中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2006年 4卷 1期
刊出日期 2006-02-28
1
上官周平
黄土高原地区水土保持与生态建设的若干思考
通过对黄土高原地区水土保持与生态安全的科学考察,在该地区水土保持科技成果与治理实践认识的基础上,对黄土高原地区水土保持与生态建设现状进行评价,总结水土保持与生态建设方面的主要经验,即:不能急功近利,必须认准目标,坚持不懈;基本农田建设是治黄减沙、促进稳定退耕还林还草、改善群众生活的一项关键措施;充分运用市场机制,强化机制创新,不断创新水土保持与生态建设的政策机制和组织形式。在考虑黄土高原资源与经济现状条件下,提出当前5个方面的发展思路:水土保持与生态建设的基本思路;遵从生态经济社会效益协调发展、生态效益优先的理念;必须建立有效的生态补偿机制;加强封育保护,充分发挥生态自我修复能力;加强城镇体系规划,促进城镇建设快速发展等。
2006 Vol. 4 (1): 1-4 [
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5
吴发启
水土保持学科教学体系构建的思考
为探讨水土保持学科新教学体系的构建问题,在分析开展水土保持高等教育改革原因的基础上,初步提出本科生、研究生的人才培养目标、培养模式,以及课程体系设计的思路。还就有利于新教学体系建立的相关问题展开了讨论,给出提升学科、完善学科基本理论、创新研究技术与方法和成立水土保持教学指导委员会的建议。
2006 Vol. 4 (1): 5-9 [
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10
李怀甫
论生态恢复与水土保持
生态恢复是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学,现已成为世界各国的研究热点。目前,恢复已被用作一个概括性的术语,包括重建、改建、改造、再植等含义,一般泛指改良和重建退化的生态系统,使其重新有益于利用,并恢复其生物学潜力。生态恢复的原则包括自然法则、社会经济技术原则和美学原则。我国的水土保持小流域治理是通过工程的手段进行生态恢复的典范。水土保持小流域治理应以生态经济系统理论作指导,正确处理好人口再生产、自然再生产和经济再生产三者之间的关系,才能真正做到人与自然的和谐共处。水土保持小流域治理的方法是系统工程方法,包括综合调查与系统诊断、模型开发与治理规划、防治体系与模式设计、组织机构与运行机制等方面的内容。我国的水土保持工作亟需开拓创新,创新是水土保持工作的灵魂。只有认真纠正目前水土保持工作中存在的2种偏向,全面贯彻人与自然和谐共处的发展方针,把当地人民群众的社会需求与水土保持工作有机结合起来,才能实现“山川秀美”的宏伟目标。
2006 Vol. 4 (1): 10-14 [
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15
冯浩；吴淑芳；吴普特
高分子聚合物对土壤物理及坡面产流产沙特征的影响
为研究高分子聚合物对土壤改良和防治水土流失的作用,选择聚丙烯酸、聚乙烯醇、脲醛树脂3种高分子聚合物,通过室内试验和人工模拟降雨试验,以不同浓度施入土壤,观察其对土壤物理及坡面产流产沙特性的影响。结果表明:1)3种高分子聚合物均是较好的土壤结构改良剂,经聚合物处理后的土壤水稳性团粒含量平均增加17.27%,渗透性能提高41.81%,密度减小11.18%,土壤持水能力较对照提高2.8倍。2)坡地喷施上述高分子聚合物能显著推迟产流时间,降低产流速度,与对照相比,施加聚合物的坡地减少径流量42.05%、土壤侵蚀量58%以上。3)根据其对土壤改良、减流减沙、防治土壤侵蚀效果的影响,确定3种高分子聚合物最佳施用浓度范围分别为116～145mL/m
2
,36～40 g/m
2
,180.0～240.0mL/m
2
,其中聚丙烯酸为作用效果最显著的高分子聚合物。上述3种高分子聚合物在改良土壤,防治水土流失方面有广泛的应用前景,今后还需对其效果持续性、最佳施用量等进一步研究。
2006 Vol. 4 (1): 15-19 [
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20
王玉杰；王云琦；夏一平
重庆缙云山典型林分的林地土壤抗蚀抗冲性能
