中国水土保持科学
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2025年 23卷 1期
刊出日期 2025-02-28
1
张天雪, 杨东烨, 蒋涛, 余新晓
人工模拟降雨装置及其功能应用综述
人工模拟降雨能够消除无关因素的干扰，缩短试验周期、克服试验场地限制并加速雨水入渗过程，有利于根据研究需要模拟雨强、坡度等试验条件，同时节省时间和精力。人工模拟降雨装置因其便捷简单的特性被广泛应用于各种领域的试验研究中，早在上世纪60年代，就已经开始被各国采用。根据不同试验的需求，可以通过设计和改造模拟降雨装置，有效地控制降雨，从而使相关试验顺利进行。笔者根据目前降雨装置的发展状况，整理国内外不同类型的人工模拟降雨装置，根据室内和室外人工降雨2个角度对降雨装置进行分类与归纳，提出降雨装置的评价标准，并对其功能和应用进行详细的比较与分析，根据存在的缺点和不足为其未来发展提出建议。
2025 Vol. 23 (1): 1-9 [
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尚小伟, 王云正, 霍毅, 时忠杰, 李瀚之, 张华新, 郭浩, 张晓
荒漠集中式光伏电站的气候生态影响机制与植被恢复模式
荒漠区太阳能与土地资源丰富，将越来越成为集中式光伏电站建设的重点区域。荒漠区也是生态环境脆弱区，光伏电站对这一区域的气候生态影响至关重要。通过梳理荒漠区光伏电站对气候生态的影响、作用机制与植被恢复模式，发现光伏电站的气候效应主要为降低地表反照率、增加净辐射，白天对低层空气的增温降湿、降低风速、改变风向和发挥沙障效应；光伏电站对水文与土壤的影响为对表层土壤的降温增湿和减小蒸散发；整体上，光伏电站有利于土壤养分改良和植被恢复。文中从光伏电站对气候、水文和植被影响3个方面阐述其对荒漠区生态环境的作用机制。归纳出适宜于不同降雨量情形下的3种荒漠区光伏电站植被恢复模式，即自然恢复、人工种植恢复及草方格、人工种植与滴灌技术结合恢复。加强对荒漠光伏电站内能量与物质分配时空异质性的研究，有利于发展荒漠光伏电站植被恢复的新技术与新模式，进一步提升荒漠光伏电站的经济与生态效益。
2025 Vol. 23 (1): 10-20 [
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吴润祺, 赵莹, 任宗萍, 王训诗, 张春娜, 徐向舟
淤地坝建设对黄土高原植被恢复的促进作用
为研究退耕还林草工程中黄土高原淤地坝建设对植被恢复的影响及成因，基于Landsat 的归一化植被指数（NDVI）遥感影像及土地利用数据集，以榆林市为例，利用线性回归分析和Mann-Kendall检验，分析各区（县）在不同淤地坝建设密度下的植被时空变化规律和不同坡度坡面上植被的恢复趋势。结果显示：1）淤地坝建设密度大的东南部区（县）植被恢复更快。各区（县）淤地坝建设密度与2003—2018年NDVI回归方程斜率间呈显著线性相关（
R
2
= 0.84,
P
< 0.001），米脂、绥德和佳县的淤地坝建设密度分别为0.976、1.393和1.217座/km
2
，对应的NDVI回归直线斜率分别为0.0189、0.0183和0.0205；2）东南部区（县）NDVI极显著改善区域主要出现在坡地。2008—2013年佳县、米脂和绥德NDVI涨幅分别比2003—2008年高出0.068、0.087和0.028，佳县、米脂和绥德 > 15°坡NDVI极显著改善面积比例分别达到50%、41%和38%；3）淤地坝建设促进了周边区域坡耕地退耕。2006年起榆林市规划了60万亩以上新增坝地以应对粮食减产，在保障粮食安全的同时实现了坡耕地持续退耕。坡地NDVI的极显著改善是东南部区（县）植被恢复更快的主要原因。淤地坝建设通过促进坡耕地退耕加快了其植被恢复进程，保障了退耕还林草工程的可持续发展。
2025 Vol. 23 (1): 21-30 [
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李萌萌, 焦菊英, 严晰芹, 徐倩, 赵文婷, 姜晓晗, 张子琦, 祁泓锟, 章志鑫, 王颢霖
黄土丘陵沟壑区小流域小型浅层滑坡对降雨和下垫面的响应
