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 5期
刊出日期 2006-10-31
1
焦居仁；史立人；牛崇桓；张长印；袁建平；徐传早
我国东中西部水土保持发展战略
根据我国不同地区的自然条件、经济社会发展水平和水土保持生态建设现状,提出“十一五”期间水土保持工作应采取的相应思路和对策。东部地区大力控制开发建设造成的水土流失,实施更高层次的综合治理。中部地区围绕农业生产大局,改善粮食主产区的生产条件,促进农业生产结构调整。西部地区作为我国水土保持生态建设的主战场,立足于国家生态安全,建设东、中部地区的生态屏障。建议“十一五”期间在黄土高原区、长江中上游区、西南岩溶地区、东北黑土区、京津风沙源区、北方沙化草原区,以及太行山、大别山、沂蒙山等革命老区实施7大重点治理工程。
2006 Vol. 4 (5): 1-6 [
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吾买尔江；徐长春；李卫红；陈亚宁
人为干扰对塔里木河干流水文情势的影响
结合塔里木河下游正在实施的生态应急输水工程,以输水年(2000年)前后干流不同测站的径流量以及下游地下水位的变化为基础,分析人为干扰后,塔里木河干流水文情势的变化。结果表明:由于源流区农业灌溉引水剧增,到达干流的水量逐年减少,进入塔里木河干流的水量20世纪50—90年代以0.2亿m
3
/年的速度递减,但90年代中期以后有略微增加的趋势;中游英巴扎的径流在输水年前后仍继续减少;下游卡拉站由于人工输水径流量呈增加趋势,从春季到初冬,径流量都大幅度增加,夏季洪峰流量是输水前的2倍,且在时间上有所推后。人工输水后,下游9个生态监测断面的地下水位发生较大变化。纵向上,从大西海子水库向台特马湖方向,地下水位抬升幅度呈逐级递减的趋势;横向上,各个断面的监测井水位呈波段式上升,且愈远离河道波动愈小,5次输水的响应范围达到1200 m。下游区生态输水的积极干扰,在一定程度上缓和了源干流上游区人为干扰的负面影响。应急输水工程产生了明显的生态效益。
2006 Vol. 4 (5): 7-12 [
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孟庆香；刘国彬；杨勤科
陕北水蚀风蚀交错带土地利用变化及生态效应
在GIS技术支持下,分析陕北水蚀风蚀交错带1986—1997年土地利用时空变化,并运用马尔可夫模型对未来土地利用进行预测。采用生态弹性度,进行土地利用变化与生态效应研究。结果表明:区域1986—1997年土地利用类型变化主要是水田、旱地、其他林地、高覆盖草地、水体和建设用地增加,其他呈现减少趋势。土地利用的年均动态变化指数为2.4%,土地利用动态变化幅度远远高于绝对值变化量,土地利用类型内部转换非常剧烈。除水田、高覆盖草地和其他草地外的土地利用类型垂直重心下降。生态弹性度整体呈现下降趋势,但降解幅度减小。
2006 Vol. 4 (5): 13-19 [
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20
第宝锋；崔鹏；黄胜；于勇
近50年金沙江干热河谷区泥沙变化及影响因素分析——以云南省元谋县为例
以金沙江干热河谷典型区域元谋县为例,通过对该区龙川江小黄瓜园水文站20世纪50年代以来输沙量的变化分析,结果表明,河流输沙量有增加的趋势,特别是80年代末至2000年,年均输沙量由400万t(1971—1980年)增加至750万t(1991—2000年)。为研究输沙量变化的原因,为当地生态环境建设提供理论指导,采用统计分析等方法对输沙量增加的影响因素进行分析,结果表明:50年来局地气候变化,特别是降雨量及降雨强度的增加使地表侵蚀加速,进入河道泥沙增多。同时,由于受牲畜数量快速增加、人口的迅速膨胀、生产方式的落后及农作物市场价格等因素影响,土地覆被及结构变化明显,即覆被盖度减小,坡耕地增加,灌草地等蓄水保土作用好的地类面积迅速减少,进而导致生态极为脆弱的元谋干热河谷区土壤侵蚀加剧,河道泥沙含量增加。此外,元谋县强烈的冲沟侵蚀也是龙川江输沙量增加的重要原因之一。
