黄土丘陵沟壑区退耕坡地集雨整地技术

文章针对黄土丘陵区退耕坡地可利用降水资源动态变化剧烈、水土流失严重等问题,以水平沟、鱼鳞坑等水保坡面整地工程形成微地形集雨工程,提高坡地降水资源利用率,以解决黄土丘陵区退耕坡地水土流失严重的问题,使当地土地资源有效利用,把退耕坡地变成能够利用的土地,在解决水土流失问题的同时,缓解土地紧张、可用耕地较少的矛盾,为农牧民增收及生态建设提供物质保障,促进区域经济发展。     

黄土丘陵沟壑区典型流域产沙的降雨阈值变化

2000年以来,随着黄土高原林草植被大幅改善和大规模梯田建成,加之坝库拦截,黄土高原入黄沙量锐减,从而使黄土高原现状产沙情势的认知成为近年关注的热点。目前,增大林草和梯田覆盖状况可减少或遏制侵蚀产沙的观点已被广泛认可,但其在流域层面上的减沙机制仍有待深入认识。本文以黄土丘陵沟壑区30条面积较小的流域作为样本,以场次降雨为分析对象,以场次降雨的面雨量、最大1 h降雨量和降雨侵蚀力为降雨指标,以场次降雨的产沙强度≥500 t/km2为流域产沙的判断标准,探讨了林草梯田覆盖程度变化与可致流域产沙的降雨阈值之间的响应关系。研究表明,无论地貌类型如何,随着流域林草梯田覆盖程度的增大,流域产沙的降雨阈值均明显增加,其中黄土丘陵第1—3副区的降雨阈值与林草梯田有效覆盖率之间呈正向的指数函数关系。在相同下垫面下,黄土丘陵第1—3副区的降雨阈值差别很小;或因植被主要分布在梁茆,或因河道产沙占比较大,因此,砒砂岩区、黄土残塬区和黄土丘陵第5副区更易产沙,其降雨阈值明显小于第1—3副区。本成果不仅为诠释林草梯田减沙的机制提供了科学支撑,而且也可为黄河水沙情势的评价和入黄沙量预报提供重要参考。     

黄土丘陵沟壑区退耕坡地牧草建植技术

文章针对黄土丘陵区退耕坡地可利用降水资源动态变化剧烈、水土流失严重、牧草种植成活率低等问题,以水平沟、鱼鳞坑等水保坡面整地工程形成微地形集雨工程,提高坡地降水资源利用率,结合牧草种子水处理技术、牧草混播技术及牧草生长关键期补灌技术等的应用研究,提出丘陵区退耕坡地牧草集雨建植技术,以解决黄土丘陵区退耕坡地水土流失严重、经济效益与生态建设相矛盾等问题,使当地土地资源有效利用,把退耕坡地变成饲草生产基地,在解决水土流失问题的同时,缓解畜牧业饲草供应的季节性矛盾,为全面实施禁牧、发展舍饲养畜提供可行的物质保障。     

呼和浩特市黄土丘陵沟壑区米麻沟小流域水土保持综合治理模式探讨

黄土丘陵沟壑区是呼和浩特市水土流失最为严重的地区,也是黄河粗泥沙的主要来源地,清水河县米麻沟小流域是黄土丘陵沟壑区的典型治理流域,水土保持综合治理采取沟道建设坝系,开发坝地,山脚发展梯田及节水灌溉,山腰还林还草,山顶封育保护,支毛沟打谷坊,建沟头防护的水土保持综合治理模式,并使农林牧水有机结合,走出一条综合利用现有资源、保护生态环境和生产集约经营的可持续发展之路。     

黄土丘陵沟壑区淤地坝水土资源开发利用途径

黄土丘陵沟壑区的淤地坝工程具有良好的生态和经济效益，主要表现在拦截泥沙、改善耕作条件、增加粮食产量等方面。随着经济社会与生态环境建设的发展，坝系建设存在的坝地利用率低、种植结构不合理、运行状况不良、盐碱化严重等问题也越来越突出。根据多年来淤地坝建设的经验，应通过加强配套工程建设、加强病险坝维修改造、优化运行方式等途径加以解决。     

黄土丘陵沟壑区坡长与地形复杂度关系研究

流域分布式土壤侵蚀学坡长作为流域和区域尺度水文模型和土壤侵蚀模型的最基本参数之一,对研究土壤侵蚀的形成和发展有重要影响。从黄土丘陵沟壑区的常用地形因子入手,详细探讨了坡长与地形之间的联系,在此基础上建立了地形要素交互作用的多维复合集成模型,并根据该模型定量计算出研究区各地形要素对坡长的贡献,进而揭示了地形对于水土流失的影响。研究表明:①复杂地形因子对于坡长的贡献率更高,更能揭示地形对于水土流失的影响;②7种复合地形因子,对于坡长的贡献正负不一;③地形因子对坡长的贡献率由高到低依次为坡谱信息熵、粗糙度、高程面积积分、起伏度、海拔标准差、平均坡度、剖面曲率、平面曲率、沟壑密度。     

