黄土丘陵沟壑区粉砂壤土崩解性能变化及其影响因子试验研究——以王茂沟小流域为例

土壤崩解是土壤可蚀性的重要表征指标,在阐明土壤侵蚀机理和构建侵蚀模型方面起着重要作用。尽管目前有关植物根系对土壤崩解的研究取得了一定的进展,但是土壤崩解受到根系和土壤理化性质的双重影响,而有关根系和土壤理化性质对土壤崩解的协同作用仍缺乏深入量化研究。以王茂沟小流域5个土地利用下的原状土样作为研究对象,基于崩解试验测定土壤崩解参数,并分析其与根系和土壤理化性质的相关性及主控因子,量化土壤崩解的变化机制,得到如下结论:(1)综合崩解速率、崩解比速率和崩解量三个崩解指标,不同土地利用下,土壤的崩解性均呈现出草地<坡耕地<梯田<果园<坝地;(2)利用VPA分析和偏最小二乘路径分析,解释了土壤理化性质和根系特征及其协同作用对土壤崩解性的贡献并分析其量化关系。结果表明,含根土体中,根系对土壤崩解的直接效应强于间接效应,其直接贡献为16%,较土壤理化性质(16.4%)偏低,但较两者的协同效应偏高62.5%。不同土地利用下,土壤崩解性能的变化主要以土壤理化性质直接影响为主;(3)Spearman相关分析和RDA分析表明,与土壤崩解相关性最高的根系因子为RLD,土壤因子为粉粒,所有环境因子中以RLD的效应最强。不同土地利用下,影响土壤崩解性能的主控因子也存在差异。研究结果可为黄土丘陵沟壑区生态建设条件下的土壤崩解研究和侵蚀机理的解析提供参考,对于黄土高原生态脆弱区的生态修复和生态功能的维持具有重要意义。

黄土丘陵沟壑区不同雨强下坡面侵蚀空间异质性及其机理

[目的]明晰野外坡面侵蚀沉积精细时空分布特征及水动力学参数间的联系,以深入坡面侵蚀产沙过程的认识。[方法]以黄土丘陵沟壑区辛店沟流域自然坡面的3个径流小区(5 m×1.5 m)为研究对象,分别在90,120,150 mm/h雨强下进行连续10场降雨试验,同时结合地基三维激光扫描技术,研究坡面侵蚀沉积时空特征,探讨不同坡段水力学参数变化特征及其与坡面侵蚀率、产沙率的关系。[结果](1)随着雨强的增大,坡面侵蚀加重,以D,E坡段较为严重,沉积减小且分散,以E坡段最为明显;侵蚀面积而言:90,150 mm/h下,B坡段最大,C坡段次之,D坡段最小;120 mm/h雨强下,B坡段最大,D坡段次之,C坡段最小。(2)连续降雨作用下,水力学参数影响坡面粗糙度变化,坡面粗糙度又反作用于水力学参数,致使水动力学参数出现波动变化,当土体逐渐饱和达到稳定的入渗,水动力学参数逐渐趋于稳定;同一雨强下,距离坡顶长度与雷诺数、弗劳德数、单位径流功率成正比,与径流剪切力、Darcy-Weisbach阻力系数成反比。(3)90,120 mm/h雨强下,径流功率是侵蚀过程中重要的水动力学参数,Darcy-Weisbach阻力系数和单位径流功率认为是坡面产沙过程重要的水动力学参数,皆为线性函数关系;150 mm/h雨强下,水动力学与侵蚀率、产沙率无关。[结论]在不同雨强下,坡面侵蚀与水动力学参数之间的关系存在差异,其中径流功率、Darcy-Weisbach阻力系数和单位径流功率是自然坡面产沙过程的重要参数,且二者呈线性关系。

