力携带。 展开更多
关键词 击溅侵蚀 能量耗散 高速摄像机 飞溅机制
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青藏高原典型区1970—2025年切沟发育特征及其影响因素
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作者 盛翰苑 王佳希 +2 位作者 焦菊英 李芊穆 李建军 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期15-24,共10页
[目的]明确长时间尺度切沟发育特征,探究切沟侵蚀的显著影响因子,为气候变化背景下青藏高原水土流失治理提供理论参考。[方法]基于1970年和2025年高分辨率遥感影像,获取念青唐古拉山西段东南麓冲洪积扇的稳定沟、发育沟和新形成沟形态... [目的]明确长时间尺度切沟发育特征,探究切沟侵蚀的显著影响因子,为气候变化背景下青藏高原水土流失治理提供理论参考。[方法]基于1970年和2025年高分辨率遥感影像,获取念青唐古拉山西段东南麓冲洪积扇的稳定沟、发育沟和新形成沟形态参数特征与发育速率,采用Spearman相关性分析发育沟的发育速率、新形成沟形态特征的显著影响因子。[结果]2025年稳定沟、发育沟和新形成沟的平均沟长分别为265.42、401.61、123.12 m,平均面积分别为12350.93、7517.52、1055.36 m^(2);发育切沟的平均线发育速率为2.35 m/a,平均面发育速率为21.24 m^(2)/a。线发育速率与集水区面积和近地面气温呈显著正相关(p<0.05),面发育速率与集水区面积、高程、近地面气温呈显著或极显著正相关(p<0.01);新形成沟沟长与集水区面积和近地面气温呈极显著正相关(p<0.01),与季节冻土最大冻结深度呈极显著负相关(p<0.01);面积与集水区面积、年降水量、雨季降水量呈极显著正相关(p<0.01),与季节冻土最大冻结深度呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]切沟发展主要受集水区面积和高程影响,切沟形成主要受集水区面积、年降水量、雨季降水量、年平均气温及冻土冻结深度的共同影响;气候变化和人类活动背景下,青藏高原侵蚀沟具有较大的发育潜力。 展开更多
关键词 切沟侵蚀 发育速率 形态特征 气候变化 念青唐古拉山
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岩溶发育程度对水土漏失的非线性响应
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作者 曾益斌 罗为群 +4 位作者 张谭锋 李航 陈雅祺 肖桂元 覃家鸿 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期363-372,共10页
[目的]为揭示岩溶发育程度对水土漏失的影响规律,完善水土漏失侵蚀机制理论。[方法]通过原位岩石三维模型箱进行控制性模拟试验,分别设置5种人工调控岩溶率(2%、9%、15%、20%、30%)和模拟3种降雨量(中雨25 mm、大雨40 mm、暴雨70 mm),... [目的]为揭示岩溶发育程度对水土漏失的影响规律,完善水土漏失侵蚀机制理论。[方法]通过原位岩石三维模型箱进行控制性模拟试验,分别设置5种人工调控岩溶率(2%、9%、15%、20%、30%)和模拟3种降雨量(中雨25 mm、大雨40 mm、暴雨70 mm),定量分析岩溶不同发育程度对地下水土漏失量的影响及探究漏失过程的响应规律。[结果]1)岩溶内部空隙介质发育程度是影响水土漏失的重要因素,岩溶率与地下漏失总量呈正相关(R^(2)=0.86,p<0.01),随雨强增加,正相关性越强。2)受岩溶内部空隙介质发育程度的影响,漏失总量与岩溶率间为指数关系,拟合度高(R^(2)>0.9)。3)泥沙漏失量与岩溶率为3次函数增长曲线,在3种降雨漏失曲线下均存在最低点,且15%~20%岩溶率间的泥沙漏失量最少。4)岩溶空隙介质的贯通度、长度、斜交通道数量等多种因素共同影响着水土流失过程。在3种雨强条件下均出现漏失量的最低值:中雨时,岩溶率为9%,漏失量为11.05 L;大雨和暴雨时,岩溶率为15%,漏失量分别为10.82和24.22 L。漏失量表现出显著的非线性特征。[结论]岩溶发育程度与水土漏失呈非线性关系,并受降雨强度的协同影响。随着岩溶率增加,漏失总量呈指数级上升,泥沙漏失表现出“最优岩溶率”值的存在。当降雨强度加剧时,水土漏失尤为明显,尤其在高岩溶率区域更为突出。本研究结果为岩溶地区的水土漏失风险评估及防治措施提供理论依据,并为相关区域的水土流失预测与防控策略的制定提供重要参考。 展开更多
