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 6期
刊出日期 2013-12-25
1
李玲，周运超，尹先平
不同降雨模式下石灰土坡地地表侵蚀特征
采用人工模拟降雨的方法，研究不同降雨模式下石灰土坡地的地表侵蚀特征。结果表明:1）降雨总量为102mm，降雨强度为2.03mm/min时，地表累积产沙量多达1201.86g，降雨强度为0.37mm/min时，产生的地下土流失量最多为6.563g；2）降雨时间均为90min，降雨强度由强变弱时地表产沙量最多为796.7g，降雨强度由弱变强时产生的延续产沙量最多为41.38g，此时产生的地下土流失量仅为4.923g；3）影响地表产沙量的主要因素是降雨强度，影响延续产沙量最显著的因子是降雨后期降雨强度，而降雨时间的长短决定了地下土流失量。
2013 Vol. 11 (6): 1-6 [
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7
郭慧超，邵明安，樊军
有机肥质量分数对土壤导水率稳定性的影响
饱和导水率是水循环和土壤侵蚀模型中的重要参数，也是土壤结构改善的重要指标。通过室内土柱模拟实验研究有机肥添加量对风沙土和塿土导水率的影响。土壤添加有机肥的比例设置为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30% 7个水平，土壤密度设3个水平，各处理5个重复。结果表明：1)土壤饱和导水率随有机肥质量分数的增加呈降低趋势，风沙土的饱和导水率随有机肥质量分数的增加呈直线下降趋势，而塿土饱和导水率的降低趋势随有机肥质量分数的增加减缓；2)有机肥质量分数的增加对土壤密度的降低作用可以抵消有机肥增加导致的饱和导水率的降低；3)低土壤密度下土壤导水率随时间变化不稳定，土壤密度增大后随时间变化稳定。随着有机肥质量分数的增加，土壤导水率的测定过程趋于稳定，但是测定时间延长。
2013 Vol. 11 (6): 7-14 [
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15
刘亮，路炳军，符素华，王志强
东北黑土区TDR测定农田土壤含水量的室内标定
土壤水分标定是利用TDR监测农田土壤水分过程中的必要环节。以东北黑土区农田土壤剖面深度上的4种典型介质（黑土层、母质层、过渡层、砂砾层）为试验对象，利用“由湿到干”的土柱试验方法，用烘干法对TDR进行室内标定研究。结果表明： 1）TDR内置土壤标定曲线测定的含水量明显低于烘干法测量的含水量。在TDR法土壤含水量标定时，指数关系比线性关系具有更高的标定精度。2）单一介质的TDR法土壤含水量标定曲线对自身介质的标定精度高（最大绝对误差3.2%）。3）混合介质的TDR法土壤含水量标定曲线的标定精度较高（最大绝对误差6.6%），可用于不同介质TDR法土壤含水量标定。本研究结果可用于研究区及类似区域修订TDR法含水量测定结果。
2013 Vol. 11 (6): 15-22 [
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23
刁鸣军，王树森，罗于洋，邹受益
内蒙古通辽市沙尘暴发生规律
利用内蒙古通辽市近48年（1954—2001年）沙尘暴天气气象数据研究通辽市沙尘暴发生规律。结果表明：1）通辽市沙尘暴天气发生次数、持续时间具有明显的月变化、季节变化、年际变化、年代际变化规律；2）通辽市沙尘暴发生的持续时间、次数的变化趋势具有一致性，近48年间沙尘暴天气总体呈减少趋势，20世纪50—70年代是高发期，且变化幅度大；3）80年代后沙尘暴发生次数急剧减少，进入90年代后又呈上升趋势；4）一年中春季3个月，尤其是4月份是沙尘暴发生高峰期；5）沙尘暴的发生与降雨量、风速存在明显的相关性。
2013 Vol. 11 (6): 23-27 [
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28
孟宪文，秦作栋，薛占金
汾河流域生态补偿机制的关键问题