黄土高塬沟壑区水–碳–粮协同优化的植被恢复机理

生态服务协同格局形成是半干旱区脆弱生态系统恢复的重要特征。黄土高塬沟壑区植被恢复和生态功能变化均存在明显分异过程,从社会–生态视角探索植被恢复对生态服务协同潜力的驱动机理与路径,对半干旱区生态恢复建设与生态服务可持续供应具有指导意义。以塬面–沟谷系统整体为研究对象,在不同时空尺度上开展水–碳–粮协同过程研究,阐明协同格局形成的植被恢复响应过程及社会–生态因素作用机理,通过构建水–碳–粮协同格局形成的机制模型,厘清植被恢复的社会–生态要素互馈机制,揭示基于生态服务协同原理的植被恢复设计对塬面–沟谷系统水–碳–粮协同供给的潜在影响。研究在统筹调控塬面–沟谷系统关键社会–生态过程对植被恢复功能演化的作用机制和对可持续发展目标贡献方面具有科学支持作用。The formation of synergistic patterns of ecosystem services is an important feature of the restoration of vulnerable ecosystems in semi-arid areas. There is a clear differentiation process in vegetation restoration and ecological function changes in the Loess Plateau gully region. Exploring the driving mechanisms and pathways of vegetation restoration on the potential for ecosystem service synergy from a socio-ecological perspective has guiding significance for ecological restoration construction and sustainable supply of ecosystem services in semi-arid areas. Taking the plateau-gully system as the research object, this study conducts research on the synergistic processes of water, carbon, and grain at different spatiotemporal scales, clarifies the vegetation restoration response process and the mechanism of action of socio-ecological factors in the formation of synergistic patterns, and by constructing a mechanism model for the formation of water-carbon-grain synergistic patterns, it clarifies the mutual feedback mechanism of socio-ecological factors in vegetation restoration, revealing the potential impact of vegetation restoration design based on the principle of ecosystem service synergy on the synergistic supply of water, carbon, and grain in the plateau-gully system. The research provides scientific support for the coordinated regulation of key socio-ecological processes in the plateau-gully system on the functional evolution of vegetation restoration and its contribution to sustainable development goals.

基于HEC-HMS的黄土高塬沟壑区流域城市化对洪水情势的影响

黄土高塬沟壑区城市化过程中下垫面硬化会影响暴雨水文情势,增大洪水模拟预报难度。为实现对流域城市洪水灾害的预警,基于HEC-HMS水文模型,分别率定砚瓦川流域城市化前后不同时期土地利用条件下的产汇流参数,开展极端暴雨洪水情景设计,揭示流域城市化对不同重现期洪水的水文效应。结果表明:建立的HEC-HMS降雨-径流模型适用于黄土高塬沟壑区洪水预报,其模拟综合合格率为81.25%,平均Nash效率系数为0.82;流域城市化对重现期短的洪水要素变化影响较大,且洪量变化幅度大于洪峰变化幅度,100 a一遇洪水的洪峰和洪量的增幅分别为4.54%和6.40%,5 a一遇洪水的洪峰和洪量的增幅分别为7.06%和9.49%;各子流域设计洪水对流域城市化的响应分布具有空间差异性,以西北部地区响应为最强,其次为南部地区,东北部地区最弱。

黄土高塬沟壑区不同立地条件下沙棘栽培试验

为进一步推动黄土高塬沟壑区沙棘产业发展,分别于2014年和2019年在位于黄土高塬沟壑区的庆阳市南小河沟坝地和董志镇塬地开展了大果沙棘、杂交沙棘和中国沙棘栽培试验,观测分析了3类沙棘在坝地与塬地的树高、地径、冠幅生长量以及百果重和单株产量等指标。结果表明:塬地大果沙棘树高、地径、冠幅4年生长量分别比坝地高12.24%、30.57%和8.62%;坝地杂交沙棘树高、地径、冠幅4年生长量分别比塬地高30.26%、77.04%和40.75%;坝地中国沙棘树高比塬地高6.91%,塬地中国沙棘地径和冠幅分别比坝地高7.50%和31.50%;中国沙棘4年生长量比大果沙棘和杂交沙棘大。塬地大果沙棘百果重较坝地高12.57%,坝地杂交沙棘百果重较塬地略高,塬地中国沙棘百果重较坝地高3.62%。塬地3类沙棘单株产量均较坝地高,塬地大果沙棘、杂交沙棘、中国沙棘单株产量分别较坝地增加205.88%、60.23%、394.12%。大果沙棘在塬地生长较坝地好,杂交沙棘在坝地生长较塬地好,中国沙棘在塬地和坝地生长均较好。

