中国水土保持科学
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2008年 6卷 3期
刊出日期 2008-06-30
1
杨勤科；李锐；刘咏梅
区域土壤侵蚀普查方法的初步讨论
区域土壤侵蚀调查制图和动态分析,是国家和省区编制土壤侵蚀宏观规划的数据基础,也是一个重大前沿性研究命题。在综述国内外区域土壤侵蚀调查制图、区域土壤侵蚀因子、土壤侵蚀尺度效应和土壤侵蚀模型等研究现状的基础上,对即将开展的全国土壤侵蚀普查工作提出以下建议:土壤侵蚀普查需要充分利用我国土壤侵蚀模型研究的最新成果,采用模拟计算方法实现对土壤侵蚀强度的定量估算;调查内容应包括区域土壤侵蚀因子、土壤侵蚀类型与强度、水土保持措施、典型区域抽样调查等;对土壤侵蚀尺度效应、区域土壤侵蚀模型应用示范和区域土壤侵蚀数据库建设方法等关键技术展开攻关研究。
2008 Vol. 6 (3): 1-6 [
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李智广；杨胜天；高云飞；严慕绥；曾红娟
土壤侵蚀遥感监测方法及其思考
土壤侵蚀监测一直是遥感和地理信息系统应用的一个重要领域。纵观国内外土壤侵蚀遥感监测方法,概括起来有遥感影像目视解译监测法、遥感光谱分析监测法、人机交互式解译监测法、智能化土壤侵蚀监测法和模型参数化监测法5种。分析各种方法的优势及其在实际应用中所面临的困难,提出基于知识库与空间信息耦合的土壤侵蚀监测方法,以满足水土保持及其管理工作的需要。
2008 Vol. 6 (3): 7-12 [
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杨胜天；高云飞；李智广；王岩松；李丹
卫星数据与知识库耦合的土壤侵蚀监测方法研究
以大兴安岭地区为研究区,应用"北京一号"卫星数据与同期TM数据进行交叉辐射定标,计算大兴安岭地区植被覆盖度,建立大兴安岭地区土壤侵蚀空间信息数据库。以修正后的通用土壤流失方程(RUSLE)为理论基础,结合地面调查,建立土壤侵蚀知识库,通过构建空间信息与知识库耦合的土壤侵蚀监测方法,对大兴安岭地区的土壤侵蚀强度进行分级。结果检验表明,该方法具有较高的可靠性,"北京一号"能够满足中等分辨率的土壤侵蚀动态监测要求,取得的"北京一号"卫星影像定标参数具有一定的参考价值。
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梁音；田刚；潘贤章；史德明；杨轩
不同监测方法对土壤侵蚀监测结果的影响——以江西省潋水河流域为例
分析土壤侵蚀监测的尺度大小问题,认为在南方红壤区,区域尺度面积范围在500km<sup>2</sup>以上较为合理,属于土壤侵蚀宏观监测范畴。将人机交互目视解译法、RUSLE模型法和流域卡口站观测法3种方法应用于江西省兴国县潋水河中尺度流域内,进行土壤侵蚀监测及对比。结果表明:用人机交互目视解译法监测的2000年土壤侵蚀量最大,约是流域卡口站观测结果的6.2倍,约是模型法监测结果的1.9倍,差异很大。其主要原因是流域卡口站观测法只观测了悬移质输沙量,推移质输沙量无法观测。此外,利用模型法,不同比例尺DEM对监测结果影响很大,其差异主要体现在土壤侵蚀强度为轻度和微度级别上。在分析不同监测方法对土壤侵蚀监测结果差异的基础上,对我国今后土壤侵蚀宏观监测工作提出了建议。
2008 Vol. 6 (3): 18-23 [
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贺秀斌；韦杰；许宜北
区域土壤侵蚀遥感与核素示踪联合评价技术
土壤侵蚀遥感调查具有宏观、快速、信息量大等优点,但是实际应用中有3大制约因素:1)廉价高分辨率影像的获取;2)科学准确的判读和解译方法;3)成熟的土壤侵蚀评价模型或系统的观测数据。我国普遍缺乏土壤侵蚀评价模型和长期观测数据,技术问题比较突出。土壤侵蚀遥感调查中,采用经验分级指标法得出土壤侵蚀现状或强度,影响了土壤侵蚀评价的精度、准确性和应用范围。利用土壤侵蚀核素示踪技术测算不同土地利用单元的土壤侵蚀量,能够突破了遥感土壤侵蚀调查依赖模型和观测数据的限制,实现土壤侵蚀评价的宏观与微观、点与面、估算与实测的结合,为区域土壤侵蚀快速评价提供一条高效途径。
2008 Vol. 6 (3): 24-27 [