流域生态补偿作为流域管理的一个热点问题，已经引起社会各界的广泛关注。随着汾河流域的资源开发和经济发展，其生态环境问题日益严重，成为阻碍经济社会持续发展的瓶颈，建立汾河流域科学的生态补偿机制显得尤为重要。基于理论研究与分析，结合汾河流域的实际情况，明晰建立汾河流域生态补偿机制的原因和原则，分析建立汾河流域生态补偿机制的主体、客体、方式和标准，同时提出建立汾河流域生态补偿机制的保障措施，从而构建起汾河流域生态补偿机制的整体框架。在汾河流域引入生态补偿机制，不仅可以调整生态效益及相关的经济效益在保护者与受益者、破坏者与受害者之间的分配关系，而且还可以保护和改善汾河流域的生态环境，促进全流域经济、社会、环境协调持续发展。
2013 Vol. 11 (6): 28-32 [
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33
吴敬东，段淑怀，叶芝菡
北京市山区小流域主沟道水文地貌调查与分级
以北京山区小流域主沟道为研究对象，研究小流域主沟道水文地貌调查要素及分级方法。以沟道河床、河岸及缓冲带、河滩地、河流整体为主要调查与评价因子，将北京山区小流域主沟道水文地貌划分为极好（Ⅰ级）、好（Ⅱ级）、中等（Ⅲ级）、差（Ⅳ级）、极差（Ⅴ级）5个等级，并对开展水文地貌修复工程的7条小流域和全市567小流域主沟道进行分级，结果表明：全市山区567条小流域，调查主沟道总长度为4258km，属于Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级的沟段长度比例分别为64.85%、14.02%、9.56%、8.76%和2.81%，其中Ⅱ级及以上的沟段长度占到总长的78.87%。研究成果将为北京市及全国河流水文地貌生态修复、生态清洁小流域建设提供重要参考。
2013 Vol. 11 (6): 33-38 [
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39
苏子龙，张光辉，于艳
典型黑土区农业小流域不同坡向和坡位的土壤水分变化特征
土壤水分变化受地形地貌、土壤质地、土地利用方式等多种因素的影响。为了分析东北典型黑土区土壤水分变化规律，以该区农业小流域为研究对象，采用野外实验的方法，从坡向和坡位出发，系统分析土壤水分在不同坡向和坡位的变化特征。结果表明：1）半阴坡平均土壤含水量低于阳坡和半阳坡；各坡向土壤水分剖面变化趋势不同，坡向仅对0~35cm深度范围内土壤含水量变化有显著影响。2）3坡向（阳坡、半阳坡和半阴坡）土壤含水量均为下坡位>上坡位>中坡位，各坡向不同坡位土壤含水量剖面变化呈现不同趋势，坡位对测量范围内的阳坡和半阴坡，以及25~100cm范围内的半阳坡土壤水分变化有显著影响，但对半阳坡0~25cm土壤水分影响不显著。研究结果可对该地区小流域农作物合理配置及农田土壤水分管理提供科学依据。
2013 Vol. 11 (6): 39-44 [
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45
周丽丽，范昊明，贾燕锋，武敏
具有未完全解冻层坡面产流历时的影响因素
春季解冻期土壤坡面包含解冻土层和冻结土层，产流过程有别于非冻融土壤。以我国东北白浆土、黑钙土、棕壤、褐土为研究对象，通过室内降雨模拟试验，分析具有未完全解冻层坡面产流历时的影响因素。结果表明：1）初始土壤含水率是影响产流历时最重要的因素，产流历时随初始土壤含水率的增加而明显缩短，其中，白浆土达到了显著水平；2）产流历时与含水率呈对数函数关系；3）在4种土壤坡面上，降雨强度对产流历时影响不大；4）土壤初始解冻深度对产流历时的影响没有表现出规律性；5）多元回归分析后，推荐春季解冻期产流历时采用指数函数回归；6）侵蚀量峰值出现的时间与产流历时呈负相关；7）白浆土、黑钙土和棕壤侵蚀总量与产流历时呈负相关。
2013 Vol. 11 (6): 45-49 [
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姜悦，常庆瑞，赵业婷，班松涛
秦巴山区耕层土壤微量元素空间特征及影响因子——以镇巴县为例
