工程堆积体产流产沙及水沙效益对植被近地表特征的响应

针对陡坡工程堆积体水土流失严重的问题,通过野外模拟降雨试验开展植被不同近地表特征对堆积体产流产沙和蓄水减沙效益特征影响的定量研究。选择土石混合堆积体(10%砾石质量分数,坡度30°)作为工程侵蚀下垫面的典型代表,并以裸坡(bare slope,BS)为对照,定量分析了植被在3种近地表特征条件下(完整植株(intact grass,IG),不含叶(not leaf,NL),只含根系(only root,OR)对堆积体产流产沙特征和蓄水减沙效益影响。结果表明:1)植被在IG条件下延缓坡面径流发生使其较BS滞后,效益达50.74%~188.98%,但不完整植被(NL、OR)会加速径流发生使其较BS提前2.19%~70.12%;2)植被在NL和OR下的瞬时径流率比IG增大0.20%~185.58%,在降雨强度1.8 mm/min的瞬时径流率甚至比BS高1.20%~169.10%;植被在IG和NL条件下瞬时侵蚀速率比BS减少0.91%~98.71%,但在降雨强度达到1.8 mm/min时OR条件下甚至增大侵蚀使其比BS高6.76%~75.63%;3)随降雨强度增大,植被在NL和OR条件下的减沙效益由95.18%和68.31%分别递减至46.58%和-68.13%,但对IG下的减沙效益影响小(效益差异<2%),平均蓄水效益随降雨强度增大而减小。不同堆积体水沙呈显著线性相关(R^(2)在0.40~0.88),且径流率达到4 L/min会显著改变植被对堆积体坡面防护效益。提出开展堆积体生态修复时选择冠层丰富的植被,同时要避免外部因素对植被造成损害。研究结果对于揭示植被防护扰动边坡侵蚀机制具有重要意义,可为堆积体植被修复提供实践指导。

生产建设项目人为水土流失风险与分类监管的响应——以武汉市为例

未来一段时期,我国开发建设强度仍将维持在较高水平,人为水土流失防治及监管任重道远。为实现人为水土流失分类分级及差别化管控,开展生产建设项目人为水土流失风险评估与分类监管研究非常迫切。基于以往研究成果,结合实践经验,定性和定量相结合,提出生产建设项目人为水土流失风险评估方法,即在建项目采取潜在水土流失风险评估与水土保持现状评价综合确定风险等级,完工项目则只需根据水土保持现状评价结果确定风险等级。以武汉市为例,对市本级117个生产建设项目进行人为水土流失风险评估。结果显示,武汉市生产建设项目以无风险等级为主,占项目总数的66.7%;其次为低风险等级,占项目总数的25.6%;中、高和极高风险等级分别仅占项目总数的2.6%、1.7%和3.4%。经典型案例分析,评估结果与实际较相符,证明评估方法科学可行。在此基础上,按照“无风险不打扰、低风险预提醒、中高风险严监控”总体要求,结合项目管理的其他需求,提出武汉市本级生产建设项目差别化分类监管的具体建议。

小流域水土流失治理优先度的评价与应用

中国水土流失防治任务仍然繁重,有计划分批次实施水土流失治理是现阶段条件下的必然选择,优先治理小流域识别是其首要解决的一项基础工作,然而目前相关成果较为缺乏,难以支撑小流域水土流失治理智能决策和精准施策。在当前大力推进智慧水土保持背景下,积极探索优先治理小流域识别方法非常迫切,对于科学、合理、高效促进水土流失治理工作具有重要意义。该研究立足于小流域自然禀赋条件,以中国水土流失重点区域——三峡库区秭归县为例,坚持科学性和可操作性相结合原则,以水土流失“减量和降级”双重目标和治理效益最大化需求为导向,综合水土流失面积和土壤侵蚀强度两个维度,提出小流域水土流失治理优先度定义及定量评价方法,为识别优先治理小流域提供科学依据和技术支撑。结果显示,秭归县2021年现状水土保持率为69.12%,远期(2050年)水土保持率为81.74%,总体提升12.62个百分点。秭归县2021年全域土壤侵蚀模数现状为758.50 t/(km^(2)·a),最小可能土壤侵蚀模数为408.71 t/(km^(2)·a),总体下降比例达46%。秭归县大部分区域均具有较大的水土保持率提升潜力和土壤侵蚀控制度,可完全治理和可降级的水土流失地块分布较为广泛,尤其在县域中西部的小流域存在较大的水土流失面积消减和土壤侵蚀强度降级空间。秭归县各小流域水土流失治理优先度的空间分布总体呈现中部高,东部和南部相对较低的分布格局,全县治理优先度大于0.6的小流域占总全县小流域的11.76%。通过典型县应用,该研究提出的小流域治理优先度涵盖了水土流失面积和土壤侵蚀强度两个维度,能更为全面满足小流域水土流失“减量和降级”双重目标和和治理效益最大化需求,直观反映了水土流失面积消减空间和土壤侵蚀强度降级空间的目标和相对大小,对支撑小流域治理决策更加准确、科学,治理优先度评价方法不仅可行,且易操作。

