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[期刊] 资源科学
[作者]
廖义善 蔡强国 秦杰 丁树文 张建波
本文在陕北岔巴沟流域,依据不同的时间尺度,挑选了1964年及1966年中能覆盖整个岔巴沟流域的9场降雨(次降雨尺度),包括着9次降雨的6个月份(月尺度)以及1964、1965、1966和1967连续4年(年尺度)的侵蚀产沙数据。分别在峁坡、全坡面、毛沟、支沟、干沟等不同空间尺度下,考虑次暴雨、月、年等不同时间尺度的侵蚀产沙情况。分析结果表明:坡面尺度与支沟、干沟尺度的侵蚀产沙方式有所不同,后者年际产沙模数变幅比较小(年际间产沙模数差异系数为0.42);在同一时间尺度下,产沙模数的大小,由时间不同造成的差异大于由空间不同造成的差异。在小的时间尺度,产沙模数大小变化比较随机;在大的时间尺度,产沙模...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
廖义善 蔡强国 卓慕宁 郑明国 罗璇
基于DEM,分别以不同的沟壑发育所需的汇水面积为阈值,提取岔巴沟流域等6个不同空间尺度流域的沟壑,并求出不同级别沟壑的差值。结合黄河子洲观测站多年的水沙观测资料,分析不同级别的沟壑及沟壑的不同部位在不同时间尺度下对流域侵蚀产沙的影响。分析结果表明:沟壑密度并不是简单地随着流域面积的增大而减小,沟壑密度的空间尺度效应与所提取沟壑的级别有关;黄土丘陵沟壑区梁峁坡、沟坡的次暴雨产沙量占流域产沙总量的比重与降雨特性有关;重力侵蚀多发生在毛沟的中、上部及沟头处,而支沟、干沟主干道的沟坡比较稳定,且其发生的重力侵蚀对流域产沙的影响多为"无效"部分;沟壑发育汇水面积的阈值为1500、1800、2000个栅格提取的沟壑对流域侵蚀产沙的作用较大,同时沟壑对流域侵蚀产沙的影响与时间尺度有关,在多年平均尺度下,高级别沟壑只起到泥沙输送通道的作用。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
罗娅 杨胜天 周秋文 陈珂 王志伟
黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程是分析黄土高原植被变化产沙效应的有效工具,其在不同空间尺度的适应性对于黄河水沙情势变化研究十分重要。运用数值试验方法,研究黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在小流域、子流域和栅格等3种空间尺度的适应性。结果显示,黄土丘陵沟壑区大空间尺度林草植被减沙方程在各空间尺度的总体估算偏差(D)由小到大排序为小流域(D=52.26%)子流域(-0.31)>栅格(-0.80)。可见,黄土丘陵沟壑区大空间尺度植被减沙方程在约500 km2以上的流域单元较为适...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
方海燕 蔡强国 陈浩 黄鑫
泥沙动态研究目前仍然不够完善,尤其是在黄土丘陵沟壑区,有关泥沙传输时间动态的研究论文还不多见。本文利用岔巴沟下游长达8年的水沙资料,探讨了该区不同时间尺度(洪水内、月和季节及年际尺度)上泥沙传输动态。结果表明,在洪水内时间尺度上,洪峰超前于沙峰的事件占洪水事件总数的63.2%,洪峰和沙峰同时发生及洪峰落后于沙峰的洪水事件则各占18.4%左右。受高含沙水流的影响,洪水事件产流量-含沙量呈现逆时针滞后环,而与洪峰和沙峰出现的先后顺序无关。在月和季节尺度上,存在着可蚀物质"储备-释放"的过程,即在晚秋(10和11月份)、冬季和春季可蚀物质是一个积聚过程,在夏季和早秋(9月份)是泥沙输出流域的释放过程。在年际尺度上,含沙量和产沙量年际变化大,主要与年内发生的洪水事件次数和幅度有关。
关键词：
洪峰 沙峰 滞后环 高含沙水流 岔巴沟
[期刊] 地理科学进展
[作者]
丁婧祎 赵文武 王军 房学宁
自黄土高原退耕还林还草政策实施以来,在水源涵养功能明显提升的同时径流显著减少,导致该区域出现了水源涵养服务与水供给服务间的权衡问题。为探究径流减少的原因,进而为不同空间尺度的生态系统服务权衡提供支撑,本文分析了陕北黄土丘陵沟壑区2006-2011年降水和植被变化对径流影响的尺度效应。结果表明:研究区域内汛期降水量呈现出由东南向西北逐渐减少的空间分异特征;在研究时段内,植被恢复效果明显,近8成地区植被覆盖状况得到了改善,尤其是植被覆盖较差的地区恢复效果更为显著;在各子流域中,降水与径流间呈现出显著的正相关性,二者的相关系数随着子流域面积的增加而增大,表现出明显的尺度效应。随着子流域面积增大,15°以上土地比例增加,陡坡植被覆盖类型趋于均一化,具有显著截流功能的林地呈现减少趋势是尺度效应形成的主要原因。NDVI与径流的相关性不显著,二者的相关系数随着子流域面积变化的规律性不强,植被对径流影响没有明显的尺度效应。
