自然降雨特征和作物覆盖对三峡库区紫色土坡耕地产流产沙影响 被引量：2

1

作者 李建明 丁文峰 +4 位作者 冉文建 杨贺菲 梁增芳 童晓霞 孙宝洋 《农业工程学报》 北大核心 2025年第8期137-146,共10页

为探索解决三峡库区紫色土坡耕地侵蚀效应,该研究基于三峡库区腹地重庆万州付沟小流域6个标准径流小区(5个不同坡度作物覆盖小区,1个裸坡作对照)2021—2023年观测的108场自然降雨和径流小区产流产沙数据,利用K-mean聚类、Pearson相关分... 为探索解决三峡库区紫色土坡耕地侵蚀效应,该研究基于三峡库区腹地重庆万州付沟小流域6个标准径流小区(5个不同坡度作物覆盖小区,1个裸坡作对照)2021—2023年观测的108场自然降雨和径流小区产流产沙数据,利用K-mean聚类、Pearson相关分析等方法开展研究区降雨特征和坡面产流产沙对降雨和坡度的响应。结果表明:1)根据降雨量、降雨历时、降雨强度和最大30 min降雨强度4个特征指标,观测期内研究区降雨可划分为3种主要类型,A雨型(低频率、长历时、大雨量、小雨强)、B雨型(中频率、中历时、中雨量、中雨强)和C雨型(高频率、短历时、小雨量、大雨强),其中C雨型是研究区侵蚀性降雨的主要类型,诱发坡面侵蚀发生的临界降雨量、降雨强度和最大30 min降雨强度分别为6~21 mm、1.1~3.6 mm/h和1.2~7.6 mm/h;2)降雨量、降雨强度和最大30 min降雨强度对裸坡和作物覆盖试验小区产流均有显著影响(P<0.05),但坡面产沙仅与产流呈极显著相关(P<0.01),相同产流下,C雨型产沙量达到A雨型和B雨型的1.06~20.18倍;3)不同雨型对裸坡和作物覆盖试验小区产流产沙的贡献均呈现为C雨型>B雨型>A雨型,C雨型对坡面产流和产沙的贡献均值分别为48.19%和81.82%,作物覆盖试验小区相较于裸坡的产流量和产沙量分别减少61.67%和77.15%,降雨强度越大,坡度对产流产沙影响越小,且坡面侵蚀随坡度增大可能存在临界坡度在15°~25°之间。方差贡献率分析表明雨型对作物覆盖坡面产流产沙贡献均超过60%,其贡献达到坡度的2.60~5.05倍。试验结果表明在该研究区开展农业耕作过程中尤其要注重短历时、高强度降雨导致的侵蚀问题,结论可为研究区坡耕地水土流失综合治理提供参考。 展开更多

关键词 雨型 作物覆盖 坡度 产流产沙 水沙效益 三峡库区

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基于SWAT和连通性指数的小流域植被格局减沙效应研究 被引量：1

2

作者 石晨雨 秦伟 +3 位作者 谢瑾如 丁琳 王根柱 张勤 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第4期33-44,共12页

优化植被空间布局是提升水土保持功能的重要途径。笔者以吕二沟流域为研究对象,依据海拔与坡度梯度,设置6种40%覆盖率的典型植被配置情景,结合SWAT模型和改进泥沙连通性指数(IC_(ZQ))分析植被格局的减沙效应。结果显示:1)SWAT模型对流... 优化植被空间布局是提升水土保持功能的重要途径。笔者以吕二沟流域为研究对象,依据海拔与坡度梯度,设置6种40%覆盖率的典型植被配置情景,结合SWAT模型和改进泥沙连通性指数(IC_(ZQ))分析植被格局的减沙效应。结果显示:1)SWAT模型对流域月际径流和输沙的模拟精度满足要求,可用于植被格局情景的输沙模拟分析;2)流域较高海拔或缓坡集中区域布设植被的减沙效果更优,且降雨显著影响减沙量;3)按海拔配置的植被呈带状连续分布,形成大面积泥沙连通性低值区;按坡度配置的植被呈破碎块状分布,泥沙连通性低值区较分散,但所有植被配置情景的年输沙量都与IC_(ZQ)均值呈显著负指数相关(P<0.01);4)子流域尺度上,IC_(ZQ)变化量与输沙模数变化量存在极显著正线性关系(P<0.001)。研究表明,优化植被空间配置可调控泥沙连通性,从而增强减沙效益,为黄土高原水土保持植被布局提供科学依据。 展开更多

