中国水土保持科学
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中国水土保持科学
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2013年 11卷 1期
刊出日期 2013-02-28
1
任改,张洪江,白芝兵
重庆四面山水源涵养林土壤抗冲性及影响因素
采用原状土冲刷水槽法对重庆四面山4种水源涵养林土壤的抗冲性进行试验研究，并探讨土壤抗冲性动态变化规律以及坡度、根系的影响。结果表明：楠竹林土壤抗冲性最大，其次为针阔混交林、针叶林，阔叶林最小，其抗冲刷系数分别为20.153、14.717、10.819和4.615L·min/g；林地土壤抗冲性A0层强于A层，并随水流冲刷时间的延长呈指数函数增大；在研究范围内，25°是林地土壤抗冲性的转折坡度；<3mm根系是四面山水源涵养林表层土壤根系的主要成分，林地A0层土壤抗冲性受<1mm、1～3mm、3～5mm根系根量及死生物量的影响，A层主要受3～5mm根系根量及其根长的影响。
2013 Vol. 11 (1): 1-7 [
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李林育, 王志杰, 焦菊英
紫色丘陵区侵蚀性降雨与降雨侵蚀力特征
降雨侵蚀力(R值)的空间分布反映了区域气候对土壤侵蚀的作用。利用四川盆地紫色丘陵区多年实测降雨资料，应用频率分析法，推求该地区侵蚀性降雨的一般雨量标准，揭示该地区侵蚀性降雨及其侵蚀特征，进而运用降雨侵蚀力日降雨量计算方法，分析紫色丘陵区降雨侵蚀力时空分布特征。结果表明：1) 紫色丘陵区顺坡休闲农耕地的侵蚀性降雨的一般雨量标准为11.3mm；2) 紫色丘陵区多年平均总降雨量中有60%以上属于侵蚀性降雨，侵蚀性降雨主要集中于5—9 月，其中7、8月年均侵蚀性降雨量和土壤侵蚀量最大，空间分布上表现为丘陵区边缘地区大于中部地区；3) 紫色丘陵区年均R值介于5000~6500MJ/(mm·hm2·h)之间，由丘陵区周边向中心逐渐减小，研究区北部的巴中、达县、阆中3站的年均降雨侵蚀力形成高值区，中部的遂宁站形成低值中心，北部大于南部，西部大于东部；4）紫色丘陵区R值主要由≥15mm 的降雨构成，占76.9%~82.1%，年内集中度较高，主要分布在汛期5—10月份，占年R值的89%以上；5）R值的年际变化较大，达到中等程度变异，不同地区的R值年际变化差异较大，但并未表现出明显的随时间变化的增减趋势。
2013 Vol. 11 (1): 8-16 [
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高海东, 李占斌, 李鹏, 贾莲莲, 庞国伟, 徐国策
流域侵蚀控制度的概念与计算方法——以王茂沟流域为例
文章将流域最小可能土壤侵蚀模数与实际土壤侵蚀模数的比值定义为流域侵蚀控制度，并以王茂沟流域为例说明计算方法。结果表明：王茂沟流域水土保持措施容量下的流域最小可能土壤侵蚀模数为2573t/(km2·a)；使用王茂沟流域2004年土地利用图，计算得出王茂沟流域实际土壤侵蚀模数为7413t/(km2·a)，王茂沟流域侵蚀控制度为0.35，造成王茂沟流域2004年流域侵蚀控制度较低的原因是王茂沟流域还存在一定数量的坡耕地以及林地面积较少。建议将流域侵蚀控制度作为评价流域水土保持现状的指标。
2013 Vol. 11 (1): 17-24 [
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王飞, 高建恩, 邵辉, 张通, 张元星, 许秀泉, 赵春红, 王宏杰
基于GIS的黄土高原生态系统服务价值对土地利用变化的响应及生态补偿
以黄土高原为研究对象,基于GIS 技术,采用土地利用转移矩阵、土地利用动态度方法,研究1985—2005 年黄土高原地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响以及相应的生态补偿标准。结果表明:1)1985—2005 年,黄土高原地区土地利用类型主要为草地和农地,占土地利用方式的75%以上,但农地面积总体在减少,林地面积在不断增加;2)聚落为最活跃的土地利用类型,聚落和湿地+ 水体呈扩张的发展趋势;3)土地利用变化引起区域生态环境效应,20 年间黄土高原地区生态系统服务总价值上涨约0.01%,其中森林增加最多,约为0.09%,农地的生态服务价值下降最多,约为-0.02%,而生态服务功能中,除了与农地和荒漠相关的废物处理和食物生产服务功能下降外,其他生态服务功能均表现为增加;4)根据黄土高原生态系统服务价值,确定该地区的生态补偿标准约为4 亿2 732 万元。
