中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2011年 9卷 4期
刊出日期 2011-08-31
1
陈安强, 张丹, 范建容, 刘刚才
元谋干热河谷区沟蚀发育阶段与崩塌类型的关系
元谋干热河谷区沟蚀崩塌发育充分，沟蚀的发育与崩塌的发生相互依存，相互促进。通过对元谋干热河谷沟蚀发育阶段和崩塌类型的全面调查和采样分析，研究沟蚀发育与崩塌类型的关系。结果表明：研究区沟蚀发育一般分为浅沟、切沟、冲沟和残丘夷平谷4个阶段；一般情况下，浅沟阶段不发生崩塌，切沟阶段沟头的坠落式崩塌促进沟头的前进，冲沟阶段沟壁的滑移式崩塌促进沟岸的扩张，残丘夷平谷阶段土柱下部土体剥落，为倾倒式崩塌创造条件，土柱的倒塌使冲沟逐渐被填平，形成夷平谷。通过对影响沟蚀发育和崩塌发生的因素进行分析，表明在元谋组地层上，砂土和黏土由粗向上变细的渐变式正向沉积旋回，特殊的土体构型以及干热干湿分明的气候特征，是沟蚀发育和不同类型崩塌发生的根本原因。
2011 Vol. 9 (4): 1-6 [
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李柏, 高甲荣, 胡封兵, 崔强, 杨麒麟, 王越
北京王虎沟泥石流堆积物粒度参数分析
通过野外实地调查与室内实验相结合的方法，对王虎沟泥石流堆积物的粒度组成进行研究分析，采用平均粒径、分选系数、偏度、峰度等粒度参数分析了北京王虎沟堆积物特征。研究表明：颗粒平均粒径在上、中和下游表现为大—小—大，整个流域颗粒的分选均较差，上游和中游堆积区颗粒粒径偏度比下游更趋于对称；上中下游峰度值表现为大—小—大。通过对当地泥石流堆积物颗粒参数的分析，得出：此流域如遇暴雨极易发生泥石流灾害，会对当地人民群众的生产生活带来重要影响。
2011 Vol. 9 (4): 7-10 [
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11
向万丽, 戴全厚, 邓伊晗, 董亚辉
石漠化地区小流域生态系统健康定量评价
以石漠化地区竹林河小流域为例，从资源环境、社会经济人文和生态综合功能3方面，选择15个因素作为评价指标因子，建立该流域的生态系统评价指标体系。以精度较高的标准差系数法确定指标权重，运用灰色关联度分析方法建立流域生态系统综合评价模型，对其生态系统健康状况进行定量评价。结果表明，该环境系统健康状况相对稳定，健康指数呈逐年上升趋势，由2000年的0.3415增大到2008年最优状态，结果达到了1。
2011 Vol. 9 (4): 11-15 [
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张荣华, 刘霞, 李欢, 姚孝友, 王友胜, 张光灿
桐柏大别山区土地利用时空变化图谱分析
运用地学信息图谱理论方法，基于地理信息系统时空分析模型，以桐柏大别山区20a土地利用3期（1987、1997、2007）空间数据为基础，通过建立桐柏大别山区土地利用变化图谱和涨落势图谱，分析该区域土地利用变化的时空特征，预测未来土地利用变化的趋势。结果表明：1）1987—2007年，研究区土地利用发生了很大变化，耕地面积持续性减少，林地和建设用地面积持续性增加，草地和未利用地面积先增加后减少，水域面积先减少后增加；2）空间格局上，耕地与林地相互转化遍布整个研究区域，耕地和林地转为建设用地主要分布在各县市周边地区，水域转为耕地和林地主要位于水域与其他用地交接地带；3）涨落势图谱中，林地涨势最明显，增加了5904.06km
2
，占新增图谱单元61.31%，主要来源于耕地和水域转出，耕地落势最明显，减少了6394.71km
2
，占萎缩图谱单元66.41%，主要转为林地和建设用地；4）未来10年，桐柏大别山区土地利用类型仍将以耕地、林地为主。
2011 Vol. 9 (4): 16-22 [
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23
代富强, 刘刚才
紫色土丘陵区典型水土保持措施的适宜性评价