关键词 SWAT模型 泥沙连通性指数 植被格局 流域输沙 黄土高原丘陵沟壑区

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乌拉特矿山废弃地植被恢复斑块格局对土壤侵蚀的影响

3

作者 张馨予 查同刚 +3 位作者 张晓霞 王冬 张泽宇 裴益乐 《中国环境科学》 北大核心 2025年第10期5627-5638,共12页

以乌拉特前旗矿山废弃地为研究区域,基于人工冲刷试验,探究了植被恢复格局(空白对照、棋盘状、横条状与斜条状)与冲刷流量(3,4.5,6L/min)对坡面土壤侵蚀特征及植被水土保持效益的影响.结果表明:径流量与泥沙量在植被恢复坡面降低,但随... 以乌拉特前旗矿山废弃地为研究区域,基于人工冲刷试验,探究了植被恢复格局(空白对照、棋盘状、横条状与斜条状)与冲刷流量(3,4.5,6L/min)对坡面土壤侵蚀特征及植被水土保持效益的影响.结果表明:径流量与泥沙量在植被恢复坡面降低,但随冲刷流量提高而增加.横条坡面径流量与泥沙量随冲刷流量提高增加幅度最小,总体坡面减流率(34.36%)与坡面减沙率(79.50%)最大,总体植被减沙量[35.09g/(min·m^(2))]最高.随冲刷进行,坡面产流率整体上升,不同格局坡面产沙率具有差异.植被斑块产沙率均显著低于坡面平均产沙率,且多数情况下为负值.横条坡面产沙率较为稳定,植被斑块产沙率最低[-13.02g/(min·m^(2))].除横条坡面外,坡面产沙率与产流率呈线性正相关.冲刷流量对径流量与产流率具有决定性作用,贡献率分别达79.37%与66.21%.植被斑块格局对侵蚀的影响高于径流.综上,横条格局是最适宜矿山废弃地水土保持的植被斑块格局,设计排水对该地土壤侵蚀防治极为重要. 展开更多

关键词 矿山废弃地 生态修复 模拟冲刷 植被斑块格局 产流产沙

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差异雨型下水土保持措施对紫色土坡面产流产沙的影响

4

作者 郑宇 李力 丁文峰 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第6期87-93,101,共8页

明确不同雨型条件下紫色土坡面产流产沙对水土保持措施的响应特征可为评估紫色土水土保持措施效益提供理论依据。基于紫色土区10个不同水土保持措施径流小区的37场降雨的产流产沙数据,采用K-Means聚类方法,依据平均雨强(I_(ave))、最大3... 明确不同雨型条件下紫色土坡面产流产沙对水土保持措施的响应特征可为评估紫色土水土保持措施效益提供理论依据。基于紫色土区10个不同水土保持措施径流小区的37场降雨的产流产沙数据,采用K-Means聚类方法,依据平均雨强(I_(ave))、最大30 min雨强(I_(30))、降雨历时(T)、降雨侵蚀力(R_(r))指标划分降雨类型,分析不同雨型和水土保持措施对坡面产流产沙的影响。结果表明:①37场降雨可划分为5种雨型,包括Ⅰ型(弱侵蚀、小雨强、长历时)、Ⅱ型(中弱侵蚀、中小雨强、中长历时)、Ⅲ型(中侵蚀、中雨强、中历时)、Ⅳ型(中强侵蚀、中大雨强、中短历时)、Ⅴ型(强侵蚀、大雨强、短历时),其中Ⅲ型为引起坡面水土流失的主要雨型,该雨型导致的产流量和产沙量分别是另外4种雨型的1.2~6.4倍和2.7~19.4倍。②农地窄面埂沟梯地种植和台地种植分别在小雨型(Ⅰ、Ⅱ型)和大雨型(Ⅳ、Ⅴ型)条件下减流效益最佳,主要是由于梯地能有效拦截低雨强、小雨量降雨的径流泥沙,而在大雨量、高雨强的降雨条件下,梯地易蓄满,台地能更有效拦截径流泥沙;其次,林地隔离草带在Ⅰ型降雨条件下的减流效益最佳,主要是由于草带能有效减缓其径流流速,促进下渗和泥沙沉积。研究结果可为进一步明确紫色土区的降雨-水沙关系提供依据。 展开更多

关键词 紫色土 雨型 产流产沙 水土保持措施 径流小区

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基于RUSLE的季节性侵蚀产沙模型构建及典型流域应用研究

5

作者 李一帆 周帆 +3 位作者 曲思仪 李文欣 蔡得胜 王盛萍 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第3期73-84,共12页

