收藏本站
《北京林业大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

赣北红壤坡面水土保持措施保水减沙作用研究

郑海金  
【摘要】:坡面水土流失一直是国内外的研究重点和热点,目前国内对于其调控机制等进行了很多的研究工作,但现有研究成果多集中于黄土地区,其它水蚀地区(如南方红壤区)该力一面的研究成果还不多。本研究在典型南方红壤区——江西水土保持生态科技园设置16个径流小区,对2001~2009年次降雨条件下的降雨、地表径流、侵蚀泥沙进行了长期定位观测和土壤理化性质测定,以探讨典型红壤坡面水蚀特征,系统研究几种水土保持措施(林草覆盖、农林间作、清耕和林果梯田等措施)对红壤坡面减流减沙、理水调洪和土壤抗侵蚀性的影响及作用,为红壤坡面水土流失防治提供技术支撑。主要研究成果如下: (1)在南方红壤区,受降雨年内分配的影响,裸露坡面汛期(4-9月)径流深占年均径流深的86.3%,汛期泥沙流失量占年均泥沙流失量的96.5%,汛期是防治水土流失的重点时段。受天然降雨强度非均匀性的影响,实际产流产沙过程是不稳定和不连续的,呈现出一峰或多峰的特性;同一场降雨裸露坡面产流、产沙过程基本一致,累积产沙量和累积径流量随时间延长呈现出先小幅增长后快速增加最后趋于平稳的变化。同降雨强度相比,降雨量的变化对裸露坡面径流量的影响更为显著,这与当地以蓄满产流为主有关。与平均雨强相比,I30能更好地反映降雨强度与土壤流失量的关系。裸露坡面径流量与降雨量、降雨动能呈直线回归关系,与I30为幂函数回归关系;侵蚀泥沙量与降雨量、降雨动能、I30和径流损失量均呈幂函数回归关系。 (2)在南方红壤区,所研究的几种水土保持措施均能有效降低地表径流量,减少土壤侵蚀量。其中:林草覆盖措施的年均减流率在90%以上、年均减沙率在99%以上,农林间作措施的年均减流率在65%以上、减沙率在75%以上,柑橘清耕的年均减流率在33%以上、年均减沙率在58%以上,林果梯田措施的年均减流率在70%以上、年均减沙率在89%以上。在林草覆盖措施中,全园覆盖、带状覆盖、带状覆盖+间作作物的减水效益都在95%以上、减沙效益都在99%以上,差别不大,因此考虑降低成本,避免物种竞争,采取等高水平草带(作物)措施更优;百喜草=、阔叶雀稗、狗牙根三种牧草的减水减沙效益都很好,且无明显差别,因此这三种草均可推广于条带种草。在农林间作措施中,横坡农林间作的累积减流减沙效应优于顺坡农林间作,且在大暴雨、特大暴雨的特殊情况下优势表现得史为突出。因此,横坡套种作物增加覆盖可作为防治坡耕地水土流失的有效措施。但由于每年的4~9月是研究区水土流失较严重季节,故应注意选择那些收获和栽种时间不在强降雨多发期的作物。柑橘清耕在某些特殊情况下,其减流减沙效应大大降低甚至出现减流减沙效果还不如裸露对照的现象,这也很好地解释了我国南方林下水土流失的现象。在林果梯田措施中,前埂后沟技术、梯壁植草技术和梯面内斜技术的减流减沙优势明显,在特大暴雨的特殊情况下表现得更为突出。因此,可集成这三项单项技术,增强对暴雨侵蚀的抵抗力。 (3)在南方红壤区,通过几种水土保持措施(柑橘+百喜草全园覆盖、柑橘+作物(横坡间作)、柑橘清耕、柑橘+水平梯田(梯壁植草))的滞流削峰效应分析,发现与裸露对照相比,这些水土保持措施具有一定的削减地表径流洪峰和减少地表径流总量的效益,其中以柑橘+百喜草全园覆盖最优,其削峰效益均值为93.7%、减流效益均值为99.1%;柑橘清耕最差,其削峰效i益均值为53.8%、减流效益均值为49.8%;柑橘+作物(横坡间作)和柑橘+水平梯田(梯壁植草)居二者之间。除柑橘清耕外,其余3种水土保持措施还具有一定的产流滞后和峰值滞后效益,其中以以柑橘+百喜草全全园覆盖最优,其产流滞后效益均值为93.3%、洪峰滞后效益均值为57.5%。柑橘清耕因幼龄林下无灌草覆盖,其产流对降雨较为敏感,产流与峰现滞后时间要短得多,甚至出现产流滞后、峰值滞后效应不如裸露对照的现象。同一种水土保持的削峰减流效应较稳定,变幅不大;但产流与峰现滞后效应变化幅度较大,这与径流滞后效应受当场降雨、前期降雨和下垫面等多因素影响有关。 (4)赣北红壤荒坡地土壤抗蚀性差,不同水土保持措施治理后土壤抗蚀性有所提高。灰色关联法计算结果表明:土壤最佳抗蚀性指标依次为团聚度和受蚀性指数(Eva);土壤最差抗蚀性指标分别是湿筛水稳性团聚体平均重量直径(EMWD)和干湿筛团聚体平均重量直径差值(MWDC);土壤颗粒分散特性对土壤侵蚀量影响较大,而土壤稳定性参数对土壤侵蚀量影响较小,它们的均关联度依次为0.618和0.599。以田间实测K值为依据,对多种K值估算方法(诺谟图法、修正诺谟图法、EPIC模型法、平均几何粒径模型法和Torri模型法)进行了评价,发观这些估算方法的不确定性都较大,具体应用时需进行优化。建立了试验区修正诺谟图法的优化模型。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S157

