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 6期
刊出日期 2011-12-31
1
刘革非, 于澎涛, 王彦辉, 屠新武, 熊伟, 徐丽宏
黄土高原泾河流域1960-2000年的年输沙量时空变化
为制订合理有效的水土流失治理政策，需定量了解流域的泥沙输移总量及其时空变化。以黄土高原多泥沙的典型流域泾河为例，按有连续水文观测数据的11个水文站的控制范围，把流域划分为11个河段，统计分析1960—2000年间的年均输沙量和输沙模数在不同年代的变化和空间上的差异。结果表明：1）20世纪60年代泾河流域年均输沙量为3.0249亿t/a，年均输沙模数为6672t/(km
2
·a)；输沙等级为强度，但空间分布不均匀，其中输沙等级为极强度和强度的河段面积占流域面积的72.6%，其年均输沙量占流域总量的86.0%；输沙等级为中度和轻度的河段面积占流域面积的27.4%，其年均输沙量占流域的14.0%。2）20世纪70年代以来，泾河流域年均输沙量开始减少，90年代已减至2.6578亿t/a，较60年代下降了12.1%，减沙主要发生在输沙等级为极强度的河段，其减沙量占流域总减沙量的93.5%，尤其以降水较高、植被较好的西部地区为主要贡献区，而其他输沙等级河段的年输沙量基本保持不变。因此，在侵蚀性暴雨增加的气候变化背景下，植被稀疏、抵抗暴雨侵蚀能力差的半干旱地区应列为水土保持重点地区。
2011 Vol. 9 (6): 1-7 [
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李君兰, 蔡强国, 孙莉英, 陈俊杰
降雨强度、坡度及坡长对细沟侵蚀的交互效应分析
为了对细沟侵蚀影像因素的交互效应分析方法进行探索，通过2个降雨强度（1.5和2mm/min）、4个坡度（10°、15°、20°、25°）和2个模拟坡长（5、10m）进行室内模拟降雨试验，采用回归分析的方法来探讨降雨强度、坡度及坡长对坡面产流、产沙及水流速度是否存在交互效应。结果显示：1）以单宽产流速率作为试验中坡面产流的表征指标，对其有显著影响的是降雨强度、坡度的主效应，以及坡长坡度的交互效应；2）含沙量是由降雨强度及坡度共同作用的结果；3）细沟间片流流速主要受降雨强度、坡度、距坡顶距离主效应的促进影响，无交互效应存在，而细沟间水流的变化中不仅有3因素的正向主效应影响，而且坡度与距离的交互效应也对其影响显著，但此交互效应表现为负。
2011 Vol. 9 (6): 8-13 [
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14
李宏伟, 王文龙, 车小力, 郭军权
非恒定流对浅沟侵蚀产沙及水动力参数的影响
浅沟侵蚀是黄土高原独特的侵蚀类型，在坡面侵蚀中占有重要的地位。关于浅沟侵蚀的研究，以往多采用恒定流量进行冲刷试验，而在实际中流量是变化的，有关非恒定流的浅沟侵蚀实验尚未见报道。采用野外放水冲刷试验，定量分析10～15、15～20、20～25L/min 3个非恒定流的放水流量级和10、15、20L/min 3个恒定流量的放水流量级对14°坡耕地坡面浅沟侵蚀产沙及其水动力参数的影响。结果表明：恒定流量级的流速、雷诺数、弗劳德数、剪切力、水流功率和径流含沙量分别较变流量后的非恒定流小6.64%～13.44%、2.73%～8.26%、6.15%～49.59%、0.27%～10.27%、4.27%～15.77%和2.02%～19.36%；恒定流的阻力系数则较与其相对应的非恒定流增大23.45%～43.41%。
2011 Vol. 9 (6): 14-21 [
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22
郭索彦, 李智广, 赵辉
我国水土保持监测制度体系建设现状与任务
建立和健全监测制度，是水土保持监测工作的主要内容和重要保障，对规范水土保持监测行为、实现水土保持监测全过程管理的制度化和科学化具有十分重要的意义。经过20年的努力，已初步建立了由法律法规、规范性文件和技术标准构成的水土保持监测制度体系。其中，法律法规主要包括《中华人民共和国水土保持法》及其实施条例、部门规章和地方性法规等，规范性文件主要包括综合管理、监测网络和信息系统建设与管理、动态监测管理、水土流失灾害事件调查管理、监测数据管理等5类管理制度，技术标准体系中包括已颁布的15项和正在制订与拟编的15项技术规程或规范。
