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期刊信息/Journal information
水土保持研究
中国科学院水利部水土保持研究所
水土保持研究

中国科学院水利部水土保持研究所

张兴昌

双月刊

1005-3409

research@ms.iswc.ac.cn

029-87012705

712100

陕西咸阳市杨陵区西农路26号

水土保持研究/Journal Research of Soil and Water ConservationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为惟一刊登水土保持专辑文章学报级中文核心期刊，也是惟一和台湾合办的科技期刊，被国内多种数据库收录，内容丰富、信息量大、系统性强，每期50万字以上，公开发行，从2005年改为双月刊。
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    黄河干流实测径流量演变特征及影响因素分析

    高海燕张悦
    1-13,23页
    查看更多>>摘要：[目的]全面揭示黄河流域径流演变机理，为进一步探讨流域水资源管理和可持续发展提供科学依据。[方法]在函数型数据视角下，利用相平面图、主微分分析方法以及基函数拟合法探究了 2002-2022年黄河干流实测径流量的趋势性、突变性、周期性和季节变动特征，并采用函数型聚类方法分析了主要水文站径流量的差异性。同时，利用累积量斜率变化分析法定量计算了气候变化和人类活动对径流变化的影响贡献率，并通过建立多元函数型线性回归模型估计了气候变化和人类活动与径流量之间的响应关系。[结果]实测径流量呈增加趋势，周期性显著，在2004年、2008年、2013年、2017年、2021年发生突变，季节特征明显;黄河干流12个主要水文站可聚为3类，各水文站不同年代径流量空间分布差异性显著;降水量、气温、耗水量等气候变化和人类活动显著影响实测径流量。[结论]近20年来黄河干流实测径流量呈增加趋势，各水文站在空间分布上特征明显，实测径流量受气候变化和人类活动的显著影响。

    函数型数据分析黄河流域实测径流量

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    西柳沟流域土壤风蚀时空变化及其对景观格局的响应

    姜雅琼王添李占斌张晓明...
    14-23页
    查看更多>>摘要：[目的]探究西柳沟流域土壤风蚀与景观格局的响应关系，为该地区生态修复提供科学依据。[方法]基于气象、土壤、植被覆盖、土地利用等数据，采用修正土壤风蚀模型(RWEQ)，计算分析了 2005-2020年流域内土壤风蚀量及其影响因子，阐明了流域内土地利用变化特征。[结果](1)2005-2020年，西柳沟流域土壤风蚀量呈先增长后下降趋势，2005年、2010年、2015年、2020年的平均风蚀量分别为36。9，39。4，45。3，39。4 t/(hm2·a)，且在空间上总体呈现"北强、南弱"趋势。(2)气象因子值在2015年前后变化显著;空间上，其值在流域北部低南部高，中部变化较大。(3)流域主要以裸地和低植被覆盖度为主，占总面积79％以上;土地利用主要以草地为主，占总面积82％以上，草地面积总体呈增加趋势，整体较为破碎，斑块形状向复杂化发展。自2010年起，草地中度、强烈风蚀占比均超过85％。[结论]西柳沟流域风蚀量在长期生态保护修复下略有降低，但在气候变化和人类活动影响下，未来科学实施生态修复依旧是西柳沟流域的重要研究方向。

    RWEQ模型土壤风蚀土地利用景观格局

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    降雨强度对含碎石坡耕地侵蚀泥沙有机碳组分流失特征的影响

