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 4期
刊出日期 2013-08-25
1
赵广举，穆兴民，温仲明，王飞，高鹏
皇甫川流域降水和人类活动对水沙变化的定量分析
采用线性趋势法、非参数Mann-Kendall趋势检验法、累积距平法及径流历时曲线法分析皇甫川流域1955—2010年水沙变化特征，通过水文分析法定量评价降水和人类活动对水沙变化的贡献率。结果表明：皇甫川流域径流量和输沙量均呈急剧减少趋势，尤其在20世纪80年代之后，减少更加显著，近10年（2000—2010）的平均径流量与输沙量相当于1950—1959年的约20%；皇甫站径流量和输沙量均在1979年发生突变；在变化期1980—2010年，人类活动对流域水沙变化的贡献占主导因素，约为70%，而降水所占比例为30%左右；自20世纪80年代始，大规模的水土保持措施（如退耕还林（草）、梯田建设、水库淤地坝等工程）等人类活动是流域水沙锐减的主要影响因素。
2013 Vol. 11 (4): 1-8 [
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晏清洪，原翠萍，雷廷武，雷启祥，张满良，苏广旭
降水和水土保持对黄土区流域水沙关系的影响
流域水沙关系对降水量变化和水土保持的响应可为水土保持效益评价提供科学依据。根据黄土丘陵沟壑区第三副区典型小流域桥子东沟和桥子西沟1987—2010年的水文泥沙数据，用Mann-Kendall法检验流域年降水量和水沙变化趋势，采用双累积曲线法分析径流量和输沙量之间的关系，探讨降水量变化和水土保持措施对流域水沙关系的影响。结果显示，年降水量和水沙变化趋势基本一致，降水量是流域产流和输沙的主要影响因素。桥子东沟在1987—2006年和桥子西沟在1987—2010年时期的年单位径流输沙量没有发生显著变化，表明降水量变化、坡面工程措施和植被措施对流域水沙关系没有显著影响；桥子东沟在2007—2010年期间的年单位径流输沙量显著减小，表明流域水沙关系发生显著改变，这是由于2006年建设的淤地坝通过拦蓄径流泥沙和减少下游沟道侵蚀，导致流域减沙比例大于减水比例。
2013 Vol. 11 (4): 9-16 [
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17
李智广，邹学勇，程宏
我国风力侵蚀抽样调查方法
风力侵蚀普查是第一次全国水利普查水土保持情况普查的重要内容之一。抽样调查方法是风力侵蚀普查的重要方法。在介绍我国风力侵蚀野外调查单元布设、基础数据收集的基础上，详细介绍风力侵蚀模型、侵蚀因子计算方法，并结合实际调查情况，对包括资料准备、野外调查、汇总上报和成果评价等普查过程的各个阶段及其质量控制措施进行详细总结。普查技术方法的正确把握对于保证普查结果的可靠性、科学性和权威性具有重要意义，普查结果可为国家水土保持规划与生态环境建设提供基础数据。
2013 Vol. 11 (4): 17-21 [
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22
刘俊体，孙莉英，张学培，蔡强国，陈俊杰
2次降雨条件下不同土壤细沟侵蚀分析
不同土壤细沟侵蚀发育对比研究是探讨细沟侵蚀机制的必要内容。通过间隔为24h的2次人工模拟降雨，在不同降雨强度（1.5，2.0，1.0mm/min)、不同坡长（5、10m）的试验条件下，分析坡度为20°时塿土和黄绵土2种土壤细沟侵蚀过程中产流产沙、空间变化的差异。结果表明：1）从坡面产流量来看，2种土壤在2次人工降雨过程中有相似的产流过程，坡长和降雨强度相同时，塿土坡面产流量大于黄绵土；2）从坡面形态看，第1场降雨过程中塿土坡面表面积、细沟侵蚀强度大于黄绵土坡面，但黄绵土坡面一旦发生细沟侵蚀，其体积变化幅度剧烈于塿土坡面；3）塿土在第1场降雨过程中侵蚀速率的变化过程可以反应细沟发育的各个阶段，较大降雨强度使黄绵土发生细沟侵蚀侵蚀，其细沟发育的各个阶段持续时间长于塿土，即黄绵土细沟形态变化缓慢。
2013 Vol. 11 (4): 22-29 [
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30
张颖
基于自然保护区面积的森林生物多样性评价模型