2006 Vol. 4 (5): 20-24 [
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25
郭青霞；陈焕伟
大同市降雨侵蚀力时间变化特征分析
为适时地采取侵蚀的预防措施,采用基于日降雨量的半月降雨侵蚀力计算方法、气候趋势系数法、降雨集聚指数法等,对大同市年降雨侵蚀力的变化特征、年内降雨侵蚀力变化特征进行分析。结果显示:大同市年降雨侵蚀力具有周期波动特征,趋势系数显示大同市区每10年降雨侵蚀力上升21.8MJ.mm.hm
-2
.h
-1
,其他县区每10年降雨侵蚀力具有不同程度的减少趋势。年内分析结果显示,大同市降雨侵蚀力主要分布在6—9月,集聚指数介于20.85～23.67之间,均大于均匀分布时8.3的水平。
2006 Vol. 4 (5): 25-29 [
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30
陈楠；王钦敏；汤国安；赵元伟
基于BP神经网络自动提取沟谷研究
提出将提取沟谷的过程转化为根据地形因子综合判定地貌类型的思路。以陕西绥德黄土丘陵沟壑区域1∶1万地形图制作的分辨率为5 m的DEM为研究对象,运用BP神经网络分析6种地形因子与沟谷地形的相互关联关系,认为降水累积量是判定沟谷地形的最重要因子。在试验样区建立BP神经网络,利用4种地形因子自动提取沟谷,并在检验样区通过了检验。
2006 Vol. 4 (5): 30-34 [
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35
孔繁新；李卫红；黄湘
新疆头屯河流域不良地质现象分布特征及成因分析
根据实地考察和观测资料,对新疆头屯河流域不良地质现象分布特征进行分析。结果表明:头屯河流域不良地质现象主要发生在流域中游地带,出现时间的分布受降雨条件控制,集中出现在降雨期。不良地质现象受自然环境多因素的影响和制约,是地质、地貌、地表物质组成、地震活动、水文气象、植被条件以及人类活动等诸因素作用的结果。流域不良地质现象的发育,为流域河道来沙提供了大量的物质基础,根据流域自然环境和不良地质现象的活动分布状况,从生物、工程和社会3方面提出了防治措施。
2006 Vol. 4 (5): 35-39 [
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张成梁
山西采煤造成的土地荒漠化及趋势分析
以山西省煤矿区土地为研究对象,对山西省采煤破坏土地所造成土地荒漠化程度、范围、分布等方面进行研究,应用山区地表移动变形预测数学模型和统计学方法,对未来5年煤矿区的土地破坏状况进行预测。结果表明:1949—2004年间,山西省因采煤导致的土地荒漠化面积累计1151.9 km
2
,其中采煤塌陷面积1 113.8 km
2
,废弃物压占面积15.1 km
2
,露天开采破坏面积23.0km
2
。在采煤塌陷破坏的土地中,耕地占42.8%,未利用地占43.2%,其他已利用地占14%。采煤塌陷土地破坏程度的比例为轻度42.6%,中度39.0%,重度18.4%。预测结果表明:到2010年山西省煤矿区的土地破坏总面积将达到1853.9 km
2
,其中塌陷地1 811.7km
2
。研究结果为山西省煤矿区土地荒漠化治理、生态环境评价以及可持续生态系统的重建,提供了翔实的基础数据和决策依据。
2006 Vol. 4 (5): 40-43 [
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胡续礼；姜小三；杨树江；张成军；潘剑君
降雨侵蚀力简易算法地区适用性的初步探讨c
