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《北京林业大学》 2004年
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晋西黄土区森林植被对嵌套流域径流泥沙影响研究

刘卉芳  
【摘要】:国内外有关森林植被对流域水沙过程的影响尚未得出统一的研究结论,已成为学术界长期争论的焦点问题之一。森林的空间异质性决定了森林水沙作用功能在不同的自然地理区域和不同的空间尺度上具有不同的特点和规律,本研究以北京林业大学试验基地晋西黄土区蔡家川嵌套小流域为研究对象,以单株—林分—集水区—小流域构成的尺度嵌套流域树冠截留、流域径流及泥沙运动过程为切入点,分析研究了树冠最大截留、黄土坡面土地利用/覆盖对产流产沙的影响、流域泥沙来源分析、森林植被覆盖率对流域产流产沙的研究、流域尺度对洪水过程的影响等内容。该研究为晋西黄土区正在实施的退耕还林还草工程、天然林保护工程和防护林体系建设工程提供理论依据。 通过实验分析表明,各种土地利用类型年平均土壤侵蚀量为:裸露地174.76t/km~2,荒草地为68.31 t/km~2,虎榛子林为2.13 t/km~2,沙棘林为4.37 t/km~2,油松林为18.74 t/km~2,刺槐林为20.58t/km~2,油松+刺槐混交林为7.36 t/km~2。各种类型的土地利用侵蚀产沙量由大到小的顺序:坡耕地>裸地>草地>刺槐>油松>刺槐+油松>虎榛子。侵蚀泥沙主要来源于沟谷坡地(沟头、沟道和沟坡),沟谷地侵蚀模数是沟间地的1.28~2.48倍。 在黄土高原小流域中,有林地比无林地的雨季径流深和径流系数小。森林植被覆盖度较高的流域雨季径流深和径流系数低于森林植被覆盖率较小的流域,试验数据表明:全农流域的雨季径流深大约是有林流域的5-20倍。森林植被对流域枯水季节的河川径流具有一定的补枯作用,且随着森林覆盖率的增加增枯作用明显。如在蔡家川嵌套流域多林流域的枯水流量约是少林流域枯水流量的9.2倍。森林植被具有巨大的减沙作用,当降雨量为60.4mm时,无林流域的输沙模数是有林流域的31.4倍,森林植被的减沙效益达到了96.81%。森林在不同雨洪作用下,减沙作用是不同的,一般在降雨量较小,洪水径流量较小时,森林的拦减效益较大;而在降雨洪水径流量较大,洪峰流量较大时,森林的减沙效益较小。 在黄土高原尺度较大的流域产生峰值流量的时间滞后于尺度较小的流域,在羽状流域条件下,前者洪水过程线比较对称,且洪水过程线多为多峰曲线。后者洪前洪后退水过程线不相似,退水过程漫长,并且表现出一定的偏态,且洪水过程线多为单峰曲线。此外,尺度较大的流域受复杂地形地貌的影响,产流模式相对复杂,既有超渗产流形式又有蓄满产流形式。而尺度较小的流域产流模式相对单一。流域形状、流速是决定洪水过程的主要因素,通过流速公式计算各嵌套流域的洪水过程线在到达蔡家川主沟道流域后的迭加洪水过程线,将它作为模拟洪水过程线。试验数据表明:实际洪水过程线与模拟洪水过程线吻合较好。 本论文创新点是以单株—林分—集水区—小流域构成的尺度嵌套流域截留、径流及泥沙运动过程观测及分析研究为切入点,依据森林植被的生态结构功能、 影响水文过程的原理,运用MAI,LAB软件对流域地形地貌进行了相似性分类, 易U除了地形地貌对流域径流的影响,分析研究了森林植被对流域径流的影响,并 且探讨了时空尺度对流域径流的影响。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S715

【引证文献】
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1 付军;大清河流域土地利用变化对洪水影响的研究[D];天津大学;2010年
2 陈腊娇;基于SWAT模型的土地利用/覆被变化产流产沙效应模拟[D];浙江师范大学;2006年
3 杨永强;无定河流域土地利用/森林植被格局演变对侵蚀产沙的影响研究[D];北京林业大学;2007年
4 刘艳辉;黄土区影响土壤侵蚀的林地植被因子研究[D];北京林业大学;2007年
5 陈静谊;黄土高原清水河流域植被景观格局变化与水土流失的影响研究[D];北京林业大学;2008年
【参考文献】
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1 方长明,高荣孚;油松人工林的能量平衡和蒸发散[J];北京林业大学学报;1988年02期
2 杨海军,孙立达,余新晓;晋西黄土区水土保持林水量平衡的研究[J];北京林业大学学报;1993年03期
3 杨雨行;曾平江;;我国森林植被变化对河川径流泥沙的影响[J];北京林业大学学报;1994年S3期
4 松冈广雄;服部重昭;贺康宁;张学培;魏天兴;高宗杰;;山西省西南部黄土残塬区蒸发散量的研究——应用微气象学方法[J];北京林业大学学报;1994年S4期
