黄土坡面坡长对侵蚀一搬运过程的影响研究

通过不同降雨强度的模拟降雨试验,研究了15°时坡面坡长对黄土坡面侵蚀—搬运过程的影响。结果表明,坡面径流量随坡长的增加而增加,在50和75 mm/h降雨强度下,坡面径流量随坡长增加的幅度基本相同。在100 mm/h降雨强度下,当坡长小于5 m时,坡面径流量随坡长的增加幅度较小,而当坡长大于5 m时,坡面径流量随坡长增加的速率明显增大。在8 m坡长内,坡面侵蚀量随坡长变化呈波状起伏的交替变化;随坡长增加,坡面侵蚀现象呈现以侵蚀—搬运过程为主与以侵蚀—沉积过程为主的交替现象。

坡地土壤养分迁移与流失影响因素研究进展

综合国内外有关文献,论述了坡地土壤养分迁移与流失的影响因素,包括降雨特征、下垫面条件、土壤特征、管理措施等,表明坡地土壤养分迁移与流失是一个复杂的物理化学过程;坡地养分迁移与流失的形态和途径,主要为吸附于泥沙颗粒表面的养分随径流液(溶解态)和泥沙(结合态)流出坡地和部分养分的淋溶;强调了坡地养分流失对环境污染的严重影响,而且污染范围很广,在污染河流和地下水的同时导致水体富营养化,同时因反硝化过程所产生的氮氧化合物对大气也形成了污染。最后介绍了坡地养分流失的预测预报模型,并在此基础上,讨论了坡地养分迁移与流失研究存在的问题和发展趋势。

人工降雨条件下谷子地留茬的水土保持效应研究

通过人工模拟降雨试验研究了谷子地不同留茬高度及不同坡度的水土保持效应。结果表明,15cm留茬高度相对于未留茬处理径流量减少了18.6%,留茬5cm与10cm无显著减少径流作用;留茬能够减小产沙量14.36%～19.47%;5,10,及15cm留茬高度对产流时间没有显著影响,坡度的变化对产流时间无显著影响;坡度为10°时,径流对土壤的侵蚀最明显;留茬高度为15cm的处理水土保持效应最佳。

黄土区不同地类坡面水沙动态过程及其发生机理的模拟实验研究

利用模拟降雨在降雨性质上的可控性优势,分析了在黄土丘陵区具有代表性的几种坡面土地利用方式(林灌地、封禁荒草地、弃耕农地)的产流产沙动态过程及发生机制。结果表明,在降雨条件相近时,不同类型坡面状况的初始产流时间差异明显。次降雨过程中各地类小区产沙和产流动态变化不完全一致,产沙量较产流量增加趋势更为显著。在降雨和土壤条件相对一致的条件下,不同地类小区的侵蚀产沙过程差异显著,其中林地和草灌地与坡耕农地相比可增加入渗,减水效益明显,减沙效益更为显著,表明实施林草植被建设,包括退耕封禁等措施在内的生态治理减蚀效益明显,能够有效地减少坡面的来水来沙;并提出了可反映土壤抗蚀能力的量化指标——单位冲刷强度,为在实验流域对包括退耕还林草、封禁措施在内的生态恢复重建过程的流域水沙变化及其效应评估提供量化指标。

塿土坡面降雨水沙运移实验研究

黄土高原是我国植被破坏与水土流失最为严重的地区。本文基于室内坡地降雨实验,分析了塿土坡面降雨入渗补给系数的变化,对比了不同雨强影响下径流泥沙含量和累积泥沙含量的时间变化趋势,并将侵蚀与入渗结合,分析了同时段产沙量和入渗率的变化关系,研究表明:入渗补给系数随雨强增大而逐渐减小,两者可描述为线性关系,雨强越小,入渗补给系数越高;降雨初始产沙值最大,在产沙10 min内变缓。雨强大的,初始产沙量和稳定沙量都稍大,但总体差异不大,产沙量分布曲线形状与入渗率曲线极为相似;不同雨强下累积泥沙量与降雨历时之间存在明显的幂函数关系,且幂函数的指数部分基本随降雨雨强增加而逐渐增加;不同雨强下入渗率和累积泥沙量的变化趋势相反,当累积泥沙量增加,相应的土壤入渗率减小,两者变化趋势随雨强增大而趋于明显。