    施伟豪赵冰琴高儒章张兴凤...
    24-33页
    查看更多>>摘要：[目的]明确含碎石坡耕地有机碳组分在不同雨强和碎石含量下的流失特征，进而为坡耕地有机碳流失的防治提供科学支撑。[方法]以含碎石坡耕地黄棕壤为研究对象，在4种碎石含量(0，10％，20％和30％)下以不同降雨强度(60，90，120 mm/h)进行了人工模拟降雨试验。[结果](1)在侵蚀泥沙中细砂粒含量最高(＞50％)，中活性有机碳含量最高，在碎石含量为20％时，有机碳流失量最多，且以中活性有机碳流失为主;(2)雨强和各有机碳流失含量呈极显著负相关(p＜0。01)，碎石含量和非活性有机碳流失含量呈显著正相关(p＜0。05);(3)雨强主要通过影响粗砂粒、细砂粒来正向影响活性较高有机碳流失，而碎石含量主要通过影响黏粒来正向影响活性低的有机碳流失，雨强(60。2％)对于侵蚀泥沙和有机碳的流失影响程度大于碎石含量(39。8％)。[结论]雨强和碎石的增加都会加快各有机碳的流失速率和流失量，建议坡耕地进行去碎石化处理并将碎石含量保持在10％以下。

    模拟降雨碎石含量团聚体有机碳组分

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    黄土塬区不同土地利用方式土壤水分对次降雨的响应特征

    赵意茹高钰琪王中琦房凤如...
    34-42页
    查看更多>>摘要：[目的]探究土壤水分对次降雨响应过程，揭示该地区不同土地利用方式的土壤水分特征，进而为缺水地区降水利用和农业水资源合理配置提供观测依据。[方法]对2021年黄土塬区苜蓿草地、休闲地、高产农田(正常施肥)和低产农田(长期不施肥)4种土地利用方式的土壤水分进行了定位监测，并分析其对大于30 mm的3次降雨事件响应过程。[结果]随着降雨量的增加，苜蓿草地、休闲地、高产农田和低产农田的降雨入渗和水分再分布深度也呈增大趋势，最大水分入渗深度分别为300，500，500，500 cm。不同土地利用方式土壤含水量具有明显的季节特征，月均土壤含水量呈现先增大后减小的趋势，最小值分别出现在8月、1月、1月和6月，最大值均在10月。雨季后，土壤水分仍处于再分布过程，12月底苜蓿草地、休闲地、高产农田和低产农田水分再分布深度分别达到400，700，800，700 cm;土壤储水量变化滞后于降雨量，9-10月土壤储水量变化最强烈，苜蓿地、休闲地、高产农田和低产农田土壤储水量增幅分别为390。6，197。5，299。8，157。4 mm。[结论]4种土地利用方式中，亏缺严重的苜蓿草地土壤水分对降雨的响应最为敏感，最大响应深度可达400 cm，土壤储水量变化幅度也最大，水分再分布过程导致其变化滞后于降水量。

    土壤水分入渗深度土地利用方式次降雨黄土塬区

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    暴雨条件下水土保持措施对坡面产流产沙的影响

    赵泽坤史明昌杨润泽王奋忠...
    43-51页
    查看更多>>摘要：[目的]探究暴雨条件下水土保持措施对坡面产流产沙的影响，可对科学制定高效的水土流失防治措施提供依据。[方法]依托北京密云区石匣小流域水土保持科技示范园的7个径流小区，选取了 2010-2021年20场自然暴雨观测数据，运用统计和相关分析等方法探讨了不同水土保持措施对产流产沙和面源污染的影响，并分析了降雨、土壤、植被因子与产流产沙之间的相关性。[结果](1)在2010-2021年研究区年降雨总量相对平缓，但年降雨频率有所增加、暴雨发生次数呈现出上升趋势。(2)在20次暴雨条件样本中，荆条的减流率和减沙率分别为94。13％和99。76％，减流减沙效益优于刺槐+侧柏十鱼鳞坑、玉米+梯田等其他组合。荆条、刺槐+侧柏+鱼鳞坑对面源污染的防治效果较好，污染指标显著低于平均水平。(3)降雨因子、植被因子与径流泥沙的相关性分析显示，平均雨强、I30、I60与径流量呈显著正相关，相关系数分别为0。54，0。73，0。7;平均雨强、I6。与泥沙量呈显著正相关，相关系数分别为0。58，0。5;植物盖度与径流量、泥沙量明显负相关，相关系数分别为-0。51，0。58。[结论]综合考虑暴雨条件下的径流泥沙数据，我们认为在保障经济效益的前提下，推荐该地区采用荆条作为优先水土保持措施。