受全球气候变化影响，极端暴雨发生频率越来越高，导致山区滑坡易发多发，严重威胁到人们的生命财产安全。利用2013和2020年坊塌小流域逐日降水资料，分析2年诱发滑坡的降雨特征；结合遥感和GIS技术，获取降雨型滑坡的分布特征；进而研究滑坡数量与规模对不同降雨特征及下垫面的响应，并探讨滑坡复发特征。结果表明：1）2013年7月长历时降雨和2020年8月5日暴雨是引发小流域2年滑坡群发的主要原因。2）滑坡类型主要为小型浅层滑坡，2013年比2020年的滑坡规模大，滑坡侵蚀模数分别为6 428.24 t/km
2
、4 197.40 t/km
2
。3）≥30°～50°坡度和≥1100～1250 m高程的区间是滑坡高敏感区间；林灌草区域滑坡较多，且距离道路越近滑坡可能性越大。4）流域内21.9%的滑坡复发，其中近90%的滑坡复发面积减小，部分滑坡出现多处小规模的复发。研究结果可为今后暴雨天气造成的滑坡侵蚀灾害的应对和防治提供科学依据。
2025 Vol. 23 (1): 31-39 [
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40
杨建和, 肖莉, 黄川雄, 严冬春, 文安邦
三峡库区腹地地形因子空间差异及其对CSLE模型结果的影响
解析三峡库区腹地地形因子空间分布差异，为进一步加强土壤侵蚀模型在三峡地区应用的准确性与合理性提供科学依据。基于30、12.5和5.0 m分辨率DEM数据，采用多流向法、汇流面积法和分段坡长法，结合GIS平台分析地形因子，利用CSLE模型探讨土壤侵蚀信息差异。结果表明：1）3种分辨率下，3种方法的地形因子都表现为最大值较高，平均值很低，分辨率越高，平均值变高。基于30 和12.5 m分辨率DEM提取计算的地形因子出现大量0值栅格，不足以表征具体的地形因子，评价区域土壤侵蚀空间分布时建议采用 > 5 m分辨率的地形因子。2）基于DEM采用3种算法计算的地形因子在各坡段上普遍高于经实测坡度坡长取得的地形因子，坡度 > 25°的地形因子相对误差较大。3）基于3种地形因子算法下运行CSLE模型评价的区域平均土壤侵蚀模数无明显差别，但具体分析侵蚀强度、各坡段侵蚀模数或侵蚀量时存在差异。三峡库区地形因子采用分段坡长法相对合理，但仍需斟酌细沟与沟间侵蚀比率对模型评价该区土壤侵蚀的影响。研究结果可为三峡地区应用经验模型准确评价土壤侵蚀提供参考。
2025 Vol. 23 (1): 40-50 [
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黄昱楠, 齐斐, 袁利, 刘霞, 谭林, 陆威, 姚孝友
大别山北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异及驱动分析
为探究大别山区北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异性，摸清其土壤侵蚀的主要驱动因素，以商城县为研究区，采用GIS统计与分析、中国土壤流失方程等手段研究林地与园地空间分布及其土壤侵蚀特征，并运用地理探测器进行主导因子识别与多因子耦合分析。结果表明：1）研究区林地与园地占土地总面积56.06%，林地以松栎及杂木林地为主，园地主要为茶园、油茶园，主要分布于县域南部、东部及西北部0 ~ 500 m、0 ~ 15°区域；2）林地与园地水土流失面积比例33.78%，以轻度侵蚀为主，主要分布在松栎及杂木林地，中度及其以上侵蚀则集中在油茶园、茶园和板栗林地，高强度侵蚀主要发生于坡度 > 15°无水土保持措施的油茶园、茶园种植区域；3）油茶园以水土保持措施为土壤侵蚀主导因子，其余林、园地类型均以坡度为主导；坡度叠加其他影响因子对各林地与园地类型产生的交互作用最为显著。今后应重视坡度 > 15°的水土流失问题，尤其是茶园、油茶园、板栗林地等受人为活动影响大、易发生高强度水土流失的区域。本研究摸清了林地和园地的空间分布及土壤侵蚀特征，并识别了土壤侵蚀主要因素，可为大别山区今后林地与园地水土流失综合防治及水土保持措施空间布局提供科学依据。
2025 Vol. 23 (1): 51-61 [
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62
雷震远, 吴军虎, 白雪, 白伟, 康靖东
木质素对土壤结构和水分运移的影响