全坡面水土流失时空分异规律及观测技术研究进展

全坡面是介于传统坡面和流域尺度之间,进行水土流失多尺度观测与转换的基本单元。在分析水土流失基本单元的基础上,界定了全坡面的范围,确定全坡面是位于分水岭之间从坡顶到坡脚表现为单一坡面的独立集水单元。坡长、坡度、坡位和土地利用分布格局等空间异质性是区别于传统研究坡面,影响全坡面水土流失空间分异规律的关键因素。径流、泥沙、碳、氮、磷等水土流失通量物质,是全坡面侵蚀规律研究的关键要素。全坡面关键要素迁移转化是一个复杂的物理化学过程,而目前的观测技术难以对各要素进行高效的识别、提取与定量分析,亟需建立全坡面观测技术体系。通过对全坡面水土流失时空分异规律及观测技术的研究,可为构建水土流失多尺度嵌套观测体系,模拟预测不同尺度下侵蚀产流产沙过程提供重要参考和依据。

长江源典型地区高寒草地退化对土壤分离的影响

长江源高寒草地存在不同程度的退化,导致局部水土流失仍呈增加的趋势。为研究高寒草地退化对土壤分离速率的影响,开展不同植被退化程度坡面径流冲刷试验。结果表明,植被完全退化坡面的高山草甸土平均分离速率(0.54 g/(cm^(2)·min))显著大于重度和中度退化坡面(0.34和0.12 g/(cm^(2)·min)),并远大于轻度退化的坡面(0.03 g/(cm^(2)·min));完全退化坡面的淡寒钙土平均分离速率(4.29 g/(cm^(2)·min))分别是寒钙土、草甸沼泽土和高山草甸土的3.25、7.27和7.94倍。不同退化程度的土壤分离速率随水流剪切力、径流功率与过水断面单位能量的增加,均呈较好的线性或幂函数关系,但与水流功率的拟合效果最好。在相同水流功率条件下,长江源土壤分离速率大于西南及黄土高原地区。本研究可为长江源区土壤侵蚀机理的研究和水土保持措施优化配置提供参考。

典型红壤区输变电工程堆积体边坡细沟侵蚀特征

为科学治理典型红壤区输变电工程堆积体水土流失问题,采用室内人工模拟降雨试验,设计了雨强(2、2.5、3 mm/min)和坡度(10°、15°)2个处理方式,研究了红壤堆积体坡面土壤侵蚀过程,分析了雨强、坡度、侵蚀产沙特征以及细沟形态特征参数(密度、割裂度、复杂度和宽深比)之间的关系。结果表明:不同雨强红壤堆积体坡面产流量随降雨历时的增加而增大,入渗率和输沙量随降雨历时的增加呈减小趋势;细沟密度、细沟割裂度、细沟复杂度和细沟宽深比分别为0.77~1.35 m/m^(2)、0.04~0.08、0.93~1.40、1.01~2.39;细沟宽深比随着雨强和坡度的增大而减小,细沟密度、割裂度以及复杂度的变化与之相反。细沟形态特性指标与坡面侵蚀速率之间的相关性排序为:细沟复杂度>细沟割裂度>细沟密度>细沟宽深比。研究成果可为典型红壤区输变电工程水土流失防治提供技术参数和依据。

