华南红壤坡面产流产沙过程模拟降雨试验研究

暴雨扰动和径流冲刷是华南红壤坡地土壤侵蚀的主要动因,分析模拟降雨条件下华南红壤坡面的水流动力学特征对于揭示其内在机制以及构建物理模型具有重要的意义。通过室内35场不同雨强(30、60、90、120、180、210、270 mm.h-1)、不同坡度(5°、10°、15°、20°、25°)的人工模拟降雨试验,研究了华南红壤侵蚀的产流产沙过程、红壤侵蚀的水动力机制。试验结果表明:红壤坡面模拟降雨条件下,次降雨过程中,坡面产流过程同时受降雨及下垫面状况变化的共同影响作用,产流产沙均表现为波动变化过程。径流过程表现为初期0～10 min为波动增加过程,10 min以后径流量的波动逐渐趋于平稳;径流量与降雨强度间呈线性正相关关系,雨强越大侵蚀产流的径流量也越大;产沙过程表现为侵蚀发生的前期波动过程比较剧烈,随着侵蚀过程逐渐趋于稳定,侵蚀产沙量值逐渐趋于一个稳定值,总的来说大雨强下侵蚀产沙量趋于的稳定值也较大;对于不同坡度(5°、10°、15°、20°、25°)、30 mm.h-1的模拟降雨条件下,红壤坡面仅产生径流,而无侵蚀产沙。     

降雨作用下坡面侵蚀的水动力机理

降雨作用下的坡面侵蚀不仅导致严重的水土流失,同时也可能诱发严重的重力地质灾害如滑坡、泥石流等.研究其发生发展的机理以及内部理论规律对减灾防灾具有至关重要的作用.文章以水动力学公式为基础,从坡面颗粒侵蚀的水分环境角度入手,分析了浸泡状态下松散颗粒和固定颗粒的侵蚀机理,揭示降雨作用下坡面水流与坡面颗粒间的相互作用关系,并给出各类型侵蚀发生所对应的临界降雨强度.最后,通过实例计算验证了理论的合理性.     

漓江流域红壤侵蚀区植被演替与复合农林试验

漓江季节性的干旱和洪涝并存成为地方政府、有关专家和旅游行业密切关注的环境问题,漓江流域的环境建设尤其是上游森林植被恢复,成为生态治理重点内容。漓江上游红壤区植被类型主要包括针叶林、阔叶林、竹林、灌丛和草丛,植被的水分特征差异较大,植被的生态调节、水源涵养功能各异。在漓江上游红壤区开展4种模式的植被恢复和复合农林试验示范,3年的试验表明,乡土常绿阔叶树适应性强、有效保持水土,果林经济效益显著、但生态功能较差,木本药材林具有较好的生态功能和潜在的经济效益。通过调查和试验示范,提出亚热带红壤退化山地农林经营的植物种类和复合模式,对漓江流域水资源调控和水土流失治理提出建议和对策。     

红壤坡地降雨产流产沙动态过程模拟试验研究

研究以浙江省兰溪水土保持综合试验站为研究基地,通过设定特定植被覆盖度（15%）不同坡度（8°、15°、20°）的径流试验小区,小区面积为2m2,采用野外人工模拟降雨试验方法,对降雨强度（0.8～2.9mm·min-1）范围内,红壤坡地产流和产沙随雨强和坡度的变化特性进行了模拟试验。通过32场模拟降雨试验数据的分析,得出结论如下：①产沙量与雨强呈指数函数关系,产流量与雨强呈幂函数关系,径流量与产沙量的相关性大于雨强与径流、雨强与产沙;②随坡度的增大,产流时刻提前,泥沙起动和产沙突增的雨强临界减小;③随坡度增大,累积产沙量的递增速率比累积径流量的递增速率要快;④场降雨侵蚀模数与雨强的相关性随着坡度的增大而增强。     

白盆珠水库库区坡面径流侵蚀规律初步研究

在对白盆珠水库库区开展水土流失实地调查的基础上,选择库区典型的侵蚀地貌类型与植被类型进行降雨-径流-产沙规律的初步研究.通过6个径流小区试验对比,分析了在不同植被条件下产流、产沙的差异,结果表明缺乏地表草本植被的纯飞播造林的水土保持效益十分有限;库区降雨径流产沙是白盆珠水库淤积的重要来源.     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅰ.赤红壤水库容及其有效性