关键词 水土漏失 岩溶发育程度 最优岩溶率 非线性响应 岩溶三维空隙介质模型
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科尔沁沙地土壤沙化进程与风蚀驱动因子关系
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作者 常嘉乐 石昊 +2 位作者 李方昊 刘正宏 范昊明 《地理学报》 北大核心 2026年第1期48-63,共16页
科尔沁沙地是中国四大沙地之一,位于中国东北平原西部和内蒙古自治区东南部,开展土地沙化时空变化格局及驱动因子研究是科学开展防沙治沙工作的重要基础。本文基于Landsat遥感影像反演土壤沙化指标,以气象、NDVI、DEM和土壤质地等数据... 科尔沁沙地是中国四大沙地之一,位于中国东北平原西部和内蒙古自治区东南部,开展土地沙化时空变化格局及驱动因子研究是科学开展防沙治沙工作的重要基础。本文基于Landsat遥感影像反演土壤沙化指标,以气象、NDVI、DEM和土壤质地等数据计算土壤风蚀强度,采用Slope趋势分析和Pearson相关分析等方法,揭示科尔沁沙地1991—2020年土壤沙化时空分布格局及其对土壤风蚀的响应。结果表明:①1991—2020年科尔沁沙地土地沙化呈现逆转趋势,沙化逆转区域面积占研究区总面积的71.27%;沙化呈现加剧趋势的面积占比为17.54%,呈零星分布状态。②1991—2020年科尔沁沙地土地沙化变化与土壤风蚀强度变化基本一致,呈现先增加后减少的趋势。③沙化进程中风力侵蚀起主导作用区域中,人为活动影响区域占比66.36%。风蚀减弱与沙化逆转区域,人类活动积极影响显著,占78.34%;风蚀增加与沙化加剧区域,气候变化贡献(57.69%)大于人类活动(42.31%),二者分布相邻,主要位于北部科尔沁右翼中旗、通榆县西部与科尔沁区。研究通过分析近30年科尔沁沙地时空分布格局演变及其与风蚀强度的响应关系,为科尔沁沙地沙化防治工作提供理论依据与科学指导,助力该地区生态环境的持续恢复与改善。 展开更多
关键词 土地沙化 土壤风蚀 气候变化 人类活动 科尔沁沙地
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细沟溯源侵蚀过程研究进展
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作者 王建羽 邢军会 钟海秀 《水土保持通报》 北大核心 2026年第1期414-424,共11页
[目的]聚焦于细沟溯源侵蚀过程,对其研究热点、发育过程和机制、影响因素以及侵蚀预测模型的研究进展进行总结和展望,为细沟溯源侵蚀过程研究提供科学参考。[方法]系统检索中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心合集数据库中1997—2... [目的]聚焦于细沟溯源侵蚀过程,对其研究热点、发育过程和机制、影响因素以及侵蚀预测模型的研究进展进行总结和展望,为细沟溯源侵蚀过程研究提供科学参考。[方法]系统检索中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)核心合集数据库中1997—2025年8月的文献数据,利用CiteSpace和VOSviewer软件对关键词及发文国家(地区)进行可视化分析。[结果]当前细沟侵蚀研究多聚焦于径流调控与泥沙运移,而针对细沟溯源侵蚀单一过程的定量研究不足。径流冲刷过程中,细沟首先产生在流路上,跌坎沿流路间隔出现,侵蚀力较大的跌水逐渐下切,形成溯源侵蚀现象。沟头高度是径流冲刷过程中坡面侵蚀强度大小的主要影响因素,溯源侵蚀量的大小取决于气候、土壤质地以及地形等因素。现有土壤侵蚀预测模型多针对于细沟侵蚀复合过程,而对细沟溯源侵蚀过程预测模型的参数选择和测量指标缺乏关注。[结论]提出加强细沟溯源侵蚀定量研究、发育过程的动态监测以及构建溯源侵蚀过程预测模型等后续研究方向。 展开更多
