简介：我国是土壤侵蚀最严重的国家之一,黄土高原地区的水土流失造成严重的生态环境恶化问题。为探求黄土细沟流的水动力学特性,从水力学及河流运动力学的角度出发,系统研究6种坡度（2°、4°、6°、8°、10°、12°）,5种流量（8、16、24、32和40L/min）组合水槽冲刷试验条件下细沟水流水动力学特征。结果表明：细沟流平均流速与径流流量呈幂函数关系,坡度对其影响较小,其原因同水流强度与床面形态的相互制约有关;黏性底层厚度与坡度、流量均呈现负相关关系;阻力系数与雷诺数无关,说明水流强度增加的同时,床面形态发育愈显著,即水流耗散能量增加愈显著,其值在0.16～1.45之间变化。研究结果对细沟水流水动力学的探究具有一定的理论价值,进而对黄土坡面水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。

简介：坡面流是土壤侵蚀的主要动力因素之一,也是侵蚀泥沙搬运、农业面源污染的重要载体,为探讨坡面流水力学特征变化规律,本文通过径流小区放水冲刷试验,研究不同坡面覆盖和放水条件下坡面流水动力学特征。结果表明：坡面流雷诺数和弗劳德数受植被覆盖情况和坡面坡度的影响较小,受放水流量影响较显著。其中,坡面流入流断面雷诺数和弗劳德数随时间基本保持不变;出流断面雷诺数动态变化呈增加趋势,弗劳德数呈缓慢下降趋势,其动态变化幅度随植株密度增加而趋于平缓,植株布设方式对雷诺数和弗劳德数的动态变化影响较小。流量和植株密度增加会引起阻力系数增长,阻力系数随冲刷历时呈增长趋势,坡度和植株密度可以控制这种增长趋势。

简介：浅沟侵蚀是黄土丘陵沟壑区重要的侵蚀类型，浅沟水流的水动力学参数研究是建立浅沟侵蚀物理模型或概念模型的基础。以黄土丘陵沟壑区延安市燕儿沟小流域的坡地为对象，通过野外放水冲刷实验，对浅沟水流的水动力学参数变化特征进行研究。结果表明：浅沟水流属于紊流范围，大多数情况下是急流；在坡度18°左右时，携沙水流的流速最小，阻力最大，此时水流的能量分配在侵蚀与携沙之间达到平衡；浅沟水流在坡度26°左右时流速达到最大，水流功率达到最大，最利于浅沟侵蚀的发生和发展。研究结果可为黄土区浅沟侵蚀物理模型的建立提供理论支撑。

简介：近20年来,植物固坡在国内外越来越受欢迎。为进一步阐明植被根系对不稳定斜坡加固的力学机理,纵观多年来根系固土的研究成果,基于根系的锚固、加筋理论,从根系形态建成、抗拉、抗剪、采伐后根系强度变化及根系中主要成分木质素、纤维素的含量等方面进行综述。与素土相比,根土复合体的力学性能有了很大的提高,但其内在机理尚不太清楚,需要进一步的研究,并对存在的问题进行探讨,以便为根系的理论研究和植被护坡实践提供参考。

简介：为了解植被与坡面径流侵蚀动力的关系，通过野外模拟冲刷试验，研究不同处理条件下草类植被坡面径流的水动力学特性和侵蚀产沙规律。结果表明：植被完整程度的差异，对坡面径流的流速有显著影响。试验小区上坡面径流流速的大小顺序依次为：裸地小区（0．27m／s）〉铲草小区（0．24m／s）〉剪草小区（0．16m／s）〉原状坡面小区（0．1m／s）〉除草剂小区（0．08m／s），径流雷诺数也有相似的变化趋势。在相同的试验条件下，植被越完整，径流运动所遇到的阻力也就越大；相应的坡面径流深也表现出增加的趋势。径流含沙量的分析结果表明，各小区的径流含沙量都随试验进行而逐渐降低，植被结构越完整，径流舍沙率降低的趋势也就越明显，相应地径流输沙率也从最大裸地小区的400g／min降低到3g／min。

简介：为研究坡面生物措施减蚀作用,利用试验土槽和放水冲刷方法,探讨不同流量、覆盖度条件下坡面流水力学参数的特征,以及草被拦沙效应。结果表明,有草被覆盖的坡面薄层流的流态基本上呈过渡流和紊流;坡面流的弗劳德数与雷诺数分别为0.27～2.04和326～1538,阻力系数为8.30～16.29,且随着流量的增加,草被覆盖度对这些参数的影响减弱;与裸坡相比,30%和70%覆盖度坡面水流平均流速降低25%和47%,草被具有显著的减沙效应,但随着流量的加大,草被对坡面流的阻滞作用呈下降趋势。