黄土高原地区的土壤结构不稳定，保水能力差，严重制约了农业的发展。为解决这个问题，针对黄土区典型土壤，进行室内试验和模型模拟研究，以了解不同木质素施加量对土壤结构和水分运移的影响。结果表明：1）随着木质素施加量的增加，土壤的剪切力逐渐增大，同时土壤中超大团聚体（ > 2.000 mm）、大团聚体（2 ~ > 0.250 mm）和微团聚体（0.250 ~ > 0.053 mm）的质量分数逐渐增加，而黏粒（≤ 0.053 mm）的质量分数逐渐减小；2）随着木质素施加量的增加，累积入渗量、入渗率以及湿润锋运移距离显著减小，HYDRUS模型的湿润锋和入渗率模拟值与实测值结果较为接近。施加木质素能够改善土壤结构，增强土壤的保水能力，从而提高黄土高原地区的土地生产力。
2025 Vol. 23 (1): 62-69 [
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刘雪璇, 郑培龙, 梁军, 王玉杰, 李通, 王余靖, 王鑫皓, 王云琦
含水率变化对四川山矾根土摩阻特性和边坡稳定性影响
含水率是土壤物理性质中变化最频繁的指标，不但影响土体的表观强度，还影响根土力学作用。目前浅层边坡稳定性评估研究中，关于土壤含水率对根系固土能力影响的考虑较少。为明确根土界面特性—土壤含水率的关系，并探讨在边坡稳定分析中考虑该关系的必要性，本研究开展以土壤含水率为变量的根土直剪摩擦试验，并将3种不同模型下根土界面摩阻特性（“本文动态模型”、Wu模型和FBM模型）分别纳入对根系附加强度的估算中，最后采用GEO-Studio软件对边坡稳定性进行模拟。结果表明：1）随着土壤含水率的增加，四川山矾根系抗拉和拔强度均与根径呈负幂函数关系，2条曲线通常具有交点，其对应的根径随着含水率升高先增后减，范围为0.12～2.75 mm；2）随着土壤含水率的增加，实测的根土界面摩擦系数先增后减；3）3种模型估算的根增附加黏聚力
c
r
：
c
r
（f） <
c
r
（FBM） <
c
r
（Wu），且含水率越高，
c
r
（f）与
c
r
（FBM）和
c
r
（Wu）的偏差越大；4）将3种模型下根增附加黏聚力
c
r
纳入边坡稳定性评估中，边坡稳定系数均随含水率升高而降低，“本文动态模型”稳定系数的估算值更保守，Wu和FBM模型约为“本文动态模型”的1.53和1.02倍，说明分析植被边坡稳定性时应考虑根土界面摩擦特性随土壤含水率的动态变化。
2025 Vol. 23 (1): 70-79 [
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80
牟丽敏, 周娜娜, 冯娅瑛, 韩珍
裸露根系分布影响坡面产流产沙特征研究
坡面植被根系分布复杂。随着侵蚀过程的发生，强烈的径流或泥沙扰动会造成根系裸露。特别是土层浅薄的喀斯特地区，侵蚀引起的根系裸露现象更为常见，而根系裸露后如何影响坡面侵蚀过程研究尚待深入。本研究通过人工模拟冲刷方法测定探究不同裸露根系分布方式（顺坡裸露、横坡裸露、交叉裸露）影响下坡面初始产流时间、产流量以及产沙量特征，并以无裸露根系分布的坡面作为试验对照组。研究结果表明：在不同试验条件下，坡面初始产流时间表现为交叉裸露 > 裸坡 > 顺坡裸露 > 横坡裸露，其中根系交叉裸露坡面产流时间超过5 min，交叉裸露坡面初始产流时间是裸坡的3.78倍、顺坡裸露的5.62倍、横坡裸露的6.33倍；不同试验条件下坡面产流分配主要贡献在地表径流，所占比例均 > 80%；在坡面产沙动态过程中，整体呈现出先增大后减小，最后趋于稳定的变化规律，顺坡裸露产沙总量为0.31 kg，是横坡裸露的1.29倍，是交叉裸露的1.38倍，是裸坡的1.41倍。裸露根系的存在改变坡面初始产流时间，产流分配以地表径流为主，加剧坡面产沙过程，且不同裸露根系分布方式的影响程度存在差异。研究结果有助于深化对植物根系影响坡面侵蚀过程机理的认识。
2025 Vol. 23 (1): 80-89 [
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90
阮长明, 马绍东, 王必海, 王猛, 欧朝蓉, 孙永玉, 张春华
金沙江干热河谷不同区段植被恢复对水土保持特征的影响
