区域水土流失研究综述

以区域水土流失为主题 ,分析并阐述了该领域的研究现状 ,指出了当前存在的主要问题 ,并对研究的今后发展方向进行了展望。

黄土高原水土流失区粮食现状与增产潜力研究

以黄土高原10个试区的攻关资料为基础 ,从区域旱作产量潜势、试区攻关水平和试区所在县的产量现状三个层次 ,详细剖析了黄土高原水土流失区粮食现状和增产潜力。结果指出 ,该区粮食增产潜力很大 ,目前整体产量水平仅达到试区攻关水平的74.7 % ,达到旱作粮食产量潜势水平的54.2 %。在黄土台塬区和丘陵区中 ,丘陵区的粮食增产潜力较台塬区大 ,前者尚有117.6 %增产能力 ,后者仅56.6%。但考虑到人口增长和坡耕地的退垦等因素 ,未来30年内黄土高原水土流失区的粮食供需仍处于负平衡。

基于GIS的区域水土流失评价研究

以黄土高原为研究区，对该区的水土流失进行系统、宏观、综合的分析，确定了一套适于该区水土流失宏观定量评价的指标体系，并运用ＧＩＳ技术，对该区影响水土流失的各个因素进行空间分析，实现了多源数据的空间集成和专题信息的提取，建立了适于该区水土流失评价的宏观定量数学模型，并对研究区一定评价年限内的水土流失状况进行了应用评价。

子午岭地区林地破坏加速侵蚀对土壤养分流失和微生物的影响研究

以浅沟集水区为研究对象,分析了子午岭地区林地被开垦破坏15年后裸露地在不同侵蚀强度和侵蚀方式下的土壤养分流失和土壤微生物数量的变化。结果表明,林地开垦破坏后,土壤侵蚀加剧发展,侵蚀强度达159.7t/(hm2.a),是林地土壤侵蚀量的上千倍。开垦破坏15年后,裸露地浅沟集水区不同地形部位表层土壤全氮、有机碳、速效磷和土壤微生物总数显著减少,同林地相比,依次分别减少37.9%~82.6%、42.7%~86.4%、24.2%~80.3%和31.8%9~2.0%。在裸露地浅沟集水区梁坡随坡长的增加,表层土壤有机碳、全氮和速效磷含量及微生物总数呈显著的下降趋势,且沟槽的土壤各养分含量及微生物总数明显低于沟间。裸露地浅沟集水区土壤养分流失强度及微生物数量减少幅度在浅沟集水区的空间分布与土壤侵蚀方式和侵蚀强度相对应。林地开垦破坏15年后,土壤养分以有机碳流失最严重,其次分别为速效磷、全氮;微生物中的真菌减少幅度最大,细菌次之,放线菌减少幅度最小。

Developing a desertification indicator system for a small Mediterranean catchment: a case study from the Serra de Rodes, Alt Empordà, Catalunya, NE Spain