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余新晓,陈丽华,周常青,谭鹏;三峡花岗岩地区坡面暴雨产流过程的研究[J];北京林业大学学报;1995年04期
2 贺康宁,张建军,朱金兆;晋西黄土残塬沟壑区水土保持林坡面径流规律研究[J];北京林业大学学报;1997年04期
3 邱仁辉,杨玉盛,俞新妥;不同栽植代数杉木林土壤结构特性的研究[J];北京林业大学学报;1998年04期
4 常福宣,丁晶,姚健;降雨随历时变化标度性质的探讨[J];长江流域资源与环境;2002年01期
5 王云琦,王玉杰,朱金兆;重庆缙云山典型林分林地土壤抗蚀性分析[J];长江流域资源与环境;2005年06期
6 查小春,唐克丽;黄土丘陵林地土壤侵蚀与土壤性质变化[J];地理学报;2003年03期
7 李勉,姚文艺,李占斌;黄土高原草本植被水土保持作用研究进展[J];地球科学进展;2005年01期
8 谢锦升,杨玉盛,陈光水,郭剑芬;严重侵蚀红壤封禁管理后土壤性质的变化[J];福建林学院学报;2002年03期
9 林光耀,杨玉盛,杨伦增,杨优其;杉木林取代杂木林后土壤结构特性变化的研究[J];福建林学院学报;1995年04期
10 蔡志发,黄炎和,李发林,林敬兰,陈明华,周伏建;侵蚀坡地果园土壤—植被组分中N、P、K质量分数及其分布[J];福建农业大学学报;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 杨洁;红壤坡地柑橘园水土保持水文效应研究[D];江西农业大学;2011年
2 傅涛;三峡库区坡面水土流失机理与预测评价建模[D];西南农业大学;2002年
3 刘益军;三峡库区坡地森林理水调洪功能研究与评价[D];北京林业大学;2003年
4 耿晓东;主要水蚀区坡面土壤侵蚀过程与机理对比研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王学强;红壤地区水土流失治理模式效益评价及其治理范式的建立[D];华中农业大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁红侠,耿明;低分子有机酸对土壤氟吸附的影响[J];安徽教育学院学报;2005年03期
2 李传武;黄润;尚正永;;基于分形理论的安徽省城镇体系研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
3 杨力,于淑芳,宋国菡,张民,丁光国;山东高产粮田腐殖质组成特征及影响因子研究[J];山东农业科学;2000年01期
4 董晓霞,郭洪海,孔令安;滨海盐渍地种植紫花苜蓿对土壤盐分特性和肥力的影响[J];山东农业科学;2001年01期
5 蒋庆功,万广华,李涛;蔬菜主产区耕地管理与质量状况调查[J];山东农业科学;2003年06期
6 孟庆华;李根英;王吉光;王刚;张延亮;;山东褐土高产农田的供磷特性[J];山东农业科学;2005年06期
7 陈建美;蔡葵;赵征宇;柳伟英;;地膜覆盖对青花菜吸肥特性的影响[J];山东农业科学;2005年06期
8 葛晓轩;孟庆华;李根英;;泰安、威海棕壤高产农田的供磷特性[J];山东农业科学;2006年05期
9 江丽华;刘兆辉;张文君;陈清;郑福丽;王梅;林海涛;;高产条件下大葱干物质积累和养分吸收规律的研究[J];山东农业科学;2007年01期
10 王月明;孙万刚;李红梅;江丽华;;山东寿光日光温室土壤有效钾的研究[J];山东农业科学;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡春艳;陶乐明;刘枫;赵俊兰;;安徽沿江地区水稻施钾效应研究[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