为寻求一种计算简便、地域适用性强的降雨侵蚀力计算方法,利用河南省鲁山县和北京市延庆县2地392次降雨过程,采用经典算法计算其次降雨侵蚀力,分年统计得到研究地各年的年降雨侵蚀力值。以此为基准值,对卜兆宏建立的年降雨侵蚀力计算模型在2地的适用性进行分析评价,同时对目前几类侵蚀力模型的优缺点进行讨论。结果显示:新算法结果与经典值存在高度的一致性,一致率高达90.1%,模型有效系数为0.98,相对误差为0.03。表明该年降雨侵蚀力模型具有较强的地域推广性,且计算简便,在我国的类似地区具有推广应用价值。
2006 Vol. 4 (5): 44-49 [
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陈立新；肖洋
大兴安岭林区落叶松林地不同发育阶段土壤肥力演变与评价
以大兴安岭林区不同发育阶段兴安落叶松人工林和天然次生林为研究对象,采用野外调查和定量分析相结合的方法,对林地土壤有机质、土壤腐殖质组成、土壤酸度指标及其主要养分含量的变化进行测定和分析。利用主成分分析的方法,以各主成分特征贡献率为权重,加权计算各林地土壤肥力综合指标值。结果表明:随着林龄的增长,不同发育阶段落叶松人工林土壤酸度总体呈现升高的趋势,土壤有酸化的迹象;全磷和速效钾呈现降低的趋势;有机质、水解氮、胡敏酸和胡敏素含量在近熟林略有升高,但总体呈现降低的趋势。土壤肥力评价结果为:天然林>幼龄林>近熟林>中龄林>成熟林,即随着林龄的增长,土壤肥力迅速下降,其主要原因是林地凋落物分解缓慢。因此,建议通过适度提高林地抚育强度,调整群落结构,增加林地光照,诱导天然阔叶树种进入,形成针阔混交林的调控措施,调节落叶松人工纯林凋落物分解与积累的矛盾,以维持地力平衡和提高林地生产力。
2006 Vol. 4 (5): 50-55 [
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崔明；蔡强国；范昊明
典型黑土区小流域秸秆直接还田技术在土壤改良中的应用
黑土在人类的影响下,土壤结构恶化,土层不断变薄,其根本问题在于,不合理的人类活动使黑土区土壤侵蚀加剧,黑土赖以发育的有机质得不到补充。而该区的作物秸秆却又出现大量剩余,并且这些秸秆的不合理利用导致环境污染。因此,在东北典型黑土区小流域土壤改良中应推广秸秆直接还田技术,同时考虑到技术中存在的问题,提出相应的解决方案。
2006 Vol. 4 (5): 56-59 [
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60
孔令刚；刘福德；王华田；姜岳忠；董玉峰；焦绪娟
施肥对I-107杨树人工林土壤根际效应的影响
通过研究施用有机肥、化学肥料和生物菌肥对I-107杨树人工林根际和非根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响,分析土壤酶活性与土壤微生物数量的关系。研究结果表明:不同种类肥料使用后3个月,林地根际土壤和非根际土壤微生物总量均有显著增长,其中有机肥处理土壤微生物数量增长幅度最大,菌肥处理最小。施肥处理显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性,但尿素和菌肥处理土壤多酚氧化酶活性降低。施用有机肥处理对土壤微生物和土壤酶根际效应值影响最明显,菌肥处理影响最小。尿素处理土壤pH值高于对照,有机肥和菌肥处理小于对照,但不同处理间土壤pH值的根际效应值差异性不明显。土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在一定的相关性,其中:土壤脲酶活性与好气性纤维素分解菌之间、土壤碱性磷酸酶活性与氨化细菌、真菌、放线菌、亚硝酸细菌之间,土壤过氧化氢酶与好气性纤维素分解菌、真菌、放线菌之间相关性显著。
2006 Vol. 4 (5): 60-65 [
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66
高甲荣；王芳；朱继鹏；王敏