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何兴照；喻权刚；梁剑辉
黄河流域水土保持监测评价能力建设
在对黄河流域水土保持监测评价能力现状和存在问题分析的基础上,确定提高监测评价能力建设的目标和发展方向。通过建立多源数据交换与共享机制、数据获取和更新保障机制、水土保持监测评价数据标准、分析评价方法、元数据管理机制,提高系统的数据质量和利用潜力,构筑数据采集、管理和综合分析与评价平台及应用培训等工作,增强黄河流域水土保持监测和评价的综合能力。
2008 Vol. 6 (3): 28-32 [
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33
仲晓雷；郭成久；范昊明；周丽丽；武敏；曹连梅
辽宁省土壤侵蚀空间尺度效应初探
土壤侵蚀的空间尺度效应和不同空间尺度土壤侵蚀定量评价的分析与研究是目前土壤侵蚀研究中的热点问题之一。通过对辽宁省34个典型水文站长序列水文资料和2000年辽宁省遥感资料进行汇总,运用沙量平衡分析方法,对辽宁省小流域—中尺度流域—区域大尺度3种尺度土壤侵蚀量进行不同空间尺度的对比研究。研究表明,辽宁省土壤侵蚀的空间尺度效应随着研究尺度的增大,主要表现在:1)通过对辽河流域的研究表明,研究区土壤流失量随流域面积的增大表现出递次减小的规律;2)通过对辽宁省9大流域的水文资料和遥感资料对比研究表明,随着研究尺度增大,土壤侵蚀的宏观特征表现更为显著。通过沙量平衡分析方法,沉积泥沙存蓄变化量是造成尺度效应的重要因素之一。深入研究沙量平衡计算的理论与方法,以沙量平衡计算辅助土壤侵蚀监测工作,是进一步促进土壤侵蚀监测工作的重要方法之一。
2008 Vol. 6 (3): 33-37 [
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徐学选；琚彤军；郑世清
延安燕沟流域次降雨泥沙来源分析
延安燕沟流域属于水土流失治理的重点区,退耕还林（草）措施引起的生态环境改善和经济发展带动的山区道路建设压力对本地区侵蚀环境和侵蚀动力机制产生了巨大影响,坡面水土流失与道路水土流失对比关系发生了新变化。在坡面侵蚀得到初步治理的新环境下,道路侵蚀则上升为主要地位。依据燕沟流域2005年7月2日的5年一遇暴雨引起的不同土地利用类型下的侵蚀产沙监测结果,结合流域卡口站测得的流域产沙总量,分析各土地利用类型产沙量对流域总产沙量的贡献,并依据流域土地利用的演变,反演林草植被恢复与道路建设对流域泥沙来源的作用。研究结果表明:在次降雨条件下,道路的产沙强度为支道山路500t/km<sup>2</sup>、干道山路3 163 t/km<sup>2</sup>、运油道路1万3500 t/km<sup>2</sup>,而农、林、草地的产沙强度为6～184t/km<sup>2</sup>;道路产沙强度远大于农、林、草地的产沙强度:占流域面积1%的道路产沙量占总产沙量的42.3%,占流域面积70.5%的草地、灌木林地产沙量仅占流域的26.7%。退耕还林（草）措施使流域坡面产沙量大为降低,流域产沙量减少41.2%,但由于道路产沙量增加,抵消了减沙效益的58.0%,因此,黄土丘陵区植被恢复后,应将水土流失治理重点放在防止道路侵蚀方面。
2008 Vol. 6 (3): 38-42 [
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徐中春；谢永生；王恒俊
陕北黄土丘陵沟壑区土地利用景观格局动态变化特征分析
以位于典型黄土丘陵沟壑区的延安赵庄村为例,选取多样性、优势度、均匀度、破碎度和偏离度等主要指标,对村庄尺度上的土地利用景观格局动态变化进行分析研究。结果表明:1)研究期间,研究区景观斑块数与景观斑块密度增加,而平均斑块面积减少;2)研究区2个时期的景观异质性差异显著,景观指数变化表现为:优势度指数与偏离度指数减小,多样性指数、均匀度指数和破碎度指数都有不同程度的增大;3)6年来,随着退耕还林(草)政策的实施,研究区土地利用景观格局有了较大变化,生态环境整体状况趋于改善,农民收入有所增加,产业结构趋向合理,其中,工副业比例增大与种植业、养殖业、果菜比例减小是研究期间农民收入构成的主要变化特点,农民收入以工副业、果菜为主。
2008 Vol. 6 (3): 43-47 [