5 朱清科,陈丽华,张东升,谢春华;贡嘎山森林生态系统根系固土力学机制研究[J];北京林业大学学报;2002年04期
6 朱金兆,刘建军,朱清科,吴钦孝;森林凋落物层水文生态功能研究[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
7 朱金兆,吴斌,毕华兴;地理信息系统在黄土高原小流域分类中的应用[J];北京林业大学学报;1994年03期
8 毕华兴,贺庆棠,朱金兆,吴斌;清水河流域防护林体系信息管理系统的研究[J];北京林业大学学报;1994年04期
9 张建军,朱金兆,魏天兴;晋西黄土区坡面水土保持林地产流产沙的观测分析[J];北京林业大学学报;1996年03期
10 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
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖子平;;合肥市城市水文研究构想[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年19期
2 罗宁,孙桂英,刘桂华;不同人工林土壤水分涵蓄量的初步研究[J];安徽农业科学;1999年04期
3 周文芳;安徽省林业生态现状及建设对策[J];安徽农业科学;2004年06期
4 张德成;殷鸣放;陈宏伟;王炜;王晓峰;王毅峰;丁丽娜;朱学静;;主要森林植被土壤及枯落物水分蒸发量动态研究[J];安徽农业科学;2006年10期
5 满明俊;罗剑朝;;陕西省退耕还林工程生态效益评价[J];安徽农业科学;2006年18期
6 史兴民;;关于农业地貌研究[J];安徽农业科学;2006年20期
7 贲越;张玉东;李彧;陈祥伟;;水曲柳林枯落物层水源涵养功能研究[J];安徽农业科学;2007年04期
8 章俊霞;左长清;李小军;;土壤侵蚀的自然因素影响作用探讨[J];安徽农业科学;2008年03期
9 蒙朝阳;谢元贵;刘济明;喻阳武;周超;刘纪岗;张锋;;小蓬竹水土保持效应的研究[J];安徽农业科学;2008年04期
10 申健;尚衍强;徐大伟;;滑坡灾害与植被的相互关系探讨[J];安徽农业科学;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王现国;刘涛;杨建斌;葛雁;;豫西黄河中游土壤侵蚀现状分析[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年
2 于玉贞;谢立全;孙逊;;渗流作用下的江河岸坡冲刷变形分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
3 王冬梅;程和琴;周丰年;杨忠勇;和玉芳;吴敬文;;近岸沙波分布区桥墩局部冲刷深度的估算[A];第二十一届海洋测绘综合性学术研讨会论文集[C];2009年
4 高建钰;;植物在城市生态环境建设中的景观功能[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
5 张广英;王胜宝;郝记栓;金明;胡堃;;石质山区人工油松林对坡面产流入渗的影响实验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
6 陶建平;王永健;李宗峰;张炜银;臧润国;;岷江上游大沟流域不同恢复阶段植被枯落物的水源涵养效应[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
7 赵志舟;周华君;;川江弯曲分汊河段卵石浅滩航道整治技术研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
8 翁伟琳;陈楠;;DEM分辨率对地形因子的影响分析[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
9 韩永刚;杨玉盛;;森林水文效应的研究进展[A];福建省水土保持学会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 夏军;;21世纪水文科学研究的机遇与挑战[A];湖北省水利学会2002年学术年会论文集[C];2002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 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