为充分了解与掌握秦巴山区耕层土壤微量元素现状、空间分布规律及其影响因素，为区域土壤微量元素的科学管理及土壤微肥应用提供理论依据和实践指导，以镇巴县为例，基于2010年陕西省耕地地力调查与质量评价项目数据，采用地统计学和GIS相结合的方法，研究秦巴山区耕层土壤有效态Fe、有效态Mn、有效态Cu和有效态Zn的空间特征及其影响因素。结果表明：1）镇巴县耕层土壤有效态Fe、Mn和Cu均属中等变异强度，变异系数介于81.38%~97.57%之间，有效态Zn属强变异强度，变异系数为117.09%；2）空间特征上，根据块金系数值，4种微量元素均表现为中等强度的空间相关性，县域质量分数的空间分布呈南部高、西部低格局，空间变异性是由自然因素（土壤理化性质、地形地貌和常年降水量等）和人为因素（作物熟制和村距等）共同作用而引起的；3）镇巴县耕层土壤整体有效态Cu和Fe质量分数丰富，Zn质量分数适宜，19.14%Mn缺乏（<5mg/kg），需结合不同的耕作制度、土壤类型及其质量分数丰缺水平进行分区培肥与管理。
2013 Vol. 11 (6): 50-57 [
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胡云华，贺秀斌，郭丰
CLIGEN天气发生器在长江上游地区的适用性评价
CLIGEN天气发生器是WEPP土壤侵蚀模型的组成模块之一，用于模型预测预报以及天气数据缺测时生成模拟天气数据；但是CLIGEN天气发生器是基于美国的天气条件研发的，在其他地区模拟的精度具有不确定性。以长江上游沱沱河站、马尔康站、丽江站、都江堰站和沙坪坝站5个典型国家气象站40年的日观测数据为基础，分析评价CLIGEN天气发生器在该地区模拟的日和月天气数据的精度。结果表明：CLIGEN天气发生器天气参数的输入对于模拟结果具有较大的影响；模拟结果在长江上游5个不同地貌区气象站的精度基本相当；模拟的日天气数据误差较大，模拟的月天气数据效果好于日天气数据；模拟的各月最高气温和最低气温平均值较实际值偏低，部分参数模拟值的绝对误差和相对误差存在一定的月际差异。
2013 Vol. 11 (6): 58-65 [
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刘鑫，张金池，汪春林，庄家尧，韩诚，顾哲衍，杨志华
长三角区麻栎树干液流的季节变化特征
201205—201304，利用树干液流仪和小气象站对南京东善桥林场的麻栎（Quercus acutissima）树干液流速率及环境因子进行连续观测，研究分析麻栎树干液流的季节变化特征。结果表明：1）春、夏、秋季晴天与阴天的液流速率日变化表现出明显的昼夜变化规律，白天液流速率高于晚上，晴天液流速率高于阴天，而冬季则波动较大；2）春季液流速率平均峰值约为5.69kg/h，夏、秋、冬季的平均峰值分别约为春季的1.58、1.08、0.012倍；3）春、夏、秋季液流速率峰值与太阳辐射峰值主要存在滞后效应，约1～2h，与空气温度、饱和水汽压差、土壤温度的峰值主要存在置前效应，约1h；4）春、夏、秋季液流速率及日液流量与环境因子的相关系数较高，而冬季的相关系数则较低；5）春、夏、秋季液流速率及其日液流量与环境因子的回归模型决定系数均在0.8左右，而冬季的决定系数较低。
2013 Vol. 11 (6): 66-73 [
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魏玉杰，吴新亮，皮江平，蔡崇法，丁树文
土沙混合对土壤粒度分维值及物理特性的影响
为了解土沙混合物的抗侵蚀特性及边坡稳定机制，采用土沙混合配制不同颗粒组成的重塑土样，通过分析各土样的结构及力学参数变化，探讨人工土壤颗粒分维值及其物理特性随颗粒组成的变化规律。结果表明：1）颗粒分维值可以表征人工土壤的颗粒组成状况，砂粒质量分数越低，粉黏粒质量分数越高，颗粒分维值越大；2）随分维值的增加，重塑土密度呈先增加后减小变化，总孔隙度变化则相反，毛管孔隙度和非毛管孔隙度分别表现出逐渐增加和减小的趋势，当分维值为2.75时，密度（1.74g/cm3）最大,而总孔隙度、饱和含水量和毛管持水量最小，分别为34.52%、19.83%和17.19%；3）饱和条件下重塑土内摩擦角和黏聚力随分维值分别呈开口向下抛物线变化和指数增加，休止角随分维值呈开口向上的抛物线变化，且空气中休止角大于水中休止角，其差值随着分维值的增加而减小。综上，土体结构主要受颗粒级配影响，饱和条件下重塑土结构越紧实，其抗剪强度越大；休止角主要受颗粒粒径和不均匀程度影响。