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曾光；杨勤科；张信宝
黄土丘陵沟壑区退耕地植被自然恢复过程——以吴起县双树沟流域为例
采用TWINSPAN分类法对黄土丘陵沟壑区吴起县双树沟流域30个自然恢复草地植被进行分类,并对分类后各植被群落特征和地上生物量进行统计分析。结果表明:在自然恢复条件下,随着退耕年限的不断增加,退耕地植被自然恢复依次经历了猪毛蒿群落—赖草+长芒草群落—赖草+铁杆蒿群落—铁杆蒿群落—铁杆蒿+茭蒿群落5个发展阶段,地带性植被类型铁杆蒿+茭蒿群落在研究区内开始出现,并且已经占有一定优势;随着退耕地植被自然恢复的不断进行,Margalef等丰富度指数以及Shannon-wiener等多样性指数、Pielou等物种均匀度指数和地上生物量都呈现出先减小后增大的发展趋势;在植被自然恢复的稳定阶段,虽然物种丰富度指数和物种多样性指数有一定的增加,但是相对恢复初期来讲还是有所下降,并且有达到与初期相当水平的趋势;物种丰富度指数均在第1恢复阶段最大,而均匀度指数<i>J</i><sub>sw</sub>以及Shannon-wiener指数在第5恢复阶段最高。随着退耕地植被自然恢复的不断进行,植被群落总盖度随着退耕年限的延长而不断增大。
2008 Vol. 6 (3): 48-52 [
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李小利；刘国彬；张晓萍；孟庆香
黄土丘陵油田开发区景观破碎化分析
利用遥感、GIS和GPS地面详查等手段对黄土丘陵区燕沟流域景观进行研究,对流域内油田开发土地占用及其与景观破碎化之间的关系进行分析。结果表明:油田开发占用土地面积相对较少,但主要以优质农业生产和生态建设用地为主;油田开发前后土地利用变化表现为林草地和耕地面积减少,交通、居民点及工矿用地和水域面积迅速增加;3个研究分区景观总体和景观类型的破碎化程度均为油田开发区(油区)>全流域>非油区,2003—2006年3年间,油区各景观类型破碎化指数显著增加,显示出油区景观破碎化程度增大;油田道路建设是油区景观破碎化的主要驱动力。
2008 Vol. 6 (3): 53-58 [
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岳永杰；余新晓；武军；朱建刚；李维
北京山区天然次生林种群空间分布的点格局分析——以雾灵山自然保护区为例
根据北京雾灵山自然保护区1hm<sup>2</sup>天然次生林样地调查结果,采用点格局分析方法,对群落内的主要种群在不同尺度下的空间分布格局及其相互关系进行了研究。结果表明:1)雾灵山天然次生林单种格局在较大尺度范围内都呈显著的集群分布,个别种群在尺度<i>r</i><3m和<i>r</i>>48 m时,呈随机分布;2)主要种群分布格局在0～50m尺度范围内,均达到了最大聚集强度,不同种群出现最大聚集强度和最大聚集规模的空间尺度差异较大,聚集强度大小顺序为蒙椴>黑桦>山杨>白桦,单种格局的最大聚集规模顺序为山杨>蒙椴>黑桦>白桦;3)树种之间存在着种间关联,负关联种对比率较大,树种间竞争激烈,群落组成和结构不稳定,处于植被演替的初期向演替中期过渡的阶段。
2008 Vol. 6 (3): 59-64 [
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武春华；陈云明；王国梁；卢建利
黄土丘陵区典型植物群落根系垂直分布与环境因子的关系
深入研究植被恢复过程中根系与环境因子的响应规律,对于当前西部地区的生态环境建设中有关林草措施的配置问题具有重要理论意义和实践价值。采用对应分析（CA）和典范对应分析（CCA）方法研究黄土丘陵区4种典型植物群落的根系垂直分布特征及其与环境因子的关系。结果表明,所选群落的根系生物量随土层深度增加而明显减小,0～40cm土层根系生物量超过总根量的85%。借助CA分析将根系的垂直分布特征分为T1、T2和T3,其中大多数群落属于T1型,即表层根量聚积型,0～20cm土层根量远高于其他层次;T2和T3型为深根与浅根型根系的组合类型,层次变化相对缓和。群落根系的垂直分布及变化受环境因子的综合影响,T1型分布在硝态氮含量较高且有机质和全氮含量较低的地段;T2和T3型的有机质和全氮含量较高,硝态氮含量较低;土壤水分含量、密度、硝态氮是影响退耕地典型植物群落根系垂直分布特征的主要环境因子。