3 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 刘高峰;长江口水沙运动及三维泥沙模型研究[D];华东师范大学;2011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 曾剑;基于数据挖掘的钱塘江河口水沙运动规律研究[D];浙江大学;2011年
7 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
8 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
9 石军南;亚热带森林植被生物量与碳贮量特征[D];中南林业科技大学;2010年
10 方江平;西藏原始林芝云杉林群落结构与功能研究[D];中南林业科技大学;2010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 宋州俊;红壤季节性干旱对坡耕地水蚀土壤结构变化的响应[D];华中农业大学;2010年
3 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
4 马浩;基于土地适宜性评价的三峡库区防护林类型空间优化配置[D];华中农业大学;2010年
5 张杰;湘北桤木人工林水源涵养功能研究[D];中南林业科技大学;2009年
6 胡孔飞;湘北桤木人工林土壤水分动态及影响因素研究[D];中南林业科技大学;2009年
7 郭晓丽;大王滩水库集水区沉水植物分布特征及多样性研究[D];广西师范学院;2010年
8 张赟齐;亚热带城乡森林水文化学特点的研究[D];安徽农业大学;2010年
9 徐纯洁;皖东低丘陵麻栎薪炭林水保水文效益研究[D];安徽农业大学;2010年
10 房殿荣;黄河下游堤防溃口土体的冲刷性能[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 王根绪,沈永平,钱鞠,王军德;高寒草地植被覆盖变化对土壤水分循环影响研究[J];冰川冻土;2003年06期
2 王书功,康尔泗,李新;分布式水文模型的进展及展望[J];冰川冻土;2004年01期
3 陈军锋,陈秀万;SWAT模型的水量平衡及其在梭磨河流域的应用[J];北京大学学报(自然科学版);2004年02期
4 聂道平 ,沈国舫 ,董世仁;油松人工林养分循环的研究——Ⅲ.养分元素生物循环和林分养分的平衡[J];北京林业大学学报;1986年02期
5 杨雨行,韩熙春;山西省吉县清水河流域森林动态变化对水沙影响的初报[J];北京林业大学学报;1991年02期
6 魏天兴;黄土区小流域侵蚀泥沙来源与植被防止侵蚀作用研究[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
7 朱金兆,刘建军,朱清科,吴钦孝;森林凋落物层水文生态功能研究[J];北京林业大学学报;2002年Z1期
8 张志,朱金兆,朱清科,张宇清,姚爱静,曹刚,魏铁;晋西黄土区蔡家川流域景观地形分异格局研究[J];北京林业大学学报;2005年02期
9 王盛萍;张志强;孙阁;张满良;余新晓;;黄土高原流域土地利用变化水文动态响应——以甘肃天水吕二沟流域为例[J];北京林业大学学报;2006年01期
10 张建军,贺康宁,朱金兆;晋西黄土区水土保持林林冠截留的研究[J];北京林业大学学报;1995年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李兰;郭生练;胡建华;马绍忠;王永峰;刘霆;陈川建;;流域水文分布动态参数反问题模型[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年
2 李兰;郭生练;李志永;马绍忠;李文龙;姚淑芝;;流域水文数学物理耦合模型[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李硕;GIS和遥感辅助下流域模拟的空间离散化与参数化研究与应用[D];南京师范大学;2002年
2 舒栋才;基于DEM的山地森林流域分布式水文模型研究[D];四川大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 高军侠;黄土高原坡耕地超渗产流及作用研究[D];西北农林科技大学;2002年
2 孙中峰;晋西黄土区坡面林地土壤水分承载力研究[D];北京林业大学;2004年
3 张晓明;黄土丘陵沟壑区坡面稳定林分结构设计研究[D];北京林业大学;2004年
4 秦艳红;基于景观格局分析的济南市南部山区水土流失研究[D];山东师范大学;2004年
5 刘铭环;竹竿河流域非点源污染研究[D];清华大学;2005年
6 薛丽娟;太湖西苕溪流域径流过程模拟[D];大连理工大学;2006年
7 张振龙;基于遥感和GIS的汉江上游植被与土壤侵蚀动态监测研究[D];南京师范大学;2006年