La desertificació és un problema de degradació de sòls de gran importància en regions àrides, semi-àrides i sub-humides, amb serioses conseqüències ambientals, socials i econòmiques com a resultat de l'impacte d'activitats humanes en combinació amb condicions físiques i medi ambientals desfavorables (UNEP, 1994). L'objectiu principal d'aquesta tesi va ser el desenvolupament d'una metodologia simple per tal de poder avaluar de forma precisa l'estat i l'evolució de la desertificació a escala local, a través de la creació d'un model anomenat sistema d'indicators de desertificació (DIS). En aquest mateix context, un dels dos objectius específics d'aquesta recerca es va centrar en l'estudi dels factors més importants de degradació de sòls a escala de parcel.la, comportant un extens treball de camp, analisi de laboratori i la corresponent interpretació i discussió dels resultats obtinguts. El segon objectiu específic es va basar en el desenvolupament i aplicació del DIS. L'àrea d'estudi seleccionada va ser la conca de la Serra de Rodes, un ambient típic Mediterràni inclòs en el Parc Natural del Cap de Creus, NE Espanya, el qual ha estat progressivament abandonat pels agricultors durant el segle passat. Actualment, els incendis forestals així com el canvi d'ús del sòl i especialment l'abandonament de terres són considerats els problemes ambientals més importants a l'àrea d'estudi (Dunjó et al., 2003). En primer lloc, es va realitzar l'estudi dels processos i causes de la degradació dels sòls a l'àrea d'interés. En base a aquest coneixement, es va dur a terme la identificació i selecció dels indicadors de desertificació més rellevants. Finalment, els indicadors de desertificació seleccionats a escala de conca, incloent l'erosió del sòl i l'escolament superficial, es van integrar en un model espaial de procés. Ja que el sòl és considerat el principal indicador dels processos d'erosió, segons la FAO/UNEP/UNESCO (1979), tant el paisatge original així com els dos escenaris d'ús del sòl desenvolupats, un centrat en el cas hipotétic del pas d'un incendi forestal, i l'altre un paisatge completament cultivat, poden ser ambients classificats sota baixa o moderada degradació. En comparació amb l'escenari original, els dos escenaris creats van revelar uns valors més elevats d'erosió i escolament superficial, i en particular l'escenari cultivat. Per tant, aquests dos hipotètic escenaris no semblen ser una alternativa sostenible vàlida als processos de degradació que es donen a l'àrea d'estudi. No obstant, un ampli ventall d'escenaris alternatius poden ser desenvolupats amb el DIS, tinguent en compte les polítiques d'especial interés per la regió de manera que puguin contribuir a determinar les conseqüències potencials de desertificació derivades d'aquestes polítiques aplicades en aquest escenari tan complexe espaialment. En conclusió, el model desenvolupat sembla ser un sistema força acurat per la identificació de riscs presents i futurs, així com per programar efectivament mesures per combatre la desertificació a escala de conca. No obstant, aquesta primera versió del model presenta varies limitacions i la necessitat de realitzar més recerca en cas de voler desenvolupar una versió futura i millor del DIS.

An assessment of the fine sediment dynamics in an upland river system: INCA-Sed modifications and implications for fisheries

There is a need for better links between hydrology and ecology, specifically between landscapes and riverscapes to understand how processes and factors controlling the transport and storage of environmental pollution have affected or will affect the freshwater biota. Here we show how the INCA modelling framework, specifically INCA-Sed (the Integrated Catchments model for Sediments) can be used to link sediment delivery from the landscape to sediment changes in-stream. INCA-Sed is a dynamic, process-based, daily time step model. The first complete description of the equations used in the INCA-Sed software (version 1.9.11) is presented. This is followed by an application of INCA-Sed made to the River Lugg (1077 km2) in Wales. Excess suspended sediment can negatively affect salmonid health. The Lugg has a large and potentially threatened population of both Atlantic salmon (Salmo salar) and Brown Trout (Salmo trutta). With the exception of the extreme sediment transport processes, the model satisfactorily simulated both the hydrology and the sediment dynamics in the catchment. Model results indicate that diffuse soil loss is the most important sediment generation process in the catchment. In the River Lugg, the mean annual Guideline Standard for suspended sediment concentration, proposed by UKTAG, of 25 mg l− 1 is only slightly exceeded during the simulation period (1995–2000), indicating only minimal effect on the Atlantic salmon population. However, the daily time step simulation of INCA-Sed also allows the investigation of the critical spawning period. It shows that the sediment may have a significant negative effect on the fish population in years with high sediment runoff. It is proposed that the fine settled particles probably do not affect the salmonid egg incubation process, though suspended particles may damage the gills of fish and make the area unfavourable for spawning if the conditions do not improve.