森林生物多样性评价研究对促进生物多样性保护、加强生物多样性管理等有重要意义。以全国森林资源统计和林业统计年鉴数据为基础，收集2001—2010年森林生物多样性评价的有关数据,采用经济控制论中最优控制的方法建立有关评价模型,获得基于自然保护区面积的森林生物多样性评价的最优价格。结果表明,我国森林生物多样性评价的最优价格为0.997万元/hm2,并且存在评价的动态模型，提出我国森林生物多样性评价应采用影子价格，并应考虑社会、经济等因素的建议。
2013 Vol. 11 (4): 30-35 [
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王彬俨，程金花，张洪江，孙龙，于花婷，孙艳红，张君玉
北京昌平区农地土壤优先流影响硝态氮运移的试验分析
为了探讨在优先流影响下农地土壤水分与溶质的运移规律，以昌平农地土壤为研究对象，通过原状土取样和分层填充制备实验土柱，模拟存在优先流和平衡入渗2种水分下渗过程，分析优先流对农地土壤中硝态氮运移的影响。结果表明：相较于平衡入渗，存在优先流的土壤中硝态氮运移的速率更快、数量更多，且其穿透曲线表现出拖尾现象。优先流的存在会使土壤的水分出流速率达到平衡入渗过程的1.48~2.69倍，且波动程度较大；受其影响，硝态氮运移表现出快速、大量下渗的特征，原状土柱中NO-3的穿透时间为12h，此时的孔隙体积为0.36，相较于填充土柱分别减少了57%和27%。此外，原状土柱中以NO-3标记的优先流占水流总量的43.83%，引起的NO-3累计淋出量占总量的97.60%，这表明有限的优先流流量能够引起绝大部分的硝态氮运移。土壤优先流还使得其穿透曲线表现出拖尾现象，这可能是由于优先流和基质流之间下渗速率的不平衡造成的。
2013 Vol. 11 (4): 36-41 [
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42
邴贝贝，李传荣，许景伟，黄超，程玲
黄泛平原小网格农田林网的风场特征
有效控制黄泛平原风沙危害对于农业增产增收具有重要的意义，以山东省菏泽市鄄城县黄河滩区3种主林带林龄（分别为4a、6a和8a）的等面积小网格（分别记为网格1、2、3）农田林网为研究对象，通过空间多点观测，研究网格内风场的空间分布特征及其防护效能。结果表明：主林带树高或林龄对林网内风速的变化有较大影响，防风效能和防护面积随着主林带树高的增加而增大。林网内风速的半方差函数分析表明，3种网格内风速理论变异模型分别为高斯模型、球型模型和球型模型，而且有强烈的空间自相关性，其自相关性大小和空间连续性与主林带林龄密切相关，表现为网格1<网格2<网格3。以降低风速30%~50%为标准确定有效防护面积，3种网格的平均有效防护面积比分别为31.0%、40.7%和46.7%。总体上，相同面积林网的防护效能随林带树高增大而增大。研究成果可为农田林网的可持续经营提供理论依据。
2013 Vol. 11 (4): 42-48 [
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李燕燕，黄荣珍，樊后保，陈晓，翟翠红，刘卓明，李伟
红壤坡耕地不同抗旱措施对土壤养分的影响
通过在红壤坡耕地上营建不同抗旱措施，以顺坡耕作为对照，研究梯田、柱孔和坑穴3种抗旱措施对土壤养分的影响。结果表明：坑穴措施对土壤有机质、全氮和全磷的改良效果优于柱孔和梯田，而柱孔对土壤全钾的改良效果最好，与顺坡耕作相比，梯田没有提高土壤的全磷质量分数；坑穴改良碱解氮和速效磷的能力高于柱孔，而速效钾则相反，坡耕地改为梯田形式后，提高了有效磷质量分数，碱解氮和有效钾的质量分数却在降低。
2013 Vol. 11 (4): 49-52 [
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王丽英，李红丽，董智，王丽琴，张志鹏，沈运扩
沙柳沙障对沙丘沙粒度组成与特征的影响