    土壤侵蚀暴雨产流产沙水土保持效益北方土石山区

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    窟野河流域次降雨事件下水沙变化特征及其输移过程

    杨晨佘冬立黄萱
    52-60页
    查看更多>>摘要：[目的]深入分析黄土高原粗沙区流域次降雨事件尺度下水沙动态变化特征及其输移过程，为黄土高原粗沙区流域的水沙管理和调控提供重要科学依据。[方法]以黄土高原中游粗沙多沙区窟野河流域为对象，收集2006-2019年间的160场次降雨事件水沙数据。通过运用方差分析、水沙关系曲线、滞后分析等方法，比较位于窟野河及其子流域次降雨事件下产流输沙特征，构建了各流域次降雨事件尺度下水沙关系曲线，分析了水沙滞后关系及滞后指数的空间差异，以揭示次降雨尺度下窟野河流域的水沙输移过程。[结果](1)4个流域径流相关参数无显著差异，但泥沙相关参数差异显著;(2)位于窟野河上游东部的新庙流域水沙相关性强，表征外界人为干扰的参数(a)最大，位于上游西部的王道恒塔流域泥沙浓度低，水沙相关性弱，表征河流本身输沙能力的参数(b)最大;(3)新庙、王道恒塔和温家川3个流域的主要滞后模式为逆时针型，泥沙来源于上游区域，且高含沙降雨事件的滞后系数(HI)平均值多为负;而神木流域的主要滞后模式为"8"字型，指示泥沙来源相对接近流域出口，且高含沙降雨事件的HI平均值多为正。[结论]窟野河嵌套流域次降雨事件尺度下水沙变化空间差异显著，泥沙输移过程复杂，不同子流域滞后模式揭示了泥沙来源和输移机制的空间异质性。

    次降雨事件尺度输移过程水沙关系滞后分析

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    变化环境下黑河上游径流演变规律分析

    宋爱英高秉俊贺彦
    61-71页
    查看更多>>摘要：[目的]河川径流是西北干旱区重要的水资源，辨析其变化特征及影响因素对于认识气候变化背景下的河流水文变化规律具有重要意义。[方法]以黑河上游为研究区域，根据水文站所控制的流域对黑河上游进行分区，基于黑河上游各水文站径流、降水等数据，结合累积距平、Mann-Kendall检验、双累积曲线等方法，探讨气候变化背景下径流演变规律。[结果]1968-2022年黑河上游各分区年径流量变化均呈显著增加趋势，八宝河、野牛沟、区间干流和黑河上游年径流量分别以0。29亿m3/10 a，0。69亿m3/10 a，0。39亿m3/10 a，1。36亿m3/10 a的速率增加，八宝河、野牛沟、区间干流对于黑河上游流域径流量的贡献率分别为28。11％，46。31％，25。58％，野牛沟对流域径流量贡献率最大，区间干流最小;八宝河、野牛沟、区间干流和黑河上游的年径流量分别在2002年、2006年、1979年和2002年发生了由少到多的突变，年径流量平均值突变后较突变前分别增加41。76％，29。78％，67。49％和29。53％，区间干流突变后较突变前年径流量年际变化大，其他各区年径流量年际差异性变小;降水和人类活动对八宝河流域径流变化的贡献率分别为63。89％和36。11％，对野牛沟流域径流变化的贡献率分别为55。22％和44。78％，对黑河上游径流量变化的贡献率分别为53。89％和46。51％。[结论]整体来说，气候变化背景下黑河上游的年径流量呈显著增加趋势，降水是径流变化的主要原因。