2013 Vol. 11 (6): 74-80 [
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肖雨琳，魏欣，刘宝元，姜洪涛，郭乾坤，赵玉明，王大安
北京山区果园水平阶整地措施的水土保持效益
坡地果树产业已成为北京山区市县农业的重要组成部分。坡地果园坡度大，地表覆盖低，土壤侵蚀严重。水平阶整地是北京山区坡地果园的重要水土保持措施之一，定量测算坡地果园土壤侵蚀速率和水平阶整地措施的水土保持效益对于实现资源环境和经济的可持续协调发展具有重要的实际意义。分别采集北京山区无措施（昌平）和水平阶整地措施（密云、怀柔）后的土壤样品，通过测定137Cs面积活度换算土壤侵蚀速率，估算北京山区坡地果园水平阶整地措施的水土保持效益。结果表明：昌平、密云和怀柔坡地果园的土壤侵蚀速率分别为5331、2494和1970t/(km2·a)，水平阶整地措施减少50%的土壤侵蚀量，可起到降低土壤侵蚀的作用；但是由于年久失修，没能完全发挥其应有的水土保持功效。
2013 Vol. 11 (6): 81-86 [
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罗凤敏，张利文，高永，汪季，郑松州，党晓宏，肖芳
科尔沁沙地幼龄长柄扁桃生长特性对施肥的响应
科尔沁沙地是典型的农牧交错区，生态环境脆弱。长柄扁桃为濒危保护树种，具有适应范围广、抗旱、固沙及抗风蚀能力强等优良特性，具有生态效益与经济效益。在科尔沁沙地，采用环状施肥方式，研究不同的施肥配比及施肥量处理对幼龄长柄扁桃生长特性的影响，获得最佳施肥配比及施肥量。结果表明：1）在N、P、K的质量分数比为3.6∶2.3∶1.0的条件下，施肥量为40g/株时，2012年8—9月份之间长柄扁桃的株高、冠幅、新枝长、地径、新枝直径、新枝数6项生长指标的增长率最高可达到16.00%、39.51%、37.15%、17.72%、50.96%、33.05%；2）6项生长指标2次调查的长柄扁桃的株高和地径的差异均达到极显著水平（R2=0.9048，R2=0.8889），表明施肥对促进长柄扁桃的株高和地径生长有非常显著的作用；3）在N、P、K的质量分数比为3.6∶2.3∶1.0的条件下，施肥量为40g/株时，长柄扁桃的6项生长指标均达到一个峰值。
2013 Vol. 11 (6): 87-92 [
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李辉，谢会成，姜志林，李传荣，张光灿
不同土壤水分条件下麻栎盆栽实生苗的光合响应
在南京林业大学树木园内，应用Li6400光合作用测定系统测定一年生麻栎(Quercus acutissima Carruth) 盆栽实生苗在不同土壤水分条件下的光合响应参数、相同光合有效辐射强度下的净光合作用参数、高光强度下的Pn-CO2变化曲线；用光合作用光响应实测值和直角双曲线修正模型对不同土壤水分条件下麻栎的光响应曲线进行拟合，探讨双曲线修正模型对麻栎幼苗的适用性及麻栎的光合响应规律。结果表明：1）在光合有效辐射强度160μmol /（m2·s）条件下，土壤含水量为24.0%、14.5%、11.4%的处理组和土壤含水量32.0%的对照组之间的净光合速率及蒸腾速率存在显著性差异（P＜0.05）；2）直角双曲线修正模型拟合出的光响应数据除了光饱和点和实测值有较大的差异外，拟合的其他光响应数据相差不大，并随土壤含水量的变化和实测值呈现相同的趋势；3）麻栎的羧化效率、CO2补偿点都随土壤含水量的降低而降低，土壤含水量抑制了1，5-二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)的酶活性。
2013 Vol. 11 (6): 93-97 [