黄河内蒙古支流“十大孔兑”区风蚀强度时空变化特征

十大孔兑的风蚀作用过程为河道输沙提供了重要的泥沙来源。为揭示十大孔兑风蚀作用规律,选取3种典型下垫面建立风蚀监测小区,利用侵蚀针法对研究区风蚀量及地表形态进行了为期1 a的实地监测。在此基础上,综合当地气象资料,分析研究区风蚀强度及地表形态变化规律,结果表明：1）研究区风蚀强度与平均极大风速呈指数关系,10-11月和4-5月风蚀强度大于全年其他时间,4-5月风蚀强度最大,是全年平均风蚀强度的2～3倍;2）土壤可蚀性颗粒含量大小分别为库布齐沙漠区（94.95%）〉黄土丘陵沟壑区（62.18%）〉黄河南岸冲积平原区（44.51%）。库布齐沙漠区属于中度风蚀,黄土丘陵沟壑区和黄河南岸冲积平原区属于轻度风蚀,十大孔兑3种地形年累积风蚀量估算结果分别为8.74、5.95和5.16 Mt,风沙入黄所占总量比例分别为44.03%、29.97%和26.00%;3）研究区风蚀发生的方向主要为东南方向,监测小区的风蚀过程主要为堆积-吹蚀-推移-再堆积,地表起伏度随风蚀强度增加呈线性增加趋势（R2=0.78,P〈0.05）。研究结果可为防治十大孔兑泥沙淤积与合理配置水土保持措施提供科学依据。

冻融对土壤分离能力及侵蚀阻力的影响

冻融后坡面为水力侵蚀产沙提供了大量有效物质源,是河道泥沙的主要策源地。该研究利用室内模拟冻融和径流冲刷试验,设置不同冻融循环次数、坡度和流量梯度,分析冻融对土壤分离能力及侵蚀阻力的影响机制。结果表明,冻融条件下,坡度、流量和冻融循环次数均对土壤分离能力有显著影响(P<0.05),贡献率分别为17.94%、19.96%和18.43%。冻融前后,土壤分离能力基本均随坡度和流量的增加而增大,冻融后的均值(5.28±2.48 g/(cm^2·min))显著大于冻融前(2.39±1.71 g/(cm^2·min)),但冻融后的增幅明显小于冻融前。不同坡度和流量条件下,冻融1次后,土壤分离能力均显著增大(P<0.05),但其随冻融循环次数增加的变化趋势差异较大,只有在坡度与流量同时较小(10°和≤18L/min)或较大(15°和≥18L/min)时,呈显著增大趋势。冻融循环1、5、10次后,土壤细沟可蚀性分别增大1.25、1.66和1.72倍,随冻融次数的增加逐渐趋于稳定;土壤临界剪切力冻融后显著降低,与冻融次数无明显关系。冻融后土壤平均容重、水稳性团聚体和抗剪强度分别降低了6.61%、24.77%和21.35%,土壤孔隙度和三相结构指数变化与之相反。冻融条件下,土壤细沟可蚀性与水稳性团聚体和抗剪强度呈显著负相关关系,而与孔隙度呈显著正相关关系。

冻融循环对风沙土物理性质及抗冲性的影响试验

为揭示冻融循环对土壤物理性质及抗冲性的影响,以内蒙古坡耕地风沙土为研究对象,控制冻融循环次数(0~10次)和土壤质量含水量(6%,9%,12%)2个因素,在室内模拟野外冻融循环和径流冲刷过程,定量分析冻融循环对土壤含水量、容重、孔隙度及土壤抗冲性的影响规律。结果表明:(1)土壤含水量随冻融循环次数增加呈缓慢增加的趋势,增加幅度为0.51%~0.87%,且高含水量土壤增幅比低含水量土壤大;(2)随冻融循环次数的增加,土壤容重和孔隙度分别呈缓慢减小和增大趋势,且变化幅度逐渐降低,最后达到基本稳定的状态,达稳定状态后的土壤容重比未冻融土壤小(0.05±0.01)g/cm^3;(3)当冻融循环次数相同时,高含水量(12%)的土壤容重比低含水量(6%)小,而孔隙度和土壤抗冲性的降低幅度与之相反;(4)冻融循环次数对风沙土抗冲系数具有显著影响,试验土样抗冲性随冻融循环次数的增加呈显著降低趋势,但是第6次冻融循环后,试验土样的含水量、容重、孔隙度及抗冲性的变化均逐渐趋于稳定。研究结果可为季节性冻融区土壤侵蚀机理研究提供参考。