修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型被广泛应用于土壤侵蚀的定量模拟。然而,RUSLE模型在计算侵蚀产沙时往往忽略降雨和植被的季节动态。此外,较多研究亦未考虑泥沙输移等过程与机制。本研究基于月尺度降雨侵蚀因子和植被覆盖因子,引入表... 修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型被广泛应用于土壤侵蚀的定量模拟。然而,RUSLE模型在计算侵蚀产沙时往往忽略降雨和植被的季节动态。此外,较多研究亦未考虑泥沙输移等过程与机制。本研究基于月尺度降雨侵蚀因子和植被覆盖因子,引入表征泥沙输移及泥沙连通的经验性因子,构建可用以模拟流域季节性侵蚀产沙的SSY-RUSLE模型,并应用于山西省昕水河流域。结果表明,SSY-RUSLE模型可显著改善侵蚀产沙的模拟预测性能。与RUSLE相比,SSY-RUSLE的RMSE和NS分别提升5%~10%和13%~16%,主要源于模型有效改善流域侵蚀产沙较少时的模拟。SSY-RUSLE与RUSLE模型产生的侵蚀产沙模数空间分布格局有较大差异。其中,SSY-RUSLE模拟林地、草地与耕地侵蚀产沙模数较RUSLE显著减少(约54.8%、61.6%以及66.5%),主要侵蚀产沙段15°~25°的产沙模数也较RUSLE小(25.1%)。研究认为,耦合植被生长季节动态可显著改善区域侵蚀产沙模型模拟性能。特别是随着区域生态恢复、生态重建的推进,植被状况呈逐渐改善态势,准确的季节性侵蚀产沙模拟对于有效流域侵蚀防治与管理.具有重要意义。 展开更多

关键词 侵蚀产沙 SSY-RUSLE 季节动态 空间分布格局

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植被格局对侵蚀产沙影响的研究评述 被引量：43

6

作者 秦伟 曹文洪 +2 位作者 郭乾坤 于洋 殷哲 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第14期4905-4912,共8页

土壤侵蚀是人类可持续发展的重要挑战,植被重建则是防控侵蚀产沙的有效手段。在当前水土资源日益稀缺的新形势下,优化植被布局将成为黄土高原等生态脆弱地区未来阻蚀减沙、改善环境的重要途径,有关植被格局对侵蚀产沙影响的科技需求更... 土壤侵蚀是人类可持续发展的重要挑战,植被重建则是防控侵蚀产沙的有效手段。在当前水土资源日益稀缺的新形势下,优化植被布局将成为黄土高原等生态脆弱地区未来阻蚀减沙、改善环境的重要途径,有关植被格局对侵蚀产沙影响的科技需求更加急迫、意义更加重要。为此,从坡面与流域两个尺度,总结评述了侵蚀产沙研究中的植被格局表征、侵蚀产沙对植被格局的变化响应两个议题的研究进展。分析认为,目前主要存在缺乏反映侵蚀产沙过程的植被格局表征指数、较少考虑植被与地形叠置格局对侵蚀产沙的耦合影响、尚未建立侵蚀产沙对植被格局的直观响应关系等问题。为促进有关研究,今后在格局指数和耦合关系的构建中应重视植被和地形对侵蚀产沙过程的耦合影响,并选用具有良好应用精度的分布式物理成因模型,以获得反映植被格局影响的流域侵蚀产沙结果。同时,可通过采用GIS空间分析技术,设计获得更多的典型植被格局及对应情景的侵蚀产沙,以丰富基础资料,减少信息干扰。 展开更多

关键词 植被格局 侵蚀产沙 景观格局指数 源-汇理论 水文联通性

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长江上游侵蚀产沙格局及其控制因素 被引量：6

7

作者 杜俊 师长兴 周园园 《山地学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期660-667,共8页

基于长江上游110个相互独立的子流域控制性水文站1956～1987年的输沙模数,结合GIS空间分析技术,对长江上游侵蚀产沙空间分布特征进行研究,并从土壤、地形、降雨、土地利用和岩性等方面分区探讨了侵蚀产沙区域分异的原因。结果表明:(1)... 基于长江上游110个相互独立的子流域控制性水文站1956～1987年的输沙模数,结合GIS空间分析技术,对长江上游侵蚀产沙空间分布特征进行研究,并从土壤、地形、降雨、土地利用和岩性等方面分区探讨了侵蚀产沙区域分异的原因。结果表明:(1)上世纪50年代至80年代,长江上游侵蚀产沙的空间变化主要受自然环境控制,人为活动的影响是次要的。降雨是侵蚀产沙的主控因子,土壤特性与地形条件也有重要影响。(2)降雨和土壤特性对各地区产沙分异的影响最为普遍;地形在地势起伏不大的地区,表现更为突出;岩性在重点产沙区具有显著影响。总体上自然因子对西部人口分布较少的地区解释力较高,对东部人口密度较大的地区解释力较低。 展开更多

关键词 长江上游 侵蚀产沙 控制因素 YANGTZE River Upper Controlling Factors 土壤特性 地区 GIS空间分析技术 控制性水文站 空间分布特征 解释力 降雨 地形 自然因子 主控因子 重要影响 岩性 土地利用 输沙模数

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泾河典型流域水沙变化及其景观格局分析 被引量：12

8

作者 王兮之 索安宁 +2 位作者 洪军 毕晓丽 葛剑平 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2006年第4期260-263,共4页