河溪生态系统自然性评价指标体系
从河溪生态系统自然性评价的意义出发,以北京市南沙河为案例,确定河溪自然性评价的3大类指标,即河溪生态特征指标、地貌学指标、水文学指标。在3大类指标中,分别给出各自具有可操作性的亚指标,详细介绍亚指标的计算方法和分级标准。采用指标数量化的评价方法—多目标线性加权函数法,计算河溪自然性综合指数—自然度。应用这种方法对南沙河自然状况进行综合评价的结果是,南沙河整体受到了较为严重的人为干扰,自然状况较差。通过河溪自然性评价图直观反映了南沙河的受扰程度。
2006 Vol. 4 (5): 66-70 [
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71
路鹏；苏以荣；牛铮；吴金水
湖南省桃源县县域景观格局变化及驱动力典型相关分析
利用亚热带桃源县19801、995、2000年3个时期的TM影像及景观生态学的原理和定量分析方法,分析该区域的景观格局特征和变化。结果表明:县域整体景观水平以林地和水田为景观基质,其他景观类型作为斑块镶嵌其中。斑块的平均面积和斑块平均边缘在逐年下降,平均每年分别下降497.90hm
2
和646.95m,说明景观的破碎程度在逐年加强。研究区域的景观均匀度表现出先减少后增加的趋势,而优势度表现出先增加后减少的趋势,表明景观格局有向小景观要素转化的趋势。同时应用典型相关分析,对研究区景观格局变化的主要驱动力进行统计分析,诊断出主要驱动因子为劳动力总数、劳动力密度、农村社会总产值等,不同的典型变量对应着不同的驱动因子。
2006 Vol. 4 (5): 71-76 [
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金莹杉；翟明普；王超；周荣伍；安玉涛；任云卯；马润国
风景林景观格局特征分析
以北京市西山试验林场为例,利用林相图和森林资源二类调查资料,从3个等级划分风景林景观斑块类型,并利用GIS软件,分析各级斑块类型的景观格局特征。结果表明:1)风景林自然状态保留程度、游客对风景林的干扰利用特征、林分固有自然属性分别从3个等级影响斑块分维值的高低,也是影响各个等级景观格局的主要驱动因子;2)整个景观过度受制于部分斑块类型,景观多样性不高;3)灌木林地的继续减少,不利于维持景观多样性和生态系统稳定性。针对以上结论提出其在风景林管理中,根据不同等级景观格局驱动因子的特点,采取相应经营措施:对于油松、侧柏、刺槐等比重过大的斑块,可通过调整混交比例、选择适当混交树种等手段,调整斑块类型间的分配比例;对于灌木林斑块,特别是立地条件极其恶劣、造林难以成功的地段,应适当保留,有利于不断提高景观多样性和生态系统的稳定性。
2006 Vol. 4 (5): 77-82 [
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83
有祥亮；余新晓；陈吉虎；刘萍
我国引种栓皮槭的气候生态适生区划分
为使栓皮槭在我国引种驯化成功,根据引种的气候相似原理,应用欧氏距离模糊相似优先比法,划分了我国适宜栓皮槭大陆类型引种的区域。结果表明:引种适宜区为辽东半岛、华北平原北部、晋冀鲁豫山地丘陵、西北黄土高原区中部和西南高山林区中北部;次适宜区为辽宁大部分地区、西北黄土高原区北部、汾渭谷地、华北平原中部,青藏高原东南部和新疆乌鲁木齐、伊宁。研究结果为我国科学地开展栓皮槭引种栽培提供理论依据。
2006 Vol. 4 (5): 83-91 [
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陈军；李春平；关文彬；刘艳辉；张楠楠；范志平
以管道理论为基础的林带小钻杨树体结构分析