黄土丘陵沟壑区梯田的碳汇作用及其变化特征

[目的]定量分析和探讨梯田碳汇作用与其特征,为明确梯田的碳汇作用、巩固和提升生态系统碳汇能力、研编梯田碳汇方法学等提供科学参考。[方法]选取黄土丘陵沟壑区的陕西省吴起县1~7 a(T_(5)),8~12 a(T_(10)),13~17 a(T_(15)),18~22 a(T_(20)),23~27 a(T_(25))这5个年份区间的梯田作为研究对象,以未实施水土保持措施的坡耕地为对照,研究不同年份梯田保碳、减排、增汇等能力与其变化规律。[结果]①坡耕地修建为梯田后可发挥保碳、减排、增汇等碳汇作用,梯田年均保碳量、减排量、增汇量(0-100 cm)分别为0.26,0.05,1.36 t/(hm^(2)·a)。②梯田各土层均发挥了一定的增汇效益,表层土壤(0-40 cm)和深层土壤(40-100 cm)增汇效益分别占0-100 cm整个土层的61.50%和38.50%。③随着运行年份的增加,梯田表层土壤增汇效益显著增加,深层土壤的增汇效益稍有提升但总体上保持平稳。表层土壤增汇率从T_(5)的16.30%提升至T_(25)的51.34%,深层土壤从T_(5)的14.00%提升至T_(25)的23.66%。[结论]黄土丘陵沟壑区梯田发挥着良好的保土保碳、减蚀减排和土壤增汇等碳汇作用。在修建27 a内,梯田增汇作用的比例最大,且表层土壤增汇更为显著;随着运行年份增加,梯田保碳作用的比例将逐渐增大。

黄土丘陵沟壑区村庄生态系统服务对人类福祉的影响机理——以陕西省米脂县为例

[目的]在生态脆弱区,探究村庄生态系统服务对人类福祉的影响机理,为推动区域可持续发展提供参考。[方法]以黄土丘陵沟壑区陕西省米脂县为例,基于生物物理指标、人类需求理论分别评估村庄服务与福祉,分析了两者的空间分布。基于结构方程模型揭示了村庄禀赋视角下村庄服务对福祉的影响机理。[结果](1)作物和肉类空间分布相近,水果供给呈集中分布;高土壤保持村庄分布于南部丘陵,水源涵养和生境质量均西部高于东部;景观美学东部高于西部,高休闲娱乐村庄集中于城镇区。(2)村庄各需求、福祉空间分布差异较大。高福祉村庄包括川道村、多数乡镇中心村、乡村振兴示范村;低福祉村庄主要位于东西部丘陵,需政府重点关注。(3)村庄服务对福祉产生正向影响,作物、肉类、水源涵养是影响村庄福祉的关键服务。村庄禀赋对服务、福祉产生正向影响,且村庄禀赋通过提高村庄ES间接改善村庄福祉水平。高程是关键的自然禀赋,非文盲率和老龄化率是关键的社会禀赋;距县城距离是关键的区位禀赋。[结论]村庄服务与福祉空间差异明显,禀赋—服务—福祉的影响路径显著。依据空间差异与路径差异施策,是提升生态系统服务福祉贡献的要求。

黄土高原典型区域高塬沟壑区水土流失综合治理探讨

为厘清黄土高原典型区域水土流失治理现状,采用调查研究的方法,梳理总结了西峰站、绥德站和天水站3个试验站提出的7种高塬沟壑区水土流失高质量综合治理的模式,其中包括:“三道防线”综合治理、“四个生态经济带”综合治理、多元小生态系统交错配置的经济生态农业、全方位综合防治体系、“四道防线”治理保护、基于径流调控利用的多元综合治理和基于水生态修复的水沙调控水土流失综合治理模式,并提出了塬面高质量综合治理、坡面高质量综合治理和沟道高质量综合治理3种技术措施。研究结果可为水利部开展整沟治理试点项目提供技术支撑。

