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黄土高原不同生态治理小流域土壤有机质、容重及黏粒含量的对比
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作者 黄艳丽 +3 位作者 苏辉 王杉杉 垚林 刘晨光 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期370-378,共9页
为探讨不同生态治理小流域土壤性质的差异,本研究分别从坡向、坡位、区段和土层4个方面分析了人工刺槐林流域杨家沟(YJG)与封禁荒草地流域董庄沟(DZG)土壤有机质(SOM)、土壤容重(BD)和黏粒含量(CC)的空间分异.结果表明:YJG与DZG的SOM、B... 为探讨不同生态治理小流域土壤性质的差异,本研究分别从坡向、坡位、区段和土层4个方面分析了人工刺槐林流域杨家沟(YJG)与封禁荒草地流域董庄沟(DZG)土壤有机质(SOM)、土壤容重(BD)和黏粒含量(CC)的空间分异.结果表明:YJG与DZG的SOM、BD、CC分别为12.78 g·kg-1、1.24 g·cm-3、19.2%与11.13 g·kg-1、1.21 g·cm-3、18.2%,前者均略高,但差异不显著.各指标均为东坡大于西坡;SOM和CC顺坡向下有增加趋势,BD变异最小;SOM由上游至下游呈增大趋势,BD和CC不断减小;由土表向下至60 cm土深,BD和CC不断增大,SOM不断减小.各指标的空间敏感性依次为CC>SOM>BD,空间因素的影响效用依次为土层>区段>坡向>坡位.上游CC、中游BD和CC在两流域间的差异显著,各指标对坡位、区段、土层的敏感性均为YJG<DZG. 展开更多
关键词 土壤容重 土壤有机质 黏粒含量 生态治理 小流域
坡面草带分布对坡沟水土流失的防控作用及其优化配置 预览
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作者 张霞 +2 位作者 于国强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期122-128,共7页
深化植被措施对坡沟系统水蚀过程的调控机理及其优化配置,成为土壤侵蚀研究关注的焦点问题。该研究以坡沟系统为研究对象,利用室内模拟降雨试验,结合三维激光扫描和微地貌分析技术,辨析了不同植被空间配置方式的水土保持功效,动力调控途... 深化植被措施对坡沟系统水蚀过程的调控机理及其优化配置,成为土壤侵蚀研究关注的焦点问题。该研究以坡沟系统为研究对象,利用室内模拟降雨试验,结合三维激光扫描和微地貌分析技术,辨析了不同植被空间配置方式的水土保持功效,动力调控途径,提出了低覆盖度下调控侵蚀的植被优化配置。结果表明:从减水减沙的角度,不同位置的草带布设更具有直接拦沙的水土保持功效。水蚀动力的角度,草带对其坡面上方来水来沙和下方径流产沙的水蚀动力过程和侵蚀产沙过程分别发挥出缓流拦沙和滞流消能的水土保持功效,且这2种功效调控侵蚀的作用范围和作用强度与草带布设位置密切相关。草带位于坡面中下部,兼具较好的缓流拦沙和滞流消能的双重水土保持功效。依靠缓流拦沙的功效可以有效减缓坡面范围内的侵蚀强度;依靠滞流消能的功效能够有效减缓坡面下部和沟道范围内的侵蚀程度。植被在坡沟系统中的位置参数指标与侵蚀产沙量之间满足二次幂函数关系,该指标在0.571~1.200之间,为植被调控侵蚀最优布设区域。在此区域内布设植被,能够有效发挥出植被的双重水土保持功效。该研究有助于加深坡沟系统植被配置对土壤侵蚀产沙过程以及对水动力过程的作用机理的理解。 展开更多
关键词 土壤 侵蚀 降雨 坡沟系统 水土保持功效 优化配置
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黄土丘陵第三副区典型淤地坝系结构特征分析 预览
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作者 宇涛 +2 位作者 陈怡婷 袁水龙 王伟 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期26-30,35共6页