金沙江干热河谷植被稀疏，土壤板结，水土流失严重，导致该区域生态环境及功能退化。探明金沙江干热河谷上、中、下游天然林、人工林和稀树灌草丛土壤的水土保持特征，对该区域植被恢复和水土保持工作具有重要意义。在金沙江干热河谷上、中、下游共设47个样地，通过野外调查、样品采集和室内分析，研究金沙江干热河谷上、中、下游不同植被类型土壤水土保持特征及影响因素。结果表明：1）不同植被类型土壤水土保持能力为：天然林 > 人工林 > 稀树灌草丛；2）上、中、下游的水土保持能力为：上游 > 中游 > 下游，中、下游土壤水土保持能力差异不显著；3）表层与次表层土壤水土保持能力为：表层 > 次表层。金沙江干热河谷上、中、下游天然林、人工林和稀树灌草丛土壤水土保持特征因植被生长状态及覆盖度、土壤孔隙度、土壤持水性等因素的异质性表现出较大差异。其中，人工林下土壤水土保持能力有显著提升，表明人工造林措施对水土保持及生态恢复具有促进作用。稀树灌草丛水土保持能力最差，在生态恢复和水土保持研究时需重点关注。
2025 Vol. 23 (1): 90-101 [
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102
潘峰, 邱欣珍
不同植被覆盖措施对果园梯壁土壤理化性质的影响
将崩岗侵蚀劣地开发利用种植果树，是南方红壤区山地开发主要模式之一，但也成为主要的水土流失策源地。为探究植被覆盖措施对果园梯壁土壤的改良作用，在赣州市赣县区选择试验区对比分析不同植被覆盖措施下的土壤理化性质，以期为崩岗的合理开发利用提供理论和实践依据。以赣县区脐橙园梯壁土壤为研究对象，分别设置自然恢复芒萁覆盖、人工恢复梯壁植草覆盖、人工恢复椰纤植生毯覆盖和裸露对照4种处理，通过室内测定土壤理化性质，对比分析不同植被覆盖措施下土壤机械组成、阳离子交换量、养分含量和团聚体分布特征。结果表明：1）不同植被覆盖措施均能提升土壤黏粒含量和阳离子交换量，自然恢复芒萁覆盖效果最好，相比裸露对照，人工恢复椰纤植生毯覆盖土壤黏粒质量分数和阳离子交换量分别增加92.28%和25.17%；2）不同植被覆盖措施均能提升土壤养分含量，但都处于较低水平，人工恢复椰纤植生毯覆盖效果最好；3）自然恢复芒萁覆盖、人工恢复椰纤植生毯覆盖均能提升土壤水稳性大团聚体含量和团聚体平均质量直径，降低土壤团聚体破坏率，人工恢复梯壁植草覆盖则反之。综上所述，不同植被覆盖措施以自然恢复芒萁覆盖对土壤理化性质的改善效果最优。人工恢复模式下，椰纤植生毯覆盖效果显著高于梯壁植草覆盖。椰纤植生毯覆盖能够快速提升梯壁土壤养分含量，改善土壤结构，是一种有效的水土保持措施，在南方红壤丘陵区果园水土流失防治和植被恢复中应该被重视。
2025 Vol. 23 (1): 102-108 [
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109
杨志, 张国军, 管凝, 任正龑, 魏小燕, 徐志友, 程金花
干旱风沙区不同下垫面及土地利用类型的风力侵蚀特征——以宁夏盐池县为例
研究宁夏干旱风沙区的风力侵蚀特征，明确不同下垫面类型以及土地利用类型下的土壤风蚀情况，对当地保护、改良和合理利用水土资源具有重要意义。在宁夏盐池县，对流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘，以及灌木林地和荒草地这5种下垫面类型的风蚀模数进行测量，并用集沙仪法测量其输沙率，同时通过风蚀圈测定耕地、灌木林地和草地这几种土地利用类型的的风蚀情况。结果表明：1）流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、灌木林地和荒草地的月平均风力侵蚀模数分别为6521.82、5888.18 、6735.09 、6101.45 和4076.91 t/km
2
，荒草地最低；2）流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、灌木林地和荒草地的月平均蠕移输沙率依次为0.65、0.71、0.64、0.55和0.68 g/（m
2
·min），月平均全方位输沙率依次为2.80、0.82、0.75、0.68和0.56 g/（m
2
·min）；3）宁夏干旱风沙区风蚀圈产沙量依次为耕地 > 灌木林地 > 草地。较大面积的沙蒿覆盖能够抑制沙丘的风蚀情况，且草本的种植能较好地减少风蚀，因此沙蒿等草本植物能够对宁夏干旱风沙区的风蚀防控及水土资源改良起到一定作用。
2025 Vol. 23 (1): 109-116 [
摘要