2013 Vol. 11 (1): 25-31 [
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32
董智，王丽琴，杨文斌，李红丽，李卫，张志鹏，丛日春
额济纳盆地戈壁沉积物粒度特征分析
通过野外实地调查取样与室内粒度测试，分析额济纳盆地戈壁地表及下层沉积物的粒度组成、平均粒径、分选系数、偏度、峰度等粒度参数特征。结果表明：1）除冲积洪积扇上部外，戈壁表层沉积物粒度组成以石块为主，而下层粒度组成则以砂粒为主，颗粒平均粒径表层多数较粗，以石、砾为主，下层沉积物平均粒径较表层具明显的细化趋势，从低山残丘至洪积扇下部，平均粒径由粗变细；2）戈壁不同层次沉积物颗粒的分选性较差或差，仅在低山残丘与湖泊边岸浅滩分选属于中等；3）表层沉积物偏度以正偏、极正偏占主导，占总数的76.93%，而下层颗粒物的偏度以负偏、极负偏为主，占总体的84.62%；4）表层沉积物粒度频率曲线以尖窄、很尖窄为主，占69.23%，其次为中等，占15.38%，而下层则以宽平、很宽平和中等为主，三者共占76.93%；5）戈壁沉积物的粒度特征整体上表现为粒径较粗、分选较差、正偏态、峰态尖窄的特点，综合反映了颗粒的沉积环境、地貌特征、侵蚀与堆积方式。研究结果可为戈壁类型划分提供参考。
2013 Vol. 11 (1): 32-38 [
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刘二佳，张晓萍，谢名礼
退耕背景下北洛河上游水沙变化分析
为探明黄土丘陵沟壑区退耕还林（草）政策的水沙响应问题，以1980—2009年期间植被重建规模较大的北洛河上游为研究区域，采用双累积曲线法和Pettit突变检验法，探讨径流输沙的变化趋势和跃变时间，同时结合气候和水土保持措施的资料，对不同时段的水沙过程进行对比分析。结果表明：1）径流量和输沙量变化可以分为2段（1980—2002年和2003—2009年），年时间尺度上，后段较前段径流量减少0.32亿m3、输沙量减少0.29亿t，并且后段波动较前段小；2）在月时间尺度上，2个时段的月降水量与月均流量过程基本相同，月均流量和输沙率关系基本呈现8字形，但是变幅及变率不同；3）相对于1980—2002年，2003—2009年年均降雨量、降雨侵蚀力分别减少10.06%和10.28%，降水具有减少径流和输沙的潜在条件。剔除降雨的影响，林草措施的减水和减沙效应分别为41%和81%。
2013 Vol. 11 (1): 39-45 [
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赵辉
试论我国水土保持监测的类型与方法
依据监测工作性质，可将我国水土保持监测划分为研究性监测、实验性监测、生产性监测和预警预报性监测4种类型。各类型相互嵌套，相互依存；因此，实践中，要正视发展现状，辩证分析水土保持监测各类型间的关系，准确定位，把握正确方向，在加强监测理论和实验研究的同时，加强生产实践，并健全制度，规范管理，加强人才队伍和学科建设，进一步推动水土保持监测科学、全面、可持续发展。
2013 Vol. 11 (1): 46-50 [
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尹亮，崔明，周金星，李忠武，黄斌，方健梅
岩溶高原地区小流域土壤厚度的空间变异特征
土壤厚度是制约石漠化地区生态修复的重要因子。在贵州省金沙县乌箐河小流域，通过实地调查土壤厚度，结合地统计学和经典统计学方法，研究岩溶高原地区小流域中3种典型土地利用类型下土壤厚度的空间变异及其分布格局。结果表明：研究区土壤厚度总体呈中等强度空间变异，个别样地属强度变异，具有良好的半方差结构，其变异趋势大致为随着坡位的降低而逐渐减小，而土壤厚度随坡位的降低逐渐变厚。坡耕地土壤厚度空间相关性相对较好，存在一定的连续性；荒山和意大利杨树林地土壤厚度的空间变异程度均较大，斑块状分布明显。除个别样地可以用高斯模型和球状模型拟合外，其余样地均可用指数模型拟合，且拟合效果较好（R2≈0.8）。研究结果加深了对岩溶高原地区土壤厚度的认识，为石漠化综合治理工程的合理布局和土地资源的有效开发利用提供重要依据。