海藻多糖抗蚀剂对土壤抗剪与入渗特性的影响

施用土壤抗蚀剂是提升土壤流失治理效果的有效途径之一,现有材料生态效益不能满足耕地的使用需求,寻找生态效益优良的新型土壤抗蚀材料是目前的研究热点与关键。该研究以土壤内源性多糖—海藻多糖为基材制得的土壤抗蚀材料为对象,通过直剪试验、土壤崩解试验与变水头入渗试验分析施用量、养护时间对土壤抗剪、入渗等特性的影响,以探讨其防治耕地水土流失的潜质。试验结果表明,海藻多糖抗蚀剂可以在较大程度上提升土壤内聚力,在相同养护时间下,土壤内聚力与其施用浓度呈正相关;在同一施用浓度下,土壤内聚力随养护时间延长而增加,短时养护就能取得较好效果。施用浓度与养护时间对内摩擦角的影响较小,施用海藻多糖抗蚀剂后内摩擦角仅小幅增加。土壤抗崩解性随施用浓度的增加而增加,少量施用就能取得良好效果,在施用浓度0.25%时,土壤崩解系数减少66.1%,当施用浓度达到1%时,试验条件下没有崩解发生。渗透系数随施用浓度增加先增加后减小,于0.25%时达到最大值2.86×10^-5 cm/s,于1%时达到最小值0.91×10^-5 cm/s,都属中等透水层。对固土机理进行了探讨,并通过扫描电镜测试进行验证,结果表明海藻多糖抗蚀剂可通过土壤孔隙渗透扩散到土体内部,包裹土壤颗粒,进而利用自聚交联、凝胶固结在土壤表面和孔隙形成网状膜结构,增强土壤颗粒间的连接,提升土体强度。该研究结果表明,海藻多糖抗蚀剂可有效提升土壤抗蚀性,可拓宽坡耕地土壤侵蚀防治材料的选择范围。

近70年长江干流寸滩站以上流域水沙关系变化及其驱动因素

以长江干流寸滩水文站以上流域为研究对象,基于1953-2018年的实测水沙资料,采用线性回归、Mann-Kendall趋势检验和水沙关系曲线分析径流、输沙的时间趋势及其关系变化,并采用双累积曲线法分析水沙变化的驱动因素。结果表明:寸滩站以上流域多年平均径流量为3425亿m^3,多年平均输沙量为3.61亿t;多年平均月径流量为294.8亿m^3,多年平均月输沙量为3013万t,且主要分布在6-10月,分别占年径流泥沙总量的70%和95%以上。趋势分析显示,流域年降雨量和径流量变化趋势不明显,年输沙量呈极显著减小趋势;月径流量在1-4月显著增加,其他月份变化不显著,而各月输沙量均呈显著减少趋势。水沙关系曲线均可用幂函数拟合,拟合参数受时间尺度影响,统计检验显示悬移质输沙量实测值与水沙关系曲线的估算值差异不显著。双累积曲线分析发现水利工程建设和水土保持等人类活动是寸滩水文站输沙减少的主要原因,其作用占69%~93%,其中2000年以来人类活动的贡献超过90%。

“排水保土”探索与实践

“蓄水保土”一直是中国水土保持工作的主导方针理念,基于“蓄水保土”的水土保持理论和防治措施体系全面指导着全国各地的水土保持工作,取得了显著成效。但随着研究的深入和不断的实践探索,尤其是水土保持工作的精细化推进,“蓄水保土”防治效果时常出现异常,逐渐引起有些专家学者反思。笔者团队通过多年研究与实践,总结提出了“排水保土”理论。详细阐释了“排水保土”的内涵,并研发了以半透水型截水沟和抗蚀增肥技术为代表的“排水保土”关键技术。通过示范推广,保土效益显著。“排水保土”理论体现了水土保持“因地制宜”的方针,丰富了水土保持理论,有力推动了水土保持工作的精细化管理。