黄土丘陵沟壑区退耕坡地牧草建植技术研究

针对丘陵区退耕坡地可利用降水资源动态变化剧烈、水土流失严重、牧草种植成活率低等问题,以水平沟、鱼鳞坑等水土保持坡面整地工程形成微地形集雨工程,提高坡地降水资源利用率,结合林草带状种植技术、牧草种子萌发和成苗技术及牧草混播等技术的应用研究,结合可利用降雨量、土壤入渗力、径流系数、牧草需水规律等指标,提出丘陵区退耕坡地牧草集雨建植技术,以解决牧草种植的合理时间、方法,使人工牧草在当地自然条件下能够提前利用,并有较高的生产力,把退耕坡地变成饲草生产基地,以缓解畜牧业饲草供应的季节性矛盾,为全面实施禁牧、发展舍饲养畜提供可行的物质保障,有力地促进生态环境建设.     

基于GIS黄土丘陵沟壑区分布式侵蚀产沙模型的构建——以蛇家沟小流域为例

分布式侵蚀产沙模型是土壤侵蚀模型的重要发展方向,本研究将蛇家沟流域下垫面划分为5 ×5m的栅格,每个栅格内赋予相应的高程、坡度、地貌、土地利用等属性信息.根据流域DEM,确定流域的汇流方向、流路与汇流累积面积.在蛇家沟流域内采用“穷举算法”对SCS-CN模型的参数值进行校正.基于DEM、地貌、土地利用以及降雨等资料,利用黄土丘陵沟壑区良好的水沙关系,运用VB.NET+ARC ENGINE9.2+ SQLSERVER2000构建分布式侵蚀产沙模型.模型结构简单,输入参数比较少,利用求产流来求产沙,考虑了土地利用、汇流等因素具有一定的物理意义,并能达到一定的预报精度.其中产沙模型是建立在黄土丘陵沟壑区普遍的水沙关系基础上,通过校正水沙关系式系数及产流模型中的CN、λ值可在其它相似的小流域内使用.该研究可为黄土丘陵沟壑区水土保持治理效果评价提供依据.     

黄土丘陵沟壑区淤地坝水土资源开发利用途径

黄土丘陵沟壑区的淤地坝工程具有良好的生态和经济效益,主要表现在拦截泥沙、改善耕作条件、增加粮食产量等方面.随着经济社会与生态环境建设的发展,坝系建设存在的坝地利用率低、种植结构不合理、运行状况不良、盐碱化严重等问题也越来越突出.根据多年来淤地坝建设的经验,应通过加强配套工程建设、加强病险坝维修改造、优化运行方式等途径加以解决.     

黄土丘陵沟壑区沟道水资源分析与调控

通过对延安黄土丘陵沟壑区实地调查, 并结合当地水文资料及土地利用现状计算了典型沟道水资源量。结果 表明: 沟道地具有富集降水的能力, 有利于发展雨水集流工程; 同时, 雨季沟道中产生较多地表径流, 易造成水害。 因此, 在沟道中合理规划排蓄水工程, 是调控水资源和提高水资源利用效率的重要途径。     

黄土高塬沟壑区径流调控综合治理模式研究

论述了黄土高塬沟壑区水沙时空分布、功能和效益上的差异性.采取"以水换沙"是构建黄土高塬沟壑区水沙调控体系的技术关键.基于径流调控利用的多元综合治理模式具有径流的主导性、多因子、多单元、多手段、多效益和多目标的特点.根据黄土高塬沟壑区塬、坡、沟、川四大地貌单元的特点,总结出的20种径流泥沙调控利用范式.     

黄土高原城市产流与降雨关系的研究

基于71次有效降雨的观测数据,通过分析城市硬化部分产流及集雨效率与降雨的关系,得到了单位面积集流场的产流量与降雨量的关系方程以及实际集雨效率与降雨量的关系方程,为今后的集雨工程设计提供了理论依据.     

耕作对黄土丘陵沟壑区浅沟侵蚀的影响试验

浅沟侵蚀是黄土丘陵沟壑区重要的侵蚀类型,耕作是黄土高原浅沟侵蚀发生和发展的重要影响因素。浅沟水流的水动力学参数研究是建立浅沟侵蚀物理模型或概念模型的基础。在黄土丘陵沟壑区延安市燕儿沟小流域的坡地上,通过野外放水冲刷试验,初步研究了耕作对浅沟水流水动力学参数变化特征的影响。结果表明:耕作使浅沟水流能量转化耗散规律发生变化,从而使各个水力学参数沿程及不同放水流量时的变化规律发生改变;在未耕作坡面上浅沟水流含沙量随时间的变化关系、弗劳德数随时间的变化关系均呈显著的线性相关;在耕作坡面上浅沟水流含沙量随时间的变化关系、弗劳德数随时间的变化关系呈极显著的对数相关;耕作后的第一场侵蚀性降雨产生的浅沟侵蚀量为全年侵蚀量的25%左右。     