Análise dinâmica de solos submetidos à ação simultânea das três componentes da excitação na base rochosa

Durante a análise sísmica de estruturas complexas, o modelo matemático empregado deveria incluir não só as distribuicões irregulares de massas e de rigidezes senão também à natureza tridimensional da ecitação sísmica. Na prática, o elevado número de graus de liberdade involucrado limita este tipo de análise à disponibilidade de grandes computadoras. Este trabalho apresenta um procedimento simplificado, para avaliar a amplificação do movimento sísmico em camadas de solos. Sua aplicação permitiria estabelecer critérios a partir dos quais avalia-se a necessidade de utilizar modelos de interação solo-estrutura mais complexos que os utilizados habitualmente. O procedimento proposto possui as seguientes características : A- Movimento rígido da rocha definido em termos de três componentes ortagonais. Direção de propagação vertical. B- A ecuação constitutiva do solo inclui as características de não linearidade, plasticidade, dependência da história da carga, dissipação de energia e variação de volume. C- O perfil de solos é dicretizado mediante um sistema de massas concentradas. Utiliza-se uma formulação incremental das equações de movimento com integração directa no domínio do tempo. As propriedades pseudo-elásticas do solo são avaliadas em cada intervalo de integração, em função do estado de tensões resultante da acção simultânea das três componentes da excitação. O correcto funcionamento do procedimento proposto é verificado mediante análises unidimensionais (excitação horizontal) incluindo estudos comparativos com as soluções apresentadas por diversos autores. Similarmente apresentam-se análises tridimensionais (acção simultânea das três componentes da excitação considerando registros sísmicos reais. Analisa-se a influência que possui a dimensão da análise (uma análise tridimensional frente a três análises unidimensionais) na resposta de camadas de solos submetidos a diferentes níveis de exçitação; isto é, a limitação do Princípio de Superposisão de Efeitos.

Geração de sulcos em meio coesivo e caracterização hidrossedimentométrica de sua evolução

Na pesquisa em erosão, nas últimas décadas, está se formando um consenso de que é importante entender os processos básicos que regem o fenômeno. Uma alternativas para tentar compreender melhor as etapas do processo erosivo é separá-lo na fase de sulco (fluxo concentrado) e de entressulco. Dentro desse enfoque foi construído no Laboratório de Processos Erosivos e Deposicionais (LaPED) do IPH/UFRGS um canal de declividade para estudar o processo de incisão e o desenvolvimento dos sulcos de erosão. A estrutura experimental projetada e construída permite que seja controlada a vazão através de um medidor eletromagnético e que seja alterada a declividade do canal através de um sistema hidráulico associado a um nível digital. O solo colocado no canal foi um Latossolo Vermelho distrófico típico, as declividades de trabalho foram 3,0; 6,0 e 9,0% e a seqüência de vazões aplicadas foi 10,0; 18,5; 25,5; 38,5 e 51,0L.min-1. A estrutura experimental montada se mostrou de fácil operação e eficiente para permitir o avanço no entendimento dos processos de desagregação e de transporte de partículas sólidas pela ação do escoamento superficial, além de possibilitar a geração de sulco(s) de erosão na superfície do solo. O escoamento passou da condição de difuso para concentrado a partir do momento em que a velocidade superficial do fluxo alcançou 0,26m.s-1, a altura de lâmina atingiu 0,0102m, a velocidade de cisalhamento superou os 0,059m.s-1, a tensão de cisalhamento chegou a 3,50Pa e que a potência do escoamento atingiu pelo menos 0,22N.s-1. O processo de incisão iniciou-se com o canal experimental colocado em baixa declividade e em regime de escoamento sub-crítico e de transição. A velocidade de cisalhamento, no momento da incisão, foi, praticamente, o dobro daquela encontrada na literatura para solos siltosos e arenosos. Entretanto, para as três declividades a fase de sulco definido ocorreu somente em regime de escoamento turbulento. A tensão de cisalhamento foi o parâmetro que melhor descreveu a evolução da perda de solo. A potência do escoamento foi o parâmetro hidráulico que mostrou maior eficiência para separar as fases evolutivas dos sulcos. O desenvolvimento do(s) sulco(s) teve o seu início em uma condição de escoamento difuso (ausência de sulcos) e com a potência do escoamento oscilando entre 0,057 e 0,198N.s-1. O avanço do(s) sulco(s) começou com uma zona de transição (fase de incisão e de aprofundamento) onde a potência do escoamento varia entre 0,220 e 0,278N.s-1 e, logo em seguida, teve início a fase de sulco definido, com a potência do escoamento entre 0,314 e 0,544N.s-1. Na fase de escoamento concentrado foi preponderante o papel do processo de erosão regressiva para aumentar tanto o tamanho como o peso das partículas sólidas em transporte pelo escoamento superficial e assim fazer com que predominasse o transporte via fundo sobre o transporte via suspensão. As cargas de sedimento geradas nos solos de diferentes classes texturais foram separadas em grupos distintos em função da potência unitária do escoamento.