2011 Vol. 9 (6): 22-26 [
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王治国, 李世锋, 陈宗伟
生产建设项目水土保持设计理念与原则
生产建设项目水土保持设计理念是水土保持设计的主导思想，也是主体工程设计思想的重要组成部分。在对近10年来我国不同工程类型生产建设项目独具特色的水土保持设计方案及其实施后效果调研的基础上，总结提出水土保持设计理念的内涵与外延，指出水土保持设计理念核心是最大限度地保护生态、控制扰动范围、减少植被破坏和水土流失、快速有效修复生态系统，并在更高层次上达到工程、生态、景观的协调，达到人与工程、人与自然和谐。在这一设计理念的指导下，提出生产建设项目设计的5项基本原则：1）落实责任，明确目标；2）预防为主，保护优先；3）综合治理，因地制宜；4）综合利用，经济合理；5）生态优先，景观协调。
2011 Vol. 9 (6): 27-31 [
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32
赵婷, 谢永生, 江青龙, 张怀, 周伟
京津水源区传统水土流失治理措施及水沙环境效应分析
针对京津水源区传统水土流失治理指导思想和治理模式只注重治理区生态经济效益，忽视减沙同时大量减水加剧上下游用水矛盾的问题，以承德市丰宁县达袋沟小流域不同治理措施定位试验结果，结合典型治理区坡面措施调查，重点研究坡面治理措施的水沙环境效应。结果表明：坡耕地与人工草地的土壤侵蚀模数大大超过北方土石山区的容许土壤流失量；天然草地较乔木林和灌木林具有较高的年径流量和径流系数；传统鱼鳞坑整地造林和鱼鳞坑加竹节壕整地造林措施拦沙、减流效应显著；中度、轻度退化天然草地封育措施下阴坡、阳坡植被覆盖率年均可提高1.63%和1.08%；在水源区传统鱼鳞坑整地造林和鱼鳞坑加竹节壕整地造林措施应限制在局部水土流失严重区域，并应适度降低整地标准；大面积中度、轻度退化的天然草地可采用封育措施，既可实现有效拦沙、恢复植被，又可增加坡面径流。
2011 Vol. 9 (6): 32-37 [
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38
王纪杰, 程训强, 尹忠东
川中丘陵区小流域综合治理措施及效益分析
为了探讨川中丘陵区小流域综合治理模式，采用农耕、生态、工程措施相结合的方法对川中丘陵区9市(州)所辖的37个县(市、区)212条小流域综合治理5年后的情况进行调查分析，结果表明：1）土地利用结构的调整使25°以上坡耕地面积减少49.28倍，人均基本农田面积增加0.21倍，农业总产值和人均纯收入分别提高37.91%和25.92%，泥沙拦蓄量提高5.41倍，径流拦截能力提高2.19倍；2）生态工程措施使林业总产值增幅达到138.13%，水利水土保持工程提高了农田水分利用效率及保护机制，治理后，泥沙拦蓄能力提高近5倍，径流拦蓄能力提高近3倍；3）社会效益成果显著，以粮食消费为标准的环境人口容量提高5.97%，以价值消费为标准的环境人口容量提高37.97%。说明川中小流域的综合治理工作卓有成效，这离不开当地农民的支持和配合，其中农耕措施所带来的经济效益最明显，可作为流域综合治理的切入点。
2011 Vol. 9 (6): 38-42 [
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闫东锋, 杨喜田
豫南山区典型林地土壤入渗特征及影响因素分析
为弄清典型林地不同发育阶段表层土壤入渗性能差异规律及其影响因素，通过在豫南山区开展野外调查与室内分析，模拟和分析土壤入渗过程及特征，研究土壤理化性质、地表根系结构对土壤渗透能力的影响。结果表明：1）各个林地类型土层厚度0～10cm层的土壤渗透能力均高于10～20cm层；初渗率、稳渗率、前30min入渗量在各土层深度中均表现相同的趋势，即30a马尾松针叶林>30a麻栎阔叶林>30a麻栎+马尾松混交林>荆条灌丛>20a麻栎阔叶林>20a麻栎+马尾松混交>20a马尾松针叶林；20a、30a林分中，平均稳渗率最高的林分类型分别是麻栎阔叶林和马尾松针叶林，分别为3.140和4.256mm/min。2）土壤渗透特性指标均与土壤有机质质量分数、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、根体积密度、根表面积密度存在显著的相关关系（