为科学认识黄土丘陵区淤地坝系结构特征,对黄土丘陵区第三副区车路沟坝系沟道特征、库容分布特征、泥沙淤积及蓄水量分布特征进行了总结,并对坝系的级联方式进行了解析,对把口站的水沙变化趋势进行了分析。结果表明:(1)车路沟流域随着... 为科学认识黄土丘陵区淤地坝系结构特征,对黄土丘陵区第三副区车路沟坝系沟道特征、库容分布特征、泥沙淤积及蓄水量分布特征进行了总结,并对坝系的级联方式进行了解析,对把口站的水沙变化趋势进行了分析。结果表明:(1)车路沟流域随着沟道级别的提高,沟道平均面积增大,平均沟长增加,平均比降减小;Ⅰ级沟道小型坝的数量最多,Ⅱ级沟道中型坝数量最多,Ⅲ级和Ⅳ级沟道则以骨干坝建设为主。(2)随着沟道级别的提高,骨干坝的总库容、设计防洪库容和设计淤积库容表现为逐渐增大,中型坝、小型坝的总库容和设计防洪库容表现为逐渐减小,设计淤积库容先增大后减小。(3)车路沟坝系中型坝和小型坝的设计淤积库容已经几乎淤满,而骨干坝还剩余较大的淤积库容。(4)车路上游坝系单元通过拦蓄洪水泥沙为下游主沟的淤地坝减轻防洪压力,坝系单元内部各中小型坝尽快淤积成地,车路沟坝系仍有较大的淤地潜力;随着车路沟淤地坝系的建设,流域把口站的水沙趋势发生了明显变化。研究成果以期为黄土高原淤地坝系建设管理提供参考。 展开更多
关键词 淤地坝系 级联方式 水沙变化
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丹江土石山区景观格局模拟与社会经济响应关系 预览
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作者 郑淋峰 +3 位作者 高海东 徐国策 柯浩成 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期338-343,共6页
以丹江流域陕西省段为研究对象,采用GIS,IDRISI和Fragstats平台与系列经济数据,分析了丹江流域土地的数量变化及转移情况,建立了景观格局和经济指标的模型,模拟出2020年、2030年的景观格局,并通过模型计算相应年份经济数据。结果表明:(1... 以丹江流域陕西省段为研究对象,采用GIS,IDRISI和Fragstats平台与系列经济数据,分析了丹江流域土地的数量变化及转移情况,建立了景观格局和经济指标的模型,模拟出2020年、2030年的景观格局,并通过模型计算相应年份经济数据。结果表明:(1)该流域的优势景观为草地,1980-2010年草地面积减少最大为46.65km^2,林地增加最多为50.42km^2;与2010年相比,2030年的林地和城镇工矿用地会进一步增加,草地大幅度减少(90.84km^2);(2)研究区整体多样性增加,稳定性降低。草地、林地和城镇用地都趋于规则,更加聚集,高连通;(3)景观指数DIVISION,IJI,LPI,SHDI与经济有显著关系,其中DIVISION,SHDI与经济呈负相关,而IJI,LPI与经济呈正相关;(4)2010-2020年是经济增速明显,除人口外增幅80%~188%;2020-2030年增幅降低,保持在30%以上,但人口相比2020年开始降低。 展开更多
关键词 土地利用 景观格局 CA-Markov模型 经济 丹江流域
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上方来水来沙的异位侵蚀效应研究进展 预览
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作者 王杉杉 +1 位作者 张乐涛 马波 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2019年第2期139-145,共7页
上方来水来沙作为上下不同地貌部位之间水流能量传递的媒介和泥沙输移的载体,对下游侵蚀产沙过程具有重要影响,是土壤侵蚀研究的关键环节。以往研究多侧重于小流域泥沙来源以及上方来水来沙的异位沉积效应,对上方来水来沙的异位侵蚀效... 上方来水来沙作为上下不同地貌部位之间水流能量传递的媒介和泥沙输移的载体,对下游侵蚀产沙过程具有重要影响,是土壤侵蚀研究的关键环节。以往研究多侧重于小流域泥沙来源以及上方来水来沙的异位沉积效应,对上方来水来沙的异位侵蚀效应研究相对较少。本文回顾了上方来水来沙异位侵蚀效应的研究方法,在总结归纳前人研究成果的基础上,首次提出了'异位侵蚀'的概念,从异位径流特征、侵蚀产沙等方面,分析了裸露坡面上方来水来沙的异位侵蚀效应,并对水土保持措施异位减蚀作用的研究进展进行了综述。在此基础上,进一步探讨了异位侵蚀研究中的热点和难点问题,提出可从明确异位侵蚀效应概念、探索异位侵蚀影响因素及其机理、阐明上方来水来沙异位侵蚀过程中水沙和能量传递特征、量化水土保持措施异位减蚀作用等4个方面进一步深入研究上方来水来沙的异位侵蚀效应。 展开更多
关键词 上方来水来沙 土壤侵蚀 异位侵蚀效应 水土保持措施 研究进展
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冻融作用对土壤理化性质及风水蚀影响研究进展
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作者 孙宝洋 +4 位作者 肖俊波 张乐涛 马波 建明 程冬兵 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期337-347,共11页