简介：为正确理解黄土高原土地利用区域分异的驱动力机制，改善黄土高原人地关系，借用植被数量排序方法，对黄土高原中部泾河流域的土地利用区域分异与驱动力的关系进行多元定量分析，认为：泾河流域土地利用格局存在明显的区域分异现象，地形坡度、降水、人口密度、农业机械化程度和河网密度是影响黄土高原土地利用格局区域差异的主要因子。地形坡度与林地、灌丛地的分布呈正相关，与居住、工矿用地的分布呈负相关；降水与林地的分布呈正相关；人口密度与耕地、居住工矿用地的分布呈正相关；农业机械化程度与耕地、灌丛的分布呈负相关。进而定量诊断出各种驱动力因子对该地区土地利用格局区域分异的贡献大小。

简介：通过组合不同降雨强度、坡度的室内模拟降雨试验，研究沂蒙山区坡面侵蚀过程。结果表明：坡面产流时间随降雨强度、坡度的增加而提前，降雨强度对产流时间的影响较大；径流速度与降雨强度、坡度正相关，降雨强度对径流速度的影响相对坡度较弱，褐土表面径流速度大于棕壤；坡面径流量随降雨强度增大而增大，随坡度的增大而减少；土壤侵蚀率与总侵蚀量皆随降雨强度、坡度的增大而增大，但波动规律不同，细沟侵蚀使土壤侵蚀率急剧增加。对于棕壤，小降雨强度时，坡度是影响侵蚀率的主导因子，大降雨强度时，主导作用被降雨强度替代；对于褐土，侵蚀率的大小主要受控于降雨强度。在相同试验条件下，棕壤的侵蚀率、总侵蚀量要大于褐土，说明棕壤抗侵蚀能力小于褐土。

简介：封山育林、人工造林等治理措施能够有效改善土壤侵蚀区的生态环境,但伴随产生的碳汇效益长期以来并没有得到相应的重视。文章以福建省长汀县水土保持项目治理区为研究对象,定量分析该区自2000年开展生态治理以来马尾松林碳储量的时空格局与碳增汇变化,同时借助2000—2013年政策治理数据以及社会统计资料,利用主成分分析法探讨各主要驱动因素对森林碳增汇的影响。结果表明：1）2000—2013年该治理区总碳储量由127.01万t增加到189.96万t,平均每年增长3.52%,远高于全县平均水平;当地2000、2006和2013年的马尾松林碳密度分别为27.95、32.82和41.72t/hm^2,区域碳汇能力正在不断提高。2）在空间上,该区总碳储量的增长主要表现在海拔600m和坡度25°以下区域,总增长幅度分别达到41.6%和50.9%。马尾松林碳密度随海拔和坡度上升而明显增加,表明其碳汇能力仍具备较大恢复潜力。3）主成分分析表明,治理区马尾松林碳储量变化的主要驱动因素是政策治理、经济结构调整和农户增收,其中政策治理是该区马尾松林碳增汇能力提升的最显著因子。

简介：通过3种不同地类（香根草、普通草地、裸地）小区的人工降雨试验,分析对比红壤坡地香根草植物篱的水土保持效果,探讨香根草植物篱不同部位的防蚀机制.结果表明：1）香根草植物篱具有明显的减流减沙效益,相比裸地,香根草减流21％,产沙量只有裸地的18％;2）香根草植物篱的产流时间明显滞后,在降雨强度较大条件下的减流减沙效应更显著;3）减流效应主要依靠地下部分根系对土壤结构的改善,增加降水入渗,减少地表径流;4）减沙效应主要依靠地上部分庞大的生物量削弱雨滴动能,减轻对土壤颗粒的破坏.

简介：场降雨条件下小流域的产流过程是水文学研究的热点问题之一。在广西猫儿山代表性林区，利用三角形量水堰，对地表产流过程及其特征进行了系统的研究。结果表明：林外降雨、地表径流和河川径流曲线波动基本一致；洪水产流曲线陡峭，随降雨变化洪水起伏较大，但洪水回落较慢，历时时间较长。河川径流洪峰最大流量与最大雨强几乎同时出现，洪峰的滞后效应不明显；河川径流对大气降水的响应有迟缓型、敏感型和平稳型的特点。河川径流与林外降雨量及前48h降雨量呈极显著相关。