以黄河中游泾河流域的3个子流域为研究对象,借助GIS和RS技术与基本的水沙数据,分析各子流域水沙变化特点与土地覆被空间格局特征。结果表明:流域北部的环江上游、合水川与汭河的径流量和输沙量以及土地覆被空间格局分布差异显著;30多年... 以黄河中游泾河流域的3个子流域为研究对象,借助GIS和RS技术与基本的水沙数据,分析各子流域水沙变化特点与土地覆被空间格局特征。结果表明:流域北部的环江上游、合水川与汭河的径流量和输沙量以及土地覆被空间格局分布差异显著;30多年来环江上游的径流量增加了60%而输沙量却增加了1倍多,汭河的径流量减少了约40%而输沙量却减少到1/5,合水川的径流量基本保持不变而输沙量略有增加;环江上游只有6种土地覆被类型以低密度草地和半荒漠草地为主,汭河有9种土地覆被类型以林地、农田和高密度草地为主,合水川有7种土地覆被类型以林地和郁闭灌丛为主。 展开更多

关键词 流域 径流量 输沙量 土地覆被 景观格局

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滦河流域景观格局变化对水沙过程的影响 被引量：19

9

作者 李莹 黄岁樑 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2463-2475,共13页

以滦河流域为研究区域,基于SWAT模型模拟1976—2012年滦河流域的水沙过程,分析2000年京津风沙源治理项目实施前后流域产水产沙时空格局变化;研究1980—2010年流域景观格局变化特征,揭示景观格局变化的水沙响应;应用Spearman相关分析法... 以滦河流域为研究区域,基于SWAT模型模拟1976—2012年滦河流域的水沙过程,分析2000年京津风沙源治理项目实施前后流域产水产沙时空格局变化;研究1980—2010年流域景观格局变化特征,揭示景观格局变化的水沙响应;应用Spearman相关分析法分析流域景观格局变化对水沙过程的影响。结果表明:与20世纪80年代相比,2010年流域林地和建设用地增加,其他用地类型减小;流域景观集中程度提高、连通性变优、优势斑块显著、形状趋于规则、多样性减少、破碎化程度降低、景观类型向非均衡方向发展;流域年均地表径流减少9mm,产水量增加5.44mm,产沙减小1.59t/hm^2;地表径流减少区域占全流域89.32%,产水量增加区域占76.71%,产沙量减少区域占93.89%;地表径流、产水、产沙与林地面积呈负相关,产水与草地面积呈正相关,地表径流、产沙与农业用地面积呈正相关;地表径流、产水、产沙与景观形状、Shannon′s均匀度、景观分离度呈正相关,与蔓延度、最大斑块指数呈负相关;产水、产沙与斑块密度和Shannon′s多样性指数呈正相关;工程治理后,流域年均径流量与产沙量显著下降,产水产沙高值区显著缩小,产沙关键区域仍需治理。 展开更多

关键词 景观格局 产沙 SWAT模型 时空分布 滦河流域

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植被与地形对侵蚀产沙耦合影响研究评述 被引量：9

10

作者 秦伟 曹文洪 左长清 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2015年第3期74-80,共7页

野外坡面内的植被与地形对侵蚀产沙影响,表现为共同改变某一坡面单元的上坡来水及其侵蚀动力,通常难以分离,呈现典型耦合作用特征。两者单独与侵蚀产沙的关系已较明确,但对侵蚀产沙的耦合影响则研究薄弱。在概述植被、地形各自对侵蚀产... 野外坡面内的植被与地形对侵蚀产沙影响,表现为共同改变某一坡面单元的上坡来水及其侵蚀动力,通常难以分离,呈现典型耦合作用特征。两者单独与侵蚀产沙的关系已较明确,但对侵蚀产沙的耦合影响则研究薄弱。在概述植被、地形各自对侵蚀产沙影响的基础上,从坡面和流域两个空间尺度,梳理了两者对侵蚀产沙耦合影响的相关成果,从理论认识、试验方法和监测技术三方面剖析了存在的主要问题,提出了三点推动该研究的具体对策,即:1引入反映多因素对侵蚀产沙耦合影响的预报模型参数;2搭建近自然坡面的植被镶嵌覆盖非均质试验小区;3开发侵蚀水动力参数高效量测技术等,以期为在侵蚀产沙过程机制与预报技术领域取得重大突破提供有益参考。 展开更多

关键词 植被 地形 侵蚀产沙 坡面汇流 植被格局

原文传递

基于格局和过程的流域生态系统减轻入库泥沙服务及价值——以雅砻江二滩水库为例 被引量：6

11

作者 吴楠 苏德毕力格 +4 位作者 高吉喜 张晨 葛菁 Ennaanay Driss 田美荣 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1751-1760,共10页