冻融侵蚀在我国分布范围广,是主要土壤侵蚀类型之一,而冻融作用与其他营力复合进行侵蚀的分布范围比单纯的冻融侵蚀更广,所造成的危害也更大.本文基于国内外已有研究成果,总结评述了冻融作用对土壤理化性质及风蚀和水蚀影响的相关研究进... 冻融侵蚀在我国分布范围广,是主要土壤侵蚀类型之一,而冻融作用与其他营力复合进行侵蚀的分布范围比单纯的冻融侵蚀更广,所造成的危害也更大.本文基于国内外已有研究成果,总结评述了冻融作用对土壤理化性质及风蚀和水蚀影响的相关研究进展.冻融条件下,土壤水分发生运移,结构被破坏,土壤孔隙度、容重、抗剪强度、团聚体稳定性和有机质等理化性质均发生变化,其变化趋势和幅度与土壤质地、冻融程度有关.冻融作用通过改变土壤理化性质,增加土壤可蚀性,从而影响土壤风蚀和水蚀发生及过程,导致侵蚀强度增大.目前,冻融研究以室内模拟为主,与野外实际冻融过程差异较大,且由于试验条件不同,得到的结论无法统一,甚至相反.因此,通过室内模拟与野外实测相结合,加强冻融条件下土壤侵蚀机理研究是下一步的重点,这对季节性冻融区解冻期侵蚀预报和防治具有重要意义. 展开更多
关键词 冻融作用 土壤理化性质 风蚀 水蚀
沙层特性对沙盖黄土坡面产流产沙变化贡献的定量分析
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作者 曹晓娟 谢林妤 +2 位作者 张风宝 杨明义 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第5期962-974,共13页
沙盖黄土坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。基于室内模拟降雨试验,定量分析沙层厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和粒径组成(100%粒径≤0.25 mm、75%... 沙盖黄土坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化降雨过程中该类坡面产流产沙变化影响因素贡献的大小对揭示其侵蚀机理具有重要的意义。基于室内模拟降雨试验,定量分析沙层厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和粒径组成(100%粒径≤0.25 mm、75%粒径≤0.25 mm+25%粒径> 0.25 mm、50%粒径≤0.25 mm+50%粒径> 0.25 mm、未处理原沙和100%粒径> 0.25 mm)在降雨过程中对产流产沙变化的影响和贡献。结果显示:沙层厚度增加能明显延长产流时间,减少总产流量,增加总产沙量,增大降雨过程中产流产沙的变异性;随沙层粒径组成变粗,初始产流时间和产沙量无明显变化规律,产流量有增大趋势。沙层厚度、粒径组成及二者交互作用对初始产流时间变化的贡献率分别为68.03%、15.77%和3.85%。沙层厚度对降雨不同时段15min产流量和不同历时总产流量的贡献率分别在23.89%~52.22%和41.10%~48.94%之间,对相应产沙的贡献率分别在29.19%~62.01%和13.53%~30.31%之间。整体上沙层粒径组成变化对产流产沙量变化的贡献率小于沙层厚度,且无明显规律。沙层厚度和粒径组成交互作用对产流量和降雨中前期产沙量的影响显著(p <0.05),其对产流产沙变化的贡献率分别在13.12%~26.62%和3.22%~43.12%之间,不同降雨时段变化明显。研究结果说明,沙层厚度决定沙盖黄土坡面产流产沙过程,其和沙层粒径组成对产流产沙的影响和贡献随坡面沙层的侵蚀演化而动态变化,且二者的交互作用也不容忽视。 展开更多
关键词 覆沙厚度 粒径组成 径流 泥沙 贡献率
基于PSR模型的土地利用系统健康评价及障碍因子诊断——以延长县为例 预览
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作者 钟少华 时鹏 +3 位作者 杨文刚 杨殊桐 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期283-289,共7页
土地利用系统健康评价是从系统的结构、功能和效益等方面进行的评价,是评价土地资源可持续利用的重要手段。基于PSR模型理论,构建了延长县土地利用系统健康评价的指标体系,采用改进熵值法对各指标进行了权重赋值,对其土地利用系统进行... 土地利用系统健康评价是从系统的结构、功能和效益等方面进行的评价,是评价土地资源可持续利用的重要手段。基于PSR模型理论,构建了延长县土地利用系统健康评价的指标体系,采用改进熵值法对各指标进行了权重赋值,对其土地利用系统进行了健康评价并诊断影响其系统健康的障碍因子。研究结果表明:(1) 2000年以前延长县各土地利用类型面积变化较小,2000年以后草地和林地面积大幅增加,到2010年分别达到了1 165.58,431.10 km~2,其林草面积占延长县总面积的一半以上。(2)延长县土地利用系统健康状态1980—2010年呈逐渐好转的趋势,其综合指数从1980年的0.268上升到2010年的0.654,土地利用健康等级从'不健康'转变为'亚健康'状态。(3) 2000年以前系统健康的主要障碍因素有森林覆盖度、人均GDP、水土流失治理率、有效灌溉率,2000年以后主要障碍因素逐渐转变为土地垦殖率、水土协调度、人口自然增长率等。(4)系统评价的3个子系统,其中属系统状态的障碍度最高;系统压力的障碍度随时间变化一直呈上升趋势;系统响应障碍度随时间变化一直呈减小趋势。 展开更多