关键词 细沟侵蚀 溯源侵蚀 发育过程 可视化分析
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藏东南干旱河谷区土壤抗蚀性和水土流失过程模拟
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作者 王帆 格桑旺堆 +2 位作者 姜群鸥 格桑卓玛 尹忠东 《水土保持通报》 北大核心 2026年第1期96-105,共10页
[目的]在不同降雨条件下,对藏东南干旱河谷区土壤抗蚀性和水土流失过程进行模拟,为该区域土壤侵蚀防控与生态保护提供科学参考。[方法]通过设置两种雨强(30与60 mm/h);3种坡度(20°,30°,40°),开展人工模拟降雨试验,系统... [目的]在不同降雨条件下,对藏东南干旱河谷区土壤抗蚀性和水土流失过程进行模拟,为该区域土壤侵蚀防控与生态保护提供科学参考。[方法]通过设置两种雨强(30与60 mm/h);3种坡度(20°,30°,40°),开展人工模拟降雨试验,系统分析坡面产流产沙动态,揭示干旱河谷区坡面土壤侵蚀过程机理。[结果]藏东南干旱河谷区坡面土壤团聚体以>2 mm大颗粒为主,土壤黏聚力为18.39 kPa,内摩擦角为24.7°,表明该区土壤具有一定抗蚀潜力。该类干旱河谷区土壤的结构稳定性主要依赖于团聚体构成和力学特性;在60 mm/h降雨条件下,40°坡面初始产流时间较30 mm/h雨强条件下缩短了44%,表明该区域陡坡-强降雨组合显著加快地表径流形成;随坡度和雨强增加,坡面产流量和产流速率均明显上升;对于藏东南干旱河谷区坡面产沙过程,相较于30 mm/h雨强,在60 mm/h雨强条件下20°,30°和40°坡面30 min累计产沙量增长比例分别达到195.9%,232.5%和282.0%;在不同降雨强度下,相同坡型产沙量、产沙速率变化差异较大。[结论]尽管藏东南干旱河谷区土壤本身结构稳定,抗蚀性良好,但陡坡与强降雨的耦合作用是触发剧烈水土流失的关键,建议采取针对性措施。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 产流产沙 模拟 藏东南干旱河谷区
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两种微生物固化沙障制备方法的固化效果试验研究
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作者 雷磊 姚姬璇 +4 位作者 海涵 陈青云 常玉轩 胡斯乐 田堪良 《人民黄河》 北大核心 2026年第3期119-123,138,共6页
微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术作为一种经济、环保且持久的防风治沙方法受到广泛关注,为了给MICP技术用于沙漠化防治提供新的技术支撑,设计PVC板和挡板两种固化方法、引入脲酶菌及1.5 mol/L和2.0 mol/L两种浓度的胶结液来制备微生物... 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术作为一种经济、环保且持久的防风治沙方法受到广泛关注,为了给MICP技术用于沙漠化防治提供新的技术支撑,设计PVC板和挡板两种固化方法、引入脲酶菌及1.5 mol/L和2.0 mol/L两种浓度的胶结液来制备微生物固化沙障,通过对比分析不同方法固化沙障的干密度和碳酸钙含量来探究最优固化方式。结果表明:1)采用MICP技术固化风沙土,能够在风沙土颗粒间生成大量碳酸钙结晶,使得沙粒胶结在一起,进而完成微生物固化沙障的制备。2)挡板固化法制备的固化沙障在深度为0~10 cm浅层表现出良好的固化效果,但对深度大于10 cm的深层固化效果及其均匀性则相对较差;PVC板固化法制备的固化沙障在不同深度均保持较好的固化效果,且固化均匀性较好。3)随着胶结液浓度的提高,干密度和碳酸钙含量均有所提升,但胶结液浓度为1.5 mol/L和2.0 mol/L的固化效果无明显差异,即胶结液浓度对固化效果的影响不显著。 展开更多
关键词 风沙土 微生物诱导碳酸钙沉积 固化沙障 制备方法 干密度 碳酸钙含量
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基于无人机的黄土丘陵沟壑区极端降雨条件下小流域道路切沟侵蚀模拟和特征