基于径流泥沙的运移过程,构建了沿汇流路径,结合不同土地覆被对泥沙拦截能力系数模拟每个像元截留泥沙使其不进入水库量的模型.结合单位体积淤泥的清淤费用、水库使用年限及贴现率进行构建价值量模型,并在二滩水库的集水区进行了模型的... 基于径流泥沙的运移过程,构建了沿汇流路径,结合不同土地覆被对泥沙拦截能力系数模拟每个像元截留泥沙使其不进入水库量的模型.结合单位体积淤泥的清淤费用、水库使用年限及贴现率进行构建价值量模型,并在二滩水库的集水区进行了模型的运用.结果表明:2000～2005年,土地覆被格局的变化主要体现在雅砻江中上游草地向林地的转化和下游亲水区林地向农田和草地的转化.由此影响到2000和2005年土壤侵蚀总量变化不大,但2005年集水区向水库输沙总量有较大增加,农田也成为二滩水库最为主要的产沙源.多数被侵蚀的土壤在向二滩水库的运移过程中被各类生态系统截留,截留泥沙量的高值集中分布于二滩库区周边.林地平均截留泥沙绝对量较低,截留泥沙的能力未能得到有效发挥.集水区对于减轻进入二滩水库泥沙服务的总经济价值在2000和2005年分别达到442.2和785.8亿元. 展开更多

关键词 格局 流域生态系统 输沙量 截留泥沙量 经济价值 二滩水库

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不同植被格局对梁峁坡-沟坡的侵蚀动力作用机制 被引量：3

12

作者 于国强 贾莲莲 +1 位作者 朱冰冰 张霞 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第4期10-16,共7页

[目的]探究不同植被格局对梁峁坡—沟坡的侵蚀动力作用机制,为进一步揭示草地坡面侵蚀规律和植被减蚀效应研究提供科学依据。[方法]以梁峁坡—沟坡为研究对象,采用室内降雨模拟降雨和三维激光扫描技术,分析不同植被格局对梁峁坡—沟坡... [目的]探究不同植被格局对梁峁坡—沟坡的侵蚀动力作用机制,为进一步揭示草地坡面侵蚀规律和植被减蚀效应研究提供科学依据。[方法]以梁峁坡—沟坡为研究对象,采用室内降雨模拟降雨和三维激光扫描技术,分析不同植被格局对梁峁坡—沟坡侵蚀动力作用机制。[结果]径流流速和含沙量共同影响着坡面侵蚀动力过程,径流流速是主要影响因素。坡面的侵蚀产沙来源主要位于沟坡内,不同植被格局下梁峁坡与沟坡产沙比例的不同,反映了植被调控侵蚀的范围和强度的不同。草带位于梁峁坡中下部时,不但能够有效降低梁峁坡的侵蚀程度,而且能够有效抑制和减缓沟坡内的径流流速,大幅度降低梁峁坡下部和沟坡内的侵蚀程度。[结论]不同植被格局可以通过影响径流流速和含沙量来调控梁峁坡—沟坡侵蚀动力。 展开更多

关键词 植被格局 梁峁坡—沟坡 径流流速 侵蚀量

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辽宁省境内老哈河流域产沙特征及泥沙供给模式研究

13

作者 姚玉增 巩恩普 +1 位作者 姚志宏 王燕 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期434-438,共5页

在对辽宁省境内老哈河流域土壤侵蚀研究的基础上,通过计算泥沙迁移时间确定了该流域基于栅格尺度的泥沙输移比的空间分布,最终获得该流域的产沙量,结果表明北部的老官地、哈拉道口、烧锅营子等地以及中南部河流两侧是流域内主要产沙源;... 在对辽宁省境内老哈河流域土壤侵蚀研究的基础上,通过计算泥沙迁移时间确定了该流域基于栅格尺度的泥沙输移比的空间分布,最终获得该流域的产沙量,结果表明北部的老官地、哈拉道口、烧锅营子等地以及中南部河流两侧是流域内主要产沙源;选用坡度、植被盖度、土地利用类型、土壤可蚀性、距河流距离、基岩岩性等因子,建立了老哈河流域泥沙供给的数学模型,结果表明流域产沙主要与坡度、距河流距离、土地利用类型和植被盖度密切相关。因此,改变土地利用类型、提高植被盖度是防治流域致灾泥沙的关键因素。本研究对今后老哈河流域土地利用规划及泥沙治理具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 产沙 遥感 泥沙供给模式 老哈河流域

原文传递

降雨-植被格局耦合作用对坡沟系统水沙特征影响 被引量：9

14

作者 程圣东 李鹏 +4 位作者 李聪 任宗萍 王添 唐辉 赵宾华 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期230-241,共12页

