中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2007年 5卷 1期
刊出日期 2007-02-28
1
张光灿；周泽福；刘霞；张淑勇；陈建；韩炜；李延孝
五台山华北落叶松水源涵养林密度结构与生长动态
为探索华北落叶松水源涵养林的立地适应性和密度合理性,在山西省五台山水源涵养林区,利用标准木树干解析法,对10年生华北落叶松2种密度(2600和3500株.hm
-2
)的人工林生长过程和直径分布进行研究。结果表明:1)2种林分树高生长量基本相同,几乎不受密度变化的影响;林木直径和立木材积生长过程差别较大;低密度林分的生长状况和密度结构优于高密度林分。2)2种林分直径分布的偏度系数(
S
k
)差别较大;低密度林分
S
k
=0.01,接近正态分布,密度结构基本合理;高密度林分
S
k
=0.45,偏离正态分布,林木密度偏大。2种林分直径分布的峰度系数(
K
)相差不大(分别为-0.64和-0.74),密度因素对林木分化的作用较小。3)低密度林分的林木胸径、单株材积和干材蓄积生长量逐年增加,没有受到密度的影响;高密度林分的林木胸径、单株材积和干材蓄积生长量从6年生开始明显下降。4)华北落叶松人工林的林龄为10年生时,合理密度约2600株.hm
-2
;若不考虑10年生之前的间伐利用,可以作为人工造林合理的初植密度。
2007 Vol. 5 (1): 1-1 [
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7
张振国；范变娥；白文娟；焦菊英
黄土丘陵沟壑区退耕地植物群落土壤抗蚀性研究
国家退耕还林(草)科技示范点陕西省吴旗县的退耕地植物群落的抗蚀性试验研究结果表明:通过对衡量土壤抗蚀性的12项指标主成分分析,反映特征值大部分信息(88.671%)的主成分包括无机黏粒类、团聚类、无机胶粒类和水稳性团粒类4大类。对4个主成分进行聚类,将吴旗县内的植物群落分为3大类,其中以退耕时间长的人工林地和还草地为主的植物群落抗蚀性最好,其次是退耕时间长的蒿类群落为主,以新退耕还林(草)地和坡耕农用地为主的植物群落抗蚀性较差。从土壤抗蚀性这一重要指标来看,随着退耕时间的延伸,退耕地人工林地抗蚀性较坡耕农用地不断提高,逐渐接近于天然林地,而退耕时间较晚的还林(草)地和坡耕农用地相对较差。
2007 Vol. 5 (1): 7-13 [
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14
王愿昌；吴永红；寇权；闵德安；常玉忠；张绒君
砒砂岩分布范围界定与类型区划分
以TM影像为主要信息源,采用“路线调查”和“典型小流域调查”相结合的方法,建立不同类型砒砂岩影像解译标志,在地理信息系统支持下,采用计算机辅助下的人工解译,对以晋陕蒙接壤地区为中心的砒砂岩分布范围进行全面界定,并将其划分为裸露砒砂岩区、盖土砒砂岩区和盖沙砒砂岩区3个类型区,确定每一类型区的分布范围及面积大小。结果表明:砒砂岩区总面积1.67万km
2
,其中,裸露砒砂岩区面积4543.89km
2
,盖沙砒砂岩区面积3709.18km
2
,盖土砒砂岩区面积8432.41km
2
,分别占砒砂岩区总面积的27.2%、22.2%、50.6%。准确划分砒砂岩区,为其全面治理及黄河粗泥沙来源区治理提供科学依据。
2007 Vol. 5 (1): 14-18 [
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温仲明；赫晓慧；焦峰；TimR.McVicar；LingTaoLi；TomG.VanNiel
黄土高原多沙粗沙区植被适宜性空间分析与制图
以黄土高原多沙粗沙区为研究区,以植物自然分布为基础,利用DEM地形分析方法,对降雨、温度等因素的空间变化进行分析,并结合物种的生态环境需求,利用GIS空间分析功能,对该区38个物种适宜性的空间变化进行分析,并以此为基础,评价立地对植物生长型的适宜性。结果表明:利用DEM地形分析与GIS空间分析,可以很好地将物种适宜性的空间变化表现出来;利用VB编程,结合GIS,将物种适宜性与立地适宜性的空间变化予以图形显示。随着数据的积累和数据采集手段的改进,所采用的方法对于区域植被空间适宜性评价可提供积极的借鉴作用。