简介：巴山山地是我国南北方过渡地区，亦是长江重要的水源涵养区，探讨该地区退耕地植被自然恢复演替过程及其物种多样性的变化规律，对于指导该地区的人工植被建设具有重要的理论价值与实际意义。采用时空互代法对巴山山地退耕地植被自然恢复过程及其物种多样性变化进行研究，结果表明：1）巴山山地退耕地植被演替依次经过1年生植被草本群落、多年生草本群落、杂灌草群落及以栓皮栎、檀子栎或栓皮栎为建群种的阔叶林群落等不同阶段，形成地带性植物群落大致需要40～50a；2）物种多样性会随立地环境的变化有所差异，阴坡的各物种多样性指标明显高于阳坡，但其变化规律基本一致。演替初期，植被群落的物种数、Shannon-wiener指数、Simpson指数和Pielou指数相对较低，随着植被群落演替的进行，各指标均呈波浪上升趋势；当植被恢复25a时，各多样性指数均达到最大，分别为23、2．5、0．89和0．8；到地带性植物群落阶段时，其各物种多样性指标又略有降低并趋于稳定。该结论对于充分利用植被自然恢复进行生态改善，并根据植被演替进程采取相应的人工管理措施具有重要的指导意义。

简介：在半干旱黄土丘陵区,应用CIRAS-2型光合作用测定系统,通过测定8个土壤水分梯度下山杏（Prunussibiri-caL.）叶片光合生理参数的日变化过程,探讨土壤水分变化对山杏光合作用日变化过程的影响。结果表明：1）山杏光合作用日变化过程和光合午休的原因,随土壤水分的变化而明显不同,当土壤相对含水量（Wr）在56.1%～66.1%之间时,山杏没有发生光合作用午休现象,但超出此土壤水分范围会发生不同程度的光合午休现象,当Wr在93.2%～77.0%之间时,山杏光合午休的主要原因是气孔因素限制,当Wr在49.3%～37.3%之间时,光合午休的主要原因开始由气孔因素向非气孔因素转变,当Wr小于37.3%后,光合午休的主要原因为非气孔因素限制,即叶肉细胞光合能力下降;2）当Wr在49.3%～77.0%之间时,山杏同时具有较高的光合速率和水分利用效率。

简介：选取南方红壤侵蚀区3种典型的侵蚀土壤坡面和3场具有代表性的天然降雨,在同等试验条件下对其产流产沙规律及降雨前后坡面土壤颗粒组成进行对比。结果表明：在相同的侵蚀条件下,3种土壤的径流量表现为紫色土〉花岗岩红壤〉第四纪红黏土;产沙量表现为花岗岩红壤〉紫色土〉第四纪红黏土;通过降雨前后3种土壤表面的颗粒组成比较发现,3种土壤表面颗粒均有粗化的趋势。大量细颗粒的流失,是造成土壤退化乃至生态恶化的重要原因。

简介：通过室内人工模拟降雨试验,研究降雨强度、坡度及地表覆盖3因素对花岗岩红壤坡面侵蚀过程的影响.结果表明：1）起始产流时间随降雨强度和坡度的增加而有所提前,而地表覆盖能延缓起始产流时间;2）在不同降雨强度和坡度条件下,径流率从产流初期开始都快速增加,7～10min后达到稳定,且随着降雨强度和坡度增加,径流率也显著增加;3）随着降雨强度的增大,产沙率明显增大,且降雨强度越大,坡度对产沙率的影响越明显;4）降雨强度和径流总量、产沙总量之间相关性极显著,其相关系数分别为0.892和0.799;5）地表覆盖具有良好的减沙作用,其减沙效益超过90％.

简介：土壤水分的垂直变化与空间变异特征对坡面降雨入渗和产流过程有重要影响。为了研究黄丘区降雨-土壤水分响应关系,在天水罗玉沟流域建立野外坡面小区,利用野外水分动态观测和人工模拟降雨试验,研究天然状态和90mm/h降雨强度下的土壤水分变化规律。结果表明：天然状态下,土壤剖面土壤水分的垂直变化可以划分为速变层（0-20cm）、活跃层（20-30cm）、次活跃层（30-40cm）和相对稳定层（40-100cm）,土壤水分的垂向分布存在分层现象,坡向分布存在显著的坡位差异（P〈0.05）。降雨过程中,降雨能明显增强土壤水分的活跃性,主要表现在0-30cm土层范围内,随土层深度的增加,降雨对土壤水分活跃程度的影响逐渐减弱。0-30cm土层土壤水分随降雨时间变化表现为3段式,即快速上升期、稳定期、略微下降期,深层次土壤水分在垂向的变化中表现为不均匀性,存在梯度性差异;除0-30cm土层外,降雨仅增加各土层中的土壤水分,对各层间土壤水分在整体土层范围中土壤水分的占比影响较小,雨中坡位间土壤水分的分布差异更为显著（P〈0.01）。随着0-30cm土层的土壤水分含水率的增加,产流速率呈增加并趋于稳定的趋势,产沙速率的变化趋势为产沙量达到高峰后逐渐减小并趋于稳定。