不同植被格局的产流产沙特征是研究坡沟系统植被调控机理的重要基础.本研究以坡-沟系统物理模型为载体,通过间歇性模拟降雨试验对坡面5种覆草格局的产流产沙特征进行了分析.结果表明,植被格局对坡沟系统的产流产沙量均有显著性影响(p<... 不同植被格局的产流产沙特征是研究坡沟系统植被调控机理的重要基础.本研究以坡-沟系统物理模型为载体,通过间歇性模拟降雨试验对坡面5种覆草格局的产流产沙特征进行了分析.结果表明,植被格局对坡沟系统的产流产沙量均有显著性影响(p<0.05).坡下部的蓄水减沙效益总体优于坡上部,但在坡沟系统条件下,并非将草带种植得越靠近坡面最下端,其蓄水减沙效益最佳,不同植被格局的蓄水减沙效益依次为:坡面中下部>坡下部>坡面中上部>坡面上部,即将草带种植在距离坡面4m时其水土保持效果最佳,此处可减水7.35%,减沙62.93%.在不同格局条件下,第2、3次降雨径流量均值分别比第1次降雨增加5.39%~37.16%、1.83%~21.83%,产沙量均值分别比第1次减少42.05%~82.45%、72.34%~92.26%,即随着降雨场次的增加,径流量略有增加且趋于稳定的时间逐渐缩短,产沙量急剧下降.在不同植被格局条件下,随着模拟降雨历时的延长,径流量在0~10min内以约0.54L/min的速度快速增加至8~10L/min,之后处于水平稳定状态.产沙量的变异系数Cv在50%以上,产沙过程波动剧烈.草带削减径流量为5%左右,蓄流作用稍弱,相对来说对泥沙的拦截作用较好,能使产沙量下降33%左右. 展开更多

关键词 坡沟系统 植被格局 间歇降雨 侵蚀产沙

原文传递

紫色土丘陵区不同耕作模式土壤抗冲性对比分析 被引量：2

15

作者 魏阜森 刘益军 +1 位作者 代数 唐寅 《防护林科技》 2012年第3期1-5,共5页

基于径流小区定位观测研究,分别研究紫色土丘陵区坡耕地不同耕作模式(横垄、顺垄、混合耕作)和不同土层(0～15 cm、15～30 cm)对土壤径流冲刷过程中径流含沙量及抗冲指数的变化特征的影响,以及影响因素的内在关系。研究结果表明:(1)在... 基于径流小区定位观测研究,分别研究紫色土丘陵区坡耕地不同耕作模式(横垄、顺垄、混合耕作)和不同土层(0～15 cm、15～30 cm)对土壤径流冲刷过程中径流含沙量及抗冲指数的变化特征的影响,以及影响因素的内在关系。研究结果表明:(1)在整个冲刷过程中,不同土层土壤表面径流泥沙流失量呈递减趋势,最后基本趋于稳定;(2)在整个冲刷过程中,径流泥沙流失量总体表现为0～15 cm土层>15～30 cm土层,这主要与土壤剖面特性有关,而农业耕作和根系的影响占次要地位;(3)在各种耕作模式中,抗冲指数的大小均表现为0～15 cm土层<15～30 cm土层,且后者分别是前者的2～3倍。 展开更多

关键词 土壤抗冲性 耕作模式 径流含沙量 土层 紫色土

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横坡垄作下雨型对褐土坡面细沟侵蚀过程的影响 被引量：5

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作者 安娟 高开通 +2 位作者 丁柳 于妍 王璇 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期32-38,共7页

雨型对细沟侵蚀过程起关键作用,而横垄坡面具有独特的细沟侵蚀特征。为定量研究雨型对横垄坡面细沟侵蚀过程的影响,以褐土横垄坡面为研究对象,设计了降雨动能、降雨量和平均雨强相同的4种雨型,采用可同时调节垄向和坡面坡度的土槽进行... 雨型对细沟侵蚀过程起关键作用,而横垄坡面具有独特的细沟侵蚀特征。为定量研究雨型对横垄坡面细沟侵蚀过程的影响,以褐土横垄坡面为研究对象,设计了降雨动能、降雨量和平均雨强相同的4种雨型,采用可同时调节垄向和坡面坡度的土槽进行模拟降雨,分析了各雨型下细沟发育形态、产流产沙特征和细沟水流的水动力特性等。结果表明:雨型间细沟沟头溯源、沟壁崩塌和沟底下切侵蚀速率的不同导致细沟形态具有明显差异,增加-减弱型、减弱-增加型和减弱型的沟宽和沟深较增加型分别增加158.8%和38.9%,115.7%和-27.8%,21.6%和-33.3%,相应宽深比的增加率分别为14.9%,60.4%,82.6%。雨型间的细沟径流量和侵蚀量均差异显著,径流量为增加-减弱型>减弱-增加型>减弱型>增加型,而侵蚀量为增加-减弱型>减弱型>减弱-增加型>增加型。4种雨型下产沙率与径流率之间均符合幂函数关系,但增加-减弱型、减弱型和减弱-增加型方程中的指数较增加型(0.54)分别增加2.52,2.46,1.46倍。雨型间差异最大的水力学参数为雷诺数,侵蚀动力参数则为水流功率;增加-减弱型、减弱-增加型和减弱型的雷诺数和水流功率较增加型分别显著增加107.0%和106.8%,42.2%和41.9%,16.6%和16.7%。研究结果有助于深入理解横坡垄作对坡面细沟侵蚀过程的作用机制,并为横坡垄作措施的合理利用提供依据。 展开更多