2007 Vol. 5 (1): 19-26 [
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27
李阳兵；周国富；龙健
石漠化土地利用成因分类
基于黄平县2004年的石漠化和土地利用数据,定量研究黄平县各区不同等级石漠化土地中土地利用类型的分布规律和不同土地利用类型的石漠化发生率。结果表明:不同等级石漠化与不同土地利用类型存在着相关性,石漠化土地中以灌木林地、低覆盖度草地、未利用地、山区旱地、石质旱地等土地利用类型占较大比例;轻度石漠化土地中以稀疏草坡和中密度草坡为主,中度石漠化土地以未利用地和低、中覆盖度草坡和石质旱地为主,强度石漠化土地以石质旱地和未利用地为主,但这种空间关联因区域而异。进而对轻度、中度和强度石漠化作出了按发生的土地利用类型的分类,因此,黄平县及其ⅠⅤ区轻度、中度和强度石漠化的恢复治理也应以相应的土地利用类型为重点。
2007 Vol. 5 (1): 27-30 [
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31
张克斌；李瑞；王百田
高寒绿洲防护林体系防风阻沙效应研究
以典型高寒人工绿洲—香日德绿洲为研究对象,对防护林现状进行实地调查,同时实测绿洲不同部位(外围、边缘和内部)和不同季节的多日大风风速及绿洲外围天然灌木林阻沙效应。在此基础上,对绿洲防护林体系的防风固沙效应进行分析。结果表明:香日德绿洲防护林体系防风效应显著,边缘风速降低约1/3,内部风速降低1/2以上,总体防风度60.44%;外围天然灌木林阻沙效应也十分显著,灌木冠幅和阻沙量之间呈线性相关,在0.01水平上呈极显著相关,相关系数达0.7823;灌木高度在0.01水平上也和阻沙量之间呈线性相关,相关系数为0.6088。
2007 Vol. 5 (1): 31-34 [
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董智；李红丽；汪季；丁国栋；孙保平
土工格栅沙障防风积沙效应风洞模拟实验
模型按1∶10比例设计,在71、5和20m/s的实验风速下,对不同规格和孔隙度的土工格栅沙障模型进行风洞模拟实验,测定其防风与积沙效应。结果表明:不同规格格栅沙障的风速流场趋势相同,在障前、障中和障后形成4个减速区和3个加速区。障前、障后风速降低是土工格栅沙障防沙的主要机制;障中的增速区是引起沙障中部不积沙或少积沙的诱因。格栅沙障因障间互相连接而增强了防护功能,使得流沙被有效地控制在体系内部。同一规格的沙障,障内积沙厚度随着风速的增大而增大,随着距沙源距离的增加而减小。不同规格的沙障,障内积沙厚度随着规格的增大而减小,随着孔隙度的增大而减小。不同风速下,不同规格沙障间积沙厚度差异显著。从积沙厚度和防沙目的分析,10cm×10cm规格的沙障积沙效应最好,10cm×20cm次之,20cm×20cm最差。在设计与设置沙障时需要考虑成本、防护目的和沙源等多方面的因素。
2007 Vol. 5 (1): 35-39 [
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40
张洪江；程金花；何凡
长江三峡库区土地覆被类型对坡面产沙的影响
为探讨长江上游三峡库区的产沙时空变异与环境变化的关系,选择重庆四面山为试验地点,分析不同土地覆被类型对坡面产沙的影响。针对当地不同地类,设置30个小型坡面土壤流失观测区,分析不同土地覆被坡面的产沙差异。结果表明,当地坡面流失的泥沙主要来源于坡耕地和裸地,25°以上陡坡耕地侵蚀的泥沙量,约占坡面产沙总量的50%。土地覆被状况对于泥沙的产生有重要影响,同等条件下,若林地土地覆被率达到70%～80%,则能够减少71.05%～95.58%的泥沙产生量。
2007 Vol. 5 (1): 40-43 [
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44
崔向慧；冯强；王学全
荒漠—绿洲过渡区灌丛沙包的蒸散特征及模拟