2 王文锋;;区域文化产业与城市协调发展的实证分析——以北京市为例[A];中国传媒大学第五届全国新闻学与传播学博士生学术研讨会论文集[C];2011年
3 常洁;何鹏;林正雨;;浅议人居环境视角下乡村旅游地空间结构的优化——以雅安雨城区三里乡村旅游地为例[A];2012中国旅游科学年会论文集[C];2012年
4 王治国;张超;纪强;孙保平;冯磊;;全国水土保持区划分级体系与方法[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
5 沈波;张锋;;东北黑土区三级区划研究及水土保持规划有关问题的探讨[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
6 周祖煜;王安明;;解析生产建设项目水土保持方案中项目区概况介绍[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
7 梁刚毅;邱振天;黄建玲;叶丹;;广西水土流失特点及防治对策[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
8 闫百兴;宋新山;闫敏;;辽河流域水资源演化趋势分析[A];城乡饮用水水源安全问题与发展汇总[C];2009年
9 李璐;何玉琴;姜小三;;江苏省水土流失定量监测动态研究[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(上册)[C];2011年
10 董衡苹;高晓昱;;基于自然村居民点发展条件评价的村庄整合规划研究——以豫南平原地区S镇为例[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵锦梅;不同土地利用方式对高寒地区水土保持生态服务功能的影响研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 杨江山;保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响[D];甘肃农业大学;2010年
3 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
4 陈祯;基于近红外光谱分析的土壤水分信息的提取与处理[D];华中科技大学;2010年
5 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
6 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
7 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
8 吴希媛;红壤坡地菜园地表径流中氮磷流失模拟试验及建模研究[D];浙江大学;2011年
9 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
10 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓安;黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究[D];华中农业大学;2010年
2 魏强;水蚀导致的土壤储水和导水变化对红壤季节性干旱的影响[D];华中农业大学;2010年
3 曾涛;水蚀引起的红壤入渗性能变化对季节性干旱的影响[D];华中农业大学;2010年
4 贾海啸;湖北省径流小区观测数据的整合分析[D];华中农业大学;2010年
5 杨家旺;输变电工程水土流失规律研究及防治对策[D];华中农业大学;2010年
6 廖国瑞;降雨过程中不同粗糙度土表微地貌特征演变与三维模型的建立[D];华中农业大学;2010年
7 程艳辉;红壤区坡面径流调控关键技术与模式的适用性研究[D];华中农业大学;2010年
8 崔普伟;基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究[D];华中农业大学;2010年
9 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
