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[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] 自然资源学报
[作者]
潘竟虎
基于遥感融合影像和GIS技术,借助通用土壤流失方程计算土壤侵蚀量,采用情景分析法,评价黄土丘陵沟壑区清水沟流域实施不同水土保持和退耕还林(草)措施对土壤侵蚀的影响。结果表明:水土保持措施减少土壤侵蚀的效益显著,相对而言,生物措施减少土壤侵蚀的效益强于工程措施,不同退耕还林(草)方案对流域总体土壤侵蚀影响差异较大。组合情景对土壤侵蚀影响很大,部分组合情景的土壤侵蚀甚至可低于土壤侵蚀背景值。
[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] 地域研究与开发
[作者]
付炜
本文介绍了利用灰色控制系统的理论建立黄土沟壑区土壤重力侵蚀预测模型的方法与原理,并用该模型对王家沟流域羊道沟的黄土重力侵蚀进行了试验研究。同时用灰色关联度和残差辩识的原理对预测模型进行了精度分析。
[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] 中国农业大学学报
[作者]
原翠萍 李淑芹 雷启祥 曹全意 何爱东 苏广旭
研究水土保持综合治理对小流域侵蚀产流量和次降雨径流过程的影响。以黄土丘陵沟壑区第Ⅲ副区内治理小流域桥子东沟和未治理小流域桥子西沟为对象,分析水土保持综合治理不同阶段小流域侵蚀产流量年际变化和次降雨径流过程。结果表明:桥子东沟产流次数较桥子西沟减少了42.86%,年径流模数为桥子西沟的5%～63%;桥子东、西沟的多年平均径流系数分别为1.80%和4.03%;桥子东、西沟年径流深比值略有下降,治理后期在0.6以下。桥子东沟在治理后期的次降雨起流和洪峰流量的出现都晚于桥子西沟;桥子东、西沟次降雨洪峰流量、洪水历时比值不断下降,治理后期分别为0.41和0.61。水土保持综合治理的实施有效减少了治理流域...
[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] 北京林业大学学报
[作者]
陈奇伯 齐实 孙立达 张宇清 柳长顺
坡耕地土壤侵蚀对土地生产力的影响表现在多方面 .该文运用模拟侵蚀方法 ,对宁夏西吉县黄土丘陵区坡耕地表层土壤发生不同程度侵蚀后 ,表土养分流失、作物产量和生物量下降的状况进行了定量测试分析 .结果显示 :①耕作层 (0～ 2 0cm)土壤肥力指标有机质、全N、碱解N、全P分别比下层土壤 (2 0～ 6 0cm)高 14 2 % ,12 0 % ,37 3%和 9 2 % ,且流失土壤的养分富集现象明显 .②种植春小麦和豌豆的坡耕地 ,每流失 1cm表土 ,产量分别下降 1 9%～ 3 1%和 2 0 %～ 2 6 % ,而马铃薯和胡麻产量分别降低 0 9%～ 1 0 %和 0 9%～...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
安妙颖 韩玉国 王金满 徐磊 王秀茹 庞丹波
为奠定基于运动力学参数构建土壤侵蚀模型的理论基础,通过不同降雨强度(25、50和75 mm/h)、不同坡长(1、5、10、15和20 m)下径流小区内人工模拟降雨试验,对不同处理下坡面薄层水动力学特性进行分析,并对水动力学参数与土壤侵蚀之间的关系进行初步探讨。结果表明:当坡度一定时,坡面平均流速主要受坡长及单宽流量影响,降雨强度通过影响单宽流量的大小间接影响坡面平均流速;在试验设计范围内,当坡长>1 m时,整体上呈"层流-急流态",当坡长为1 m时,整体上呈"层流-缓流态";当降雨强度一定时,雷诺数随着坡长的增加线性增加,佛汝德数随着坡长的增加以幂函数形式增加;降雨强度对坡面流有明显的"增阻"效应;坡面阻力系数随着坡长的增加呈幂函数减小趋势;坡面平均土壤侵蚀率与单宽流量间呈一元线性趋势增加,与水流平均流速间呈指数函数增加,与雷诺数间呈二次函数增加。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王建勋 郑粉莉 江忠善 张勋昌
为了更全面地评价WEPP模型在我国的适用性,该文通过建立模型数据库,利用WEPP分别模拟了坡长为10、20、30和40 m的径流量和土壤侵蚀量,并用实测径流和侵蚀资料进行对比分析。结果表明,在10、20、30和40 m 4个坡长条件下,WEPP模型对降雨、每年和多年平均径流量模拟的Nash-Sutcliffe有效性(ME)分别为0.915、0.879和-0.056,对单场降雨、每年和多年平均土壤侵蚀量模拟的ME分别为0.853、0.758和-0.456,多年平均的ME为负值可能是由小样本计算造成的。WEPP模型对单场降雨和每年径流量和侵蚀量模拟效果较好。尽管WEPP模型对多年平均径流量和土壤侵...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赵姚阳 刘文兆 濮励杰
根据田间试验资料,分析研究了黄土丘陵沟壑区苜蓿地土壤水分的周年变化规律,并以休闲地和几种一年生作物地作为对照进行对比研究,得出以下主要结论:①雨季降水对苜蓿地土壤水分的补给起着重要的作用,其土壤贮水量动态与年内的降雨周期相吻合,但总体上朝着土壤不断干化的方向发展;②经过一个雨季,苜蓿地的土壤贮水量与平均含水量分别呈不同程度的下降,而休闲地与4月份持平;③相同的降水对不同作物地的补给效果不同,以3m土层计算,苜蓿地的农田蒸散量与谷子、玉米相当,比豆子地高,但要低于高粱地;④长期种植苜蓿引起的深层土壤干化问题必须引起足够的重视,干化土地的水分恢复不是一朝一夕的事情。
关键词：
苜蓿 土壤水分 动态 黄土丘陵沟壑区
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏天兴 朱金兆
该研究以黄土区坡地的坡长与坡度对于土壤侵蚀的影响为研究内容 ,旨在为因害设防 ,更好的治理水土流失 ,对黄土高原坡地综合治理提出理论依据和切实可行的实践指导 .根据在山西省吉县黄土残塬沟壑区长期定位水土流失观测与调查资料 ,并结合以往关于黄土区的研究成果分析了坡长和坡度与侵蚀的关系 ,研究表明 :随坡长和坡度的增大 ,径流增大 ,侵蚀量越大 ,侵蚀模数增大 ;年侵蚀模数与坡长呈正相关关系 ;随着坡长增大 ,细沟侵蚀和浅沟侵蚀明显增强 ;坡耕地坡长最好小于 15m .
[期刊] 资源科学
[作者]
陈思旭 杨小唤 肖林林 蔡红艳
土壤侵蚀已成为世界范围内的生态环境问题,是水土保持的重要内容。本文基于GIS技术和RUSLE模型对南方丘陵山区4个主要省份——湖南、江西、浙江和福建的土壤侵蚀状况进行了定量研究,分析了土壤侵蚀空间分布特征以及与坡度、海拔间的关系。结果表明:研究区内年均土壤侵蚀量为2.46亿t/a,平均土壤侵蚀模数为421.81t/(km2?a);研究区水土保持状况良好,土壤侵蚀面积中,只有13.41%的面积存在着较高程度的侵蚀,局部区域表现为强烈侵蚀;空间上,湖南和江西的土壤侵蚀呈现块状分布,浙江和福建的土壤侵蚀则呈现出点状分布,湖南整体的水土保持状况不如其他3个省份;研究区内土壤侵蚀与坡度和海拔关系密切,微...
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