为科学合理选择适宜的水土保持措施，利用特尔斐（Delphi）法和模糊数学原理，对紫色土丘陵区典型水土保持措施进行区域适宜性评价。以问卷调查为基础进行评价指标的筛选，从“求供”和“产望”2个角度建立2套评价指标体系。根据评价指标与水土保持措施适宜性之间的关系选择单项指标评价模型，采用特尔斐法确定各评价指标的权重，最后结合加权求和与几何平均方法对水土保持措施适宜性进行综合评价，并以四川省遂宁市群力村为例进行实证研究。结果表明：研究专家注重措施的水土保持效益和自然环境效益，当地农民则看重措施实施后的社会经济效益；在群力村较为普遍的4种水土保持措施中，退耕还草最为适宜，其次为退耕还林，等高耕作和梯田的适宜性相对较小，与实际推广情况一致；梯田和等高耕作的适宜性较低主要受到农村劳动力数量、农民投资能力和措施社会经济效益的限制。
2011 Vol. 9 (4): 23-30 [
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31
胡建忠
砒砂岩区种植沙棘后景观格局变化预测
沙棘是砒砂岩区沟谷部位常用的一种生态恢复树种。通过运用马尔科夫模型，对种植沙棘后砒砂岩区景观格局变化趋势的分析，预测沙棘等各类景观要素的发展规模，以为科学指导类似沙棘生态工程的建设项目提供相关依据。为探索种植沙棘对景观系统的影响，将沙棘单独分出来作为一种景观类型，与其他常规景观类型一起进行景观格局分析。结果表明：在砒砂岩区，沙棘生态工程建设是对区域景观生态格局变化影响最大的因素；预测确定的砒砂岩区沙棘种植面积的最大比例为10.21%，乔木林地面积比例预测值在10%以下，林地面积过大将会造成土壤干层下移，最终可能导致大片林分死亡现象出现；稀疏植被地的面积稳定比例为32.25%，在干旱少雨的砒砂岩区，较高的稀疏植被比例，是适应当地环境条件的最佳选择。
2011 Vol. 9 (4): 31-35 [
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36
杨学民, 秦飞, 马占元, 刘景元
徐州石灰岩山地风景林营建的主要技术
石灰岩山地是一类具有特殊生态特征的立地类型。徐州地区石灰岩荒山生态风景林建设在全国具有较高的影响。通过系统地总结徐州地区石灰岩山地风景林营建的规划设计，立地分类与造林整地，树种配置与栽植以及主要森林植被类型——侧柏林分的生长、自然演替、森林抚育和人工促进侧柏林演替的主要技术，为同类地区山地风景林营建提供参考。
2011 Vol. 9 (4): 36-40 [
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41
张志萍, 陈智汉, 王志雄
黄土高塬沟壑区典型流域水土流失监测发展历程及对策
通过对甘肃省庆阳市境内的南小河沟小流域和砚瓦川中流域历史时期水土流失观测内容和观测方法的系统总结，综合介绍研究流域实施水土流失监测和应用研究等方面取得的主要成果。同时，分析研究流域在水土流失监测站（网）建设、现有观测仪器设备性能及已获资料系列完整性等方面存在的问题，并提出对策，对建立“数字流域”型水土保持监测资料共享平台具有参考价值。
2011 Vol. 9 (4): 41-45 [
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46
刘志刚
坡改梯对我国经济可持续发展的影响和对策
坡耕地是丘陵山区群众赖以生存发展的生产用地，是在落后的生产条件下人口与资源矛盾冲突中出现的产物。由于不合理开发利用乃至超强度掠夺式开垦,已使其成为水土流失的主要策源地。若不采取必要的应对措施，不仅会加剧当地的贫困程度，而且制约经济社会的可持续发展。在调查了解全国各地坡耕地现状和坡耕地治理状况的基础上，分析坡改梯工程在丘陵山区水土保持生态环境建设及农业经济发展中的地位与作用,并提出加强坡耕地利用问题研究和加大投入力度的建议,以期加快全国坡耕地综合治理步伐，促进我国经济的可持续发展。
2011 Vol. 9 (4): 46-49 [
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50
赵辉, 王则一, 齐实, 王秀茹, 高甲荣, 杨海龙
“水土保持规划与设计”课程实践环节设计
针对原“水土保持规划”课程教学中存在的问题，提出的新“水土保持规划与设计”课程是根据我国目前生产实际的需求，在原“水土保持规划”课程基础上整合形成的一门实践性很强的水土保持与荒漠化防治专业骨干课程。新“水土保持规划与设计”教学实践环节体系设计了“规划整体”和“典型流域治理措施设计”2个方向共8个方面的具体内容，既可反映整体水土保持规划的要求，更好地完成教学大纲中规定的要求，又可使学生牢固地掌握规划编制的内容和深度，同时有助于提高课程教学质量和学生的实践能力。