2013 Vol. 11 (1): 51-58 [
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叶功富，黄石德，杨智杰，陈桢，朱洪如
水土保持措施对板栗林土壤呼吸的影响
为阐明板栗林土壤呼吸对水土保持措施的响应，采用IRGA法，对不同类型板栗林的土壤呼吸从2009年3月至2010年9月开展为期1年半的定位观测。结果表明：1）采取水土保持措施后，样地的土壤水分状况得到一定程度的改善，尤其随着采取水土保持措施年限的延长，其对土壤水分时空分布影响更为显著。2）4个板栗林样地的土壤呼吸速率均呈明显的单峰曲线变化，水土保持措施对土壤呼吸的季节动态无明显影响。3）样地Ⅰ和Ⅲ的参考呼吸R10分别为1.718和1.595μmol/(m2·s)；而采取水土保持措施后，样地Ⅱ和Ⅳ的R10均表现为一定程度的降低，分别为1.092和1.324μmol/(m2·s)。样地Ⅰ和Ⅲ的土壤呼吸的温度敏感性指数Q10分别为1.927和1.899；采取水土保持措施后，样地Ⅱ和Ⅳ的Q10均表现为略微增加。采取水土保持措施后，土壤温度和土壤湿度对土壤呼吸速率的影响有一定程度的增强。研究结果可为把水土保持措施作为土壤严重侵蚀地区一种潜在的固碳减排模式提供基础数据。
2013 Vol. 11 (1): 59-64 [
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王洪，许跃华，张金池，张瑜，杨兴春
苏北泥质海岸盐碱地杨树纯林土壤的改良效应
为了深入探讨林分对土壤的改良作用，在苏北泥质海岸的大丰林场选择不同林龄（6a、7a、16a、19a）的杨树纯林，16a水杉纯林及滩涂芦苇地作为对照，测定其标准样地的土壤密度、有机质质量分数、全N及全P质量分数、pH值等土壤理化性质，将不同树龄（杨树）之间，不同树种（杨树与水杉）之间，林地和滩涂芦苇地之间的土壤理化性质做对比分析。结果表明：1）杨树林对土壤具有明显的改良作用，可以减少土壤密度，增加有机质、全N、全P质量分数，降低pH值。2）杨树林改良土壤的作用与林龄、根系分布密切相关。林龄越大，改良土壤的作用能强；土层由上至下，根系分布逐层减少，改良土壤的作用也逐层削弱。
2013 Vol. 11 (1): 65-68 [
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张亦超，史明昌，岳德鹏，杨贵森，孙成宝，徐晓桃，王珊
基于GIS的土壤风蚀模型软件构建
针对当前土壤风蚀监测的实际需求，提出基于GIS技术构建土壤风蚀模型软件的思路和方法。该软件基于DTGIS核心服务平台，以C#为主开发语言，Silverlight为界面开发工具，采用轻型数据库SQLite进行数据存储；该软件可为用户提供GIS查询功能、站点数据管理、风力因子计算、土壤侵蚀模数计算、土壤侵蚀强度分级、时间分析、空间分析等功能服务，支持远程客户端连接和多点同时上传数据；同时，该软件将风蚀模型与GIS系统有机地集成到一起，不仅支持风蚀运算过程的交互，而且可以直接将模型运行结果显示在软件中；软件亦可以制作土壤侵蚀模数专题图、土壤侵蚀强度分级专题图、时空分析图，实现土壤风蚀数据系统化管理和数据可视化管理，为评价土壤风蚀的危害提供科学依据。
2013 Vol. 11 (1): 69-74 [
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张杰,高鹏,孙会敏,郑云龙,董智
鲁中南山地典型植被土壤颗粒与土壤水分特征曲线的分形学特征
土壤粒径分布与水分特征曲线是土壤的重要物理性质,对土壤侵蚀状况和土壤肥力有显著影响。以鲁中南山地典型植被下土壤为研究对象,运用分形学理论研究5 种典型植被土壤颗粒与水分特征曲线的分形学特征。结果表明:1)不同植被类型的土壤颗粒单重分形维数、多重分形参数和土壤水分特征曲线分形维数具有显著差异,均表现为麻栎+ 刺槐混交林> 黑松+ 黄连木混交林> 黑松林> 核桃林> 荒草地;2)土壤分形维数有林地大于荒草地,混交林大于纯林;3)土壤分形维数与黏粒体积分数、粉粒体积分数呈显著正相关,与砂粒体积分数呈显著负相关;4)土壤颗粒单重分形维数与土壤水分特征曲线分形维数呈显著的正相关关系。说明土壤颗粒分布与土壤水分特征曲线的分形参数可以作为反映土壤结构性状变化的定量指标,可利用土壤颗粒分形与土壤水分特征曲线分形维数的相关关系来描述对应的土壤水分特征曲线。研究成果可为鲁中南山地退耕还林与生态造林工程建设及其生态效益评价提供理论参考。