黄土高原林草水土保持有效盖度分析

根据黄土高原绥德、延安、安塞和离石等地林、草地径流小区降雨侵蚀资料，对不同降雨和坡度下林、草地水土保持有效盖度进行了分析，建立了林地、草地水土保持临界有效益度与降雨及坡度的关系式。在土壤和植被类型相对稳定的条件下，林、草地的有效益度随着降雨和坡度的增大而增大，当临界有效益度达到一定程度时，降雨和坡度的影响减弱；在其它条件相同时，同一水土保持作用所要求的有效盖度草地比林地大。并结合降雨频率分析，得出了林、草措施抵抗不同年遇暴雨时的临界有效盖度。

黄土区考虑滞后作用的坡地水量转化模型

建立了考虑滞后作用的坡地水量转化数学模型，并对模型不同情况下的定解条件进行了分析。利用陕西长武王东沟小流域坡地天然降雨－入渗－产流的实测资料对模型进行了系统检验，结果表明该模型具有较高精度，考虑滞后作用时的模拟值更加接近实测值。在降雨入渗过程中，滞后作用对土壤含水率、入渗速率、径流过程、产流量都有相当大的影响。

人工降雨条件下秸秆覆盖减少水土流失的效应研究

采用人工模拟降雨试验,研究秸秆不同用量对径流、入渗和土壤侵蚀的影响。结果表明:秸秆覆盖有增加入渗和减少水土流失的作用;覆盖率大于40%条件下能有效地控制水土流失,但当覆盖度低于40%时对控制水土流失的作用不明显。在土壤含水量10%,降雨强度120 mm/h的雨强条件下,秸秆覆盖能推迟起流时间1~15min,增加累积入渗量37%~113%,减少径流总量3%~40%,减少土壤侵蚀10%~80%。

黄绵土不同形态有机氮径流流失规律

利用不同坡度径流小区 ,在自然降水条件下 ,研究侵蚀泥沙不同形态有机氮的流失规律 ,结果表明 :在 4次产流泥沙中 ,除氨基糖氮含量减少外 ,其它有机形态氮均存在增加趋势 ,以氨态氮含量增加最为显著。随坡度的下降 ,水解全氮、氨态氮和氨基酸氮含量呈增加趋势 ;泥沙中水解全氮、氨基酸氮、氨态氮、非酸水解氮均存在不同程度的富集 ,其富集率随坡度的下降而增大 ,以氨基酸氮富集程度高 ,泥沙中氨基糖态氮反而无富集现象存在 ;当坡度分别为 2 5°、2 0°、15°、10°和 5°时 ,水解全氮流失量分别为 1135 .0、76 3.7、485 .5、313.0和 15 4.4kg/ km2 ,而氨基酸氮流失量则为 2 34.8、182 .7、12 1.1、76 .8和 33.9kg/ km2 ,占水解全氮的 2 0 .6 %～ 2 4.9%。氨态氮流失量为 742 .5、5 0 3.3、32 2 .2、2 0 8.9、97.4kg/ km2 ,占水解全氮的 6 3.1%～ 6 6 .7%。氨基糖氮占酸水解氮 1.1%～ 2 .9%。非鉴别氮占水解全氮的 5 .8%～ 12 .6 %。而酸水解氮与非酸水解氮之比分别为 ...