阐述了南亚热带低山、丘陵、台地赤红壤总库容、贮水库容、通透库容的占有情况。探讨了水库容的有效性以及不同利用方式的赤红壤有效水库容与无效水库容的差异,并对影响赤红壤水分有效性的因素作了分析．结果表明：赤红壤贮水库容小,尤其是有效水库容小;赤红壤水分有效性主要与土壤有机质相关。     

氮添加对侵蚀退化红壤化学性质及芒萁叶功能性状的影响

蕨类植物芒萁(Dicranopteris dichotoma)是我国南方红壤侵蚀区重要的水土保持植物,但目前氮添加对芒萁叶功能性状及其基部土壤化学性质以及这二者之间关系的影响尚不清楚.以芒萁作为研究对象,采用盆栽实验,设置CK(0 g m-2 a-1)、N1(1.1 g m-2 a-1)、N2(2.3 g m-2 a-...     

南渡江流域降雨侵蚀力时空分布与变化趋势研究

降雨侵蚀力是表征降雨侵蚀强度的重要指标,对研究区域水土流失潜在风险以及土壤侵蚀模型预测具有重要意义。为分析南渡江流域降雨侵蚀力时空变化趋势,基于日降雨侵蚀力模型,利用流域及其周边13个气象站1971—2020年逐日降雨数据,采用Mann-Kendall非参数趋势/突变检验、小波分析和反距离加权插值等方法在不同时空尺度上对降雨侵蚀力进行研究,从而确定降雨侵蚀力的时间和空间变化趋势。结果表明,南渡江流域1971—2020年年均降雨侵蚀力范围为11 841.33～23 692.14 MJ·mm·hm^-2·h^-1,均值为16 497.67 MJ·mm·hm^-2·h^-1,年际变化整体呈现波动上升趋势,年降雨侵蚀力存在周期性变化,未发生显著性突变;降雨侵蚀力年内分布集中在7—9月,因此需加强期间水土流失防治工作。季节的年际变化除春季降雨侵蚀力呈现下降趋势外,夏季、秋季和冬季均呈上升趋势;降雨侵蚀力空间分布呈现从南向北逐渐降低的趋势,各气象站变异系数范围为0.24～0.43,由北向南逐步递减,具有较高的区域变异性...     

长江流域太湖区降雨侵蚀力及其应用的研究

本研究利用太湖区代表站３０年和４３个一般站２５年的降雨资料，改进和完善了降雨侵蚀力新算法，使之与经典法达到９０％的一致性，查清了该区降雨侵蚀力时空变化持证，并编制出全区阵雨侵蚀力（Ｒ）值分布图。同时，还时Ｒ值在水土保持、耕作制度变革和防洪减灾中的应用，尤其对１９９１年特大洪涝灾害的根本原因，作了讨论。太湖区Ｒ值较大，不可忽视水土保持，做好山区、坡耕地的水土保持，是防洪减灾最长久有效的根本措施。     

典型喀斯特区侵蚀性降雨特征及坡面生物措施水土流失防控效应

降雨类型和生物措施是坡面水土流失的重要影响因素.为研究喀斯特区降雨类型和不同坡面生物措施共同作用下的水土保持效益,以贵州蚂蟥田小流域水土保持监测站2014—2018年5年的径流小区实测数据为基础,分析了112场次的侵蚀性降雨特征,并以降雨量、降雨历时、平均降雨强度为指标对其进行分类.同时,分析了不同侵蚀性降雨类型下6个...     