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作者 张紫薇 张光辉 +1 位作者 邢书昆 曾荣昌 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期280-289,共10页
[目的]基于无人机航拍影像构建可靠的道路切沟体积估算模型,实现对黄土高原道路切沟体积快速、准确的监测与评估。[方法]以陕西省志丹县旦八镇2个典型小流域2024年8月8日极端降雨切沟调查数据,建立不同类型道路切沟形态参数与体积间的... [目的]基于无人机航拍影像构建可靠的道路切沟体积估算模型,实现对黄土高原道路切沟体积快速、准确的监测与评估。[方法]以陕西省志丹县旦八镇2个典型小流域2024年8月8日极端降雨切沟调查数据,建立不同类型道路切沟形态参数与体积间的经验模型,进一步估算次暴雨道路切沟侵蚀特征。[结果]1)切沟长度和表面积与切沟体积间呈显著幂函数关系,但表面积更能准确估算切沟体积,分类(土路、石子路和公路)构建表面积与切沟体积间经验模型显著提升切沟侵蚀估算精度。2)监测小流域石子路切沟数量最多(67%),侵蚀量(638.60 t)显著大于土路(492.59 t)和公路(51.42 t)。但土路侵蚀模数最大(29326.75 t/km^(2)),分别是石子路、公路的1.7、11.4倍。3)道路切沟受多种因素影响,路面硬化和石子铺设显著降低侵蚀强度,集水区面积和坡度对切沟侵蚀的影响因道路类型而异,土路切沟的响应最显著(p<0.001)。[结论]未铺设道路侵蚀强度最大,侵蚀程度为剧烈侵蚀,是黄土丘陵沟壑区道路切沟侵蚀防控的重点所在,对道路进行石子覆盖或硬化处理能够有效减少道路切沟的发育,研究结果为黄土丘陵区的道路建设和水土流失防治提供参考。 展开更多
关键词 黄土丘陵沟壑区 气候变化 道路侵蚀 切沟 无人机
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采煤沉陷裂缝不同距离下植被类型对土壤蒸渗特征的影响
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作者 毕银丽 白祖诚 武超 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期331-339,共9页
[目的]探讨采煤塌陷区地裂缝对土壤水分运移规律的影响,揭示其运移机制,并阐明植被与土壤理化性质在该过程中的调控作用。[方法]以曹家滩矿区的典型植被[沙蒿(Artemisia desertorum)、早熟禾(Poa annua)、生物结皮]作为研究对象,采用双... [目的]探讨采煤塌陷区地裂缝对土壤水分运移规律的影响,揭示其运移机制,并阐明植被与土壤理化性质在该过程中的调控作用。[方法]以曹家滩矿区的典型植被[沙蒿(Artemisia desertorum)、早熟禾(Poa annua)、生物结皮]作为研究对象,采用双环入渗仪和微型蒸渗仪,监测不同处理下土壤水分的入渗率和蒸发特征。结合土壤理化性质(体积质量、孔隙度、机械组成等),分析不同植被-土壤系统下地裂缝对水分运移的影响机制。[结果]1)采动地裂缝对周边土壤水分运移产生显著影响,地裂缝的存在增加周围土壤水分入渗速率和蒸发量,距离裂缝越近入渗速率和蒸发量显著增加。随着水平距离的增加而减弱。2)不同植被覆盖下,土壤水分的动态响应存在差异。其中,沙蒿覆盖下的稳定入渗率显著高于其他处理,其根系形成大孔隙促进优先流发育,入渗速率和蒸发量均遵循沙蒿>早熟禾>裸地>苔藓结皮。3)土壤入渗速率和蒸发量均与土壤体积质量呈极显著负相关;与总孔隙度和毛管孔隙度均呈极显著正相关。较高的孔隙度有利于增强土壤的持水能力和导水性能,从而促进水分入渗和蒸发。[结论]采动地裂缝显著促进周围土壤水分的运移过程;该过程主要受孔隙结构调控,其中主要影响因子为总孔隙度和土壤体积质量。研究结果可为采煤沉陷区生态修复提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 采煤沉陷区 植被恢复 水分入渗 土壤蒸发 风沙区
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