利用长期的观测与试验数据,采用波文比-能量平衡法对甘肃民勤荒漠—绿洲过渡区柽柳、白刺灌丛沙包和裸露流动沙丘的蒸散特征与变化规律进行分析,探讨蒸散量与气象因子的关系,在此基础上,应用土壤-植被-大气连续体（SPAC）的耦合数值模式,对不同植被灌丛的蒸散过程进行模拟。结果表明:在蒸散日进程中,有植被覆盖的柽柳沙包和白刺沙包的蒸散率峰值出现时间比流动沙丘早12h,且日最大蒸散速率大小顺序为,柽柳沙包（0.24mm/h）>白刺沙包（0.20mm/h）>流动沙丘（0.18mm/h）;柽柳沙包和白刺沙包在7—9月的蒸散量最高,分别占各自生长期耗水量的69.3%和65.4%;影响荒漠—绿洲过渡区灌丛植被蒸散的主要气象因子为日照百分率、气温、空气饱和差以及风速等,它们与日蒸散量的斜率关联度分别为0.717、0.643、0.649和0.705;SPAC耦合数值模式能够模拟不同植被覆盖度下灌丛植被蒸散的变化趋势,模拟值与实测值基本一致,具有很好的稳定性和可靠性。
2007 Vol. 5 (1): 44-48 [
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张卫强；贺康宁；朱艳艳；周毅；巩玉霞；唐道锋
黄土半干旱区油松苗木蒸腾特性与影响因子的关系
为分析土壤水分与气象因子对油松蒸腾作用的影响程度,提高造林成活率,并为林地水分管理提供科学依据。在2004年生长季典型晴天,采用盆栽试验,人为控制土壤水分,利用针叶Li-1600稳态气孔仪和BP-3400精密天平等仪器,对黄土半干旱区油松苗木的蒸腾特性及其影响因子的关系进行研究。结果表明:在不同的土壤水分条件下,油松蒸腾速率和气孔阻力的日变化曲线分别呈“双峰型”和“W”型;在典型晴天下,蒸腾速率与土壤含水量的关系呈三次曲线相关,7、8和10月份,油松叶片蒸腾速率达到最大值时所对应的土壤含水量分别为17.7%、19.8%和17.5%。蒸腾速率除自身生理特性的影响外,还受土壤水分和气象因子综合影响,当土壤水分充足时,蒸腾速率与气象因子相关性高;当土壤水分产生胁迫时,蒸腾速率与气象因子相关性降低。在严重土壤水分胁迫下,7和8月份气温对蒸腾作用的影响最大,10月份光合有效辐射的影响最大。在土壤充分供水的条件下,7月份空气相对湿度对蒸腾作用的影响最大,8月份是气温,10月份是叶温。
2007 Vol. 5 (1): 49-54 [
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55
张颖；余新晓；谢宝元；陈丽华；雷学东；牛健植
青海共和盆地生态需水研究与计算
针对水资源合理配置研究中生态需水所处的位置与研究意义,在总结前人研究成果的基础上,以青海共和盆地为例,对生态需水进行初步计算,得出:共和盆地河道外生态需水量为0.053亿m
3
,主要为人工林地所用,河道内生态需水量为3.523亿m
3
,共和盆地生态需水量共计3.576亿m
3
,占共和盆地总水资源量的54.79%。因此,生态需水在区域水资源可利用量中占有较大比重,应将其作为重要部分纳入研究区水资源配置中,对水资源进行重新分配;同时,研究区的生态环境建设措施应以恢复退化草场和改造乔木纯林为乔灌结合林为主。
2007 Vol. 5 (1): 55-59 [
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60
杨锋伟；余新晓；王树森；张晓明；武思宏
华北土石山区天然植被种间联结和生态位研究
在华北土石山区潮关西沟流域天然森林植被调查的基础上,对森林植被群落种间联结和生态位进行研究。结果表明:种间正联结关系非常显著的有柞栎和蒙椴、柞栎和迎红杜鹃、蒙椴和山杨、蒙椴和白蜡、山杨和白蜡、春榆和北京丁香、春榆和大花溲疏、臭椿和山杏、臭檀和栾树、臭檀和大花溲疏、锐齿鼠李和孩儿拳头、小叶鼠李和酸枣。另外,依据种间联结关系,划分了4个生态种组。分析了主要乔灌木的生态位宽度,乔木树种蒙椴、柞栎、春榆和灌木树种荆条、小叶朴和酸枣的生态位宽度均较大。比较了不同种对的生态位重叠指数,乔木不同种对中,山杏和北京丁香、柞栎和白蜡、蒙椴和春榆具有较大的生态位重叠,灌木不同种对组合中,荆条和酸枣、绣线菊和迎红杜鹃、荆条和小叶朴、蚂蚱腿子和迎红杜鹃的生态位重叠较大。
2007 Vol. 5 (1): 60-67 [
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68
王珠娜；王晓光；史玉虎；潘磊；余雪标；唐章国
三峡库区秭归县退耕还林工程水土保持效益研究