2008 Vol. 6 (3): 65-70 [
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宋吉红；张洪江；孙超；王智超
缙云山自然保护区不同森林类型林冠的截留作用
为探讨长江三峡地区的森林水文作用,并为长江三峡的植被建设提供依据,研究重庆缙云山自然保护区3种森林类型典型林分的林冠截留作用。结果表明:3种林分截留率的大小顺序为针阔混交林(18.87%)>常绿阔叶林(11.76%)>楠竹林(10.68%);该地区林冠截留率与降水量呈一定的相关性,随降雨量的增加而增加,二者呈直线回归关系;从自由穿透系数来看,楠竹林>常绿阔叶林>针阔混交林。通过对比分析,认为研究地区针阔混交林对林冠的截持作用最好。
2008 Vol. 6 (3): 71-75 [
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滕朝霞；陈丽华；肖洋
城市水资源承载力多目标模型及其在济南市的应用
城市水资源承载力能够较好地反映城市水资源开发利用与人口、经济社会发展的适应状况。通过建立水资源承载力WRCC多目标模型,对现状年2005年、水平年2010年和水平年2020年共计6个计算方案的济南市水资源承载力的计算,得出济南市现有水资源可利用量在不同方案下能够支撑的最大人口和经济社会发展规模。结果表明:保泉与否牵扯到大量优质地下水能否开发利用,对济南市城市水资源承载力的影响很大;黄河水、长江水等客水资源以及今后城市中水等非常规水资源的利用对城市水资源承载力也可起到很大作用。济南市今后的发展既需要保泉,又需要充分利用黄河水和长江水,积极利用中水等非常规水资源,并需要充分考虑以水资源承载力为基础统一规划城市发展规模。
2008 Vol. 6 (3): 76-80 [
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庄文化；冯浩；吴普特；宁荣昌；史竹叶
2种高分子保水材料对土壤持水能力的影响
采用离心机法,研究聚丙烯酸钠与聚丙烯酰胺2种高分子化合物在5种使用浓度（占干土质量0、0.01%、0.08%、0.2%与1%）的条件下对3种土壤（砂土、壤土、黏土）持水能力的影响。结果表明:3种土壤在0.011.5MPa水吸力时,持水能力随着2种高分子材料用量的增加而增加,砂土的作用效果较壤土、黏土更显著;2种高分子材料与土壤质量比控制在8/10000～2/1000范围内其作用效果较好,该用量条件下高分子吸持水分平均可释放83.7%供植物吸收利用。2种高分子材料对土壤持水能力的作用效果基本相同。
2008 Vol. 6 (3): 81-87 [
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颜永强；段文标；王晶
莲花湖库区水源涵养林土壤入渗性能的空间分布特征
以莲花湖库区红松水源涵养林为研究对象,由入渗速率拟合入渗模型,运用地统计学理论与方法对模型参数进行空间异质性分析。结果表明:采用Philip公式对入渗过程进行数学模拟最佳,模型参数吸渗率和稳渗率均服从对数正态分布,结构比分别为0.773、0.678,变程分别为8.04和6.69m,分维数分别为1.954、1.978。二者相比,吸渗率空间依赖性强,空间相关范围大,空间分布较简单,在空间分布格局上二者呈极显著正相关关系,相关系数<i>R</i>为0.52。
2008 Vol. 6 (3): 88-93 [
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吴鹏飞；朱波
不同林龄段桤柏混交林生态系统的水源涵养功能
2005年对川中丘陵区的10、152、0和25 a的桤（<i>Alnus cremastogyne</i>）柏（<i>Cupressus funebri</i>s）混交林和30 a纯柏林的水源涵养功能及其变化趋势进行研究。结果表明:1)凋落物的蓄积量、饱和持水量与最大持水量均以20 a的最大,30a纯柏林的最低,凋落物的持水量与蓄积量、含水率有显著正相关关系;2)表层土壤密度在1020 a间显著下降,20 a的最低（1.20 g/cm<sup>3</sup>）,在2030a间显著增加;非毛管孔隙度和总孔隙度在1020 a间显著增加,25和30 a时显著下降;毛管孔隙度在各林龄段间呈波动性变化;土壤最小持水量和毛管持水量在1015a间显著增加,2030 a间相对稳定,最大持水量在1020 a间显著增加,25和30a的显著降低;3)桤柏混交林的综合水源涵养功能,15a时达到最大值1446.06 t/hm<sup>2</sup>,30 a时显著下降到1331.60t/hm<sup>2</sup>,各林龄段桤柏混交林根系土壤层的水源涵养能力占98%以上。认为应对25 a后的桤柏混交林及纯柏林进行结构调整,以提高桤柏混交林的水源涵养功能。