传统村落的活态评价与适应性保护发展研究——以陇中黄土丘陵沟壑区3个典型传统村落为例

面对传统村落多维度失活,通过重新识别村落活态因子,研判失活、衰退主导因素,能够进一步为传统村落可持续发展提供新的思路。以陇中黄土丘陵沟壑区3个典型传统村落为例,立足本土地域环境,综合考虑村落活态发展因素,构建3层共28项活态性评价指标体系。研究发现:(1)3个传统村落均有失活现象,但在失活程度上有所分化。金崖和黄家庄村处于“微失活”,失活程度较轻,保护与发展的适应性、可持续性一般;古城村处于“失活”,失活现象较明显,保护与发展的适应性、可持续性较弱。(2)3个传统村落的村落治理、地域环境失活贡献率占比较高,对传统村落的活态发展影响较大;村落治理、经济发展和地域环境在失活指数上占比较高,对村落失活的影响较显著,可判断出陇中黄土丘陵沟壑区传统村落的适应性发展受村落治理、地域环境因素影响较大。(3)活态总分上,金崖村(71.63)>黄家庄村(68.58)>古城村(58.88),这与调研结果相吻合。村落失活是多因素综合、内外动力共同作用的结果,因此适应性、永续性的保护发展方式是村落振兴和活态化发展的关键。

沿黄丘陵沟壑区水土保持生态空间分布特征及时空演化——以山西省柳林县为例

黄河中游是黄土高原地区土壤侵蚀的核心区域,水土流失问题严重,加强中游水土保持工作对于推动黄河流域生态保护和实现高质量发展至关重要。本文选择沿黄河中游丘陵沟壑区典型县域——山西省柳林县为研究区,基于水源涵养空间、土壤保持空间及水土流失敏感性识别和分级,对水土保持生态空间进行划定分区,并采用冷热点分析、标准差椭圆的方法揭示研究区水土保持生态空间的分布特征,并分析其2000—2020年时空演化特征。结果表明:1)柳林县水源涵养空间的功能等级总体呈由北向南逐渐降低的趋势,高等级面积占研究区总面积的35.2%;土壤保持强度以低等级为主,集中分布在研究区的西部及中部。2)2000—2020年柳林县水土流失高度敏感区占比一直在40%以上且面积持续增加,不敏感区、轻度敏感区及中度敏感区面积持续减少。3)柳林县水土保持生态空间分布整体呈南—北走向,无成片连续分布,主要集中在丘陵沟壑区的沟间区域,其中重点区与核心区交错分布在沟道陡坡区,一般区主要分布在河流或沟道沿岸坡度较缓的区域。4)2000—2020年,核心区面积一直呈减小趋势,一般区、重点区及核心区的标准差椭圆重心均向西南方向移动,以向南移动为主。柳林县的水土保持生态空间识别与时空演变趋势研究结果可为其水土保持的差别化治理提供参考,有效保持水土资源,推动黄河流域生态保护与高质量发展。

黄土丘陵沟壑区典型小流域沟道类型和坡面组成对重力侵蚀的影响

重力侵蚀是黄土丘陵沟壑区小流域发生水土流失和地质灾害的重要原因之一,但对其存在和发生环境的研究仍不充分。为探究沟道形态和坡面组成对重力侵蚀的影响,基于无人机摄影测量、遥感解译、现场调查等方法,系统研究山西省吕梁市王家沟流域内78处滑坡、26处崩塌和108处泻溜的空间分布、侵蚀数量特征及与沟坡的关系。结果表明:1)沟道类型影响重力侵蚀危害程度。沟道分类有助于识别重力侵蚀活跃区域,冲沟和干沟的重力侵蚀量及面积分别占研究区总量的88.5%和81.4%。2)重力侵蚀与沟道坡度存在紧密关系,在不同类型沟道中的表现差异显著。坡度30°~60°区域分别是切沟和冲沟中重力侵蚀最严重区域,发生率约是其他区域的2.57倍和1.19倍;干沟和河沟的重力侵蚀主要发生在坡度0~30°区域。3)坡面组成方式对重力侵蚀危害程度和发生类型存在显著影响,土壤类型及其空间分布特征是重要影响因素。该研究可为黄土丘陵沟壑区重力侵蚀精准防治提供理论依据。