为揭示退耕还林工程实施后对环境的改善程度,促进我国退耕还林工程的可持续发展,以三峡库区秭归县退耕还林工程为例,在野外调查和定位观测的基础上,对秭归县8种主要退耕还林模式的水土保持效益进行定量分析,并在不考虑土壤类型和坡度变化的前提下,对全县2000年退耕还林地的水土保持效益进行评估。结果表明:1)退耕还林对遏制水土流失有明显的作用,与坡耕地相比,退耕还林后地表径流量平均减少75.25%～85.21%,土壤侵蚀量减少1676.08～1876.66t/（km
2
.a）,减少幅度为85.4%～95.6%;2)退耕还林工程每年防止土壤流失量为5.49万t,减少河流泥沙淤积量为1.27万t,减少土壤中有机质和全N、全P、全K流失量分别为652、32、82和871t。
2007 Vol. 5 (1): 68-72 [
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73
李锦育；郭保成
运用灰关联分析台湾地区影响降雨相关因子
台湾地区近年来因降雨造成之灾害频繁,而降雨与地形和气候条件有关,因此,运用灰关联分析方法,分析台湾地区降雨相关因子,试图找出影响降雨之因素。研究发现:风速与降雨影响因子较为相关;台湾秋、冬季主要影响降雨之因子为高程,而春、夏季主要影响因子则为风速。
2007 Vol. 5 (1): 73-76 [
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77
赵勇；王鹏飞；樊巍；阎亮
典型退化山地生态系统植被恢复阶段分类——以小浪底库区山地为例
在调查黄河小浪底山地植物物种多样性指数和海拔、坡度、坡向、土壤状况等环境因素的基础上,采用主成分分析的方法对生态因子进行筛选,根据影响因子的作用大小,采用聚类分析的方法对样地进行群落恢复进程的分类,利用判别分析技术建立各恢复阶段的判别公式。结果表明:1)研究区植物群落可以划分为15种类型,其中乔木群落4个,灌草群落6个,草本群落5个;2)土壤和地形等环境因子、土壤流失等生态因子对多个公共因子都有较大的载荷。多样性指数
H
′/sup>,
D
1
,
P
,
J
sw
,
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2
等在第1主分量上、石砾含量在第2主分量上、土壤流失程度、土壤厚度以及坡向和土壤类型在第2、第3主分量上都有较大载荷,海拔在3个主分量上载荷都较小;3)黄河小浪底山地植被恢复期可以分为4个恢复阶段:恢复初期阶段,其群落占27%;进展阶段,其群落占40%;恢复中期阶段,其群落占20%;恢复稳定阶段,其群落占13%;4)所建立的判别模型是可靠的,在判识植被恢复阶段有显著效果。
2007 Vol. 5 (1): 77-83 [
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84
柳京安；高鹏；高军侠；刘刚
鲁中南山地干果经济林土壤水文生态特征
为探讨我国北方土石山区小流域干果经济林地土壤水文特征,为该地区水土保持干果经济林合理营造与效益评价提供科学依据,以该地区的典型区域鲁中南山地马蹄峪小流域的板栗和核桃干果经济林地为研究对象,从林地土壤物理性状、土壤蓄水量、土壤入渗性能和枯落物持水能力等方面,对干果经济林地土壤水文生态特征进行研究。结果表明:板栗和核桃干果经济林地土壤与荒地相比,土壤颗粒在1～0.05mm范围内的粒径分布均大于荒地,土壤密度平均比荒地减少10.40%,土壤总孔隙度和非毛管孔隙度平均分别比荒地增加15.04%和17.46%,土壤有效贮水量和饱和贮水量平均分别比荒地增加4.07和18.36mm,土壤初渗速率和稳渗速率的平均值分别是荒地的1.56和1.52倍;板栗和核桃林地枯落物饱和吸水率分别为168.52%和200.47%。说明板栗和核桃干果经济林能够较好地改善该地区的土壤结构,具有良好的土壤水文生态功能。
2007 Vol. 5 (1): 84-87 [
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申李华；张志强；刘晨峰；朱金兆；查同刚；方显锐；陈军
沙地杨树人工林树干液流特征