P
<0.05）；对土壤渗透能力影响最大的土壤理化性质指标和根系结构指标分别是非毛管孔隙度和根表面积密度，典型相关负荷量分别达到0.559和0.773。
2011 Vol. 9 (6): 43-50 [
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51
程杰, 呼天明, 程积民
黄土高原铁杆蒿群落分布格局对气候的响应
于2000-2009年采用野外调查与定位监测相结合的方法，研究黄土高原森林草原、典型草原和荒漠草原地带铁杆蒿群落分布和生长区域范围对气候变化的响应。结果表明：受温度等影响，铁杆蒿群落的适宜生长范围由东南向西北呈明显的地带性分布，即森林草原＞典型草原＞荒漠草原地带，群落密度分布格局分别为12.6、8.8和4.6株/m
2
，生殖枝数量分别为19、14和3株/丛；受降水梯度等影响，铁杆蒿群落的水平分布范围已由森林草原地带的建群种或优势种扩展到典型草原地带，并从伴生种上升为优势种，在荒漠草原地带的沟谷及沙丘周围常呈偶见种出现，并从年降雨量500～750mm的适宜区扩大到降雨量200mm范围的干旱区，铁杆蒿群落分布的海拔高度已由1900m扩展到2200m范围；在全球气候变暖背景下，典型指示植物——铁杆蒿群落受区域水热环境的影响，生态幅逐渐扩大，成为森林草原和典型草原稳定的地带性植被类型。
2011 Vol. 9 (6): 51-56 [
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雷泳南, 张晓萍, 张建军, 刘二佳, 张庆印, 陈妮
自动基流分割法在黄土高原水蚀风蚀交错区典型流域适用性分析
黄土高原水蚀风蚀交错区生态环境脆弱，河川基流量的多少及其变化对维持该区生态系统健康具有重要意义。利用黄土高原水蚀风蚀交错区窟野河流域多年实测径流资料，研究国内外常用的滑动最小值法、HYSEP法和数字滤波法3类共8种自动基流分割方法在该研究区的适用性。结果表明：1）8种方法所得年均基流指数差异较大，最大为0.6515，最小为0.3305，而滤波法中的F2（Chapman-Maxwell法）和F4（Eckhardt法）法估算的结果最为稳定可靠，均值分别为0.3868和0.3305，标准差分别为0.0428和0.0461；2）F2和F4法分割的基流过程线与实际更吻合，2种方法估算的年基流量与实际观测值的验证效果最好，Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.691和0.718，平均相对误差分别为9.83%和5.05%，F2和F4法估算的基流结果均能客观稳定地反映该研究区的基流状况，适合于该研究区进行基流分析；3）从F2和F4 2种方法估算值的平均值来看，窟野河流域基流量近50年来呈现减少趋势，其减少量占总径流减少量的41%。
2011 Vol. 9 (6): 57-64 [
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65
何圣嘉, 谢锦升, 杨智杰, 尹云锋, 李德成, 杨玉盛
南方红壤丘陵区马尾松林下水土流失现状、成因及防治
马尾松林下水土流失已经成为南方红壤丘陵区水土流失治理一个亟待解决的问题。在分析南方红壤丘陵区马尾松林下水土流失现状及特点的基础上，从马尾松林下植被状况、人为干扰、地形、降雨侵蚀力、土壤性状等方面综合探讨了马尾松林下水土流失的成因。认为：林下植被匮乏是造成马尾松林下水土流失最主要和最直接的原因；掠夺性人为干扰是造成马尾松林下水土流失的根本原因；破碎的地形、较高的降雨侵蚀力和土壤可蚀性则为林下水土流失的发生提供了有利条件。同时总结了诸如微地形改造、林下补植、封禁保护等马尾松林下水土流失治理的成功经验，以期为今后马尾松林下水土流失治理提供参考。
2011 Vol. 9 (6): 65-70 [