为揭示沙柳沙障对沙丘沙粒度组成与特征的影响，以库布齐沙漠流动沙丘为对照，以设障2a、7a沙丘为研究对象，通过野外取样与室内激光粒度仪测试相结合的方法，研究流动沙丘与设障沙丘不同部位表层（0~5cm）与下层（5~10cm）粒度特征的变化规律。结果表明：1）库布齐沙漠沙以细沙和中沙为主，3类沙丘各层次间的黏粒体积分数无差异，其他粒径体积分数均表现为流沙与设障2a沙丘差异不显著，均与设障7a沙丘差异显著。2）3类沙丘各层次的粒度参数差异性变化一致，平均粒径Mz和偏度SK表现为设障7a沙丘＞流动沙丘＞设障2a沙丘，分选系数σ和峰态Kg则为设障7a沙丘＞设障2a沙丘＞流动沙丘；3类沙丘各层次的分选性随设障年限延长而变差，偏度由近对称变为呈正偏分布，峰态Kg值逐渐增大。3）3类沙丘各粒度参数在不同部位的变化不尽一致。除设障2a沙丘外，流动沙丘、设障7a沙丘表层各部位的Mz差异显著，下层则相反；3类沙丘表层与下层各部位的σ和SK差异显著；除设障7a沙丘外，各部位的Kg差异明显；随设障年限的增加，粒径变细，分选系数逐渐变差，偏度和峰态增大。
2013 Vol. 11 (4): 53-59 [
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黄灏峰，王礼旺，南海龙，邹大林，朱建刚，贾剑波
多阶梯边坡植被恢复技术在公路建设中的应用
以京承高速公路密云沙峪沟—市界段为例，介绍施工中采用的以客土喷播技术与基质喷附技术相结合的一种边坡植被恢复技术——多阶梯边坡植被恢复技术。该技术通过削坡机将陡坡修成一定高宽比的多阶梯状边坡，沿阶梯面铺设护坡网，将混有一定比例的植物种基质喷附在每一级坡面上；同时在各平台面客土进行乔灌木建植喷播等一系列施工流程，结合对坡面的养护管理，保证边坡的稳定性，提高植被恢复的成功率，达到坡面植被恢复与绿化的效果。多阶梯边坡植被恢复技术具有稳定边坡，减少水土流失，美化边坡环境等优点，可为同类边坡植被恢复施工提供参考。
2013 Vol. 11 (4): 60-62 [
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冯建东，王明田
汶川地震灾区归一化植被指数变化监测分析
提取归一化植被指数合成旬最大植被指数，研究地震重灾区域的植被状况。结果表明：1）盆地西部和北部山区，植被在4月下旬到5月底呈现自然生长规律，并且存在一条以旬最大植被指数为标记的稳定边界线来区分盆西山区和盆地农田；2）2008年地震前期，4月下旬的旬最大植被指数好于5月上旬，地震发生的5月中旬，旬最大植被指数在成都平原、德阳和阿坝州交界的山区明显减小，5月下旬，大部分区域旬最大植被指数都在减小；3）2009年5月中旬的旬最大植被指数是最好的，5月下旬，盆地中的旬最大植被指数值减小；4）地震使得在盆西山区和盆地农田之间通过旬最大植被指数表征的稳定边界被破坏。
2013 Vol. 11 (4): 63-66 [
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王永喜，叶枫，夏兵，马义虎，陈霞，郑佳丽
深圳水土保持科技示范园建设的理念与实践
为促进当前水土保持科技示范园建设的良性发展，推广水土保持科技示范园建设的新理念和新模式，通过回顾深圳市水土保持科技示范园的建设过程，介绍深圳市水土保持科技示范园建设的理念与实践。深圳水土保持园区包括水土文化区、水土保持科普试验区2大部分，将文化性、景观性与水土保持各种技术展示相结合，建设以城市水土保持特色为主的专业示范园。突出在城市开发建设过程中对广大市民的水土保持宣传、对中小学生的科普教育，营造寓教于乐的户外课堂，同时分析园区建成后的运行管理。对今后水土保持示范园建设提出设想：准确定位，以科普宣传功能为主；规划设计创新，多专业领域参与，多方面、多层次宣传水土保持理论与实践内容；建立良好的园区运行管理机制，保障长期有效运营。
2013 Vol. 11 (4): 67-71 [
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程杰，王吉斌，程积民，张耀宏
渭北黄土区人工刺槐林生长与生物量效应