三峡库区生物结皮对土壤分离过程的影响及其机制

为探明三峡库区生物结皮对土壤分离过程的影响及机制,以湖北省秭归县王家桥小流域为研究区域,选取以苔藓为优势种的生物结皮样地,以无结皮覆盖的裸地为对照,设计5个结皮盖度水平(1%~20%、20%~40%、40%~60%、60%~80%和80%~100%),采集原状土样,进行不同侵蚀动力条件下(水流剪切力4.89~17.99 Pa)的冲刷试验,建立生物结皮盖度与土壤分离能力、细沟可蚀性和临界剪切力间的定量关系,明确影响土壤分离过程的主要因素并阐明其作用过程。结果表明,生物结皮盖度显著影响土壤分离,裸地的土壤分离能力(0.160 kg/(m^(2)·s))为生物结皮土壤(0.008~0.081 kg/(m^(2)·s))的1.9倍~21.0倍,裸地的细沟可蚀性(0.018 7 s/m)为生物结皮土壤(0.009 5~0.000 9 s/m)的2.0倍~20.0倍;相对土壤分离速率和细沟可蚀性均随结皮盖度的增加呈指数衰减;通径分析显示土壤分离能力主要受结皮盖度、土壤黏结力和沙粒含量的影响,细沟可蚀性主要受结皮盖度和土壤容重的影响;非线性回归表明,土壤分离能力可用水流剪切力、黏结力和结皮盖度的幂函数进行模拟(NSE=0.947)。综上,三峡库区生物结皮的发育有效增强了土壤侵蚀阻力,其抑制土壤分离主要通过地表覆盖的直接保护作用和土壤属性的间接改变作用。

季节性冻融对东柳沟流域风沙土分离能力的影响

季节性冻融是影响我国内蒙古地区风沙土侵蚀的重要因素之一,为研究冻融作用与水动力条件对风沙土分离能力的影响,本文采用正交实验的方法,通过人工冻融和室内放水冲刷实验,对内蒙古东柳沟流域的风沙土分离能力的变化特征进行研究。结果表明:1)坡度、流量、土壤含水量、冻融循环次数和土层深度对土壤分离能力均具有显著影响(P<0.05),风沙土分离能力对各因素敏感程度大小为:坡度>流量>冻融循环次数>土壤含水量>土层深度;2)风沙土分离能力与流量和坡度呈正线性相关(R2>0.94),土壤分离能力的临界流量是0.07 L/min,临界坡度是6%;3)土壤含水量、冻融循环次数和土层深度主要是通过改变土壤性质来间接影响风沙土分离能力:土壤含水量较高较低都会导致土壤分离能力增加,当土壤含水量为6%时,风沙土分离能力最小。土层深度对土壤分离能力的影响与土壤含水量的影响基本一致,中间土层分离能力较小。土壤分离能力随冻融循环次数的增加显著增加,但是10次循环后逐渐减小并趋于平缓。研究结果表明,冻融作用增大了风沙土分离能力,可导致季节性冻融区春季解冻期土壤侵蚀量增加。本研究可为季节性冻融区风沙土侵蚀机理的研究提供参考。

基于固体废弃物资源化利用的“无废城市”建设初探

随着我国经济的快速发展,城镇化进程不断加快,城市基础设施、房地产、轨道交通、采矿、能源、水利水电等行业大力兴起,各行业在建设过程中由于人为大量扰动破坏原地表,工程开挖、填筑活动形成大量的弃土弃渣。弃土弃渣不仅侵占土地、压毁农田,更可能污染水源、破坏环境、影响市容市貌,与现阶段推行的生态文明背道而驰,急需采取有力措施,加强对工程弃土弃渣、建筑废弃物等固体废弃物的管理,将其作为资源充分有效利用,变资源浪费为资源再生,变污染为环保。目前,大量的弃土弃渣、建筑废弃物及仍在不断增加的固体废弃物为新能源、新材料的研发及生产应用提供了物质来源。以弃土弃渣及建筑废弃物为固体废弃物的典型代表,从研究现状、利用方向方面阐述固体废弃物资源化利用的可行性及必要性,为建立“无废城市”,实现生态优先、绿色发展之路创造有利条件,具有重要的科学意义和指导生产实践的价值。

季节性冻融区解冻期土壤分离能力影响因素研究

季节性冻融区解冻期土壤分离是水力与冻融复合的侵蚀过程,为侵蚀产沙提供了物质储备,是初春河道泥沙的主要来源。以黄河中上游内蒙古段十大孔兑地区砂壤土为研究对象,采用田口方法,对比分析冻融循环次数、土壤初始含水率、坡度和流量对土壤分离能力的影响。研究结果表明：冻融条件下,土壤分离能力与坡度、流量、冻融循环次数和土壤初始含水率均呈正相关关系。当坡度大于10°时,土壤分离能力的增加幅度降低;在本试验条件下,当各因素水平最大时,土壤分离能力达到最大值;各因素对土壤分离能力大小贡献率分别为坡度（76.02%）〉流量（13.39%）〉土壤初始含水率（6.92%）〉冻融循环次数（3.67%）。在降水量有限的解冻期,坡度是影响土壤分离能力的最主要因素;田口方法对土壤分离能力预测相对误差小于20%,预测效果较好。