多源土地利用产品在黄土丘陵沟壑区的精度评估

[目的]为评估多源土地利用产品在黄土丘陵沟壑区的精度。[方法]以黄河二级支流关川河流域为例,基于高精度GCLUCC土地利用数据,从空间分布、面积特征、样本点精度和空间一致性4个方面评估空间分辨率为10,30 m的6种土地利用产品(WorldCover 10 m、ESRI 10 m、GLC_FCS30-2020、GlobleLand30、CNLUCC和CLCD)的准确性。GCLUCC数据是基于GF-2(0.8 m)、DEM(5 m)、野外采样点(6400个)和Google Earth样本点(2320个),采用面向对象法和人工目视解译,空间分辨率为1 m,整体精度超过95%。[结果](1)分类特征方面,多数产品能提取主要土地类别,但提取效率和准确度存在明显差异,特别是在耕地、林地和建设用地等地类的空间分布上。(2)面积一致性上,各产品与GCLUCC在不同地类的面积上存在显著差异。部分产品的草地面积是GCLUCC的2倍以上,而林地和水域面积仅占GCLUCC的0.13%~12.11%和1.41%~11.27%。(3)整体精度方面,GlobleLand30和WorldCover 10 m展现较高精度,空间图谱精度分别达到58.21%和50.19%。而CLCD和CNLUCC的准确性相对较低,其中,林地与草地、耕地与草地及建设用地与耕地间的分类混淆严重。(4)所有产品与实际地表间的空间误差显著,尤其在对乔木、灌木、裸地和水体分类上面临挑战。[结论]当前土地利用产品在黄土丘陵沟壑区精确表征地表覆盖特征方面存在挑战。未来的产品开发应更多地考虑地形和地理特征,并加强对特定土地利用类型的识别。研究结果可为黄土高原生态保护和地表信息获取提供理论参考。

极端降雨对黄土沟壑区隧洞施工力学效应影响分析

黄土地区输水隧洞的建设中,降雨入渗极大影响着输水隧洞围岩稳定性。利用非饱和渗流理论和数值模拟方法研究了极端降雨条件入渗与黄土沟壑区隧洞的开挖扰动耦合影响下围岩的变形和渗流场演变规律,通过Plaxis3D模型对降雨入渗下新奥法施工过程中围岩力学特性、初期支护过程进行流固耦合分析。结果显示,降雨等级越高,围岩孔隙水压力变化幅度越大,对围岩的稳定性越不利;降雨入渗与开挖扰动会加速土层中渗流场和应力场的重分布过程;基于沟道的汇水特性,隧洞围岩含水率在最初5~10 d呈台阶式增长,拱顶、拱腰和拱趾处的最大变形为17.8、28.2、24.6 mm,最大剪切应力为150.6、182.5、175.3 kPa,降雨结束约15~20 d围岩变形速率逐渐减小收敛至特定值,但围岩的应力持续增加,为避免围岩发生塑性变形,故可在15~20 d进行二次衬砌支护。本次研究结果可对极端降雨期黄土沟壑地区隧洞施工安全控制提供参考。

黄土高原丘陵沟壑区玉米新品种引种比较综合评价

通过研究不同玉米品种在黄土高原丘陵沟壑区的稳产性及丰产性,以期为该区玉米新品种的筛选及推广提供科学依据。以引进10个玉米品种为试材,对参试各玉米品种的农艺性状、产量及产量特征等指标进行综合分析评价。结果表明,强盛399、伊丹131、金穗1915折合产量高,分别为11850.1、11605.0、11411.9 kg/hm2,较对照品种金穗702分别增产14.54%、12.17%、10.30%;并单39、丰田101、敦玉9号折合产量较低,分别较对照品种金穗702减产3.76%、10.86%、30.76%。利用综合评价法对参试玉米品种进行综合评价并结合产量结果表明,强盛399、金穗306、伊丹131、金穗702表现出良好的丰产性与稳产性,同时表现出静态稳定性高、品质优异、生态适应性强的特点,是适用于黄土高原丘陵沟壑区种植的玉米新品种,建议予以推广。金穗1915、FT806、强盛388综合评价居中,建议继续引种观察。敦玉9号、丰田101、并单39号综合评价较差,建议淘汰。