2011 Vol. 9 (4): 50-54 [
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55
王颖, 高甲荣, 娄会品, 顾岚, 钱斌天
土壤生物工程中植物材料的应用——以昌平试验区为例
应用金丝柳、紫穗槐、毛柳植物材料对40m人工边坡进行生态修复性试验，调查与监测这3种植物材料的生长状况，并对其进行适宜性评价。结果表明：1)采用扦插措施，金丝柳的基径与毛柳的基径存在显著性差异，毛柳平均基径比金丝柳小33.3%,金丝柳的株高与紫穗槐的株高存在显著性差异，紫穗槐平均株高比金丝柳小33.3%。2)采用灌丛垫措施，紫穗槐的基径与金丝柳的基径存在显著性差异，金丝柳比紫穗槐的平均基径小18.2%，株高的生长情况3种植物无明显差异。在扦插和灌丛垫措施下，金丝柳、毛柳表现出良好的适应性，而紫穗槐适用于灌丛垫措施。
2011 Vol. 9 (4): 55-59 [
摘要
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60
夏静芳, 王玉杰, 殷丽强, 范军波, 刘敏
榆林市风沙区水土保持植物配置模式初探
榆林市风沙区是我国西北黄土高原地区水土流失最为严重的地区之一，合理配置水土保持植物措施，可有效降低风沙危害、减少入黄泥沙、改善生态环境。根据该区立地条件类型的划分，以小叶杨、沙柳、沙棘、柠条、爬地柏等乔灌木为主，提出4种水土保持植物配置模式：1）对于平缓沙丘及丘间低地，采用迎风坡前方下部种植灌木或每隔1个沙丘进行乔灌混交的种植模式；2）对盖沙土梁峁坡及沟坡，采用在沟坡配置灌木纯林，梁峁坡为乔灌混交的模式；3）沟谷地川滩地地势平坦，坡度较小，以农田防护林带建设为主；4）盐碱土河滩地主要选择耐盐渍的树种和草种，与河水主流方向成30°～45°交角栽植林带，采取行间混交或带状混交。这些水土保持植物配置模式可为同类地区的水土保持植被建设提供借鉴。
2011 Vol. 9 (4): 60-65 [
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66
王萍花, 陈丽华, 王学顺, 周朔, 冀晓东, 赵红华
油松单根抗拉试验数据的降噪分析
林木单根抗拉试验数据经常受到试验环境背景、仪器随机误差、人为操作等各类噪声污染，对根系抗拉力学特性的分析结果影响很大。为了提高根系抗拉力学特性的分析精度，需要对试验数据进行预处理。尽管小波降噪理论日渐成熟，但其在林业根系固土机制研究方面的应用并未得到推广。应用小波变换对油松250标距的单根抗拉试验数据进行降噪研究，分别采用到的降噪研究方法有：3～31点平滑法、非线性小波硬阈值（Hard）法、固定阈值（Fixed）法、最大最小阈值(Mini-max)法及Rig. Sure阈值(sure)法。结果表明：各种窗口宽度的平滑法中，9点平滑法被证明降噪效果更为显著；而基于小波变换的Rig. Sure阈值法能够更为有效地降低试验数据中的噪声信号，保留有效信息，提高试验数据的质量及分析能力。
2011 Vol. 9 (4): 66-71 [
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72
曲卫东, 陈云明, 王琳琳, 张飞, 张学伍
黄土丘陵区柠条人工林土壤有机碳动态及其影响因子
以黄土丘陵区柠条人工林为研究对象，采用野外调查与室内分析相结合的方法，探讨柠条生长过程中土壤有机碳储量的变化规律。结果表明：1)土壤有机碳主要分布在0～20cm土层，占0～50cm土层总储量的49%～63%；2)相对于对照地，柠条林地土壤有机碳储量随柠条生长年限的增加先减小再升高最后趋于稳定，10、26、40、50a柠条林地土壤总有机碳储量分别为1.555、3.236、2.775、2.444kg/m
2
，26a林地土壤有机碳储量最高，随林龄增大其变化趋于稳定；3)相关性分析结果表明，土壤有机碳质量分数与土壤密度之间呈显著负相关关系，各林地土壤密度随柠条生长年限的增加而减小，说明柠条可以通过改变土壤性质间接增加土壤总有机碳储量，土壤有机碳质量分数与根系生物量、土壤全氮质量分数之间呈极显著正相关关系，说明柠条的根系生长和固氮特性有助于有机碳的积累。
2011 Vol. 9 (4): 72-77 [