Variação espacial da perda de solo por erosão em diferentes superfícies geomórficas

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência das superfícies geomórficas na variação espacial da perda de solo por erosão na região de Pereira Barreto, São Paulo (SP). Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, georreferenciados, com intervalos de 350m, na profundidade de 0,0-0,2m, totalizando 67 pontos. Foram feitas determinações da composição granulométrica e do conteúdo de matéria orgânica. Foram avaliados os fatores de erosão locais, tais como erosividade (R), erodibilidade (K), fator topográfico (LS), uso e manejo (C), práticas conservacionistas (P), potencial natural de erosão (PNE), perda de solo com e sem práticas conservacionistas (A e *A), tolerância de perda de solo (T) e risco de erosão (RE). As variáveis A, PNE e RE apresentaram forte correlação espacial com o fator topográfico (LS), indicando a forte relação do relevo sobre os fatores de erosão. As perdas de solo (A e *A) apresentaram comportamento coerente com a conceituação de superfícies geomórficas, evidenciando as relações de dependência do processo erosivo do solo aos ambientes geomórficos.

Variabilidade espacial de atributos do solo e de fatores de erosão em diferentes pedoformas

As formas do relevo podem ser indicadores da variação dos atributos do solo, pois essa variabilidade é causada por pequenas alterações do declive que afetam os processos pedogenéticos bem como o transporte e o armazenamento de água no perfil do solo. O trabalho foi desenvolvido em Catanduva (SP), com o objetivo de caracterizar a variabilidade espacial de atributos do solo e fatores de erosão em diferentes pedoformas sob cultivo de cana-de-açúcar. de acordo com o modelo de Troeh classificou-se as formas do relevo em duas pedoformas, côncava e convexa. Com a utilização de um DGPS levantaram-se as cotas altimétricas, estabelecendo-se uma malha, com intervalos regulares de 50 m, com 270 pontos na pedoforma côncava e 353 pontos na pedoforma convexa, perfazendo um total de 623 pontos, coletados na profundidade de 0,0 - 0,2 m em uma área de 200 ha. em cada ponto da malha foram determinados os atributos químicos do solo, granulometria, espessura do solo e fatores de erosão locais, tais como erosividade (R), erodibilidade (K), fator topográfico (LS), uso e manejo (C), práticas conservacionistas (P), potencial natural de erosão (PNE), perda de solo (A) e risco de erosão (RE). Os dados foram avaliados primeiramente por uma análise estatística exploratória, calculando-se a média, mediana, variância, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria, coeficiente de curtose e teste de normalidade. Posteriormente, a dependência espacial foi verificada por meio da técnica de geoestatística utilizando-se semivariogramas. As maiores perdas de solo, risco de erosão e potencial natural de erosão e menor espessura do solo ocorreram na pedoforma convexa, indicando forte dependência espacial com a forma do relevo. A pedoforma côncava proporcionou maior variabilidade espacial, demonstrando que a forma do relevo condiciona padrões diferenciados de variabilidade. A magnitude da variabilidade dos atributos do solo é mais influenciada pela forma do relevo que pela erosão. A espessura do horizonte A+E integrado com a forma do relevo é um indicador de processos erosivos para classe de Argissolos.