采用热扩散技术,对沙地杨树人工林107欧美杨树干液流密度动态特征进行研究,并对其周围环境因子中光合有效辐射、空气温度、空气相对湿度、风速、土壤温度和土壤含水量进行同步观测。结果表明:杨树树干南北方位测得的液流密度具有显著差异,并且具有显著相关关系;不同生长时期杨树液流速率差异显著,5—8月逐渐升高;不同个体间液流速率差异显著,冠幅是影响个体间差异的主要形态特征;杨树树干液流每天达到的峰值与光合有效辐射和水蒸气压亏缺达到的峰值存在一定的时滞,二者与液流的时滞分别提早30～60min和落后120～150min。5—7月影响树干液流密度日变化的主导因子是光合有效辐射,8月则是由光合有效辐射和水蒸气压亏缺共同决定。
2007 Vol. 5 (1): 88-92 [
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93
王成华；徐骏；何思明；张小刚；周麟
粒状碎屑溜砂坡树根桩固砂防护技术
粒状碎屑溜砂坡综合加固防护技术包含控制封闭砂源区、稳定砂坡体和保护砂坡脚3部分措施。从稳定砂坡体和保护砂坡脚的一般措施入手,通过野外调查和室内模型试验,探讨花管微型树根桩固砂机制、设计要点及固砂技术。
2007 Vol. 5 (1): 93-96 [
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张俊斌
台湾生态工程材料之应用与评估
对目前台湾地区所使用生态工程施作地点及应用材料等进行调查汇整、研究及分析,并就符合多样性生物栖息环境之生态工程材料进行开发研究,包括现地调查,岛内外资料搜集与资料分类整理,将已汇整的材料表格化。材料组件分为生物材料与非生物材料,而工法组合材料则分为木材工法类、地工材料类、土石材料类、植生工程类和再生材料类。工法所用材料之评估,分别就其功能性、生态栖地特性、经济性和材料再生特性进行综合指数评估。将材料整合评析,如种类、适用范围、使用条件、生命周期及各阶段对环境之兼容性等,进而归纳出生态工程应用材料的规划设计原则。
2007 Vol. 5 (1): 97-104 [
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王治国；王春红
对我国水土保持区划与规划中若干问题的认识
土壤侵蚀分类分区、水土保持区划、水土流失重点防治区划分和生态自然修复区划是水土保持规划的重要基础工作。水土保持规划是以土壤侵蚀分类分区为科学依据,在大区域区划的原则指导下进行的,弄清土壤侵蚀分类分区、各类区划与规划之间的关系是做好水土保持前期工作的关键问题。因此,针对我国现行的水土保持区划和规划中存在的问题,着重从分析水土保持区划和规划的区别及联系入手,说明其相互关系,并提出相应的对策。
2007 Vol. 5 (1): 105-109 [
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110
柳长顺；乔建华；杜丽娟；薛学义
取消“两工”对水土保持工程建设的影响及对策
农村义务工和劳动积累工统称“两工”,“两工”是水土保持工程建设的主要投入渠道。取消“两工”使水土保持工作面临严峻的挑战,每年投入缺口在150亿元左右。根据农村经济体制改革和公共财政体系建设的基本原理,建议:探索建立水土保持生态建设投入新机制,即政府把水土保持生态建设纳入公共财政体系,加大投入力度;探索建立农民投工投劳专项转移支付制度和水土保持生态补偿制度;鼓励公众参与编制水土保持规划,采取民办公助等形式,调动农民参与水土保持生态建设的积极性。
2007 Vol. 5 (1): 110-113 [
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牛兰兰；丁国栋；赵方莹
公路建设项目水土流失及其防治措施初探
公路建设带来经济的发展与繁荣,同时影响到环境,尤其是水土流失问题。为防止水土流失的发生,保障公路正常安全运行,促进路域生态系统的建设,结合公路施工过程和特点,探讨公路建设项目中水土流失的特点,造成水土流失的原因,以及由此引起的一系列负面影响,并提出了相应的水土流失防治措施。
2007 Vol. 5 (1): 114-118 [
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