关键词 雨型 横坡垄作 细沟 产流产沙 褐土

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十大孔兑降雨侵蚀产沙时空分布特征及预测 被引量：7

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作者 王文君 陈新闯 +4 位作者 李小倩 郭建英 李锦荣 张铁钢 薛强 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第4期1-6,10,共7页

采用GIS与CA-Markov模型,对十大孔兑土地利用格局及土壤侵蚀产沙的时空分布特征进行了分析,并对2030年土地利用格局及降雨侵蚀分布特征进行了模拟。结果表明:十大孔兑土地利用类型以草地和荒草地(砒砂岩)为主,以自然生态系统为主,但人... 采用GIS与CA-Markov模型,对十大孔兑土地利用格局及土壤侵蚀产沙的时空分布特征进行了分析,并对2030年土地利用格局及降雨侵蚀分布特征进行了模拟。结果表明:十大孔兑土地利用类型以草地和荒草地(砒砂岩)为主,以自然生态系统为主,但人工生态系统分布相对集中,对局部干扰程度较大。2000—2015年人工生态系统不断扩张,耕地和城镇建设用地面积显著增大,沙地及荒草地面积显著减小,期间约有37%的土地利用类型发生转化,城市化及当地生态绿化措施显著影响着区域土地利用格局;2015—2030年土地利用变化比2000—2015年剧烈,土地类型转化集中于沙地转变为草地及灌木林地,城市化开始影响北部区域,部分砒砂岩转变为草地及灌木林地;影响十大孔兑地区土地利用格局的主要驱动力是政策驱动下的生态修复,城市化对区域的影响在逐步增强。十大孔兑降雨侵蚀较严重,属于极强烈侵蚀,砒砂岩裸露是造成降雨侵蚀强度增大的主要因素。2000—2015年虽然平均土壤侵蚀模数减小,但是剧烈侵蚀面积显著增大。到2030年土壤侵蚀强度继续减小,减小约10.39%,侵蚀量大的砒砂岩区得到修复,但是随着城市化进程加快,北部土壤侵蚀呈加剧趋势;十大孔兑未来的治理重点是既要针对砒砂岩地区开展生态修复工程建设,又要加强对北部城市化地区的生态管控,限制城镇无序发展侵占自然生态系统。 展开更多

关键词 CA-Markov 模型 土地利用格局 时空分布 侵蚀产沙 十大孔兑

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不同降雨强度和下垫面条件对黑土区坡面产流产沙的影响 被引量：8

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作者 励其其 刘鸿涛 +3 位作者 孟岩 韩宇 陈建 邱流潮 《水利水电技术》 北大核心 2020年第5期91-98,共8页

为了优选合适的东北黑土区堤防坡面侵蚀防控技术,基于人工模拟降雨的方法研究了不同降雨强度和下垫面条件下坡面的产流产沙特征,利用三维激光扫描仪对降雨后的坡面侵蚀形态进行监测,分析坡面土壤的侵蚀情况。结果表明,降雨强度增大,坡... 为了优选合适的东北黑土区堤防坡面侵蚀防控技术,基于人工模拟降雨的方法研究了不同降雨强度和下垫面条件下坡面的产流产沙特征,利用三维激光扫描仪对降雨后的坡面侵蚀形态进行监测,分析坡面土壤的侵蚀情况。结果表明,降雨强度增大,坡面的初始产流时间提前,产流率随降雨历时波动更加显著。在不同降雨强度下,植被措施使平均产流率降低7.4%~20.4%,在裸地上施加PAM(聚丙烯酰胺)使平均产流率增大6.8%~25.9%。随降雨强度增大,下垫面L1(裸地)和下垫面L2(均匀撒施5 g/m 2 PAM的裸地)的产沙率随降雨历时波动更加显著,其产沙率变化规律可以用幂函数进行描述。下垫面L1的总产沙量相比下垫面L2增幅明显,在裸坡上施加PAM能够减少总产沙量,起到固土效果。草地坡面在降雨过程中未出现产沙情况,裸地坡面的侵蚀形态主要表现为溅蚀和片蚀特征,施加PAM使得侵蚀严重区域的面积相较裸地减小了21.5%,能够起到一定侵蚀控制的效果。总体来看,草地坡面的保水固土效果要优于裸地坡面。在坡面上施加PAM使得土壤入渗能力减弱,但能减少侵蚀产沙,在实际工程中有应用价值。 展开更多