8 梁伟;基于GIS和USLE的土壤侵蚀控制效果研究[D];北京林业大学;2006年
9 田锋;三峡库区小流域土地利用格局对水土流失的影响研究[D];西南大学;2007年
【二级引证文献】
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1 程复;黄土丘陵沟壑区生态恢复背景下土地利用变化对河川径流泥沙影响研究[D];北京林业大学;2011年
2 唐丽霞;黄土高原清水河流域土地利用/气候变异对径流泥沙的影响[D];北京林业大学;2009年
3 陈鹏飞;黄土丘陵沟壑区小流域水沙变化与土地利用格局演变的耦合研究[D];北京林业大学;2010年
4 朱丽;华北土石山区流域防护林空间优化配置[D];内蒙古农业大学;2010年
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1 郑宁;基于SWAT模型博阳河上游流域径流模拟及其气候变化响应[D];南昌大学;2011年
2 赵晓莅;紫色土区水力侵蚀对土壤有机碳的影响及SOC预报模型研究[D];西南大学;2008年
3 张丽娟;基于SWAT模型的红门川流域防护林变化的水文响应研究[D];内蒙古农业大学;2010年
4 张晓丽;基于SWAT模型的黄水河流域水文模拟研究[D];山东师范大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宛志沪,蒋跃林,李万莲,许亚清;三种林型蒸散量测定方法的研究[J];安徽农业大学学报;1999年04期
2 马钦彦;研究森林与大气间CO_2交换的微气象学法(综述)[J];北京林学院学报;1982年01期
3 袁嘉祖,朱劲伟;森林降水效应评述[J];北京林学院学报;1983年04期
4 田砚亭 ,满荣州;利用氚水测量树木蒸腾量和生物量方法的介绍[J];北京林学院学报;1984年03期
5 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
6 张增哲,余新晓;中国森林水文研究现状和主要成果[J];北京林业大学学报;1988年02期
7 孙阁,张增哲;杉木植被小流域产流特征研究[J];北京林业大学学报;1989年02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 杨海军,余新晓;日本森林水文研究与发展[J];北京林业大学学报;1992年01期
10 杨海军,孙立达,余新晓;晋西黄土区水土保持林水量平衡的研究[J];北京林业大学学报;1993年03期
【相似文献】
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1 苏生瑞;遥感在黄土区石油管道工程选线中应用取得良好效果[J];国土资源遥感;1994年04期
2 李宏伟,孙中峰,高成德;晋西黄土区植被群落特征研究[J];山西水土保持科技;2004年04期
3 张波;张建军;郑芳;李轶涛;杨云凤;;黄土区不同地类景观功能的综合评价方法[J];中国水土保持科学;2010年06期
4 朱显谟;;黄土区的土壤分布規律[J];科学通报;1957年15期
5 王国安;韩家懋;周力平;熊小刚;谭明;吴振海;彭隽;;中国北方黄土区C_4植物稳定碳同位素组成的研究[J];中国科学D辑;2005年12期
6 黄欣;陈银节;;黄土覆盖区游离烃技术与应用[J];天然气地球科学;2009年03期
7 乔玉良;山西省三川河流域土地资源航空遥感动态监测研究[J];国土资源遥感;1991年03期
8 陕永杰;白中科;;黄土区大型露天矿区土壤质量评价指标研究[J];能源环境保护;2008年02期
9 白中科,王文英,李晋川,卢崇恩;黄土区大型露天煤矿剧烈扰动土地生态重建研究[J];应用生态学报;1998年06期
10 李玉山;黄土区土壤水分循环特征及其对陆地水分循环的影响[J];生态学报;1983年02期
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1 钱天伟;;Np、Pu在黄土区地下水中的反应路径模拟[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
2 王进洲;;地质环境对我市土地利用的影响因素浅析[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
3 李鹏山;谢跟踪;苏珊;孟相彩;于蕾;;基于GIS的海口市滨海旅游区土地利用的生态环境效应研究[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
4 李蓓蓓;叶瑜;;东北过去300年耕地重建数据与国际数据库对比[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