为给三峡库区水土保持型植被建设提供一定依据,采用水浸实验和放水冲刷实验,对三峡库区重庆缙云山4种典型林分（针阔叶混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3～1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,其次为混交林（63.1）和楠竹林（63.3）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。不同林分的抗蚀指数与时间的动态模拟关系为二次幂函数曲线,相关系数0.9以上。林地土壤抗蚀指数与其相关因子非毛管孔隙度、毛管孔隙度、稳渗率、有机质含量关系最密切。林地土壤抗冲系数为常绿阔叶林最大（2.719）,其次为针阔混交林（2.431）和灌木林（2.024）,楠竹林地土壤抗冲系数最小（1.096）。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.21.9倍）。林地土壤抗冲系数与土层厚度关系最密切。
2006 Vol. 4 (1): 20-26 [
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27
戴全厚；刘国彬；王跃邦；刘明义
黑牛河小流域生态经济系统健康诊断方法探索
为探索小流域生态经济系统健康模式,在分析东北低山丘陵区黑牛河小流域现状及特征的基础上,对该区小流域生态经济系统的健康状况进行定量诊断评价。选择31个因素作为参评因子,建立诊断指标体系;运用熵技术支持下的AHP法确定指标权重,选用模糊隶属函数进行指标量化,线性加权函数法建立各级诊断模型,诊断评判出小流域系统健康水平;引进“障碍度”“优势度”等概念进行病理障碍和优势诊断,并针对主要障碍因素和优势提出了小流域健康发展的具体对策与建议。
2006 Vol. 4 (1): 27-34 [
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张锦春；赵明；张应昌；徐延双；张松林
植物生长剂和固沙剂对民勤沙区植被生长的影响
为探讨植物生长调节剂、固沙剂的保水、增产及其固沙效果,挽救濒临死亡的地表植被,修复地区生态平衡,在民勤干旱沙区开展了有关应用技术研究。结果表明:1)植物生长调节剂及固沙剂具有一定的保水能力,可使农田作物含水率（耕作层）提高1.0～1.5百分点,使梭梭林分100cm内土壤层平均含水率提高2.3百分点,流动沙丘80cm内土壤层平均含水率提高3.5～3.9百分点。2)种子包衣制剂处理对小麦、玉米生长发育具有滞后作用,但均存在增产效果,能使小麦增产12.2%,玉米增产2.0%。3)利用液体试剂进行籽瓜灌根处理可促使植株较对照的主根增长9.1cm,主蔓增长33.0 cm,平均增产率为11.5%。4)用植物生长调节剂对退化植被梭梭、唐古特白刺进行根部追施后,梭梭新梢增长0.6～3.0 cm,唐古特白刺冠幅增大45.1～96.2 cm。5)固沙剂固定流动沙丘后,使沙丘结皮厚度增加0.2～0.3cm,风蚀减小50%～80%,沙丘植被盖度增加1.9%～2.7%。
2006 Vol. 4 (1): 35-39 [
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徐先英；丁国栋；高志海；杨自辉
近50年民勤绿洲生态环境演变及综合治理对策
50年来,由于人类活动对水、土、植被等资源的强烈干扰,民勤绿洲的生态环境发生了巨大的变化,主要表现为:地表水资源减少,水量从20世纪50年代的4.5亿m
3
减少到90年代的0.89亿m
3
;地下水量过度开采,水位下降,从20世纪50年代的1.5～2.0m下降到80年代的5.0 m,90年代的16.4m;水质污染,矿化度升高;天然和人工植被衰退,物种多样性减少,植被向旱生方向演替;土壤旱化加剧,土地荒漠化严重等。为探索解决这一系列问题,在定量分析长期野外观测资料的基础上,主要分析了近50年来民勤绿洲水资源变化过程及其态势以及水资源的不合理利用所引起的一系列生态环境变化,同时提出主要治理途径:1)以流域为单元,通过法律、行政和经济手段强化水资源管理;2)通过节水技术应用,发展节水型农业和建立节水型社会;3)增加外流域调水量,满足生态环境用水需求;4)实施适度移民,实现人与自然和谐发展;5)运用生物和工程措施,综合防治荒漠化,整治土壤盐渍化。
2006 Vol. 4 (1): 41-48 [
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李瑞；张克斌；张生英；杨晓晖；乔峰
宁夏盐池人工封育草原植物生态位研究
为了解干旱半干旱区草原植物生态位格局,运用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池人工封育草原2002年及2003年植物生态位宽度及生态位重叠进行计量。结果表明:茵陈蒿的生物、生态学特性决定了它在该区的优势地位,2002年、2003年其生态位宽度远远高于其他物种(0.758和0.868),并且继续保持上升趋势;2002年及2003的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠值,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠之间并不存在直接的线性关系;2002年、2003年较高的Pianka生态位重叠值都出现在生态位宽度较小的物种之间。这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性。