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117
王文玉, 李涛, 高泽海, 卢颖杰
西北干旱地区气象干旱风险预测模型研究
中国西北干旱地区由于严重的降水不足与水分流失等问题，导致干旱事件频发。为探究适用于西北干旱地区气象干旱预测的神经网络模型，以西北干旱地区12个气象站点降水量数据为基础，采用标准化降水指数（SPI）作为指标，根据输入变量的不同分别基于反向传播神经网络（BPNN）、极限学习机（ELM）、长短期记忆网络（LSTM）建立9组模型进行气象干旱预测，并通过GLDAS数据集验证模型稳定性。LSTM的预测精度高于BPNN与ELM，且在输入变量较少的情况下仍能保持较高的预测精度。其中精度最高模型M7的决定系数
R
2
=0.965、均方根误差RMSE=0.175；LSTM在不同典型年的预测中表现良好，
R
2
均 > 0.8，RMSE均 < 0.132，且枯水年与特枯水年的预测精度略高于丰水年与平水年的预测精度。LSTM在中国西北干旱地区气象干旱预测方面有良好的适用性。
2025 Vol. 23 (1): 117-130 [
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131
杨世峰, 李雪敏, 赵立军, 王熙瑾, 李春江
浑善达克沙地输电塔基植被恢复区与自然草地生态多功能性的对比研究
输变电工程建设会造成土壤侵蚀、植被覆盖度降低及动植物栖息地丧失等问题，严重制约生态系统服务功能的发挥。为探究输电工程对生态系统功能的影响，选择内蒙古多伦县L229塔基植被恢复区和自然草地为研究对象，调查群落物种构成，并测定植物叶片性状、地上和地下生物量以及土壤性质，从而计算草地物种多样性和功能多样性指数，分析其对输变电工程实施的响应变化，最终探究群落多样性与生态系统多功能性的关系。结果表明：1）输变电工程对群落物种多样性指数无显著影响，但显著降低群落功能多样性指数；2）输电工程的实施主要通过显著降低土壤养分循环功能和生态系统质量减少生态系统多功能性；3）相关分析显示，物种多样性和功能多样性都能解释生态系统多功能性的变化。其中，功能均匀度指数解释效果最好（
R
2
= 0.71，
P
= 0.003）。综上，蒙东输变电工程影响了土壤养分条件，使草地生态系统多功能性降低。研究结果可为制定沙区草地生态恢复措施提供理论依据。
2025 Vol. 23 (1): 131-139 [
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张守昊, 孙蕾, JAMSHIDI Abdul Hakim, 牛勇, 刘霞, FAN Zhaofei
蒙东黑土区坡耕地退化现状分析
土壤退化严重威胁蒙东黑土区粮食安全与黑土的可持续利用。为理清区域坡耕地退化现状，选择内蒙古莫力达瓦达斡尔族自治旗为研究区，以坡耕地为研究对象，基于最小数据集、序贯高斯模拟和数理统计等方法，探索蒙东黑土区坡耕地退化程度空间分布及退化形式和主要影响因素。结果表明：1）蒙东黑土区坡耕地退化程度评价最小数据集包括有机质、腐殖质层厚度、水稳性大团聚体、pH、坡度和垄坡角；2）蒙东黑土区坡耕地土壤退化指数分布范围为0.0811~0.7998，轻度退化和中度退化坡耕地共占坡耕地总面积的83%；3）土壤退化指数与腐殖质层厚度的相关性最高（
P
< 0.01）, 与坡度和垄坡角呈显著正相关关系（
P
< 0.05），坡度和垄坡角的相关系数为0.356（
P
< 0.05）。综上，蒙东黑土区坡耕地退化程度自东北向西南逐渐递增，主要表现为腐殖质层流失和坡耕地面积的缩减，坡度和垄坡角的交互作用可能是退化的主要影响因素。研究结果可为蒙东黑土区坡耕地退化防治提供数据支撑。
2025 Vol. 23 (1): 140-149 [
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赵吉霞, 酒鹃鹃, 李永梅, 王梦雪, 范茂攀
玉米–大豆间作对坡耕地红壤团聚体微生物生物量碳氮的影响
探索不同种植模式对红壤坡耕地土壤团体结构及微生物量碳氮的分布特征的影响，可为红壤坡耕地合理种植模式提供选择依据。在云南农业大学试验农场坡耕地径流小区中设置裸地、大豆单作、玉米单作及玉米–大豆间作4个处理，比较不同种植模式持续3年之后土壤团聚体分布及微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）的差异。结果表明，间作处理（MD）下的土壤团聚体的平均质量直径（