[期刊] 资源科学
[作者]
刘前进 蔡强国 刘纪根 吕国安 张光远
土壤侵蚀模型在空间尺度上可以划分为坡面、小流域和区域3个不同层次。在坡面尺度上,主要考虑坡面侵蚀的垂直分带性及其相互影响;小流域尺度上,不但考虑坡面侵蚀的特点,还要考虑坡面来水来沙对沟道侵蚀产沙的影响、重力侵蚀及泥沙输移情况;在区域尺度上则主要考虑小流域各自的侵蚀产沙特点及其相互影响。因侵蚀的空间尺度不同,在建立土壤侵蚀模型时,要考虑由于空间变化所引起的侵蚀因子对侵蚀产沙响应的不同。影响侵蚀产沙过程的因素在时空上具有很大的不均匀性和变异性,从而增加了不同尺度间侵蚀产沙模拟的复杂性。因此尺度转换是进行不同尺度间侵蚀产沙模拟的关键所在,该文列举了5种土壤侵蚀模型建立中可以参考的尺度转换方法。通过分...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李红生 刘广全 陈存根 王鸿喆 徐怀同 周海光
【目的】研究黄土丘陵沟壑区沙棘叶片的光合速率和气孔导度特性及其耦合关系,建立干旱条件下沙棘叶片气孔导度模型。【方法】以Li-6400便携式光合仪测定的气体交换观测数据为基础,分析了沙棘叶片的光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)的相关性,用Ball-berry和非直角双曲线光合模型描述了光合速率与气孔导度间的关系。【结果】沙棘叶片Pn与Gs日变化相对应且均呈现同步不对称"双峰"波动,具有典型"午休"现象,首峰出现在上午9:00左右,次峰峰值小于首峰,出现在下午15:00以后;沙棘叶片Pn与Gs呈正偏相关关系,而与Ci呈负偏相关关系,且不同月份Ci与Pn的偏相关系数均高于Gs...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
石默杰 杨光 薛艳春 吴际 思彩花 刘一
【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究区的降雨特征指标(降雨量、降雨历时、30 min最大降雨强度(I30)、平均降雨强度、降雨侵蚀力),利用K-均值聚类法,以研究区的降雨特征指标为变量,对合同沟小流域的侵蚀性降雨进行分类;计算不同土地利用类型径流小区的径流深和土壤流失量,分析不同土地利用类型和不同降雨类型对坡面产流产沙的影响,最后分析了合同沟小流域降雨特征与不同土地利用类型坡面总径流深和总土壤流失量的相关性。【结果】(1)2019-2021年,合同沟小流域降雨分布不均匀,共发生降雨128次,其中侵蚀性降雨51次,侵蚀性降雨量占总降雨量的80.2%,且侵蚀性降雨主要集中在6-8月。(2)将侵蚀性降雨分为3类:Ⅰ类降雨(大雨量、长历时、高强度);Ⅱ类降雨(中雨量、中历时、中强度)和Ⅲ类降雨(小雨量、短历时、低强度)。与Ⅱ类降雨和Ⅲ类降雨相比,Ⅰ类降雨发生的频次较低,但其平均降雨侵蚀力较强;在同一土地利用类型下,Ⅰ类降雨造成的坡面径流深和土壤流失量均明显较大。(3)2019-2021年,不同土地利用类型径流小区坡面产流产沙特征差异明显,总径流深和总土壤流失量由大到小依次为裸地>农地>天然草地>灌木林地>乔木林地。(4)各降雨特征指标与不同土地利用类型的坡面总径流深和总土壤流失量均呈正相关关系,其中降雨量、降雨强度和I_(30)的影响较大。【结论】在黄土丘陵沟壑区,降雨量、降雨强度和I30是影响坡面产流产沙的最主要指标,天然草地、乔木林地、灌木林地的减流减沙效益较好,可知农地退耕还林还草工程是减少土壤侵蚀的有效措施之一。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘淑燕 余新晓 信忠保 李庆云 李海光 雷凤燕
以黄土丘陵沟壑区内相邻的2条支沟(桥子东沟和桥子西沟)为研究对象,基于遥感影像获得土地利用数据,利用水文站1986-2004年观测的次降雨-径流-泥沙过程资料,研究了小流域土地利用变化(主要以增加水土保持措施为主)对径流输沙的影响。结果表明:在黄土丘陵沟壑区,增加土地利用/土地覆被能够有效地减少小流域的径流量、产沙量;在次降雨量、降雨强度较小,土地利用变化不明显的情况下,两流域次降雨水沙关系差异不显著,在次降雨量、降雨强度较大和土地利用变化明显时,两流域次降雨水沙关系差异显著,坡耕地改梯田的农田水利建设可能是导致水沙变化的主要原因。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张晓明 余新晓 武思宏 王云琦 张满良