黄土沟壑区煤矿开采地面沉陷灾害危险性评价

为有效开展沉陷灾害防治措施,确保煤矿安全有序生产,将模糊层次分析法引入到沉陷灾害评价中,构建了黄土沟壑区沉陷灾害综合评价模型。该模型首先根据层次分析法确定各评价因子的权重,然后通过隶属度函数进行模糊综合评判,最终根据最大隶属度原则,对矿区沉陷灾害进行整体综合评价,获得合理可靠的评价结果。该方法以层次分析法确定权重,以模糊综合评判法选取合理的隶属度函数,综合考虑多因素、多层次的影响,使评价结果更加科学。采用所建立的模型对内蒙古某井工煤矿工作面进行综合评价,计算结果和矿区实际危险性情况吻合。应用表明,所建立的模糊层次分析法考虑了断裂活动、开采高度和地裂缝宽度等因素,并采用模糊综合评价对评价因子进行定量化处理以提高评价结果的准确性,在类似黄土沟壑煤矿区开采地表沉陷灾害评价研究中有推广应用价值。

黄土丘陵沟壑区混交林林下植被与土壤养分特征

为研究黄土丘陵沟壑区坡面不同类型混交林林下植被多样性与土壤养分特征及两者间的互馈关系,进而筛选植被恢复的适宜配置方案,以期为黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀防控措施中植被类型、配置的选择提供科学依据。以油松×杏树(Ⅰ)、油松×柠条(Ⅱ)、杏树×柠条(Ⅲ)3种混交林为研究对象,以立地条件类似的传统水土保持植被油松纯林(CK)为对照,通过调查林下植被多样性及0~60 cm深土层的土壤性质,分析了不同植被类型下两者间的差异与相互关系。结果表明:各样地均以禾本科植物为主,植物种数比较为:混交林Ⅱ=混交林Ⅲ>混交林Ⅰ>纯林CK,各多样性指数均比较为:混交林Ⅱ>混交林Ⅲ>混交林Ⅰ>纯林CK。各样地有机质含量和全效氮、全磷、全钾含量均比较为:混交林Ⅱ>混交林Ⅲ>混交林Ⅰ>纯林CK。通过相关分析发现,Simpson优势度指数与土壤有机质、全氮含量呈显著正相关(P<0.05),与全钾含量呈极显著正相关(P<0.05);Margalef丰富度指数与土壤有机质、全氮、全钾含量呈极显著正相关(P<0.05);各样地土壤养分与植被多样性间联系密切,相互影响。3种混交林的林下植被多样性和土壤养分含量均显著高于油松纯林,油松×杏树混交林(Ⅱ)综合表现最优。

黄土丘陵沟壑区挖填造地工程勘察的探索与实践

黄土丘陵沟壑区挖填造地工程会遇到众多岩土工程问题。为保证类似工程建设的安全,避免相关工程事故的发生,依托某黄土丘陵沟壑区挖填造地工程实践,归纳了挖填造地工程前原场地勘察要点、研究方法和评价思路,分析了黄土丘陵沟壑区挖填造地工程面临的主要工程地质问题,并给出了建议措施。结果表明:填方区勘察重点为湿陷性黄土和其它覆盖土层的分布以及在高压力条件下工程性质,挖方区勘察重点为土石材料工程性质和土石比;主要工程地质问题涉及地下水环境变化及其对工程的影响、高填方场地沉降与不均匀沉降、填挖边坡稳定性、湿陷性黄土地基增湿变形、软弱淤积土地基问题、不良地质作用等。