冻融条件下土壤抗冲性的变化特征

为揭示冻融作用对风沙土抗冲性的影响,以季节性冻融区风沙土为研究对象,通过室内放水冲刷试验对冻融条件下土壤抗冲系数的变化特征进行了研究。结果表明:坡度、放水流量、土壤含水量、冻融循环次数和土层深度对土壤抗冲系数均具有显著影响(P<0.05),土壤抗冲系数对各因素敏感程度大小为坡度>放水流量>土壤含水量>土层深度>冻融循环次数;土壤抗冲系数随坡度、放水流量、冻融循环次数增加而减小,随土壤含水量的增加先增大后减小,随土层深度的增加先减小后增大。

两种驱动力作用下植被调控堆积体坡面减水减沙效益

定量分析侵蚀驱动力的变化对于植被调控堆积体坡面水文和产沙过程的影响,对于深刻理解植被防护堆积体侵蚀及其水土保持效益具有重要作用。该研究以陡坡工程堆积体(30°)作为研究对象,采用野外模拟降雨和降雨+上方汇水试验研究苜蓿对工程堆积体侵蚀过程的影响及其减水减沙效益。结果表明:1)两种驱动力下苜蓿对工程堆积体坡面减沙和减流效益分别为57.28%~98.51%和13.17%~83.11%,加入上方汇水后减沙和减流效益分别减少17.01%和68.74%;2)降雨条件下苜蓿对堆积体坡面减流减沙效益随降雨强度增大降低,而加入上方汇水后减沙效益随降雨强度增大而增大,但减流效益减小。显著性差异分析表明降雨强度对裸坡和苜蓿堆积体的径流和产沙均有显著影响(P<0.01),且上方汇水的作用大于降雨;3)两种驱动力下裸坡堆积体侵蚀速率总体随产流历时减少,而苜蓿堆积体在降雨条件下侵蚀速率总体增大。加入上方汇水后裸坡及苜蓿堆积体坡面侵蚀和径流随产流历时的波动性显著增强;4)裸坡堆积体在降雨和降雨+上方汇水条件下产流前期的平均侵蚀速率是后期的1.06~2.90倍,苜蓿堆积体在降雨条件下产流前期平均侵蚀速率小于后期。研究成果可为生产建设项目工程堆积体水土流失防治和植被措施布设提供科学指导,具有显著的科学意义和工程实践指导价值。

箱式电阻炉温度均匀性测量不确定度评定

本文利用箱式电阻炉校准规范,对RJX-4-9型箱式电阻炉温度均匀性测量不确定度评定原理及过程进行了实验分析。

人工林对黄土高原小流域上下游不同坡面土壤水分的影响

为对比不同生态治理小流域的土壤水分,以人工刺槐小流域杨家沟及其相邻自然恢复小流域董庄沟为研究对象,2016年8月每4天在两流域的对照坡面、样点同时采样、分层测定0~120 cm剖面土壤含水量(SWC),通过经典统计学方法分析各流域不同区段、坡向、坡位、土层的SWC变化,并采用土壤水分流域变差系数指标进行流域对比。结果表明:1)董庄沟SWC上游>下游,东坡>西坡,坡脚>坡腰>坡肩,沿剖面向下先短暂降低(0~20 cm)又持续增大(20~120 cm),不同区段、坡向间差异显著(P<0.05);2)在林木耗水及蒸发调节影响下,杨家沟SWC下降(P<0.05)、土壤水分格局发生变化,下游与东坡土壤较湿润,SWC坡脚显著高于坡腰与坡肩(P<0.05)、剖面垂向分布先持续下降(0~100 cm)后转而上升(100~120 cm);3)SWC空间变异性董庄沟(29.19%)>杨家沟(23.51%),时间变异性杨家沟(10.99%)>董庄沟(8.76%);4)上游、东坡、坡腰与60~120 cm土层是杨家沟土壤水分亏缺的主要区域与层次。研究结果可以作为小流域生态建设植被配置与布局的依据。