通过比较黄土区不同立地条件刺槐人工林各器官生长指标及126株解析木生物量实测资料，分析不同密度刺槐人工林的生长与生物量状况，揭示林分不同径级的密度变化特征，拟合单株生物量与胸径、树高的生长模型。结果表明：在撂荒地、坡耕地和荒坡地营造刺槐林后，随林龄的增长和密度的变化，单株总生物量均表现为平均树干占47.1%，树枝和根系分别占22.22%和25.41%，树叶和果实的比例最低，而且高密度林分内林木的树干生物量均小于低密度林分。同时，30年撂荒地造林密度为1050株/hm2时， 24cm径级树干生物量占65.5%；35年坡耕地造林密度950株/hm2时，24cm径级树干生物量占58.39%；30年荒坡地造林密度1410株/hm2时，24cm径级树干生物量占51.6%。另外，30年中小径级的树木占林分总密度的67.62%，35年中径级的树木占林分总密度的52.84%。从刺槐生长状况分析结果看, 黄土区刺槐人工林的适宜密度为950~1050株/hm2，并应对该区生长30~35年的中径级刺槐林进行合理间伐利用，方可获得较高的生物产量。
2013 Vol. 11 (4): 72-79 [
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张艳，赵廷宁，杨建英，史常青，韩煜，彭贤锋，刘寒晓
高速公路不同边坡类型对植被恢复的影响
为了解不同护坡模式下边坡防护工程建设初期植被恢复状况，依托北京西六环现有边坡工程，采用系统聚类方法，将12段边坡划分为六棱砖与厚层基材喷播植草2类护坡模式，分析不同模式坡位、坡长、坡向和地形条件对植被恢复的影响。结果表明：1）以厚层基质喷播植草模式为主的Ⅱ类边坡植被恢复效果优于以六棱砖护坡模式为主的Ⅰ类边坡；2）随着演替进程的发展，建植初期植被表现出一定的年际变化规律，2011年植被恢复效果较2010年差；3）坡位、坡长和坡向的不同使植被群落组成存在一定的差异性，Ⅰ类边坡中部植被生长较好，Ⅱ类边坡下部植被恢复效果好，坡长较长的阴向边坡更利于植被恢复；4）六棱砖护坡模式更适宜在山岭重丘区应用，而厚层基质喷播植草护坡模式更适用于平原微丘区。
2013 Vol. 11 (4): 80-85 [
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梁超，赵廷宁，史常青，高志海，周进，张晓龙，薛天贵，肖辉全
基于NDVI的汶川大地震前后北川县次生地质灾害区植被破坏评估
选取北川县“5·12”大地震前后2个时相的遥感数据，利用归一化植被指数（NDVI）提取2期影像的植被信息，以此为基础，反演植被覆盖度，采用破坏指数DDI（the damage degree index）表示3种灾害类型区域震后植被破坏情况。结果表明：1）研究区内共解译滑坡103处，崩塌122处，泥石流10处，灾害面积共计17.5km2，震前85%以上区域处于中植被覆盖度以上级别，震后中植被覆盖度以上级别土地面积减少8.01km2，占灾害区域总面积的45.77%；2）滑坡区域植被破坏程度相对较低，中度及重度破坏的面积占总灾害面积的68.66%，崩塌区域植被破坏程度次之，中度及重度破坏的面积占总灾害面积的88.15%，泥石流区域的植被破坏最彻底，中度及重度破坏的面积占总灾害面积的99.74%；3）植被破坏与海拔、坡度有一定关系，破坏较严重的地区主要集中在海拔611～1543m、坡度25°～45°范围内，植被破坏主要集中在重度破坏这一级别，并随海拔、坡度增加而增加，植被破坏与坡向关系不大。
2013 Vol. 11 (4): 86-92 [
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高路博，毕华兴，许华森，鲍彪，廖文超，王晓燕，毕超，陈俊刚
晋西黄土区幼龄苹果+花生间作地土壤水分的时空分布特征
选取晋西黄土区具有典型代表性的幼龄苹果(Malus pumila)+花生(Arachis hypogaea)间作地作为研究对象，在花生生长季的不同时间对苹果+花生间作地和对照花生单作地的土壤水分进行定位监测，研究苹果+花生间作系统间作界面上土壤水分的时空分布特征和水分效应，及其对花生生长状况和产量的影响。结果表明：1）间作地土壤平均水分含量生长季逐月变化显著，水分耗用最大的时间为7月；2）在垂直方向上，土壤含水量随着土壤深度的增加而增加，在水平方向上，土壤含水量最低值出现在距离果树行最近的区域，并随着与树行距离的增加而增加；3）间作地种间土壤水分耗用量最大的区域为靠近苹果树的表层土壤；4）在当前树龄下，苹果+花生间作系统相对于花生单作土壤水分在整体上表现为负效应，对花生的产量产生了不利的影响，并限制了果农间作系统生态效益和经济效益的进一步提高。建议采取适当的调控和管理措施缓解种间水分竞争并提高花生的产量。