黄土丘陵沟壑区水土保持生态系统效益评价

以黄土高原中部丘陵沟壑区秦安县的水土保持建设项目区为研究对象,采用直接或间接的方法,将水土保持各方面的效益转化为对生态系统服务价值的影响,评价研究区治理后生态系统服务功能的变化.结果表明:项目实施后研究区内人均生态系统内部服务价值由2 173元增加到3 272元,项目区外部生态系统服务价值由137.39万元增加到280.96万元,增长幅度为104.5％,人均生态系统外部服务价值为223.94元,生态系统外部服务价值增长的幅度要大于内部服务价值.3种水土保持措施中,梯田的外部服务价值最高,林地高于草地.     

黄土高塬沟壑区侧柏造林生长适应性研究

对黄土高塬沟壑区近20年来水土保持人工栽植侧柏的存活、生长情况进行了调查和分析,结果表明:侧柏在黄土高塬沟壑区的阳坡、阴坡、半阴半阳坡均适宜栽植,侧柏+沙棘混交林适宜在半阴半阳坡栽植,侧柏+狼牙刺混交林适宜在阳坡栽植.     

中间锦鸡儿在黄土丘陵沟壑区的生长特征

中间锦鸡儿是治理水土流失、防风固沙的优良树种,但不同生境其生长状况差别很大,为分析其原因,在皇甫川流域选择一面中间锦鸡儿灌丛化峁坡,对土壤、植物群落及中间锦鸡儿生长状况进行了调查研究。结果表明:砒砂岩丘顶土壤质地较硬、水分状况不良,不适宜中间锦鸡儿生长;覆沙层较厚的砒砂岩峁坡,水分状况较坡顶有所改善,有利于中间锦鸡儿生长;覆沙层较厚的坡底,虽然土壤质地疏松、水分状况较好,但中间锦鸡儿株丛密度过大,抑制了其生长,株丛生物量较低,且限制了草本层的发育和物种多样性,因此即使在适宜生境种植中间锦鸡儿,也应适当控制种植密度。     

黄土丘陵沟壑区吕二沟流域水土流失特征分析

分析了吕二沟流域水土流失特征和不同治理阶段综合治理措施的减水减沙效益。结论认为：该流域土壤侵蚀以重力侵蚀为主,输沙量占全年的68％,坡面细沟侵蚀所产生的输沙量占30％;小流域综合治理措施减水减沙效益十分明显;在丘陵沟壑区,尤其是在陡坡荒地上采用生态修复措施、在沟道修建淤地坝工程,治理效果更加明显。     

建立黄土丘陵区DEM的方法探讨

在地形破碎的黄土丘陵区，提取1∶25万数字地图中的等高线层和水系要素，直接内插建立DEM，会丢失一些有用的地貌特征信息，影响其使用效果。以黄土丘陵区典型流域绥德韭园沟为试验样区，经验研究得出，在利用1∶25万数字地图建立DEM时，人为添加高程值误差在半个等高距以内的点，参与建立DEM，可有效减少地貌特征信息丢失；借用同一区域较大比例尺数字地图或地形图上的点，可提高DEM描述地面的真实程度；在无法取得控制点的山峰、山顶、沟头等区域加点，可突出地貌特征，提高DEM的使用价值。     

黄土高塬沟壑区水土保持林草措施配置模式

适宜黄土高塬沟壑区种植的林草品种有油松、侧柏、沙棘、刺槐、黑核桃、美国白蜡、多年生香豌豆、牧场草、黄兰沙梗草和康巴早熟禾等。黄土高塬沟壑区水土保持林草措施配置模式主要有油松沙棘混交、侧柏沙棘混交、刺槐与沙棘混交、美国白蜡与沙棘混交等,牧草栽培模式包括多年生香豌豆与作物或林木间作、禾本科与豆科牧草混播、天然草场改良、黄兰沙梗草护坡草皮、康巴早熟禾+果园等。     

黄土高塬沟壑区主要造林树种生长适应性研究

通过标准样方法进行树高、冠幅、胸径、保存率调查,采用模糊最优局势决策法确定各树种的综合指数与评价指数,研究了黄土高塬沟壑区主要水土保持造林树种的生长适应性。结果表明:①山杏适宜在阴坡、半阴半阳坡栽植;②侧柏适宜在阳坡、阴坡、半阴半阳坡栽植;③油松适宜在阴坡、半阴半阳坡栽植;④沙棘适宜在阴坡、阳坡、半阴半阳坡栽植;⑤刺槐适宜在阳坡、半阴半阳坡栽植;⑥杜梨适宜在阳坡栽植;⑦狼牙刺适宜在半阴半阳坡、阳坡栽植;⑧油松+沙棘混交林适宜在半阴半阳坡、阴坡栽植;⑨侧柏+沙棘混交林适宜在半阴半阳坡栽植。