红壤丘陵区LAI与土壤侵蚀分布特征的关系

叶面积指数(LAI)是常用的一个用于描述植被覆盖的方面指数,土壤侵蚀的分布又与植被的覆盖状况息息相关,这就意味着LAI与土壤侵蚀有一定的相关性,目前有关这二者的相关性研究还鲜有文献报道。基于这此,本研究首先利用2000年的遥感影像(TM)解释出该年度的土壤侵蚀强度图,再利用该遥感影像通过图像的代数运算得出该地区的NDVI栅格图,通过实测该县不同典型植被条件的LAI值,得出实测的LAI与图像NDVI值之间的函数关系式,由图像的代数运算把NDVI图转换成LAI图,即实现了遥感图像的实测LAI纠正。在GIS软件的帮助下,通过将LAI栅格图与土壤侵蚀强度图的空间叠加分析,得到不同LAI条件下的土壤侵蚀分布。结果表明,LAI与土壤侵蚀的分布表现为:大致以LAI=2为分界线,当LAI<2时,土壤侵蚀并未随LAI的增加而迅速减少,LAI>2时,土壤侵蚀的分布随植被指数的增加而减少,当LAI=2左右时,土壤侵蚀的面积最大。这种情况对于轻度、中度及强度土壤侵蚀的影响是类似的,都呈类正态分布的曲线形式,但在曲线的两侧土壤侵蚀类型是有本质区别的,在曲线的左侧土壤侵蚀类型的分布是中度和强度为主,而在曲线右侧则以轻度为主。表明LAI这个指标与土壤侵蚀有很好的相关性,可以用于土壤侵蚀方面的相关研究工作。     

Effects of alfalfa coverage on runoff, erosion and hydraulic characteristics of overland flow on loess slope plots

An evaluation of the interactions between vegetation, overland and soil erosion can provide valuable insight for the conservation of soil and water. An experiment was conducted to study water infiltration, runoff generation process, rate of sediment erosion, and hydrodynamic characteristics of overland flow from a sloping hillside with different draw-off discharges from alfalfa and control plots with 20° slope. The effect of alfalfa on runoff and sediment transport reduction was quantitatively analyzed. Alfalfa was discussed for its ability to reduce the overland flow scouring force or change the runoff movement. Compared to the bare-soil plots, alfalfa plots generated a 1.77 times increase in infiltration rate. Furthermore, the down-slope water infiltration rate for the bare soil plots was higher than in the up-slope, while the opposite was found in the alfalfa plots. In addition, alfalfa had a significant effect on runoff and sediment yield. In comparison to the control, the runoff coefficient and sediment transportation rate decreased by 28.3% and 78.4% in the grass slope, respectively. The runoff generated from the alfalfa and bare-soil plots had similar trends with an initial increase and subsequent leveling to a steady-state rate. The transport of sediment reduced with time as a consequence of the depletion of loose surface materials. The maximum sediment concentration was recorded within the first few minutes of each event. The alfalfa plots had subcritical flow while the bare-soil plots had supercritical flow, which indicate that the capability of the alfalfa slope for resisting soil erosion and sediment movement was greater than for bare soil plots. Moreover, the flow resistance coefficient and roughness coefficient for the alfalfa plots were both higher than for the bare-soil plots, which indicate that overland flow in alfalfa plots had retarded and was blocked, and the flow energy along the runoff path had gradually dissipated. Finally, the ability to erode and transport sediment had decreased.     

关中东部缓坡地面全新世土壤侵蚀与沉积发展演变规律研究

对华县古洪积扇全新世黄土一土壤剖面的磁化率、粒度进行分析研究，揭示了全新世以来缓坡地面面状流水侵蚀和沉积的发生规律。研究结果表明，晚更新世末期，由于黄土土质疏松，植被薄弱，在即将进入全新世时有自然侵蚀沉积发生；在全新世4000aB．P.之前，洪积扇特殊的环境生态条件造成土壤堆积时期土壤水分缺乏，成壤较弱，面状流水侵蚀与沉积活动不明显。自夏商时代以来，农业耕垦活动影响古洪积扇地表，促进了坡面流水侵蚀堆积过程，发生了面状流水侵蚀；从3100aB．P.开始气候干旱，人类活动强烈地影响着当地的生态环境，加速了面状流水侵蚀沉积；隋唐以来人类活动引起的加速侵蚀沉积则更进一步增强，这个过程反映土壤侵蚀呈现阶段性加速的趋势。由此可见，土壤侵蚀的加速是与人类的活动相伴随，随着人类活动强度的增强，土壤侵蚀在自然侵蚀的基础上，呈现加速趋势。     