2013 Vol. 11 (1): 75-81 [
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潘文, 张卫强, 甘先华, 周平, 温小莹, 李明帅, 刘吉平, 陈洁
SO
2
胁迫对园林植物幼苗光合生理特征的影响
通过盆栽人工模拟熏气实验，设置不同浓度（2.86和5.72mg/m3） SO2胁迫处理，以相对清洁区（CK）红花羊蹄甲、尖叶杜英、芒果、糖胶树、秋枫和樟树光合参数因子为对照，研究不同浓度SO2胁迫处理对6种园林植物光合生理特性的影响。结果表明：1）6种园林植物幼苗最大净光合速率随着SO2浓度的增加呈下降趋势，与CK相比，LSO2和HSO2处理下红花羊蹄甲、尖叶杜英、芒果、糖胶树、秋枫和樟树最大净光合速率分别下降了20.96%和38.35%、45.32%和52.17%、69.21%和71.19%、58.30%和61.88%、43.90%和56.10%、25.26%和40.34%；2）相对清洁区（CK），红花羊蹄甲、芒果、糖胶树、秋枫和樟树光饱和点介于748~1016μmol/(m2·s)之间，光补偿点介于4.0~9.3μmol/(m2·s)之间，表现出较强的喜光和耐阴特性，在不同SO2浓度处理下，6种园林植物光饱和点与CK相比有不同程度的降低，下降幅度最大为芒果、糖胶树和秋枫，降幅最小的为樟树；3）不同SO2浓度对6种园林植物光补偿点的影响不明显，经过SO2污染胁迫后6种植物光适应范围变窄，适应性变差；4）红花羊蹄甲和樟树保持了较高的净光合速率和水分利用效率，对SO2胁迫适应能力较强。研究结果可为火电厂、陶瓷厂、钢铁厂、石化厂等重度酸污染地区植物选择提供参考。
2013 Vol. 11 (1): 82-87 [
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赵暄，谢永生，景民晓，刘晓玉，徐健
生产建设项目弃土堆置体的类型与特征
采取路线调查与典型调查方式，依据中国主要水蚀类型区，并结合生产建设项目分布的情况，以平原、丘陵、土石山区3大地貌类型为基础的地貌分类框架，以黄土、黑土、褐土、棕黄壤、红壤等为基础的土壤类型分类框架，对分布于不同类型区的各类点式工程、线式工程产生的人为弃土堆置体进行现场调查，依据弃土的堆置方法和堆置形态可将弃土堆置体抽象概化为散乱锥状堆置、依坡倾倒堆置、分层碾压坡顶散乱堆置、线型垅岗式堆置、坡顶平台有车辆碾压的倾倒堆置5类人为堆置微地貌。研究结果可为生产建设项目弃土堆置体下垫面室内仿真模拟研究提供理论依据和技术支撑。
2013 Vol. 11 (1): 88-94 [
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贾宏涛，朱新萍，盛钰，赵成义，许有金，K.G.卡迪罗夫
干旱区3种林地生态系统土壤CO2的排放特征
以新疆三工河流域的梭梭、柽柳及云杉3种林地为监测对象，对不同林地生态系统土壤CO2排放特征进行对比研究，结果表明：1)梭梭林土壤呼吸速率的日变化曲线8月份为双峰曲线，而6月和10月份为单峰曲线。梭梭林地土壤CO2日释放量表现为8月（4.34g/(m2·d)）>6月（1.86g/(m2·d)）>10月（1.17g/(m2·d)）。6月、10月土壤呼吸速率均白天高于夜间，而8月则正好相反。2) 8月份几种林地类型的土壤CO2日释放量表现为云杉林（21.71g/(m2·d)）>梭梭林（4.34g/(m2·d)）>柽柳林（1.84g/(m2·d)）。8月份云杉、柽柳土壤呼吸日变化曲线与梭梭林地的双峰曲线不同，均为单峰曲线。云杉林、柽柳林的土壤呼吸速率均白天高于夜间，而梭梭林则正好相反。3)云杉林地土壤CO2释放速率与土壤温度呈显著正相关，而梭梭林地生态系统土壤CO2释放速率与空气相对湿度成显著正相关。
2013 Vol. 11 (1): 95-98 [