关键词 土地利用 PSR模型 健康诊断 障碍度 延长县
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草带布设位置对坡沟系统水文连通性的影响 预览
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作者 马勇勇 +5 位作者 任宗萍 鲁克新 汤珊珊 王添 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期170-176,共7页
为研究坡面不同草带布设位置对坡沟系统水文连通性的影响,在模拟降雨条件下,选取地形收敛指数和地形湿度指数作为结构连通性指标、简化水文曲线和相对地表连接函数作为功能连通性指标分析了不同草带布设位置(坡面中上、中、中下、下部)... 为研究坡面不同草带布设位置对坡沟系统水文连通性的影响,在模拟降雨条件下,选取地形收敛指数和地形湿度指数作为结构连通性指标、简化水文曲线和相对地表连接函数作为功能连通性指标分析了不同草带布设位置(坡面中上、中、中下、下部)坡沟系统水文连通性。结果表明:不同草带布设位置对坡沟系统的连通过程影响不同。植被布设越靠近沟坡部分产流时间越长;植被布设在中下坡位、下坡位比中坡位和中上坡位的总径流量小,对径流汇集影响大。中上坡位布置植被比其他位置有较好的结构连通性,其降雨后的地形更利于水系连通。不同格局地形收敛指数分布类似正态分布,地形湿度指数分布符合正偏态分布。中上坡位布置植被降雨后地形比其他格局更利于汇流;中上坡位布置植被降雨后的地形湿度指数均值比降雨前减少10.59%,整体变化最大,也更利于产流。植被布设越靠近坡顶部分其功能连通性越好,但对于降水的储蓄能力较差。中上坡位布置植被相比其他格局需要较少的水量达到产流,功能连通性最好。降雨停止时,中下部和下部坡位布设植被约有70%的总降雨量用于储蓄,而中上部和上部仅为50%。 展开更多
关键词 水文 径流 侵蚀 结构连通性 功能连通性 地形收敛指数 地形湿度指数
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裸岩石砾地生态恢复工程中覆土厚度对作物生长的影响
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作者 张扬 +2 位作者 韩霁昌 《资源与生态学报:英文版》 CSCD 2018年第5期484-492,共9页
为研究裸岩石砾地生态修复工程中覆土厚度对农作物生长的影响机制,对2010(–2)015年夏玉米的生理特性进行了分析研究。试验布设在裸岩石砾上,共进行了6种不同厚度的覆土处理,分别为:30(C30),40(C40),50(C50),60(C60),80(C8... 为研究裸岩石砾地生态修复工程中覆土厚度对农作物生长的影响机制,对2010(–2)015年夏玉米的生理特性进行了分析研究。试验布设在裸岩石砾上,共进行了6种不同厚度的覆土处理,分别为:30(C30),40(C40),50(C50),60(C60),80(C80)和100 cm(C100)。对土壤物理性质及相关作物生理特性和产量数据进行了分析研究,结果表明:(1)覆土层土壤容重随着作物种植年限的增加,及覆土厚度的增加而增加,土壤容重与覆土厚度呈对数相关关系。土壤沉降深度与覆土厚度之间的相关关系也有类似趋势,两者的关系也可用对数函数来描述(R2=0.91)。(2)覆土厚度对夏玉米高度及作物叶绿素含量(SPAD值)有显著影响。在各处理中,拔节期和孕穗期的作物生长速率均高于孕穗期至灌浆期。经过两年的耕作利用后,C50处理的作物平均株高分别比C30,C40,C60,C80和C100处理高8.16%,3.32%,3.39%,9.86%和7.55%,不同处理方式之间的株高差异显着(p〈0.05)。在抽穗期,SPAD值最高,经过两年的耕作使用后,C50处理的最高值为298.41。(3)覆土厚度对夏玉米的产量和水分利用效率(WUE)具有显著影响。试验期间,C50处理的平均作物产量和水分利用效率值最高分别为4614.12 kg ha(–2)和13.57kg ha(–2) mm(–1)。C50处理在2010(–2)015年多年平均水分利用效率显著高于其他处理。综上,裸岩石砾地覆土厚度50 cm时能够满足农作物生长需求,这种处理中的所有农作物生长指标都优于其他覆土厚度。研究成果为裸岩石砾地区土地整治和生态修复工程提供了科学依据,同时,在农业生态环境脆弱且耕地资源相对紧缺的非洲,该研究对于改善当地农业生态环境,增加耕地资源和农业收入具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 覆土厚度 夏玉米 物理性质 生理特性