福建赤红壤旱地与红壤旱地水分特性的比较

释放80%的有效水时赤红壤旱地的t值（当释放的土壤有效水占有效水库容的比率为80%时的土壤水吸力值）较小,表明赤红壤旱地持水性较红壤旱地更差,植物更容易受到干旱的协迫。赤红壤旱地贮水库容比红壤旱地小,赤红壤旱地的比水容量达到10-2数量级（难效水）在-10kPa~-30kPa就开始出现,而红壤旱地出现在-30kPa以下,表明赤红壤旱地的失水速度快,保水供水性能弱于红壤旱地。最后,讨论了影响旱地土壤水分性质的因素。     

坡地赤红壤退化与生态环境重建

广东坡地赤红壤是广东农业生产的重要土壤资源，但是，坡地赤红壤长期以来存在着利用不当和退化问题，严重制约着其生产潜力的发挥。文章总结了坡地赤红壤的基本特性及退化状况，探讨了其生态环境重建的途径。认为坡地赤红壤之退化主要是生态退化、水土流失、物理退化和养分退化。指出坡地赤红壤之生态环境重建主要有如下几种途径：因地制宜，合理利用，恢复与重建土壤．植被生态系统；综合治理水土流失；增加有机质，改善土壤结构，提高土壤肥力；发挥地域优势，大力发展绿色农业，走农业产业化道路。     

Promoting late-fall establishment of tall fescue with artificial soil covers to minimise soil erosion

Frequently, turfgrass seedings have been sown in the late fall, which usually results in a poor vegetative stand and the possibility of soil erosion the following spring. This study evaluates the effects of a spun-bonded polyester soil cover placed over a late-fall seeding on subsequent seedling growth and overwintering. Clemfine, Mustang, Rebel, and Rebel II cultivars of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) were sown on a silt loam soil in late fall (on 17 October in 1989 and 19 October in 1990) and allowed to grow with and without a soil cover until June. In the spring the temperature under the soil cover was greater than 2°C warmer than the uncovered soil from mid-April through May. Over the winter, leaf and root weights showed no detrimental effects from being under the cover. Individual cultivars grown under the cover produced 2 to 11 times greater leaf yields and 38 to 270% better stand establishment than those sown on the exposed soil. However, plant winter injury was observed under the soil cover in small soil depressions which accumulated water originating from thawing. All cultivars had similar amounts of growth under the cover. However, leaf yields for Rebel were 30-55% less than the other cultivars when grown under the cover and this was probably related to a low seed germination rate. The covers also promoted weed growth, which comprised from 34–65% of total leaf weights and was found to be negatively correlated (r = –0.66) to the yields of the sown grass. The soil cover was found to be beneficial to improving the success of seedling establishment of late seedings of tall fescue in cold areas.     

辽宁浑河流域不同土地类型地表径流和壤中流氮、磷流失特征

采用人工模拟降雨的试验方法,研究了辽宁浑河流域主要土地利用类型的土壤在地表径流和壤中流中所产生的氮、磷流失特征。结果表明,（1）地表径流和壤中流氮、磷流失特征差异显著,地表径流氮、磷输出浓度均表现为降雨初期较高而后逐渐趋于稳定的特征;壤中流氮、磷输出浓度在整个径流过程中保持相对稳定。（2）在整个降雨径流过程中,耕地与草地氮、磷流失均以地表径流为主,随壤中流流失的氮、磷占输出量的比例较小。（3）耕地与草地中地表径流和壤中流氮、磷流失差异表明,土壤的水分下渗滤减机制对氮、磷流失具有很大的削减作用,草地中对总磷的削减作用尤为显著,可达90%以上。     

稻草覆盖对红壤旱地棉田土壤肥力和生物学性状的影响

通过对棉田进行不同量的稻草覆盖,研究了不同稻草覆盖量对土壤的化学性状和生物学性状的影响。结果表明：稻草覆盖不但能改善土壤的化学性状,增加土壤微生物,同时能增强土壤酶活性。棉花种植前和收获后相比,稻草覆盖能够明显增加土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效钾的质量分数,并随着覆盖量的增加而升高,而速效氮、速效磷质量分数在棉花种植前和收获后相比呈下降趋势。少量覆盖最有利于土壤微生物的增加,中量覆盖放线菌和硝化细菌会有所减少,大量覆盖反而会让部分微生物减少。另外,稻草覆盖处理均有提高土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶及脲酶活性的作用,且过氧化氢酶、蔗糖酶的活性随着稻草覆盖量的增加而增强。