10 曾繁富;丹江口库区蒿坪河小流域非点源污染特征研究[D];河南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高峰;胡继超;卞赟;;国内外土壤水分研究进展[J];安徽农业科学;2007年34期
2 王彦辉;陇东黄土地区刺槐林水土保持效益的定量研究[J];北京林业大学学报;1986年01期
3 满荣洲 ,董世仁 ,郭景唐;华北油松人工林蒸腾的研究[J];北京林业大学学报;1986年02期
4 董世仁 ,郭景唐 ,满荣洲;华北油松人工林的透流、干流和树冠截留[J];北京林业大学学报;1987年01期
5 余新晓;土壤侵蚀过程数理模型的研究现状[J];北京林业大学学报;1987年01期
6 刘曙光,郭景唐;华北油松人工林林下降雨空间分布的研究[J];北京林业大学学报;1988年04期
7 余新晓;降雨入渗及产流问题的研究进展和评述[J];北京林业大学学报;1991年04期
8 贺康宁;林地土壤水分运动的数学模型[J];北京林业大学学报;1992年01期
9 杨建英,赵廷宁,孙保平,孙立达;运动波理论及其在黄土坡面径流过程模拟中的应用[J];北京林业大学学报;1993年01期
10 刘学勤,奥小平,何力春;宜林荒山春季土壤含水率与气象因子的相关分析[J];北京林业大学学报;1993年03期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 傅涛;三峡库区坡面水土流失机理与预测评价建模[D];西南农业大学;2002年
2 李裕元;坡地土壤磷素与水分迁移试验研究[D];西北农林科技大学;2002年
3 郭明春;六盘山叠叠沟小流域森林植被坡面水文影响的研究[D];中国林业科学研究院;2005年
4 李德生;山东泰安黄前水库流域主要植被类型的水文特征研究[D];北京林业大学;2007年
5 宋吉红;重庆缙云山森林水文生态功能研究[D];北京林业大学;2008年
6 莫菲;六盘山洪沟小流域森林植被的水文影响与模拟[D];中国林业科学研究院;2008年
7 杜阿朋;六盘山叠叠沟小流域坡面植被水文影响与模拟[D];中国林业科学研究院;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔红梅;;铁路开发建设项目水土保持监测[J];山西建筑;2011年18期
2 陆少雁;;深圳市裸露地水土保持技术研究[J];科技资讯;2006年11期
3 张满良;略论水土保持措施对西北地区水资源保护利用的战略意义[J];水土保持学报;2002年06期
4 孙征;马毓潇;路军;李春燕;;丁泉小流域水土保持综合治理成果分析[J];山东水利;2005年12期
5 周月鲁;;科学推进黄土高原水土保持生态建设[J];中国水土保持;2005年12期
6 李晓梅;张长颖;;浅谈巴彦县水土保持与防洪的关系[J];民营科技;2007年09期
7 叶碎高;王帅;聂国辉;;水土保持与绿水资源保护[J];中国水土保持;2008年06期
8 肖玉文;;水土保持工作要全面贯彻科学发展观[J];河北水利;2009年02期
9 陈月娥;吴卿;;加强水土保持 推动新农村建设[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年09期
10 姚兴柱;朱启红;;国内高速公路建设中的水土流失和水土保持初探[J];亚热带水土保持;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王国庆;姜乃迁;陈江南;李皓冰;郑春梅;;黄土高原三川河流域水沙变化研究综述[A];中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第四届学术讨论会论文集[C];2003年
2 “垄向区田技术及其配套机具的研究”课题组;;坡耕地水土保持新技术——机械化垄向区田[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
3 王利军;;北京市新城滨河森林公园建设工程水土保持设计浅析[A];中国水土保持学会规划设计专业委员会2009年年会暨学术研讨会论文集[C];2009年
4 陈怀伟;;风电场建设中的水土保持措施[A];中国水利学会2008学术年会论文集(上册)[C];2008年