Análise multivariada e variabilidade espacial na estimativa da erodibilidade de um argissolo vermelho-amarelo

A erodibilidade é um fator de extrema importância na caracterização da perda de solo, representando os processos que regulam a infiltração de água e sua resistência à desagregação e o transporte de partículas. Assim, por meio da análise de dependência espacial dos componentes principais da erodibilidade (fator K), objetivou-se estimar a erodibilidade do solo em uma área de nascentes da microbacia do Córrego do Tijuco, Monte Alto-SP, e analisar a variabilidade espacial das variáveis granulométricas do solo ao longo do relevo. A erodibilidade média da área foi considerada alta, e a análise de agrupamento k-means apontou para uma formação de cinco grupos: no primeiro, os altos teores de areia grossa (AG) e média (AM) condicionaram sua distribuição nas áreas planas; o segundo, caracterizado pelo alto teor de areia fina (AF), distribui-se nos declives mais convexos; o terceiro, com altos teores de silte e areia muito fina (AMF), concentrou-se nos maiores declives e concavidades; o quarto, com maior teor de argila, seguiu as zonas de escoamento de água; e o quinto, com alto teor de matéria orgânica (MO) e areia grossa (AG), distribui-se nas proximidades da zona urbana. A análise de componentes principais (ACP) mostrou quatro componentes com 87,4 % das informações, sendo o primeiro componente principal (CP1) discriminado pelo transporte seletivo de partículas principalmente em zonas pontuais de maior declividade e acúmulo de sedimentos; o segundo (CP2), discriminado pela baixa coesão entre as partículas, mostra acúmulo da areia fina nas áreas de menor cota em toda a área de concentração de água; o terceiro (CP3), discriminado pela maior agregação do solo, concentra-se principalmente nas bases de grandes declives; e o quarto (CP4), discriminado pela areia muito fina, distribui-se ao longo das declividades nas maiores altitudes. Os resultados sugerem o comportamento granulométrico do solo, que se mostra suscetível ao processo erosivo devido às condições texturais superficiais e à movimentação do relevo.

Use of herbicides on turfgrass

Nas culturas agrícolas as plantas daninhas devem ser controladas de modo a não afetar negativamente o rendimento e a qualidade do produto colhido. Deste modo, quantidades pequenas de plantas daninhas em um campo, na maioria dos casos, não é um problema, exceto na produção de sementes. Ressalta-se que em gramados não existe um componente de produção a se colhido. O valor do gramado é a sua qualidade inerente a estética e usabilidade. Qualidade estética é a beleza e o valor que acrescenta ao gramado em uma paisagem gerenciada. Usabilidade pode ser a durabilidade de um campo de esporte ou a redução na perda de solo pela erosão da água ou do vento. A presença de qualquer planta daninha em gramados pode diminuir a qualidade estética e usabilidade do gramado. Enquanto for possível reduzir a população de plantas daninhas utilizando práticas culturais ou mecânicas, não se poderá eliminá-las completamente. A utilização de herbicidas é a única maneira de controlar completamente as plantas daninhas em áreas de gramados. Esta revisão irá rever os principais herbicidas utilizados em gramados nos Estados Unidos com relação a seus modos de ação, a família de herbicidas e uso primário no gramado.