地下供水条件下雨强对土壤养分流失的影响

为揭示土壤养分随径流流失的内在机制,采取地下供水方式使土壤入渗强度降低和人工降雨的方法,进行了雨强对土壤养分流失影响的试验研究。结果表明:供试土壤中养分的流失量随降雨强度的增大而增大,而在土壤内部养分迁移量很小;幂函数模型与指数函数模型相比,能更好地模拟黄土区坡面径流溶质浓度变化过程。

坡面土壤养分与降雨、径流的相互作用机理及模型

坡地土壤养分流失过程实际上是表层土壤养分与降雨、径流相互作用的过程 ,土壤养分流失的多少主要受相互作用的限制。从分析土壤与降雨、径流相互作用入手 ,分析了土壤养分与降雨、径流相互作用过程及机理 ,并对相互作用模型进行了探讨。

人工草地在黄土高原水土保持中的减水减沙效益与有效盖度

根据黄土高原绥德、延安 、离石、安塞等地的草地径流小区资料，分析不同次降雨条件下，人工草地的减水减沙效益和水土保持有效盖度。结果表明，当降雨指标小于坡耕地侵蚀性降雨标准时，草地并不发挥水土保持作用，减水减沙效益为零，当降雨指标大于坡耕地侵蚀性标准时，其减水减沙效益随着降雨指标的增大而减小。在土壤相对稳定的情况下，要使土壤侵蚀模数小于某一定值， 降雨、地形和植被覆盖因子三者之间存在着一定的相互制约关系，即草地的盖度随着降雨和坡度的增大而增大，当盖度达到一定程度时，降雨与坡度对其的制约影响减弱。建立草地的减水减沙效益指标体系，及草地水土保持临界有效盖度与降雨坡度的关系式，并结合降雨频率的分析，得出草地抵抗不同年暴雨的临界有效盖度。

施加PAM的坡地降雨入渗过程及其模型研究

作为一种新型高效的土壤结构改良剂 PAM,在一定条件下能显著地提高土壤入渗能力 ,减小坡面径流。采用室内人工模拟降雨试验 ,研究了不同 PAM覆盖度下降雨产流随时间的动态变化及其与雨强、坡度的关系 ,以及入渗率随时间的变化规律 ,分析了 PAM、坡度、雨强对入渗率的影响。结果表明 ,地表施加 PAM后土壤的入渗率及稳定入渗率都比未施 PAM显著提高。通过对比施加 PAM后 Kostiakov入渗模型与 Horton入渗模型的显著性 ,表明 Horton入渗公式的适用性更好

黄土丘陵林区开垦地人为加速侵蚀与土壤物理力学性质的时间变化

以子午岭土壤侵蚀与生态环境演变观测站长年观测的径流泥沙资料为基础 ,分析了林地及其开垦地不同侵蚀年限土壤的颗粒组成、>0 .2 5 mm水稳性团粒含量、抗剪强度和容重等土壤物理力学性质与土壤侵蚀强度的关系。研究结果表明 ,>0 .2 5 mm水稳性团粒含量对土壤侵蚀强度影响最大 ,其偏相关系数为 0 .972 8,其次为土壤的粗粉粒含量和抗剪强度。最后对 >0 .2 5 mm水稳性团粒含量和抗剪强度与土壤侵蚀强度的关系进行了分析 ,表明林地开垦后侵蚀第 1年和第 7年为土壤侵蚀强度加剧的转折点 ,说明了森林植被在防治黄土高原土壤侵蚀方面的作用。

上方来水来沙对细沟侵蚀产沙过程的影响

利用双土槽系统径流小区 (供沙土槽和试验土槽 ) ,定量研究了不同上方来水含沙量和不同降雨强度下 15°坡面上方来水来沙对坡下方细沟侵蚀产沙过程的影响。结果表明 ,坡上方来沙量不但被径流全部搬运 ,且坡上方来水在坡下方细沟侵蚀槽引起另外的侵蚀产沙量 S。坡面细沟侵蚀过程以侵蚀—搬运过程为主。上方来水对细沟侵蚀产沙的贡献受上方来水含沙量和降雨强度的影响。降雨强度的增加或上方来水含沙量的减少 ,使 S值的增加更为显著