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李晶晶，白岗栓，张蕊
陕北丘陵沟壑区常见树种叶片的吸水性能
为了比较不同树种叶片的吸水性能，在陕北黄土丘陵沟壑区采用浸水法测定刺槐、臭椿、小叶杨、新疆杨、河北杨、84K杨（银白杨×腺毛杨）6种常见树种叶片的吸水能力。结果表明：1）不同树种叶片的吸水量均随浸水时间的增加而增加，与浸水时间呈对数关系；吸水速率均随浸水时间的增加而降低，与浸水时间呈幂函数关系；叶片浸水后0~60min吸水速率较大，是叶片的主要吸水阶段。2）不同树种叶片吸水量、吸水速率表现为：新疆杨＞刺槐＞84K杨＞臭椿＞河北杨＞小叶杨，其中新疆杨叶片的吸水量为0.415g/g，小叶杨为0.179g/g。3）不同树种中，新疆杨的吸水量、吸水速率最大，新疆杨在树冠截留方面应具有更重要的作用。
2013 Vol. 11 (1): 99-102 [
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103
徐健，李灿明，孙中峰，池春青，林田苗
气田开发工程水土流失特点与防治对策——以苏里格气田为例
结合苏里格3个气田开发工程的实际情况，对苏里格气田开发工程的组成、征占地面积、水土流失防治措施分别进行分析与评价，并通过经验总结，提出目前生产建设项目水土保持工作中存在的问题和不足。结果表明：１）气田工程项目组成较为复杂，占地以临时占地为主，占整个项目占地的75%左右；２）在水土流失防治分区中，以管网区与道路区所占比例最大，占整个项目占地的90%左右，同时也是整个项目中产生水土流失的重要部位，占整个项目水土流失量的90%左右，是水土流失防治与监测的重点部位。根据调查提出目前水土流失防治措施中存在的问题，并提出建设性意见和具体思路。
2013 Vol. 11 (1): 103-108 [
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石丽丽，赵廷宁，王雄宾，谷建才
北京门头沟采石场废弃地造林树种生长状况调查
矿山废弃地生态恢复是环境建设的一项重要工作，为了探讨不同矿山废弃地植被恢复措施，作者对门头沟采石场不同植被恢复措施中实施6年后的乔木、灌木树种生长状况进行了调查，在建立树种适应性指数的基础上，对11种树种在门头沟采石场废弃地适应性进行了评价。结果表明：1）灌木类型适应性普遍高于乔木树种类型，各乔木、灌木适应性差异显著；2）乔木适应性表现为黄栌>银杏>油松>火炬>侧柏>桧柏+侧柏混交林>杜仲>国槐，灌木适应性表现为桃树>丁香>连翘。
2013 Vol. 11 (1): 109-113 [
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杨胜权
龙滩水电站移民安置工程区水土保持项目代管制的经验
龙滩水电站库区移民安置工程包括众多的集镇、村寨搬迁以及交通道路新(改)建,问题复杂,矛盾突出,水土流失治理工作难度大。通过治理项目实行代管制,确保了工程顺利实施,治理成效明显。通过总结水土流失专项治理工程实行代管制的项目管理工作,阐明项目管理的创新治理模式、组织管理、理清工作重点等等,为类似项目提供借鉴和参考。
2013 Vol. 11 (1): 114-116 [
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杜鹏飞, 刘孝盈, 宁堆虎
生产建设项目用地土壤风蚀量监测方法与预报模型分析
准确掌握生产建设项目用地土壤风蚀量是合理编制水土流失治理方案的必要前提和有效防控人为水土流失的重要基础;但目前对监测方法和预报模型的研究比较薄弱,一些研究中监测方法的适用性和模型参数的准确性还有待商榷。文章系统总结土壤风蚀的观测方法和预报模型,根据这些方法和模型的各自特点,分析它们在生产建设项目中的适用性。认为测扦法、调查法、扫描法、风蚀盘法、集沙仪法、核素示踪法以及Pasak 模型和风蚀流失量公式都可以根据不同项目的实际情况和地区特征应用到生产实践中。在此基础上,讨论相关研究的发展方向。本文结果可为生产建设项目土壤风蚀量测算模型的构建提供参考。
2013 Vol. 11 (1): 117-122 [
摘要
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