不同植被格局下凸型坡径流流速时空变化及产沙研究 预览
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作者 张霞 +2 位作者 于国强 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期16-21,共6页
以凸型坡为研究对象,利用室内径流冲刷试验,研究了不同植被配置下凸型坡水蚀动力的变化过程以及侵蚀产沙的差异。结果表明:裸坡条件下径流流速呈现出极强的空间波动状态,随水力断面与坡顶距离的逐渐增加表现出先减小后增大的空间变化态... 以凸型坡为研究对象,利用室内径流冲刷试验,研究了不同植被配置下凸型坡水蚀动力的变化过程以及侵蚀产沙的差异。结果表明:裸坡条件下径流流速呈现出极强的空间波动状态,随水力断面与坡顶距离的逐渐增加表现出先减小后增大的空间变化态势,导致侵蚀最为严重的部位出现在上坡上部和下坡上部。将草带布设于与坡顶距离60%~80%位置处对径流流速影响较大,降幅为22%,蓄水效益和减沙效益分别为12%和69%,能够较好地发挥直接拦沙的水土保持功效。不同植被空间配置下的径流量和产沙量均表现出与径流流速相一致的空间变化特征,随着草带距坡顶距离的逐渐增加,径流量和产沙量呈现出先增加后减小的趋势,植被通过调控水蚀动力过程实现了对径流和侵蚀产沙的调控。在此过程中,植被的空间配置方式改变了径流流速时空变化特征,从而对水蚀动力过程起到了很大程度的调控。研究结果有助于加深对植被、冲刷与水蚀动力过程之间耦合关系的理解。 展开更多
关键词 植被格局 凸型坡 径流冲刷 水蚀动力
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不同草带覆盖位置条件下坡沟系统侵蚀产沙差异性 预览
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作者 宇涛 张霞 +2 位作者 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期22-27,122共7页
以坡沟系统单元为研究对象,利用室内降雨试验,结合三维激光扫描和微地貌分析技术,研究不同草带覆盖位置下坡沟系统侵蚀产沙差异性。结果表明:一些布设在合适位置的草带能够在p<0.05水平上显著影响坡沟系统的径流量和产沙量。植被布... 以坡沟系统单元为研究对象,利用室内降雨试验,结合三维激光扫描和微地貌分析技术,研究不同草带覆盖位置下坡沟系统侵蚀产沙差异性。结果表明:一些布设在合适位置的草带能够在p<0.05水平上显著影响坡沟系统的径流量和产沙量。植被布设于坡面中下部比布设于坡面上部具有更好的水沙调控作用,植被布设于坡面长度60%时,径流量和产沙量分别减少7.35%和62.93%,直接拦沙功效优于蓄水减沙功效,水土保持功效达到最优。植被布设于坡面下部时,其侵蚀输沙过程的剧烈程度得到了缓解,植被调控侵蚀发育的作用体现。植被布设于坡面中下部时,下垫面仅有52%的区域发生侵蚀,其侵蚀输沙过程的剧烈程度明显减少,植被调控侵蚀作用有效限制了侵蚀发育。植被布设于坡面中部和中上部时,加剧了侵蚀的发育程度。研究结果有助于更好地理解植被优化配置。 展开更多
关键词 草带覆盖位置 坡沟系统 侵蚀产沙差异 水土保持功效
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黄河中游多沙粗沙区水沙变化趋势及其主控因素的贡献率
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作者 孙倩 于坤霞 +3 位作者 张晓明 龚珺夫 《地理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第5期945-956,共12页