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杨阳，段海侠
排土场不同土地利用类型土壤的分形特征
利用分形理论对排土场人工林、耕地和草地等不同样区土壤颗粒分形特征进行研究，探讨煤炭开发对该区土壤环境的影响程度，为保护矿区土壤生态条件和恢复土壤生态功能提供科学依据。运用欧美克LS-POP（6）激光粒度分析仪测定阜新市海州露天矿排土场土地复垦区3种土地利用类型0~100cm土层10个层次的土壤颗粒机械组成，运用土壤体积分形模型计算土壤颗粒体积分形维数D，同时测定土壤样品的理化性质。结果表明：1）不同土地利用类型对土壤分形维数影响显著，而土壤层次对土壤分形维数影响不显著；3个样区的D值在2.0786~2.7175之间，平均D值为2.4241。2）不同样区平均D值表现为人工林(2.2457)＜草地(2.5024)＜耕地(2.5476)。3）研究区水解氮、全氮质量分数与土壤分形维数呈多项式曲线关系，速效钾质量分数与土壤分形维数呈对数曲线关系，排土场土壤分形维数D值与土壤全氮、水解氮、速效钾质量分数为负相关，与pH值不存在相关性。
2013 Vol. 11 (6): 98-104 [
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张锦娟，李钢，陆芳春，沈照伟
板栗林地水土保持截水工程措施对土壤特性的影响
通过采集浙江省安吉县2种典型板栗林不同坡面位置表层土壤样品，分析有无截水工程措施板栗林土壤特性之间的差异。结果表明：坡面截水工程措施对板栗林沟间坡面土壤性质没有明显的改善作用，其土壤有机质、速效钾和有效磷质量分数分别比无措施板栗林低5.88%、6.68%和33.54%，砂粒质量分数比无措施板栗林高10.57%。板栗林侵蚀地坡度的急剧变化导致坡面不同位置土壤养分和土壤颗粒组成的明显变化，2种板栗林坡度增加段土壤养分质量分数低，土壤砂粒质量分数相对较高；而坡面截水工程措施使得坡面土壤颗粒组成相对稳定，但要改善林地土壤肥力还必须与其他水土保持措施相结合。
2013 Vol. 11 (6): 105-109 [
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110
王琦,全占军, 韩煜， 付梦娣， 叶瑶
采煤塌陷对风沙区土壤性质的影响
以毛乌素沙地东南缘大柳塔矿区为典型研究区，将灰色关联度模型引入土壤性质研究体系，对近20年陕北风沙区采煤塌陷造成的土壤性质变异性进行分析。结果表明：1）沉陷区坡中部位土壤含水量明显减小（P＜0.01）；坡中和坡顶部位土壤孔隙度增大（P＜0.05）；土壤粒级变粗；沉陷区土壤有机质和速效氮质量分数与未沉陷区相比差异显著（P<0.01）；沉陷区土壤过氧化氢酶活性明显降低且在相当长的一段时间内不可修复（P＜0.01）。2）从不同土层深度上，风沙区采煤塌陷主要对表层（0~20cm）土壤性质影响显著，对土壤养分的影响主要表现在碳和氮元素上，特别是不利于土壤中氮元素的保持与利用，同时塌陷裂缝和风蚀、水蚀作用加剧了土壤水分流失。
2013 Vol. 11 (6): 110-118 [
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119
王凤娇，上官周平
水土保持生态自然修复与生态文明建设
水土资源是人类发展与文明的根基，如何整治日趋恶化的生态环境、防止水土流失、恢复和重建受损的生态系统成为生态文明建设的关键。水土保持生态自然修复是一个费省效宏的水土流失综合防治办法，水土保持生态修复是实现资源节约型、环境友好型社会的重要途径，也是建设生态文明与美丽中国目标实现的重要载体。在分析水土保持生态自然修复与生态文明建设相互关系的基础上，概括我国水土保持生态自然修复的成效与经验，明确水土保持生态自然修复工作需要亟待加强的几个领域，提出未来实施水土保持生态自然修复工作的若干发展策略。
2013 Vol. 11 (6): 119-124 [
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