2013 Vol. 11 (4): 93-98 [
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郭含文，丁国栋，赵媛媛，高广磊，陈明秀，王海勇，赖文豪
城市不同绿地PM2.5质量浓度日变化规律
以北京林业大学校园（绿地率42.2%）、奥林匹克森林公园（绿地率70.3%）和鹫峰国家森林公园（绿地率96.2%）为研究对象，以周边主要交通干道为对照，采用多功能精准型激光粉尘仪观测PM2.5质量浓度，研究城市不同绿地PM2.5质量浓度日变化规律。结果表明：1）绿地率对PM2.5质量浓度变化有较大影响，研究区内PM2.5质量浓度随绿地率增加而递减，北京林业大学校园、奥林匹克森林公园和鹫峰国家森林公园PM2.5质量浓度最高值分别为140、62和48μg/m3，均高于国家PM2.5质量浓度年平均标准（35μg/m3）；2）研究区内城市绿地PM2.5质量浓度与其周边主要交通干道没有明显差异；3）气象条件对PM2.5质量浓度的变化有较大影响，阴天PM2.5质量浓度较高，长时间保持在80～110μg/m3之间，降雨天则使PM2.5质量浓度明显降低，降幅约达80%。
2013 Vol. 11 (4): 99-103 [
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104
张琳琳，汪有科，张俊，刘守阳，韩立新，赵英
枣树茎直径日最大收缩量影响因子分析
选取4年生梨枣树（Zizyphus jujuba Mill.），设置 4 个土壤水分梯度，研究不同水分条件下梨枣树不同生育期茎直径日最大收缩量（DMDS）变化规律，确定 DMDS 与土壤水分及气象因子（参考作物蒸发蒸散量E、水汽压亏缺日均值V）的关系。结果表明：1）土壤水分条件影响梨枣树 DMDS 对气象变化的敏感度，水分适宜处理梨枣树DMDS 对气象变化最为敏感，其余水分处理梨枣树DMDS 的变化规律与其一致，但波动幅度较小；2）不同生育期DMDS 与气象因子关系存在差异，果实膨大期、果实成熟期与E、V关系均极显著，萌芽展叶期与开花坐果期相关系数较小；3）不同水分处理梨枣不同生育期DMDS与气象因子关系不同，高水分处理（T1）开花坐果期DMDS与V关系显著，与E极显著，其他处理均不显著；4）在不同水分条件下，梨枣全生育期内参考作物蒸发蒸散量E是影响茎直径日最大收缩量的关键因素。
2013 Vol. 11 (4): 104-110 [
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景凌云，何有华，张新民，吴玉峰，孙浩峰，张晓虹，陆惠萍，金毅
刘家峡库区景观空间格局分析
为了给研究区域农业生产的合理布局及生态恢复方案提供依据，以刘家峡库区北部东乡县典型小流域碾子沟和库区南部积石山县典型小流域三坪沟为研究对象，采用野外调查和遥感解译的方法，利用ArcGIS、ArcView等软件对航摄地形图进行目视解译，分析土地利用结构、人工干扰方式和强度等对景观空间格局的影响特征。结果表明：1）库区南北景观基质均为未利用土地（主要指荒沟荒坡），土地利用难度大；2）库区北部景观斑块特征较南部复杂，南部较北部更适合农业生产；3）库区南部景观多样性较北部高，景观类型丰富，而库区北部由于降水少，景观总体受人类活动干扰小，连通性高；4）在土地利用结构和农村产业结构调整方面，库区南部应以加强复合生态农林业生产为主，北部应加强陡坡退耕种草、农牧业协同发展，并实行封育保护，促进生态环境恢复。
2013 Vol. 11 (4): 111-115 [
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余新晓
议“民生水土保持”
我国水土流失严重，水土保持与人民群众的日常生活息息相关，党和国家十分重视水土保持工作。从粮食安全、饮水安全、经济发展和人居环境4方面讨论水土保持对人民生活的影响，为深化对水土保持与民生关系的认识提供理论依据。分析认为：水土保持对保证区域的粮食安全和饮水安全、提升区域的经济发展能力、改善地区的人居环境具有重要作用。
2013 Vol. 11 (4): 116-122 [
摘要
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