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万玲玲, 董智, 李红丽, 刘振, 王丽英
沙柳方格沙障对土壤种子库的影响
以流动沙丘上设置7年的沙柳方格沙障为研究对象，对不同部位沙障内不同点位的土壤种子库进行研究。结果表明：沙障具有拦截植物种子和补充土壤种子库的作用，不同沙丘部位沙障内植物种组成与种子库密度不同，水平分布表现为迎风坡下部＞中上部＞中部＞顶部，背风坡密度为0，垂直分布则随土层深度的增加而明显减少；不同部位沙障内种子库的生物多样性指数均呈迎风坡中上部＞下部＞中部＞顶部的变化趋势，其土壤种子库种类组成中等相似，且相邻部位沙障内种子库组成的相似性较高，间隔部位的相似性系数较小；沙障内不同点位的种子库组成及密度分布不同，种子库密度的空间分布在沿风向方向（沙障西北角到东南角对角线上的A、B、C、D、E 5个点位）与垂直于风向方向(沙障障格内部北边中心F与南边中心G)的大小顺序为沙障西北角（A）＞距西北角1/4处（B）＞障格内部北边中点（F）＞沙障东南角（E）＞障格内部南边中点（G）＞距东南角1/4处（D）＞对角线的中点（C），且在障格内形成2个密度分布较大区和2个密度分布较小区；不同点位除Margalet丰富度指数外，其余指标均表现为障格内部南边中点（G）＞沙障西北角（A）＞距西北角1/4处（B）＞对角线中点（C）＞沙障东南角（E）＞距东南角1/4处（D）＞障格内部北边中点（F），各点位种子库组成的相似性系数变化较大。研究结果可为沙障条件下的植被恢复评价提供理论依据。
2011 Vol. 9 (4): 78-85 [
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86
陈桢, 赵勇, 吴明作, 王谦, 田向宇, 樊巍
不同林龄刺槐和栓皮栎群落土壤种子库研究
为揭示土壤种子库在植被恢复中的作用，以太行山低山丘陵区的刺槐和栓皮栎2种乔木群落为研究对象，研究不同林龄刺槐、栓皮栎群落土壤种子库的组成、多样性特征以及种子库物种与地上植被的关系。结果表明：1）各群落草本层的共有科为菊科和禾本科，且所占比例较大；刺槐(30a)群落地上物种的科数和种数最多，栓皮栎(20a)最少，物种科数和种数随生长年限的增加而提高；多年生草本是刺槐（10、20、30a）和栓皮栎（20、30、40a）6个群落的主要生活型，群落间相似性系数为0～1.0。2）芸香科和禾本科在各群落土壤种子库中占有较大比例；种子库密度随林龄的增加而提高。刺槐群落土壤种子库的多样性随林龄增加而升高，而栓皮栎则呈现降低的趋势。3）土壤种子库中植物的科数和物种数都低于地上，且与地上物种类型不尽相同；土壤种子库对地上植被更新和演替贡献不大。
2011 Vol. 9 (4): 86-93 [
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94
杨瑞, 肖卫平, 喻理飞
喀斯特区不同生境中云南鼠刺树干液流研究
以喀斯特区不同生境中云南鼠刺为研究对象，在“土壤—植物—大气”连续体中，利用热扩散式液流探针（TDP）测定方法，在树冠相似、决定树冠蒸腾的气候因子一致条件下，通过观测树干液流的变化，揭示喀斯特区不同生境中水分变化规律。对雨后连续3个晴天云南鼠刺树干液流进行观测研究，结果表明：1）在石面、石沟、土面3种不同生境中，树干液流速率日变化基本一致，呈不规则的峰形曲线，总体上呈昼高夜低的变化趋势，且日液流速率最大值出现在10:00—14:00之间。2）云南鼠刺树干液流变化因生境类型而不同，石面生境中树干液流速率差异最大、土面次之、石沟不明显，反映出了喀斯特区3种不同生境中水分异质程度的差异。3）在3种生境中平均树干液流速率表现为石面>石沟>土面，且随时间增长而提高，变异系数整体上呈增加趋势，反映出了3种生境中石面生境具有更强水分传导和提高水分效率能力，石沟其次，土面最弱。
2011 Vol. 9 (4): 94-97 [
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98
刘法, 杨海龙, 高甲荣, 崔强, 李柏
毛乌素沙地羊柴种群点格局分析
在宁夏盐池毛乌素沙地，分别在固定沙地和半固定沙地设立一块50m×50m典型样地，应用Ripley's K函数的双变量点格局分析方法，对飞播条件下羊柴种群的点格局进行研究。结果表明：羊柴种群的空间分布格局与植株大小及生境2种因素关系密切，随着羊柴植株形体的增大，其集聚强度加强；对于羊柴种群的空间关联性，随着2个大小级的形体大小差异减小，它们的空间正关联关系将加强；半固定沙地上的羊柴种群及其各大小级与固定沙地相比更趋向于集群分布，同时各大小级之间的空间正关联也更明显；移植羊柴时，应尽量将其栽种成集聚分布形式，以提高植被成活率。