2008 Vol. 6 (3): 94-101 [
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胡淑萍；余新晓；刘彦；岳永杰
北京百花山落叶阔叶林群落的物种多样性特征
应用物种丰富度、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Alatalo均匀度指数研究北京百花山落叶阔叶林中3种群落的物种多样性特征。结果表明:1)群落总体的多样性特征为黑桦-柔毛绣线菊-野青茅+矮紫苞鸢尾群丛的物种丰富度最大,核桃楸-绒毛绣线菊-蓝萼香茶菜+大油芒群丛的多样性指数最大,辽东栎-小花溲疏-披针苔草群丛均匀度指数最大;2)不同生长型的物种多样性特征为,草本层的物种丰富度、多样性指数大于灌木层和乔木层,均匀度指数的变化规律为灌木层>草本层>乔木层;3)乔木层与草本层、灌木层与草本层间的丰富度指数、多样性指数均有极显著差异,乔木层与灌木层、乔木层与草本层间的Pielou均匀度指数有显著差异。
2008 Vol. 6 (3): 102-106 [
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郑国强；张成梁；张洪江；王伟；李美生；张勇
温度对煤矸石山水分及植物生长的影响——以山西省阳泉市煤矸石山为例
采用野外调查试验、取样和室内分析的方法,研究煤矸石山温度对水分及植被生长的影响。结果表明:煤矸石山温度在垂直方向随着深度的增加有上升趋势,与自然黄土荒坡变化趋势相反,且覆土后的煤矸石山较自然恢复煤矸石山温度变化剧烈;在垂直0～80cm的范围内,自然恢复、覆土50 cm和覆土100cm煤矸石山相邻土层（10cm）温度升高值分别为0.68、2.20和2.97℃;覆土煤矸石山水分含量在垂直方向因温度升高逐步下降,其水分含量较自然恢复煤矸石山平均高出10%～15%;在山西省阳泉市煤矸石山适宜生长的耐高温植物有灰绿藜、茵陈蒿、蒺藜、马齿苋、臭蒿、狗尾草、沙打旺和鬼针草,4种植物对温度敏感程度由高到低依次为紫穗槐>刺槐>臭椿>侧柏。
2008 Vol. 6 (3): 107-111 [
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廖行；李香云；王百田
臭椿苗木蒸腾速率及其对环境因子的响应
2006年5—10月在山西方山北京林业大学试验基地,采用LI-1600稳态气孔仪,对不同土壤水分条件下盆栽臭椿的生理指标进行了观测,比较分析了不同水势梯度下、不同时间段臭椿蒸腾耗水速率的变化规律。结果表明:蒸腾速率与生理辐射光量子强度成幂函数关系;蒸腾速率、气孔阻力和土壤体积含水量之间存在着密切的关系;蒸腾速率一般随光强的增强和土壤水分的提高而增大,臭椿蒸腾速率与土壤水分含量的决定系数平均可达0.8917。通过研究不同土壤水分条件下臭椿蒸腾速率的差异,得出臭椿水分利用效率的合理供水范围为15%～20%,为干旱半干旱地区提高林木的水分利用效率提供了理论依据。
2008 Vol. 6 (3): 112-115 [
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116
高旭彪
开发建设项目土壤侵蚀模数预测方法初步研究
介绍并评价目前开发建设项目土壤侵蚀模数预测的几种方法。在侵蚀倍率法基础上,通过对土壤侵蚀因子分析,认为开发建设项目区扰动前后土壤侵蚀模数比值与地表相对裸露度、土体相对稳定性和土体相对密实度的乘积相关,根据少量监测或实测数据可初步确定不同侵蚀类型区的待定系数,推算出各防治区扰动后土壤侵蚀模数,从而提出了因子分析法的初步研究设想。
2008 Vol. 6 (3): 116-120 [
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