D
W
）相较于大豆单作（DD）和玉米单作（MM）分别提高2.78%和10.45%，几何平均直径（
D
G
）分别提高9.43%和23.40%，≥ 0.25 mm水稳性团聚体含量（
R
0.25
）分别提高7.35%和15.41%，团聚体破坏率（
D
p
）分别降低9.61%和20.66%；MD处理各粒级团聚体MBC和MBN均值均高于其他处理，其中MBC除 < 0.25 mm粒级之外差异均达到显著水平（
P
< 0.05），MBN除≥ 5.00 mm与 < 0.25 mm粒级之外差异均达到显著水平（
P
< 0.05）；MD处理各粒级团聚体MBC/MBN均值均高于单作处理，但差异不显著（
P
> 0.05）。相关分析结果显示，土壤团聚体稳定性指标与土壤团聚体中的MBC和MBN呈不同程度的相关性，且其相关性在中大粒径团聚体中高于小粒径团聚体。研究表明，间作促进了坡耕地红壤团聚体的形成与稳定，提高了MBC和MBN含量，为研究区较为理想的一种坡耕地种植模式。
2025 Vol. 23 (1): 150-158 [
摘要
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159
魏广阔, 闫升, 赵廷宁, 杨建英, 贾志刚, 李瑞鹏
不同植被类型对河北张宣矿区铁尾矿土壤物理性质影响及评价
为了解铁尾矿在生态修复过程中植被配置对土壤物理性质改良效果，选取河北张宣矿区铁尾矿中14个样地进行植被调查和土壤取样，对土壤密度、孔隙度、持水量、入渗速率指标进行分析，采用熵权-TOPSIS法对不同植被类型下土壤物理改良效果评价。结果表明：1）铁尾矿在覆土整地措施基础上进行植被恢复，与裸露尾矿相比，各植被类型下的土壤物理性质均得到有效改良，但不同植被类型下土壤物理性质存在差异；2）经熵权-TOPSIS排序，在植被恢复初期，紫穗槐+胡枝子灌木混交模式效果最佳，总体表现为灌木混交林 > 乔灌混交林 > 灌木纯林 > 自然恢复草本 > 乔木混交林≈乔木纯林；3）建议该铁尾矿在采取客土覆盖、局部整地等工程措施基础上，乔木栽植油松，灌木栽植紫穗槐、胡枝子、沙棘混交树种并选择野艾蒿等草本植物。该结果可为铁尾矿植被恢复措施及土壤改良提供理论依据。
2025 Vol. 23 (1): 159-167 [
摘要
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43
)
168
李澜祥, 张攀, 王伟, 王伟, 徐建昭
三门峡市水土资源与区域经济发展的协同性分析
为构建生态与经济协调发展提供理论基础，加强对水土资源与经济发展的耦合机制和互动关系的理解。以三门峡为研究区域，首先通过构建耦合协调度模型，分析2000—2020年水–土–经济的耦合协调度在时间上的变化趋势；然后采用通径分析，定量探究水土资源对经济发展的驱动作用。结果显示：土地资源与经济发展的耦合协调度自2004年逐渐增长，至2009年达到协调发展状态；而水资源与经济发展耦合协调度在2000—2012年期间濒临失调，从2012年起开始快速增长，并于2015年达到高度协调的程度；水土资源与经济发展的耦合协调度在2000—2014年呈波动上升的趋势，2015年后达到高度协调状态。水土资源对经济发展有重要促进作用，并且土地资源对经济的驱动作用更强烈。
2025 Vol. 23 (1): 168-175 [
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张二芳, 郝旺林, 苗苗
黄土丘陵边坡植被对土壤团聚体稳定性和水力性质的影响
为揭示黄土丘陵区边坡不同植被对土壤团聚体稳定性和水力性质的影响，探索其适宜的植被模式，采用干湿筛法研究土壤团聚体粒径分布和稳定性，威尔科克斯法和环刀法研究土壤田间持水量（
F
c
）和饱和导水率(
K
s
)。结果显示：不同植被下土壤团聚体破坏率依次为裸地 > 灌木 > 草本。土壤水稳定性团聚体平均质量直径（MWD）在0 ~ 10 cm土层深度为灌木 > 草本 > 裸地，在> 10 ~ 30 cm土层深度为灌木 > 裸地 > 草本；同一深度，灌木和草本土壤
K
s
均大于裸地，> 10 ~ 30 cm土层深度的灌木和草本
K
s
提高显著（
P