关键词 坡面侵蚀 降雨强度 PAM(聚丙烯酰胺) 草地坡面 产流产沙 侵蚀形态

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黄土丘陵沟壑区不同土地利用方式下小流域侵蚀产沙特征 被引量：17

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作者 魏艳红 焦菊英 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期96-103,共8页

为进一步优化和合理配置水土保持措施,以黄土丘陵沟壑区3个不同土地利用方式下的坝控小流域为例,基于人工探槽取样、淤积层次甄别及与产流降雨事件的对应关系,结合1∶10000早期地形图与全站仪测量,拟合库容曲线来估算淤地坝泥沙淤积量,... 为进一步优化和合理配置水土保持措施,以黄土丘陵沟壑区3个不同土地利用方式下的坝控小流域为例,基于人工探槽取样、淤积层次甄别及与产流降雨事件的对应关系,结合1∶10000早期地形图与全站仪测量,拟合库容曲线来估算淤地坝泥沙淤积量,进而反演坝控流域的产沙模数变化特征。结果表明:(1)延河马家沟3个不同土地利用方式下的洞儿沟、阎桥和芦渠坝控小流域,自建坝至2016年的多年平均淤积量分别为2748.80,4634.31,3141.17 t;(2)洞儿沟、阎桥和芦渠流域多年平均产沙模数分别为2432.56,3131.29,1794.95 t/(km^(2)·a),依次属于轻度、中度和轻度侵蚀;不同土地利用方式下坝控小流域的最小产沙降雨量均>20 mm以上;(3)不同的土地利用方式对小流域侵蚀产沙影响显著,人类活动明显的阎桥流域多年平均产沙模数大于以林草地为主的洞儿沟流域,而以林地和梯田为主的芦渠流域多年平均产沙模数最小。由此可见,在黄土丘陵沟壑区合理配置不同的水土保持措施,是减少小流域侵蚀产沙的有效途径。 展开更多

关键词 淤地坝 产沙模数 土地利用方式 土壤侵蚀 黄土丘陵沟壑区

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坡地打结垄沟集雨种植对泥沙、养分流失和紫花苜蓿草产量的影响 被引量：4

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作者 赵晓乐 王琦 +5 位作者 张登奎 周旭姣 王小赟 赵武成 陈瑾 雷俊 《草业学报》 CSCD 北大核心 2020年第11期102-117,共16页

为寻求控制水土流失适宜坡耕地利用方式,开展如下试验:1)采用完全随机设计,研究不同坡度(0°、5°和10°)集雨垄的径流效率和临界产流降水量;2)采用裂区设计,坡度(5°和10°)为主区,耕作模式(传统平作、开敞垄和打... 为寻求控制水土流失适宜坡耕地利用方式,开展如下试验:1)采用完全随机设计,研究不同坡度(0°、5°和10°)集雨垄的径流效率和临界产流降水量;2)采用裂区设计,坡度(5°和10°)为主区,耕作模式(传统平作、开敞垄和打结垄)为副区,研究坡地打结垄沟集雨种植对土壤水分、径流、泥沙损失、养分损失、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率的影响。结果表明:0°、5°和10°集雨垄的临界产流降水量分别为1.55、1.33和1.00 mm,径流效率分别为88.2%、91.1%和92.7%;与传统平作相比,开敞垄和打结垄的小区径流量分别减少62.3%~67.9%和76.4%~79.9%,小区径流效率分别减少51.0%~54.5%和67.8%~68.2%;泥沙流失量分别减少95.6%~96.4%和98.4%,全氮流失量分别减少95.3%~96.2%和98.1%~98.2%,全磷流失量分别减少95.3%~96.1%和98.2%,有机质流失量分别减少94.1%~95.6%和97.8%~97.9%;开敞垄和打结垄明显增加浅层(0~60 cm)土壤剖面含水量;开敞垄和打结垄紫花苜蓿全年干草产量分别提高40.3%~50.4%和16.0%~18.7%,水分利用效率分别提高4.4~11.5 kg·hm-2·mm-1和2.0~5.3 kg·hm-2·mm-1。坡度10°的径流量、径流效率、小区泥沙流失量、全氮流失量、全磷流失量和有机质流失量分别是坡度5°的1.44、1.40、2.34、2.24、2.39和1.97倍;坡度5°的紫花苜蓿全生育期根系层(0~200 cm)土壤贮水量、紫花苜蓿全年干草产量和水分利用效率分别是坡度10°的1.05、1.28和1.41倍。开敞垄增加紫花苜蓿干草产量和水分利用效率效果最为明显,打结垄减少径流、泥沙流失和养分损失效果最为明显。 展开更多

关键词 打结垄沟集雨 径流 泥沙 养分 种植模式

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