以管道理论为基础,运用主轴切割的方法,论述不同年龄小钻杨树体的结构特点。结果表明:树干生物量增加与高度的降低呈线性关系;同一层次内的叶量和枝量间存在显著的线性关系,其关系的确定性不受分层方式的影响;树冠不同层次内的累积叶量与支持的枝干总质量存在显著的线性关系;不同层次的总累积生物量与各层内的树干生物量密度之间的线性关系显著,对不同层次累积树干生物量与各层树干生物量密度进行指数回归,系数介于1.1～1.3,指数介于1～2,表明二者的关系是处于线性和指数关系之间的一种形式;在胸高以上,树干边材断面积与侧枝基部断面积总和呈线性关系,胸高之下线性关系不存在。建立不同年龄小钻杨边材与所支持叶量的树体管道模型,同时测得胸径（
D
1.3
）与心材直径（
D
x
）间的关系为
D
x
=0.522 exp（0.169 8
D
1.3
）,r=0.984 8。
2006 Vol. 4 (5): 92-98 [
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党福江；戈素芬；郑娟
DQSY型模拟降雨装置研制通报
在分析、借鉴国内外研制经验的基础上,研制单喷头曲面设计、双层喷射变雨强弹簧调节的野外模拟降雨喷头,实现了以单喷头替代多喷头组合式模拟降雨装置,并达到同样模拟降雨效果。由于喷头采用曲面设计,确保喷射水舌有规律地变化;模拟雨滴动能接近于天然降雨动能;模拟降雨过程均匀;喷射面积稳定。实测证明:雨滴中数直径为0.574.26mm,降雨均匀系数≥0.8（±0.05）,降雨面积为150 m
2
,模拟降雨强度为30～240 mm/h。
2006 Vol. 4 (5): 99-102 [
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103
姜德文
论资源环境保护与水土保持方案审批
科学发展观是我们统领发展的指导思想。国家提出加快建设资源节约型社会和环境友好型社会的目标,开发建设项目水土保持方案的审批应成为转变经济增长方式、实现社会转型的重要手段。在新形势和新的历史发展时期,应根据国家“十一五”规划纲要确定的产业发展政策、区域主体功能定位,从注重单个项目水土流失防治技术的战术层面向注重流域或区域的资源环境保护的战略层面转变,针对不同情况给予审批、暂缓审批或不予审批,发挥水土保持调节经济发展的作用。水行政主管部门要加强水土保持方案的技术评估机构建设,强化水土保持监测工作,为国家掌握水土资源、生态环境、水土流失动态变化,调整经济发展政策,提供技术支撑和科学依据。
2006 Vol. 4 (5): 103-106 [
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张凯；罗宁；许晓静；徐小牛
安徽大别山区退耕还林工程可持续发展模式
对安徽大别山区生态环境特点、退耕还林的规模以及可持续经营模式等进行了分析。结果表明:安徽大别山区是个极其重要的水源涵养、水土保持功能区,适度退耕还林有利于保障7大水库和淠史杭灌区发挥长期效益、促进社会经济可持续发展;库区可适当扩大退耕还林规模,而在非库区,因人口稠密不应追求退耕还林规模;退耕还林工程的实施应注重模式选择和农民增收,实现大别山区社会经济可持续发展。
2006 Vol. 4 (5): 107-111 [
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112
杨爱民；王浩；潘玉娟
水土保持的水环境质量效应研究进展
随着点源污染逐步得到有效的控制,非点源污染对经济社会可持续发展的危害更加突显。根据水土流失与非点源污染的联动关系,界定了水土保持水环境质量效应的概念;将国内外与水土保持和水土流失有关的非点源污染研究归纳为3个方面:污染物运移的影响因子与机制分析、非点源污染模型的研发和非点源污染控制措施研究。对其研究进展分别进行了介绍和评述,并展望了发展趋势。
2006 Vol. 4 (5): 112-118 [
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1571
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