5 余新晓;吴岚;饶良懿;李静锐;杨永强;;水土保持生态服务功能评价方法[A];水土保持发展战略——中国水土流失与生态安全综合科学考察及水土保持发展战略研讨会论文集[C];2008年
6 陈光;;东北黑土区试点工程水土保持措施减沙效益监测[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
7 岳辉;钟炳林;;长汀县水土保持监测实践与探讨[A];福建省水土保持学会2006年学术年会论文集[C];2006年
8 邢永华;裘国兴;马伯传;张顺通;陈礼良;;嵊州市水土流失现状及防治措施[A];地方水利技术的应用与实践(第3辑)[C];2005年
9 杨爱民;王浩;周祖昊;严登华;;分布式水文模型及其在水土保持中的应用[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年
10 许勇;李洪泉;;引子渡水电站环保与水保专项竣工验收[A];“建设资源节约型、环境友好型社会——节能、环保、可持续发展”研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宋玉红;提高水土保持措施有效性初探[N];黄河报;2008年
2 记者 李冬明 实习生 董文鑫;水土保持措施调控鄱阳湖径流泥沙[N];江西日报;2008年
3 本报记者 张超;因地制宜是治理水土流失的关键[N];科技日报;2009年
4 记者 宋振峰;我省累计治理水土流失7.92万平方公里[N];甘肃日报;2008年
5 通讯员 焦建国;全市 水土保持普查全面展开[N];巴彦淖尔日报(汉);2011年
6 记者 张冬凡;铁岭输油站原油商业储备库建设生态先行[N];铁岭日报;2010年
7 记者 韩勋;城市周边坡面将全披绿装[N];西安日报;2011年
8 记者 王立忠;铁岭发电公司二期扩建与水土保持同步[N];铁岭日报;2010年
9 记者 姚润丰;10年治理1.6万多条小流域[N];人民日报海外版;2009年
10 本报记者 周晗;超1/4陆地水土流失[N];扬州日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑海金;赣北红壤坡面水土保持措施保水减沙作用研究[D];北京林业大学;2012年
2 豆林;黄土区流域径流对水土保持措施响应的时空变化特征[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
3 孙艳红;延庆县小流域综合治理模式及效益评价研究[D];北京林业大学;2011年
4 段旭;六盘山地区水文要素坡面变化[D];中国林业科学研究院;2011年
5 付智勇;三峡库区不同厚度紫色土坡面水文过程及侵蚀响应[D];华中农业大学;2012年
6 方怒放;小流域降雨—径流—产沙关系及水土保持措施响应[D];华中农业大学;2012年
7 吴岚;水土保持生态服务功能及其价值研究[D];北京林业大学;2007年
8 朱青;坡耕地退化机理及侵蚀退化防治措施研究[D];浙江大学;2008年
9 刘利年;黄土高原小流域水土流失综合治理研究[D];长安大学;2004年
10 吴敬东;北京蛇鱼川生态清洁小流域水环境承载力研究[D];北京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许琴;水土保持措施对水资源的影响研究[D];南昌大学;2010年
2 杨会龙;水土保持措施下的中长期径流预报研究[D];西北农林科技大学;2012年
3 才业锦;重庆市水土保持措施效应及小流域治理范式评价[D];西南大学;2010年
4 苏慧敏;不同水土保持措施下土壤养分流失的研究[D];西南大学;2012年
5 杨筱筱;水土保持措施对秃尾河流域产汇流参数的影响研究[D];西北农林科技大学;2012年
6 张晓云;基于SWAT模型的水土保持措施减流减沙效益评价[D];福建师范大学;2012年
7 刘利;城市坡面:连接不同城市标高的坡状公共空间研究[D];清华大学;2010年
8 雷倩;铁路建设项目水土保持后评价研究[D];西南交通大学;2012年
9 刘娜娜;黄土高原水土保持措施的土壤环境效应研究[D];西北农林科技大学;2006年
10 宋玥;黑土坡耕地不同水土保持措施的产沙产流与侵蚀性降雨研究[D];东北农业大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026