随着气候变化和人类活动影响加剧,黄河中游多沙粗沙区的水沙变化剧烈,因此研究影响黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量的驱动因素对预测未来水沙变化具有重要意义。本文选取Mann-Kendall趋势检验法,Pettitt突变点检验法,位置、尺度、形... 随着气候变化和人类活动影响加剧,黄河中游多沙粗沙区的水沙变化剧烈,因此研究影响黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量的驱动因素对预测未来水沙变化具有重要意义。本文选取Mann-Kendall趋势检验法,Pettitt突变点检验法,位置、尺度、形状的广义可加模型以及累积量斜率变化率比较法对黄河中游多沙粗沙区15个水文站控制流域1956-2010年的年降水量、年径流量以及年输沙量变化特征及其贡献率进行分析,确定影响黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量变化的主要原因。结果表明:(1)Mann-Kendall趋势检验在5%的显著性水平下,表明降水量虽呈减少趋势但并不显著,径流量和输沙量则有显著的减少趋势;(2)Pettitt突变点检验得出所研究区域径流量和输沙量的突变年份在1972年、1985年以及1996年左右;(3)GAMLSS模型分析结果同样表明降水的均值不随时间发生变化,但降水的方差有减小的趋势;(4)通过累积量斜率变化率比较法得出,人类活动对窟野河流域径流输沙的影响大于无定河流域。通过分析黄河中游多沙粗沙区径流量和输沙量变化的原因,可为黄河中游多沙粗沙区水资源合理分配提供一定的理论支持。 展开更多
关键词 黄河中游多沙粗沙区 水沙变化特征 GAMLSS模型 累积量斜率变化率比较法
MIKE耦合模型模拟淤地坝对小流域暴雨洪水过程的影响 预览
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作者 袁水龙 +3 位作者 高海东 王丹 张泽宇 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第13期152-159,共8页
为科学认识淤地坝建设对黄土高原小流域暴雨洪水过程的影响,该文通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了不同坝型组合和坝系级联方式下的小流域暴雨洪水过程,研究表明:1)淤地坝系建成后会使小流域洪水的洪峰和... 为科学认识淤地坝建设对黄土高原小流域暴雨洪水过程的影响,该文通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了不同坝型组合和坝系级联方式下的小流域暴雨洪水过程,研究表明:1)淤地坝系建成后会使小流域洪水的洪峰和洪水总量明显减少,其中骨干坝减幅最小,中型坝次之,小型坝减幅最大;串联、并联、混联3种坝系级联方式均使洪峰流量和洪水总量明显减小,其中混联坝系减幅最大,并联坝系次之,串联坝系最小。2)淤地坝建设改变了洪水历时,其中骨干坝和中型坝增加了洪水历时,而小型坝缩短洪水历时。3)沟道连通性指数与洪峰流量、洪水总量均有很好的相关关系,淤地坝建设明显降低了沟道连通性,通过改变沟道连通性调控了小流域的暴雨洪水过程。可为黄土高原淤地坝安全运行提供科学依据。 展开更多
关键词 暴雨 洪水控制 淤地坝 MIKE模型 黄土高原
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解冻期坡面降雨入渗特征及模拟试验研究 预览
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作者 程圣东 张辉 +2 位作者 鲁克新 任宗萍 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期12-17,23共7页
通过室内人工模拟降雨试验和水量平衡方法,研究解冻期坡面降雨入渗规律。试验处理包括4个初始解冻深度(0,2,4,6cm)和3个降雨强度(0.6,0.9,1.2mm/min)。结果表明:(1)在坡面的降雨入渗过程中,随降雨历时的延长,入渗率呈由高到低的... 通过室内人工模拟降雨试验和水量平衡方法,研究解冻期坡面降雨入渗规律。试验处理包括4个初始解冻深度(0,2,4,6cm)和3个降雨强度(0.6,0.9,1.2mm/min)。结果表明:(1)在坡面的降雨入渗过程中,随降雨历时的延长,入渗率呈由高到低的变化,波动性明显;(2)坡面初始入渗率受降雨强度的影响较大,0.9,1.2mm/min雨强下的初始入渗率显著大于0.6mm/min下的初始入渗率(p〈0.05);不同初始解冻深度下的稳定入渗率相差较小,平均入渗率的变化趋势与稳定入渗率的变化趋势相似,均随初始解冻深度的增加呈现先减小后增大,临界解冻深度为4cm;初始解冻深度为6cm时的累计入渗量显著大于解冻深度为0,2,4cm的累计入渗量(p〈0.05);累计入渗量在0.6mm/min雨强下随初始解冻深度的增加而增加,而在0.9,1.2mm/min雨强下呈先减小后增大的变化趋势,临界解冻深度分别为2,4cm;(3)采用Kostiakov模型、Horton模型、蒋定生模型和Philip模型对试验结果进行模拟后发现,Horton模型最能反映解冻期坡面土壤降雨入渗的特征。研究结果可为揭示解冻期产流机制变化以及土壤侵蚀规律提供参考。 展开更多