< 0.05）；同一深度，
F
c
为草本 > 灌木 > 裸地。黄土丘陵边坡路段，灌木和草本增加浅层（0 ~ 20 cm)土壤水稳定团聚体质量分数，降低团聚体破坏率；草本植被受干湿交替的影响，导致土壤团聚体粒径减小，MWD减小，
F
c
增加；灌木增加土壤
F
c
和MWD。灌木和草本植被均可提升水源涵养能力，减少水土流失。
2025 Vol. 23 (1): 176-184 [
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185
张皎, 耿颖颖, 王添, 李占斌, 李鹏, 吴子怡, 伍梓
嘉陵江流域输沙量变异点分析
嘉陵江是长江上游水系中流域面积最大的支流，其水沙变化对长江干流的水沙条件有重要影响。考虑参数检验和非参数检验变异诊断方法原理的差异性，在2类诊断方法中各选取2种，即参数检验选取有序聚类法和滑动
t
检验法，非参数检验选取滑动游程法和Pettitt法，用4种检验方法分别对嘉陵江流域出口水文站北碚站1954—2021年的年输沙量进行变异诊断。结果发现：参数检验得到的变异年份均在1984年，而非参数检验得到的变异年份均在1985年，由于北碚站年输沙序列存在自相关性，去除序列自相关后再次进行非参数检验，其诊断结果与参数检验诊断结果一致，4种方法的诊断结果均为1984年；1954—1984年北碚站多年平均年输沙量为1.45亿t，1985—2021年为0.42亿t，相较于变异点之前减少71.03%；嘉陵江流域年输沙量的突变和减少受到泥沙来源、气候、水利工程建设以及水土保持措施等物理背景的影响。
2025 Vol. 23 (1): 185-192 [
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193
杨翠红, 王旭, 郭豪, 李勇, 陈婷婷, 黄智刚, 周小淇, 吴宗猛, 杨江怡
流域泥沙入河负荷辨识方法
探讨适宜的确定甘蔗地侵蚀泥沙入河负荷的方法，对甘蔗种植区防控土壤侵蚀、合理选择水土保持措施具有重要意义。选择广西甘蔗种植小流域作为研究区，将特定单体化合物稳定性同位素技术（CSSI）分别与实地监测、
7
Be示踪、RUSLE模型联合应用，确定流域甘蔗地侵蚀泥沙的入河负荷。结果说明：1）那辣流域中，甘蔗地侵蚀泥沙的贡献比例在24.5% ~ 42.8%之间，是入河泥沙的主要贡献来源之一；2）次降雨事件下，3种方法测定的流域土壤流失量在0.18 ~ 5.57 t/hm
2
之间，不同方法测定的流域土壤流失量大小排序为：
7
Be示踪>RUSLE模型>监测法；3）监测-CSSI法确定的甘蔗地泥沙入河负荷在0.04 ~ 1.07 t/hm
2
之间，与其结果相比较，
7
Be-CSSI法的相对误差为2.74% ~ 1672.63%，Nash-Sutcliffe系数
E
为–1.47；RUSLE-CSSI法的相对误差在–16.42% ~ 208.41%之间，
E
值为0.80。RUSLE-CSSI法比
7
Be-CSSI法定量辨识甘蔗地侵蚀泥沙入河负荷的结果与监测-CSSI法的实测值相比，误差均较大。因此，2种方法均不适用于确定流域泥沙入河负荷。
2025 Vol. 23 (1): 193-199 [
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200
何志腾, 夏栋, 罗婷, 蒋佳媛, 赵冰琴, 付亮, 吴琼
鄂西喀斯特小流域土地利用变化对土壤团聚体稳定性及有机碳储量的影响
土壤团聚体稳定性及有机碳储量分布特征是深入了解鄂西喀斯特小流域地区碳汇能力的关键，土地利用方式的变化在很大程度上影响土壤固碳能力。为探究鄂西喀斯特小流域地区土地利用变化和人为活动对土壤结构稳定性及有机碳(SOC)储量的影响，以宜昌市下牢溪柏树林（CF）、农田（VF）、石坎农田（ST）、石坎人工林（SF）、天然林（NF） 5种不同土地类型土壤为研究对象，经过干、湿筛对比分析各土地类型土壤粒径分布以及土壤结构稳定性的变化，以期为该区域不同土地利用类型进行结构调整提供理论支持。结果表明：1）不同土地利用方式下， > 2 mm机械稳定性团聚体质量分数比例最多，且呈随粒径减小质量分数降低的趋势； CF土壤的 > 2 mm水稳性团聚体质量分数比例最多，农耕地则相反。2）CF和NF的机械稳定性团聚体和水稳性团聚体的平均质量直径（
M