5 许田;;生态服务价值在土地利用规划环境影响评价中的应用及方法研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2010年
6 韩毅;;土地利用动态遥感监测技术在建设用地发展中的应用[A];2010年中国土地学会学术年会论文集[C];2010年
7 喻逢春;;当前土地利用中违法行为发生的思考[A];湖北省土地学会成立二十周年论文集[C];2000年
8 曹千红;王冲;;加快城镇化进程中的土地利用问题及解决办法[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
9 杨波;;基于ArcGIS的县(市)级土地利用数据库建设——以重庆市奉节县为例[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
10 陈剑;;基于RS和GIS的土地利用/覆盖变化的研究[A];2011城市发展与规划大会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 于祥明;我国将建用地逐级考核制[N];上海证券报;2007年
2 记者 杨应奇 通讯员 张潇琳;南京严把用地项目预审关[N];中国国土资源报;2008年
3 记者 李铁兵 通讯员 冯战平 王雅云;鹿泉“腾笼换鸟”实现腾挪土地利用最大化[N];河北经济日报;2008年
4 本报记者 朱震晓;土地利用强调“计划经济”管理[N];安阳日报;2007年
5 记者 田春华;农村土地利用存在三大问题[N];中国国土资源报;2006年
6 记者 顾海洋;贵阳土地利用修编总规通过审定[N];贵阳日报;2006年
7 王立彬;《全国土地利用总体规划纲要(2006——2020年)》发布[N];中国信息报;2008年
8 市国土资源局苏仙分局 李见秋;小城镇土地利用与管理问题探讨[N];郴州日报;2009年
9 郑芃芃;落实“双保” 规划未来[N];中国国土资源报;2009年
10 本报记者 李兆汝;土地利用协调引领中国健康城镇化[N];中国建设报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱丽;华北土石山区流域防护林空间优化配置[D];内蒙古农业大学;2010年
2 李庆云;黄土丘陵区流域径流泥沙对气候变化和高强度人类活动响应研究[D];北京林业大学;2011年
3 成军锋;乌兰布和沙漠及周边地区土地利用与土地覆盖变化研究[D];北京林业大学;2010年
4 宋戈;中国城镇化过程中土地利用问题研究[D];东北农业大学;2004年
5 郭碧云;基于RS和GIS的内蒙古农牧交错带土地利用/覆被变化研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 张淑兰;土地利用和气候变化对流域水文过程影响的定量评价[D];中国林业科学研究院;2011年
7 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
8 MOIWO, JUANA PAUL;土地利用对地下水补排影响的时空分析[D];吉林大学;2006年
9 马蒂丽;区域土地利用的战略环境影响评价[D];武汉大学;2010年
10 刘刚;陕北黄土高原全新世气候影响下的黄土沉积速率[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);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘卉芳;晋西黄土区森林植被对嵌套流域径流泥沙影响研究[D];北京林业大学;2004年
2 王春晓;基于土地利用结构变化对生态系统服务价值的评价[D];西南大学;2010年
3 章伟伟;崇明东滩土地利用动态模拟与预测方法研究[D];华东师范大学;2010年
4 陶健;基于元胞自动机的南屯矿区土地利用/覆被变化模拟研究[D];山东师范大学;2010年
5 檀迎娟;基于GIS的峰峰矿区土地利用与覆盖变化研究[D];河北工程大学;2011年
6 刘青柳;基于遥感的邯郸市土地利用/覆被变化及驱动力分析[D];河北工程大学;2011年
7 王丽娟;长春市土地利用/土地覆被变化遥感监测研究[D];北京林业大学;2010年
8 郑富强;四川省眉山市土地利用/覆被遥感动态监测及驱动力分析[D];成都理工大学;2010年
9 马婉丽;1991-2006年无锡市土地利用类型与景观格局变化[D];南京林业大学;2010年
10 吕建树;济宁市土地利用生态安全研究[D];山东师范大学;2011年
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