关键词 解冻期 降雨入渗 模型模拟 黄土高原
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黄土高原暴雨产沙路径及防控——基于无定河流域2017-07-26暴雨认识 预览
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作者 高海东 +3 位作者 任宗萍 杨媛媛 王杰 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期66-72,共7页
黄土高原大规模生态建设显著降低黄河输沙量,但暴雨条件下,黄河典型支流输沙量仍然维持在高位。2017年7月26日无定河普降暴雨,白家川站洪峰流量达4 480 m^3/s,最大含沙量达837 kg/m^3,为1975年建站以来最大洪水。暴雨后,笔者对典型小流... 黄土高原大规模生态建设显著降低黄河输沙量,但暴雨条件下,黄河典型支流输沙量仍然维持在高位。2017年7月26日无定河普降暴雨,白家川站洪峰流量达4 480 m^3/s,最大含沙量达837 kg/m^3,为1975年建站以来最大洪水。暴雨后,笔者对典型小流域侵蚀输沙特征进行调查,暴雨情况下,小流域土壤侵蚀模数仍然很高,但是由于坝系拦蓄,流域泥沙输移比显著降低。暴雨条件下,黄土高原丘陵沟壑区产沙路径为梯田下部田坎寅坡耕地寅土质道路寅沟壁寅淤地坝垮坝寅沟道及河道堆土。针对产沙路径,笔者提出新形势下黄土高原土壤侵蚀5条防治对策:1)完善小流域寅一级支流寅黄河干流三级输沙通道,保障排沙畅通;2)持续推进退耕还林(草)和坡改梯工程,加强坡耕地治理;3)加强农村道路建设和坡面径流调控能力建设,防治道路和沟壁侵蚀;4)加强梯田管护;5)加强生产建设项目监管,管控建设项目弃土。 展开更多
关键词 暴雨 泥沙来源 生态建设 黄土高原
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坡耕地径流与土壤侵蚀研究进展
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作者 王杉杉 孙宝洋 +2 位作者 朝栋 马波 《资源与生态学报:英文版》 CSCD 2018年第5期461-470,共10页
土壤侵蚀一直是重要的全球性环境问题之一,而坡耕地的土壤侵蚀是坡地水土流失的主要源头。作为坡耕地的主要覆盖方式,作物对坡耕地径流和土壤侵蚀的发生和发展都产生了重要的影响。本文主要回顾了目前坡耕地径流和土壤侵蚀的影响因素,... 土壤侵蚀一直是重要的全球性环境问题之一,而坡耕地的土壤侵蚀是坡地水土流失的主要源头。作为坡耕地的主要覆盖方式,作物对坡耕地径流和土壤侵蚀的发生和发展都产生了重要的影响。本文主要回顾了目前坡耕地径流和土壤侵蚀的影响因素,以及作物生长、降雨溅蚀及其空间分布等问题。作物主要影响了坡耕地雨滴溅蚀、坡面径流和侵蚀产沙,并且径流和土壤侵蚀还受降雨强度、坡度、土壤前期含水量、土壤表层物理结皮及土壤糙率等因素影响。不同作物对径流和土壤侵蚀的作用和影响机制,以及它们在不同外部条件下影响侵蚀的能力的变化,都将成为未来研究的重点。作物植被对坡地土壤侵蚀的影响是了解大规模土壤侵蚀系统的一个重要因素,对这一课题的深入研究对坡耕地径流和土壤侵蚀研究的理论和实践都具有重要意义。 展开更多
关键词 径流 土壤侵蚀 作物 坡耕地 影响
线性生产建设项目生态效益动态评价及其指标权重分析——以西安—商洛高速为例 预览
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作者 于坤霞 白璐璐 +6 位作者 张晓明 孙倩 方锦丽 解刚 靳涛 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期115-123,共9页
高速公路的网络化、规模化发展,导致严重的水土流失,同时高速公路的水土流失防治投入也十分巨大,科学评价高速公路等线性生产建设项目水土保持的生态效益可以为生产建设类项目水土保持评价提供科学依据。笔者以国家高速公路G40西安—商... 高速公路的网络化、规模化发展,导致严重的水土流失,同时高速公路的水土流失防治投入也十分巨大,科学评价高速公路等线性生产建设项目水土保持的生态效益可以为生产建设类项目水土保持评价提供科学依据。笔者以国家高速公路G40西安—商洛段为例,运用主成分分析法、层次分析法和极优模型计算相关指标的权重和隶属度值,以此为基础计算典型线型建设项目在施工前期、植被恢复期和建成使用期不同功能生态效益指数,分析线性生产建设项目水土保持的生态效益。结果显示:在施工前期径流模数综合得分最高;在植被恢复期土壤侵蚀模数综合得分最高;在建成使用期排水量与外排水含沙量综合得分最高。在施工前期,中低地区(秦岭以北)和阶地区(秦岭以南)的生态效益指数值分别为0.455和0.487,属于中等分类,说明该地区生态系统趋于稳定。在植被恢复期,比较各分区的值,发现秦岭以南都略小于秦岭以北,说明秦岭以北生态系统较为脆弱。在建成使用期,线性生产建设项目在不同区段的破坏程度不同,采取相应的水土保持措施后生态效益指数也是不同程度的增长,以秦岭以北主线工程区为例,生态效益指数由生产前期的0.455提高到建成使用期的0.578,这说明在采取水土保持措施之后,取得了一定的生态效益。在各个时期,主线工程区比其他区的生态效益指数值基本上都大,说明主线工程区的防治效果明显好于其他区。 展开更多