WD
）和几何平均直径（
G
MD
）均比农耕地高，其中CF样地的土壤分形维数
D
和土壤可蚀性
K
值最小，表明CF样地具有较高的土壤结构稳定性，土壤抗侵蚀能力较强。3）土壤各粒径团聚体SOC质量分数表现为林地较农耕地显著增加， > 0.25 mm团聚体SOC质量分数最高，土壤团聚体LOC质量分数变化趋势同团聚体SOC类似。4）相关性分析和冗余分析结果表明，土壤团聚体SOC质量分数与分形维数和土壤可蚀性呈极显著负相关关系，而与
M
WD
和
G
MD
呈极显著正相关关系， > 2 mm水稳性团聚体质量分数对土壤水稳性影响最显著，表明土壤有机碳在土壤团聚体稳定性和土壤抗侵蚀能力方面都起着重要的作用。鄂西喀斯特小流域土地利用变化对团聚体粒径分布、土壤结构稳定性和团聚体有机碳分布特征影响显著。实行人工植林措施能有效改善土壤结构，提升土壤固碳能力，促进鄂西喀斯特小流域生态环境的改善。
2025 Vol. 23 (1): 200-210 [
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晏锦辉, 王涵, 赵怡凯, 魏思雨, 薛婷婷, 付玉
黑土区坡耕地表层土壤抗冲性及团聚体流失特征
为探明坡耕地表层土壤抗冲性及团聚体流失特征，以黑土坡耕地表层原状土（0 ~ 6 cm）为研究对象，通过室内模拟放水冲刷试验，在5种冲刷流量（6、12、18、24和30 L/min）条件下，探究土壤抗冲系数与冲刷历时、冲刷流量以及土壤团聚体流失特征之间的关系，以揭示黑土坡耕地表层土壤的抗冲性及放水冲刷前后对团聚体流失特征的影响。结果表明：1）整体上看，土壤流失总量随冲刷流量增大逐渐增加。不同冲刷流量条件下，土壤流失量随冲刷历时的延长呈指数函数递减。2）在冲刷流量6、12和18 L/min条件下，土壤抗冲系数随冲刷历时的延长呈幂函数递增。3）土壤团聚体流失特征受不同冲刷流量影响程度不同。整体上看，随着冲刷流量的增大，土壤团聚体稳定性逐渐下降，≤ 0.25 mm粒径团聚体质量分数逐渐增大。与此相反，> 2 mm粒径团聚体质量分数呈逐渐减小的趋势。> 0.5 ~ 1 mm团聚体为6、12、18 L/min冲刷流量下的主要流失粒径，流失比例为26.84% ~ 29.66%。4）在冲刷流量6、12、18 L/min条件下，≤ 0.25 mm粒径团聚体质量分数较放水冲刷前分别增加2.49、14.17和4.18倍。结果还表明：随着冲刷流量的增大，黑土坡耕地表层土壤流失总量逐渐增加，土壤抗冲性越强，土壤团聚体稳定性逐渐下降。此外，3种冲刷流量下土壤抗侵蚀能力表现为6 > 12 > 18 L/min。研究结果可为明晰黑土坡耕地表层土壤抗冲性变化和农耕地利用提供参考。
2025 Vol. 23 (1): 211-221 [
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222
陈仕军, 黄元章, 谭定光, 王佳妮, 戚海梅, 张洪珊, 苏中原, 王云琦
基于CA-Markov模型的巴东县土壤侵蚀预测及空间驱动力分析
巴东县作为三峡库区的重要组成部分，水土流失严重。基于RUSLE模型探索2000、2010和2020年3期巴东县土壤侵蚀时空动态变化，采用CA-Markov模型预测2030年土壤侵蚀情况，利用地理探测器量化月均降雨量、高程、坡度、植被覆盖度、土地利用类型和土壤类型6个驱动因子对土壤侵蚀空间分布的解释力。结果表明：1）研究区以低强度侵蚀为主，3期微度侵蚀分别占据研究区面积的76.93%、83.89%和95.46%；2000—2020年土壤侵蚀强度由高强度侵蚀向微度侵蚀转化，微度侵蚀面积增加605.57 km
2
，轻度以上侵蚀面积减少604.74 km
2
；2）预测的2030年土壤侵蚀强度持续减少，与2020年相比微度侵蚀面积增加62.78 km
2
，其余侵蚀等级面积均减少；3）植被覆盖度、月均降雨量和高程是影响巴东土壤侵蚀的主要因子，其交互作用主要表现为非线性增强。巴东县土壤侵蚀程度整体呈下降趋势，这与土地利用方式的变化和水土保持措施的实施密切相关。今后在水土流失治理工作中，需进一步重视长江、清江和神农溪等水域周边地区。
2025 Vol. 23 (1): 222-232 [
摘要
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