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王友胜, 刘霞, 姚孝友, 邢先双, 张振国, 张光灿, 李欢, 单桂梅
沂蒙山区土地利用格局变化与经济社会发展的典范对应分析
为明确沂蒙山区土地利用变化的驱动因素，改善区域人地关系，运用约束性排序分析方法，对沂蒙山区26个县（市、区）的土地利用在经济社会发展约束条件下的格局变化进行典范对应分析。结果表明：1997—2007年10年来，沂蒙山区土地利用格局变化存在明显的区域分异现象，经济社会的发展和人口的增加是沂蒙山区土地利用格局变化的主要驱动力；罗庄区、日照市辖区和枣庄市中区等县（市、区）以建设用地的快速增加为主要特征，区域经济发展水平对其土地利用变化驱动作用明显；沂源县、五莲县和莒南县等县（市、区）以耕地的萎缩和林地的扩展为主要特征，农产业的开发对于区域土地利用格局变化具有较强的驱动作用；蒙阴县、宁阳县等县（市、区）以未利用土地、草地的减少和水域的增加为主要特征，人口的增加驱动土地利用格局变化的贡献较大。
2011 Vol. 9 (6): 71-78 [
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杨文姬, 孙中峰, 乔锋, 王愿昌
对华北地区500kV输变电工程水土保持的认识与建议
为了研究输变电工程建设过程中扰动土地面积分布特点，得出水土流失防治重点，为输变电工程水土流失防治工作提供技术支撑，以华北地区29项500kV输变电工程为研究对象，统计分析变电站防治分区和输电线路防治分区不同地貌类型条件下各防治分区扰动土地面积空间分布特点和成因，并确定水土流失防治重点；通过分析植被恢复、铺设土工布和水泥灌浆桩基础等水土保持实用技术在不同地貌类型条件下防治水土流失和节约水土保持投资方面的实施效果，提出华北地区输变电工程水土流失防护重点部位与措施建议。
2011 Vol. 9 (6): 79-82 [
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吴攀, 谢良胜
论黔西北麻窝山岩溶盆地土壤堆积记录——兼答张信宝先生
针对张信宝先生用
137
Cs断代法计算黔西北麻窝山岩溶盆地土壤沉积速率，以及对谢良胜等研究成果提出的质疑，笔者从黔西北麻窝山岩溶盆地环境现状、环境演变、土壤堆积、
137
Cs活度等方面进行论述。认为：易地堆积土壤来源的不确定性导致土壤层中
137
Cs来源复杂，不能根据其峰值确定沉积年代，但可以作为定性判定土壤侵蚀强度的依据；在资料匮乏和无测站数据时，沉积量测量法是盆地型喀斯特山区土壤侵蚀计算的有效方法；麻窝山特殊的环境地质条件为喀斯特石漠化系统研究提供理想场所。
2011 Vol. 9 (6): 83-87 [
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杨永辉, 武继承, 韩庆元, 何方, 韩伟锋, 杨先明
保水剂对土壤孔隙影响的定量分析
为探明保水剂不同用量对施入土层土壤孔隙特征及其分布的影响，采用CT扫描法研究盆栽试验条件下小麦收获时的土壤孔隙特征。结果表明：1）施用保水剂均提高了土壤剖面不同土层的土壤孔隙数目、孔隙度和孔隙成圆率。2）随保水剂用量的增加，各土层平均总孔隙数、总孔隙度及成圆率提高；但保水剂用量过高，其总孔隙数增加不明显，总孔隙度和孔隙成圆率降低，但仍高于对照（CK）。3）最终的小麦生物量和籽粒产量表现为54mg/kg>81mg/kg>27mg/kg>CK。因此，施用保水剂改善了土壤孔隙特征，促进了小麦的生长和产量的提高。各处理中以54mg/kg保水剂用量对于小麦生物量及产量的提高最为显著，分别较对照提高13.1%和22.2%。
2011 Vol. 9 (6): 88-93 [
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张永涛, 陈志成, 王志伟, 陈凯, 杨吉华
泰山罗汉崖林场林下植被物种组成及生物多样性
