坡度和雨强对花岗岩崩岗崩积体细沟侵蚀的影响/基于GIS和USLE的钦江流域土壤侵蚀评估

/黄土丘陵区自然植被恢复下土壤微生物学质量演变特征

崩岗是我国南方红壤区特有的侵蚀现象,主要发生在花岗岩地区[1]。崩岗具有发展速度快,突发性强,土壤侵蚀严重,危害性巨大,治理难度大的特征。其侵蚀过程主要包括沟壁的后退作用以及崩积体的再侵蚀过程[2]。崩积体是崩壁土体崩塌后在其下方堆积的物质,由于受到扰动,土质疏松,加上土壤中粗粒含量高,土壤颗粒之间的粘聚力小,土壤的抗侵蚀能力弱,同时由于坡度大(一般为20°~40°),非常容易被降雨溅蚀及径流冲刷,形成大量泥沙,直接影响崩岗的危害[3-4]。据野外调查,崩积体坡面细沟分布密集,且有浅沟和切沟侵蚀发生,土壤侵蚀特别严重。目前崩岗侵蚀研究的重点为崩壁的不稳定性及与岩土特性的关系[5],而对于崩积体的侵蚀过程及机理却少有关注。细沟侵蚀是土壤侵蚀的重要形式之一,不仅是坡面泥沙侵蚀的主要来源,也是输送坡面侵蚀产物的通道[6]。已有研究表明,当坡面进入细沟侵蚀阶段后,坡面产沙会增加几倍至几十倍[7],与细沟侵蚀量相比,细沟间侵蚀量所占比例很小[8-9]。因此,近几十年来细沟侵蚀成为土壤侵蚀领域的重要研究方向。降雨和坡度是土壤侵蚀的重要因素,不同降雨和坡度条件下,坡面的细沟发生、发育及形态特征有很大……

关键字：细沟侵蚀/土壤侵蚀

黄土丘陵区自然植被恢复下土壤微生物学质量演变特征

黄土丘陵区坡耕地退耕撂荒后依靠自然植被演替来恢复已经退化的生态系统,对该区侵蚀退化土壤理化性质和生物学质量的改善和复原起重要作用[1-2]。但目前针对该地区坡耕地撂荒后的研究主要集中于植被演替、生态系统服务价值、土壤水分养分效应等方面[3-5],而对土壤生物学质量的动态变化研究较少[6]。土壤微生物作为土壤中物质转化和养分循环的驱动力,直接参与养分循环、有机质分解等诸多生态过程,常被用来评价退化生态系统中生物群系与恢复功能之间的关系[7]。由于具有高度的敏感性和较为全面的评价作用,土壤微生物学特性能较好地反映植被恢复过程中土壤质量的改善效果,土壤微生物量、酶活性被认为是土壤质量的重要指标[8-9]。因而,开展侵蚀环境下退耕撂荒地土壤微生物学特性演变研究,对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。本文以时空互代法研究黄土丘陵区不同自然植被恢复阶段土壤养分、土壤微生物量和土壤酶活性的变化特征,以期揭示退化土壤在自然植被演替过程中土壤质量改善的动态变化,为该地区退化生态系统恢复与管理提供参考。1材料与方法1.1样地概况以陕西省延安市燕沟和县南沟小流域为研究样地,其代表……

关键字：土壤微生物学

黄土高原水蚀风蚀交错区小流域泥沙粒径的分形分析

黄土高原水蚀风蚀交错区生态环境极其脆弱,是水土流失最严重的地区及多沙粗沙的主要产区,也是黄河下游粗泥沙的主要来源区[1],淤地坝水土保持措施快速拦截了进入下游河道的泥沙,为减少入黄泥沙发挥了重要作用,坝内淤积泥沙可反映坝控范围内的泥沙侵蚀、输移和沉积情况。泥沙粒径是研究泥沙输移规律中必不可少的参数[2],也是研究淤地坝侵蚀产沙环境的重要指标之一。由于该区域地表物质松散,植被稀疏,地形、地貌复杂及终年强烈的水蚀风蚀交替作用使淤地坝对不同粒径级泥沙的减沙效益和各粒径级泥沙的产沙量十分不均衡,导致泥沙颗粒物呈现明显的不规则性和粗糙性。泥沙颗粒的粒径是河流泥沙的重要几何特征,分形几何学的创立为准确地描述非规则的几何形态提供了重要工具[3],因此在黄土高原水蚀风蚀交错区开展利用分形几何原理来研究泥沙机械组成及级配具有重要的意义。目前,泥沙颗粒物表面存在分形特征已经成为各研究学者的共识[4],众多学者在这方面做了大量工作。Gui等[5]、文星跃等[6]采用分形维数阐释小流域土壤粒径分布(particle size distribution,PSD)及其变化规律;Posadas等[7]、王德等[8]……

小流域泥沙粒径

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基于GIS和USLE的钦江流域土壤侵蚀评估

土壤侵蚀主要是由水力和风力作用引起的土壤颗粒的分离与搬运过程[1],是当今世界最严重的环境问题之一。它不仅破坏土地资源,造成土地退化,引起生态环境恶化,而且造成沟渠塘库的淤积,加剧洪涝、干旱等灾害的发生,严重威胁着人类的生存和发展,成为各国普遍关注的热点问题之一[1-2]。此外,流域土壤侵蚀可导致河流输沙量增加,造成河流水量的变化和水质的恶化,对水生态功能、区域农业可持续发展和水土保持产生重要影响[1]。因此,在全球环境日益恶劣的当下,对流域土壤侵蚀进行调查、研究、监测和评估具有重要的理论和现实意义。20世纪60年代,Wischmeier提出的通用土壤流失方程(USLE,Universal Soil Loss Equation)是目前土壤侵蚀量估算中较为广泛应用的方法[3]。它是美国研制的用于定量预报农地或草地坡面多年平均土壤流失量的一个经验性土壤侵蚀预报模型,主要研究由降雨引起的水动力土壤侵蚀[4]。与其他基于物理过程的模型,如WEPP、EUROSEM和AN-SWERS[5-7]相比较,USLE结构简单,所需参数易于获取,结果可靠,在美国乃至世界范围内得到了迅速推广和应用,在定量评估……

关键字：钦江流域土壤侵蚀

GCM降尺度预测泾河流域未来降水变化

气候变化对人类生存环境、经济发展和社会进步有着深远影响,因此成为各领域的研究热点和重点。随着气候变暖,干旱半干旱地区的降水和水资源将进一步减少[1],所以定性定量地研究未来气候变化对干旱区水资源的影响成为亟待解决的问题。少部分研究对泾河流域降水量进行了分析。董彦雄等[2]采用数理统计方法分析了泾河流域11个气象站1960—2000年的降水资料,得出了流域各季节降水年代际的变化规律和空间分布情况。李志等[3]基于Mann-Kendall和小波分析等方法分析了泾河流域1965—2005年极端降水事件的变化趋势,发现流域极端降水时间的整体变化趋势不显著,但其发生频率和强度等都可能呈上升趋势,且存在空间差异。曹颖等[4]通过5个大气环流模式在A2和B2两种情景下对泾河流域未来3个时期(2020s,2050s,2080s)的降水进行了模拟,各模式模拟结果与1961—2006年平均值相比有所增加。目前在全球气候变化显著[5]的背景下,鲜有研究基于大气环流模式(GCM)对泾河流域的降水量进行降尺度预测分析。由于泾河流域处于夏季风影响的边缘地带,降水波动较大,对该区降水量的预测对于提出应对气候变化的措……

关键字: 降尺度

来源：水土保持