该文以黄土丘陵沟壑区第三副区内的桥子东、西沟为例,分析不同土地利用/土地覆被变化对流域径流输沙的影响.研究结果表明,土地利用/土地覆被对年径流输沙有显著影响,治理流域比未治理流域在丰水年、平水年和枯水年的年输沙率分别减少约44%、75%和86%;流域在土地利用后期(1995—2004年)比前期(1986—1994年)在平水年和丰水年的输沙量减少较大.从年内径流输沙变化来看,治理流域比未治理流域的减沙效应在5月和9月更为显著;而对于治理流域的两期土地利用时期,各月降水越多,后期时的流域月均输沙量比前期减少越多.暴雨洪水过程线和输沙过程线分析表明,土地覆被对流域暴雨洪水过程和输沙过程具有较强的调控...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘迪 陈海 荔童 张行 耿雨
探究村域生态系统服务簇对于厘清黄土丘陵沟壑区农业生态系统复杂特征、从多重服务供给角度提高服务的福祉贡献具有重要意义。论文以黄土丘陵沟壑区米脂县为例，基于高斯混合模型识别2009年和2019年村域生态系统服务簇并分析其时空分布，同时，结合地形分布指数探究服务簇在地形梯度上的分布模式。结果如下：(1)各类服务空间分异明显，且服务之间空间分布差异较大；近10 a间各类服务水平均有不同程度提高，其中调节服务有较大改善，而食物供给与文化服务增幅较小；各类服务空间变化格局存在较大差异，这与土地利用的空间演变关系密切。(2)利用高斯混合模型识别4类服务簇，包括农业生产簇、农业美学簇、生态保育簇与城镇休闲簇；各类服务簇空间分异明显，且研究期间存在明显数量和空间转移变化；农业美学簇与生态保育簇是当地主导服务簇，且主导性增强，而农业生产簇与城镇休闲簇比重下降。(3)地形起伏度与服务簇的空间关联密切。随起伏度上升，农业生产簇与农业美学簇呈倒U型，生态保育簇优势分布增加，城镇休闲簇优势分布减弱；研究期间农业生产簇与城镇休闲簇向低起伏度的转移趋势明显，而农业美学簇与生态保育簇趋向于向高起伏度转移。
[期刊] 林业科学
[作者]
卫三平 王力 吴发启
以陕北黄土丘陵沟壑区燕沟流域为试验区,以人工刺槐林为研究对象,根据42场降雨观测资料,用Penman-Monteith修正公式计算试验地刺槐林冠的附加截留量,建立适合于黄土丘陵沟壑区的附加截留计算公式,修正和对比了崔启武和王彦辉的模型。修正后的模型克服了原模型中处理附加截留的不足,使模拟精度明显提高,能更客观地反映林冠截留降雨的实际情况。
关键词：
截留量 模拟 刺槐 黄土高原丘陵沟壑区
[期刊] 自然资源学报
[作者]
尹秋龙 焦菊英 寇萌
为了解黄土丘陵沟壑区极端强降雨条件下土壤水分与植被之间的关系,对2013年7月极端强降雨条件下黄土丘陵沟壑区5种主要植物群落,即刺槐(Robinia psendoacacia)、柠条(Caragana intermedia)、铁杆蒿(Artemisia gmelinii)、长芒草(Stipa bungeana)、白羊草(Bothriochloa ischaemun)群落的土壤水分进行了调查与分析,结果表明:1极端强降雨下,植被是影响土壤含水量的主要因素;2草本群落的土壤水分明显好于人工林,其中长芒草群落的土壤含水量、土壤贮水量和土壤有效贮水量均最高,分别为17.8%、961.2 mm和691....
[期刊] 资源科学
[作者]
王东 陈英 杨润慈
耕地整治优先度和模式的科学合理性对土地整治工作有重要意义。本文系统讨论了丘陵沟壑区耕地整治优先度的原则,从自然资源条件、基础设施与工程施工条件、立地条件三方面构建黄土丘陵沟壑区耕地综合条件评价指标体系,以甘肃天水市麦积区为例,运用综合评价系数法和GIS标准分类法确定耕地整治优先度,并分析耕地整治模式。结果表明:(1)麦积区耕地整治优先度评价结果表明所构建的黄土丘陵沟壑区耕地综合条件评价体系具有一定的可行性;(2)根据耕地地块综合条件系数评价结果,划分麦积区耕地整治优先度为优先、一般和限制整治区;(3)运用
[期刊] 资源科学
[作者]
王东 陈英 杨润慈
耕地整治优先度和模式的科学合理性对土地整治工作有重要意义。本文系统讨论了丘陵沟壑区耕地整治优先度的原则,从自然资源条件、基础设施与工程施工条件、立地条件三方面构建黄土丘陵沟壑区耕地综合条件评价指标体系,以甘肃天水市麦积区为例,运用综合评价系数法和GIS标准分类法确定耕地整治优先度,并分析耕地整治模式。结果表明:(1)麦积区耕地整治优先度评价结果表明所构建的黄土丘陵沟壑区耕地综合条件评价体系具有一定的可行性;(2)根据耕地地块综合条件系数评价结果,划分麦积区耕地整治优先度为优先、一般和限制整治区;(3)运用因素组合法,将麦积区耕地整治模式划分为:"土坎梯地+经济林"、农田水利建设及优化和路林网密织三种模式。
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