2006 Vol. 4 (1): 49-54 [
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55
李鹏；崔文斌；郑良勇；茹华南
草本植被覆盖结构对径流侵蚀动力的作用机制
为了解植被与坡面径流侵蚀动力的关系,通过野外模拟冲刷试验,研究不同处理条件下草类植被坡面径流的水动力学特性和侵蚀产沙规律。结果表明:植被完整程度的差异,对坡面径流的流速有显著影响。试验小区上坡面径流流速的大小顺序依次为:裸地小区(0.27m/s)>铲草小区(0.24 m/s)>剪草小区(0.16 m/s)>原状坡面小区(0.1 m/s)>除草剂小区(0.08m/s),径流雷诺数也有相似的变化趋势。在相同的试验条件下,植被越完整,径流运动所遇到的阻力也就越大;相应的坡面径流深也表现出增加的趋势。径流含沙量的分析结果表明,各小区的径流含沙量都随试验进行而逐渐降低,植被结构越完整,径流含沙率降低的趋势也就越明显,相应地径流输沙率也从最大裸地小区的400 g/min降低到3 g/min。
2006 Vol. 4 (1): 55-59 [
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潘磊；肖文发；唐万鹏；史玉虎；王佐庆
三峡库区低山丘陵区防护林体系建设布局
为保障三峡库区生态安全,促进区域社会经济可持续发展,在低山丘陵区水土流失发生发展规律及自然经济条件分析基础上,提出山上部生态防护林带、山中部生态经济林带和近江景观防护林带的“三带”布局技术及其具体建设模式。秭归县兰陵溪建设结果表明,流域内水土流失面积减少50%,人均年纯收入增加103.9%,形成了生态防护效益高、经济发展前景好、景观功能优的协调发展局面。
2006 Vol. 4 (1): 60-64 [
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65
周春花；唐川；铁永波
金沙江流域云南段泥石流危险度评价
为准确评价金沙江流域云南段的泥石流危险度,以行政区划为评价单位,选取金沙江流域43个县、市作为评价目标,运用层次分析法对8个评价指标的权重进行计算。在获取各评价单元基本资料的基础上,对各单元的8项指标进行分类和定量评分,求出各县、市泥石流危险度,最后在此基础上按照一定的标准对金沙江流域43个县、市的泥石流危险度进行评价。结果表明:金沙江流域云南段的上游和下游地区是泥石流危险度较高的地区,中游地区危险度相对较低。评价结果可为流域泥石流灾害的防治、土地规划及利用等提供科学的参考。
2006 Vol. 4 (1): 65-69 [
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70
杨喜田；赵宁；董惠英
论厚层客土喷播技术的植物群落目标设定和植物种选配
为建立稳定、高效的人工植物群落,必须对厚层客土喷播技术中的植物选择与植物群落的目标进行科学的确定。认为植物群落目标的设定应以遵循保证坡面稳定性的前提,实现与周围景观相协调,并且维护管理量小等原则。在此基础上,综合分析不同群落类型的生态稳定性以及影响因素,认为植物选择要以乡土植物为主,并按照恢复目标合理确定初期密度。坡面自身稳定性以及客土喷播层的质量,也是影响恢复植物群落能否顺利向设定目标群落方向演替的重要因素。
2006 Vol. 4 (1): 70-74 [
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75
焦峰；温仲明；陈云明；杨勤科；李锐
基于GIS的安塞县土壤水分制图及其数量分析
以空间图形和数据库为基础,利用GIS安塞县的土壤水分样点数据与地理数据结合起来,建立不同利用类型土地类型坡度分级的浮点型土壤含水率字段,对安塞县域尺度土壤水分制图及其定量化方法进行研究和探讨,对安塞县不同土层土壤水分状态和分布进行定量分析。结果表明:从土壤水分结构看,安塞县土壤水分总体上处于较低水平,0～500 cm土层平均土壤含水量在含水量为8.6%～10.8%的分布面积占到总土地面积的75.34%,在含水量<6.4%和6.4%～8.6%的分布面积占到总土地面积的19.36%,其中含水率<6.4%的土壤干层面积占到总土地面积的9.23%,其在上层分布面积大于下层,分布在一般（≥10.8%）以上水平的面积仅占总土地面积的5.31%。安塞县每2的土壤水库蓄水量在0～120cm土层仅有0.060.07 m