2011 Vol. 9 (4): 98-103 [
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104
危锋, 郝明德
黄土旱塬长期施肥对小麦连作土壤养分和水分的影响
利用长期定位实验，在黄土高原旱地研究不同施肥下小麦连作22年后土壤养分及水分的变化状况，为合理利用水肥资源提供参考。在对照(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、单施有机肥(M)、氮磷化肥配施(NP)、氮磷化肥与有机肥配施(NPM)6个不同长期施肥处理中，测定耕层(0～20cm)土壤的基础养分和土壤剖面(0～300cm)含水量、储水量。结果表明：1) M比CK的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾质量分数分别增加55.44%、45.24%、29.63%、67.16%、186.96%和123.65%，NPM 配施比CK的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾质量分数分别增加65.67%、50.00%、40.74%、72.37%、324.58%和191.17%。2) NPM、M、P、CK、N和NP耕层含水量分别为18.19%、17.99%、17.66%、17.42%、16.96%和16.29%；NPM、M、NP土壤剖面含水量变化趋势相似。3) P、CK、N、NP、M和NPM处理，0～300cm土壤储水量分别为666.73、656.23、629.41、536.88、504.26和488.47mm，P处理土壤储水量比CK 增加1.60%，而N、NP、M、NPM土壤储水量比CK 分别减少4.09%、18.19%、23.16%、25.56%。因此，长期单施有机肥、有机肥与化肥配施能增加耕层土壤各养分和水分含量，而0～300cm土壤储水量却显著降低。
2011 Vol. 9 (4): 104-109 [
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110
吴济南, 王丽玲, 王惟帅, 杜慧玲
尿素与多效唑配施对苯磺隆胁迫下土壤酶活性的影响
通过盆栽试验，采用三因素完全随机设计，研究尿素、多效唑配施对苯磺隆胁迫下土壤脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性的影响。结果表明：不同浓度苯磺隆对土壤脲酶活性表现为抑制—激活作用，抑制和激活作用均随着苯磺隆浓度的增大而增强，第60d激活率是对照的2.83倍；低浓度苯磺隆对碱性磷酸酶表现为激活—抑制—激活作用，高浓度苯磺隆表现为抑制—激活作用，第60d极显著地高于对照，是对照的2.49倍；低浓度苯磺隆对蛋白酶活性表现为激活—抑制作用，高浓度苯磺隆表现为抑制—激活作用；尿素、多效唑（除B1N1处理对蛋白酶的影响外）配施可减弱苯磺隆对土壤脲酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性的抑制作用，大多数处理表现为抑制—激活作用，在处理结束时（第60d），脲酶和碱性磷酸酶仍极显著地高于对照。
2011 Vol. 9 (4): 110-116 [
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陈来红, 马万里
霍林河露天煤矿排土场植被恢复与重建技术探讨
以霍林河露天煤矿排土场的植被恢复实践为例，在实地考察与观测的基础上，对过去排土场复垦工程中的种植模式、植物种类选用和生长表现等方面的成就与不足进行总结分析，并结合国内外的复垦成果，提出一套场地整理、表土覆盖、排土场稳定和边坡护理、植物种类选择、种植模式，以及种植与管护等适合霍林河露天煤矿排土场的植被恢复与重建技术，可供草原地区露天煤矿的植被恢复与重建参考。
2011 Vol. 9 (4): 117-120 [
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