通过对泰山罗汉崖林场9种人工林林下植被种类、盖度、密度的调查，采用丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数，研究9个人工森林群落林下植被的物种组成和生物多样性。结果表明：1)草本层相对灌木层较为发达，草本植物的物种以禾本科的植物为最多，其次为菊科，人工林林下植被的物种丰富度主要受草本层丰富度的影响；2) 9种人工林在秋季以黄连木+刺槐混交林下植被物种丰富度指数最小,刺槐林下植被物种丰富度最大，Shannon-Wiener指数最大的是黑松纯林，最小的是侧柏纯林，Simpson指数最大的是黄连木纯林，最小的是侧柏纯林。
2011 Vol. 9 (6): 94-98 [
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耿广坡, 高鹏, 吕圣桥, 张杰
鲁中南山区马蹄峪小流域土壤有机质和全氮空间分布特征
以鲁中南山区马蹄峪小流域土壤为对象，综合考虑土地利用和采样点的代表性及可操作性，采集表层（0～20cm）土壤样品97个，利用回归克里格方法和“3S”技术，分析小流域土壤有机质和全氮的空间分布特征。结果表明：1）马蹄峪小流域表层土壤有机质和全氮质量分数平均值分别为20.45和1.18g/kg，变异系数分别为27.68%和27.97%，土壤有机质和全氮与环境因子中的高程、坡度、坡向及归一化植被指数相关性较高，而高程及坡向余弦值是回归预测模型所选因子中最优的，从对预测准确性分析来看，回归克里格插值预测结果精度优于普通克里格插值预测结果；2）半方差函数模型中，土壤有机质和全氮质量分数回归值的空间自相关性很强，基台效应值分别为7.3%和17.50%，而土壤有机质和全氮质量分数残差值的空间自相关性为中等，基台效应值分别为33.93%和25.58%；3）土壤有机质和全氮质量分数在空间分布图中均呈现从东南向西北方向逐渐降低的趋势，土壤有机质质量分数在不同土地利用方式下表现为麻栎林地＞黑松林地＞蔬菜地＞玉米地＞板栗林地＞荒草地的格局，而全氮质量分数则表现出麻栎林地＞蔬菜地＞黑松林地＞玉米地＞板栗林地＞荒草地的格局，土壤有机质和全氮质量分数在不同高程下整体呈现高程越高，土壤有机质和全氮质量分数越大的趋势，土壤有机质和全氮质量分数在不同坡向下由高到低则均呈现阴坡＞半阳坡＞阳坡的格局。
2011 Vol. 9 (6): 99-105 [
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106
肖胜生, 郑海金, 杨洁, 董云社, 陈晓安, 宋月军
土壤侵蚀/水土保持与气候变化的耦合关系
通过综述土壤侵蚀对碳循环的影响、全球气候变化对土壤侵蚀的影响以及水土保持植被恢复对碳循环与土壤碳素积累的影响，研究土壤侵蚀/水土保持与气候变化的耦合关系。结果表明：因侵蚀造成的土壤碳素损失是巨大的，但土壤侵蚀是碳源还是碳汇过程依然存在争议，焦点集中于因侵蚀造成土壤团聚体解体，暴露在空气中的土壤有机碳的矿化速率的大小；随着全球气温升高以及降雨格局的变化，全球土壤侵蚀强度和范围都在不断增加，但土壤侵蚀对全球气候变化的响应程度依然值得深入研究；水土保持生态恢复主要通过改变下垫面性质来改变土壤有机碳含量、影响土壤CO
2
释放并促进土壤碳素积累，对抑制大气CO
2
浓度升高能产生积极影响。尽管土壤侵蚀/水土保持与气候变化的耦合关系方面的研究已取得重大进展，但仍有待于在土壤侵蚀过程中碳素变化模型、土壤侵蚀过程中氮素迁移转化特征以及侵蚀劣地生态恢复过程中土壤碳素积累机制等方面加强研究。
2011 Vol. 9 (6): 106-113 [
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114
李贵圆, 范昊明
冻融作用对农田磷素转化迁移影响研究进展
冻融作用引起水土流失，造成磷分等无机污染物流到下游江河湖泊等水体，引起非点源污染，造成土壤肥力下降、生态环境恶化等问题。首先从农田土壤磷分、植物体内磷分以及微生物生物量磷3方面介绍冻融作用对磷分转化迁移的影响；然后对冻融作用磷流失的防治提出增施有机肥、合理密植、恢复并改良植被、封育、退耕还林(草)等建议；最后，提出我国未来冻融作用对磷分转化迁移研究在土壤磷分水平、垂直方向上迁移转化机制，植物体内磷分迁移转化机制，微生物生物量磷迁移转化机制，以及冻融过程磷分流失模型方面提出研究展望。
2011 Vol. 9 (6): 114-120 [
摘要
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