陕北黄土高原沟壑区文物遗产时空分布规律研究

揭示陕北黄土高原沟壑区文物遗产的分布特征,为该地区历史文化时空变迁研究与历史文化空间格局的凝炼提供借鉴。研究将文物遗产按照其所承载的内涵分为聚居型、人文型、防御型与近现代文物遗产四类,运用地理信息技术分析其空间分布特征,结合历史、文化、社会等时空变迁脉络研究陕北黄土高原沟壑区文物遗产的时空分布规律及其影响因素,指出河流道路的位置与走向对聚居型文物遗产的分布具有较大影响,自然山川的形势决定了人文型文物遗产的选址与布局,政治军事活动推动了防御型遗产“由点至带”的发展演变。

黄土丘陵沟壑区降雨特征对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响

【目的】探究黄土丘陵沟壑区降雨特征及其对不同土地利用类型坡面产流产沙的影响。【方法】2019-2021年,以内蒙古达拉特旗合同沟小流域为研究区,设置5个不同土地利用类型(裸地、天然草地、灌木林地、农地、乔木林地)径流小区,监测研究区的降雨特征指标(降雨量、降雨历时、30 min最大降雨强度(I 30)、平均降雨强度、降雨侵蚀力),利用K-均值聚类法,以研究区的降雨特征指标为变量,对合同沟小流域的侵蚀性降雨进行分类;计算不同土地利用类型径流小区的径流深和土壤流失量,分析不同土地利用类型和不同降雨类型对坡面产流产沙的影响,最后分析了合同沟小流域降雨特征与不同土地利用类型坡面总径流深和总土壤流失量的相关性。【结果】(1)2019-2021年,合同沟小流域降雨分布不均匀,共发生降雨128次,其中侵蚀性降雨51次,侵蚀性降雨量占总降雨量的80.2%,且侵蚀性降雨主要集中在6-8月。(2)将侵蚀性降雨分为3类:Ⅰ类降雨(大雨量、长历时、高强度);Ⅱ类降雨(中雨量、中历时、中强度)和Ⅲ类降雨(小雨量、短历时、低强度)。与Ⅱ类降雨和Ⅲ类降雨相比,Ⅰ类降雨发生的频次较低,但其平均降雨侵蚀力较强;在同一土地利用类型下,Ⅰ类降雨造成的坡面径流深和土壤流失量均明显较大。(3)2019-2021年,不同土地利用类型径流小区坡面产流产沙特征差异明显,总径流深和总土壤流失量由大到小依次为裸地>农地>天然草地>灌木林地>乔木林地。(4)各降雨特征指标与不同土地利用类型的坡面总径流深和总土壤流失量均呈正相关关系,其中降雨量、降雨强度和I_(30)的影响较大。【结论】在黄土丘陵沟壑区,降雨量、降雨强度和I_(30)是影响坡面产流产沙的最主要指标,天然草地、乔木林地、灌木林地的减流减沙效益较好,可知农地退耕还林还草工程是减少土壤侵蚀的有效措施之一。

残塬沟壑区苹果园生态服务功能综合评价研究

为评价黄土高原残塬沟壑区典型林果经济林生态系统服务功能综合服务状况,以陕西省永寿县苹果园为研究对象,采用专家咨询、频度分析等方法构建了包含涵养水源、抗侵蚀性等10个方面17个生态服务指标评价体系,并应用层次分析法和模糊评价法构建生态系统服务综合评价模型,对苹果园生态系统服务功能进行综合评价。评价可得,生态功能、生活功能和生产功能权重分别为0.6753、0.0715、0.2532,生态功能和生产功能是影响果园生态系统服务状况的关键因素。度隶属度评价矩阵表明,林田灌水量、土壤侵蚀强度、Shannon-Wiener指数和苹果产是影响果园生态功能服务状况主要影响因子。残塬沟壑区苹果园生态系统服务功能综合评价指数0.5535,评价结果为Ⅲ等级。主要原因是人为干扰所致,导致林田施肥量过高,不合理经营导致土壤养分较低,根系土壤层含水率低,林分结构单一负离子浓度较低,导致了隶属度评价值较低。研究结果为残塬沟壑区林果经济林生态服务功能评价和可持续利用提供数据支持。