关键词 生产建设项目 主成分分析 层次分析法 权重 生态效益评价
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次降雨事件下雨养区典型小流域土壤水分运移规律 预览 被引量:1
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作者 马田田 柯浩成 +7 位作者 肖列 张洋 汤珊珊 郑淋峰 苏远逸 白璐璐 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期80-86,共7页
以黄土丘陵沟壑区典型小流域为研究对象,采用稳定同位素分析法,结合野外调查和室内试验,对绥德县王茂沟小流域次降雨事件后不同土地利用下包气带土壤水稳定氢同位素(δ2 H)变化规律进行剖析,为黄土丘陵沟壑区包气带土壤水分运移机理... 以黄土丘陵沟壑区典型小流域为研究对象,采用稳定同位素分析法,结合野外调查和室内试验,对绥德县王茂沟小流域次降雨事件后不同土地利用下包气带土壤水稳定氢同位素(δ2 H)变化规律进行剖析,为黄土丘陵沟壑区包气带土壤水分运移机理、模型参数确定以及生态保护与建设提供科学依据。结果表明:(1)草地、林地和农地土壤含水率的变化范围分别为6.74%-21.42%,6.74%-19.08%和7.86%-20.74%,土壤蓄水量的变化范围分别为265.6-384.0,275.1-368.7,289.5-334.6mm,土壤水δ2 H的变化范围分别为-113.41‰--71.84‰,-115.10‰--50.98‰和-112.28‰--63.78‰。(2)草地、林地和农地土壤含水率变化趋势均存在时间节点。(3)不同土地利用下的包气带土壤水氢稳定同位素变化存在显著性差异,农地和草地较林地更有利于赋存土壤水分。(4)不同土地利用下土壤蓄水量峰值与蓄水能力呈负相关关系,峰值越大,相应的蓄水能力越低。(5)林地、草地和农地均存在"优先流"现象,草地和林地能显著延伸"优先流"发生路径,农地可能与地下水水质与补给密切相关。 展开更多
关键词 降水 土壤水 氢同位素 水分运移 黄土丘陵沟壑区
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覆土厚度对裸岩石砾地土壤颗粒迁移过程的影响 预览 被引量:1
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作者 张扬 +1 位作者 董起广 袁水龙 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期87-91,103共6页
为了明确裸岩石砾地土地整治工程中人为构建耕作层的合理覆土厚度,通过室内土柱模拟试验,研究了覆土厚度对裸岩石砾地土壤颗粒迁移过程的影响。根据裸岩石砾地土地整治工程特点,试验共设计4个覆土厚度,分别为5,10,15,20cm,土柱底部装填... 为了明确裸岩石砾地土地整治工程中人为构建耕作层的合理覆土厚度,通过室内土柱模拟试验,研究了覆土厚度对裸岩石砾地土壤颗粒迁移过程的影响。根据裸岩石砾地土地整治工程特点,试验共设计4个覆土厚度,分别为5,10,15,20cm,土柱底部装填5cm厚直径为10mm的玻璃珠,试验从土柱下端出水开始记时,共接取渗漏液6h。结果表明:(1)较厚的土层具有较好的保水蓄水能力和较强的土体稳定性,4个土层厚度的水分渗漏量均随着土层厚度增加而减小,水分渗漏速率表现为先增大后减小,最终趋于稳定的趋势;(2)土壤颗粒迁出量与土层厚度呈负相关关系,土壤颗粒累积迁出量与土层厚度的拟合关系式为:y=3.19e-0.11x(R2=0.96);(3)水分渗漏前期往往伴随着大量土壤颗粒的迁出,且土层越薄,水分渗漏量和土壤颗粒迁出量越大,随着渗漏过程的进行土壤颗粒迁出量逐渐减小;(4)迁出颗粒中粉粒含量最高,黏粒次之,砂粒含量最低,且不同粒径土壤颗粒随时间的迁出特征也不同。研究结果为裸岩石砾地土地整治提供了科学依据。 展开更多
关键词 覆土厚度 裸岩石砾地 水分渗漏 土壤颗粒迁移
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