Investigação dos processos hidrossedimentológicos em parcela experimental no semi-árido potiguar

In northeastern semiarid, seasonality on precipitation temporal distribution, high intensity storm events and inadequate management of native vegetation can promote soil erosion. Vegetation removal causes soil surface exposure, reduces soil water storage capacity and can be the source degradation processes. In this context, this approach aims to analyze water and soil erosion processes on a 250 m2 undisturbed experimental plot with native vegetation, slope 2.5% by using 2006 and 2007 monitoring data. The site was instrumented to monitor rainfall, overland flow runoff and erosion by using a 5 m³ tank downstream the plot. Soil erosion monitoring was made by transported sediment and organic matter collection after each event. Field infiltration experiments were made at 16 points randomly distributed within the plot area by using a constant head infiltrometer during drought and rainy seasons, respectively. Infiltration data revealed high spatial and temporal variability. It was observed that during the beginning of the rainy period, 77% of the events showed runoff coefficient less than 0.05. As the rainy season began, soil water increase produced annual species germination. High intensity storms resulted in runoff coefficients varying between 0.33 and 0.42. Once the annual species was established, it was observed that approximately 39% of the events produced no runoff, which reflects an increase on soil water retention capacity caused by the vegetation. A gradual runoff reduction during the rainy season emphasizes the effect of vegetative density increase. Soil erosion observed data allowed to fit an empirical relationship involving soil loss and precipitation height, which was used to analyze the plot installation impact on soil erosion. Observed soil loss in 2006 and 2007 was 230 Kg/ha and 54 Kg/ha, respectively

Proposta de zoneamento ambiental visando a proteção dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica

One of the most important natural resources for sustaining human life, water, has been losing the basic requirements of quality and quantity sufficient enough to attend the population due to water contamination'problems, often caused by human beings themselves. Because of this, the sources of this resource are often located in remote places of the natural environment to ensure the quality of the water. However, when urban expansion began to occupy these areas, which were once regarded as distant, environmental pollution problems began to occur due to occupation of the land without planning. Based on this occurrence, this study aims to propose environmental zoning for the Maxaranguape river watershed in order to protect its water resources. This is important because this river can serve as a source of supply for the metropolitan area of Natal, the capital of Rio Grande do Norte. In accordance to this proposition, the model of natural soil loss vulnerability (CREPANI et al., 2001), the model of aquifer pollution vulnerability (FOSTER et al., 2006), and the legal incompatibility map (CREPANI et al., 2001) were used to delimit the zones. All this was done with Geographic Information System (GIS) and also created a geographic database update of the basin. The results of the first model mentioned indicated that 63.67% of the basin was classified as moderately stable / vulnerable, 35.66% as moderately vulnerable, and 0.67% as vulnerable. The areas with high vulnerability degree correspond with sand dunes and river channels areas. The second model indicated that 2.84% of the basin has low vulnerability, 70.27%) has median vulnerability, and 26.76% and 0.13% has high vulnerability and extreme vulnerability, respectively. The areas with the highest vulnerability values also refer to part of the sand dunes and river channels besides other areas such as Pureza urban area. The legal incompatibility map indicated that the basin has 85.02 km2 of Permanent Protection Area (PPA) and 14.62% of this area has some incongruity of use. Based on these results it was possible to draw three main zones: Protection and Sustainable Use Zone (PSUZ), Protection and Environmental Restoration Zone (PERZ) and Environmental Control Zone, which are divided into A, B and C. The PSUZ refer to the coastal areas of the basin, where the sand dunes are located. These sites should be areas of environmental protection and of sustainable urban expansion. The ZPRA refer to river channels, which are in high need of rehabilitation. The third zone corresponds to the rest of the basin which should have, in general, the mapping of possible sources of contamination for further control on the use and occupation of the river

Space analysis of water erosion in the red-yellow latosol under conilon coffee cultivation

This work aimed to study the space behavior of the water erosion in a red-yellow latosol. Then a study was developed in an area with colinon coffee cultivation in an Experimental Farm of Bananal do Norte of INCAPER in Cachoeiro de Itapemirim - ES. Soil samples were obtained from 0,0 to 0,20 m depth in an irregular grid with 109 samples. The analyzed variables were granulometric fractions, erodibility (K), natural erosion potential (PNE), soil loss (A) and erosion risk (RE). All the variables showed space dependency with moderate index of space dependency and similar standard of space distribution. The soil loss is related with the space distribution of the granulometric fractions.