3
,而其他土层都在0.15m
3
以下。说明安塞县土壤水分环境极差,土壤水库的调节作用对于林木生长极其有限,大面积植树造林超越了安塞县土壤水库的供水和调水能力,是不适宜的;因此,在以适地适树原则适应土壤水分环境的同时,应加强土壤水分环境的改善。
2006 Vol. 4 (1): 75-80 [
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刘胜；贺康宁；常国梁；李世荣；史常青
青海大通退耕还林地林分水分生产力研究
为了解青海东部黄土高原寒区退耕还林地人工林的水分生产力水平,2001—2003年对青海省大通县退耕还林的人工林进行了群落蒸散测算、标准地生物量调查和解析木分析,并研究了青杨灌木混交林、白桦紫果云杉混交林、华北落叶松纯林、紫果云杉纯林、白桦纯林等11种林分类型退耕还林人工林的林木水分生产力。结果表明:1)3 000株/hm
2
左右密度的林分是该区较为适宜的造林密度标准;2)在目前的技术经济水平条件下,2 1003333株/hm
2
密度的青杨灌木混交林成林、白桦纯林、紫果云杉纯林和白桦紫果云杉混交林水分生产效率居所有林分之首,其水分生产力指标可作为该地区常规造林技术条件下乔木成林的水分生产力标准;3)3000株/hm
2
左右密度的青杨灌木混交林、白桦紫果云杉混交林、紫果云杉纯林和白桦纯林成林的水分生产潜力基本达到了目前当地林木的最大生产能力。表明上述林分类型的造林模式可作为今后退耕还林工程和林业生态工程建设的发展方向。
2006 Vol. 4 (1): 81-86 [
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罗辉；王克勤
元谋干热河谷山地植被修复区土壤种子库研究
为了解干热河谷不同植被修复方法的土壤种子库的变化模式,采用对不同处理地段(包括水平阶间坡面、自然坡面、沟底)和对照(放牧地)的土壤种子库组成、大小进行比较研究的方法,研究元谋干热河谷山地植被修复区的土壤种子库。结果表明:1)植被修复区土壤种子库密度、丰富度均大于对照区;2)修复区内第2年土壤种子库密度、丰富度均大于第1年;3)水平阶间坡面和各类型间的土壤种子库密度差异显著;4)种子库中草本植物占很大比例;5)孔颖草和扭黄茅是种子库2大优势种。研究项目所采取植被修复措施在很大程度上改善土壤种子库的数量结构和物种组成。
2006 Vol. 4 (1): 87-91 [
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92
朱国平；王秀茹；王敏；齐实；高甲荣
城市河流的近自然综合治理研究进展
城市现代化的加速和人类对自然认识的深入,传统的工程治理技术已不能满足城市河流治理的需要,以生态学为基础、追求人与自然和谐发展的河流近自然治理研究已成为国内外研究的热点。结合国内外城市河流的近自然综合治理研究,探讨今后城市河流研究应注意的内容。
2006 Vol. 4 (1): 92-97 [
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98
陈一兵；林超文；黄晶晶；Ing.J.Stolte；Dr.J.Reijnders
四川盆地紫色丘陵区小流域水土流失建模与控制方法分析
该研究是在欧盟项目EroChiNut框架内实施的,其目的是利用不同土地利用形式、侵蚀敏感性矩阵以及土地管理和坡度研究土地管理模式对水土流失的影响。首先对不同土地管理模式进行分析以了解其对土壤流失的影响,其结果用来优化未来的土地利用方式。另外采用LISEM研究耕作方向对水土流失的影响。该研究运用23种作物和10个坡度建立侵蚀敏感性矩阵,它描述的是不同土地利用和坡度的平均土壤侵蚀强度。建立的矩阵可用于优化土地利用方式和扩大其使用范围。
2006 Vol. 4 (1): 98-108 [
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李锦育；杨婉嘉
台湾土石流研究综述
台湾地狭人稠,平地开发趋于饱和。随着社会经济快速发展,使得山坡地陆续开发,破坏原有之水土保持,且台湾岛之山脉地质大多属沉积岩及变质岩,性质脆弱且易断裂,再加上年平均雨量高达2500mm,其中78%的降雨集中于5—10月的台风季节,因此台湾地区土石流频繁。为了解台湾地区土石流之研究沿革,搜集相关土石流之研究成果,并配合台湾地区重大灾害,分析土石流特性、土石流成分分析、危险评估与重建、抑制工程及现场调查仿真等方面的研究进展。
2006 Vol. 4 (1): 109-114 [
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