    径流量突变归因分析黑河上游

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    宁南黄土区中庄小流域土壤密度坡面变化及尺度效应

    韩新生许浩刘广全安钰...
    72-82页
    查看更多>>摘要：[目的]分析土壤密度在坡面上的变化特征及尺度效应，探讨土壤密度坡面尺度转换路径，为精准监测土壤密度、科学评价土壤功能、指导土壤资源管理提供理论依据。[方法]在宁夏南部半干旱黄土丘陵区中庄小流域，选择3个退耕还林还草后的典型坡面，按坡位从上至下设置了 5个样地，调查各样地的植被类型、土地利用、立地条件等，采用环刀法分层测定了 200 cm深度的土壤密度。[结果]在东坡、西坡、南坡，土壤密度随土层加深基本表现为线性增加，土层每加深10 cm 土壤密度平均增加0。006 2，0。003 6，0。007 5 g/cm3，其原因为植被根系、土壤有机质、压实作用的土层差异。在0-200 cm 土层，东坡和南坡土壤密度坡面均值均为1。22 g/cm3，低于西坡(1。26 g/cm3)。3个坡面土壤密度的坡面变化存在差异，东坡、西坡、南坡沿坡变化表现为逐渐增加或先增后减、先升后降、先降后升，整体上为坡面下部大于上部，主要原因包括植被类型、土地利用、人类活动、恢复年限等坡面差异。以离坡顶水平距离增加100 m土壤密度坡面滑动平均值的变化量评价坡面尺度效应，0-200 cm 土层的平均土壤密度坡面尺度效应在东坡为0。032(g/cm3)/100 m，在西坡为 0。024(g/cm3)/100 m(离坡顶 0-250 m)和-0。007(g/cm3)/100 m(离坡顶 250-329 m)，在南部为-0。011(g/cm3)/100 m(离坡顶 0-140 m)和 0。018(g/cm3)/100 m(离坡顶 140-368 m)。构建 3 个坡面不同坡位样地各土层的土壤密度与坡面均值的比值随离坡顶水平距离增加而变化的关系式(R2＞0。80，p＜0。0001)，且基于拟合关系式预测的土壤密度坡面均值的相对误差均小于2。5％，藉此可由任一坡位样地土壤密度测定值准确便捷地估算坡面均值。[结论]半干旱黄土区土壤密度坡面变化和坡位差异明显，且植被类型、人为干扰、土地利用等对土壤密度坡面分布格局影响较大，未来应加强主要作用因子对土壤密度坡面变化及尺度效应的贡献研究。

    土壤密度坡面变化尺度效应植被类型半干旱黄土区

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    荒漠灌丛对生物土壤结皮下土壤养分的影响

    安乐何静刘艳梅索凯...
    83-90页
    查看更多>>摘要：[目的]揭示荒漠灌丛对生物土壤结皮下土壤养分的影响，为干旱沙区荒漠生态系统的修复与管理提供理论基础和科学依据。[方法]采集腾格里沙漠东南缘红卫天然植被区的无灌丛生物土壤结皮(对照地)和白滨藜、柠条、狭叶锦鸡儿、油蒿4种典型灌丛+生物土壤结皮下0-10 cm，10-20 cm和20-30 cm 土样，分别测定土壤有机质(SOM)、含水量(SWC)、pH值、全氮(TN)、速效氮(AN)、全磷(TP)、速效磷(AP)、全钾(TK)、速效钾(AK)的含量，通过土壤养分变化表征灌丛与生物土壤结皮互作对荒漠区土壤质量的影响。[结果](1)相较于对照地，灌丛与生物土壤结皮互作影响土壤养分，提高土壤TN，TK，AK，AN，SOM，AP和藻-地衣结皮TP含量，降低藓类结皮TP含量。(2)土层深度变化、灌丛和结皮类型对土壤养分有显著影响，每二者交互都对TP影响不显著，三者间交互除AN和AP外，对其余养分指标都有显著影响(p＜0。05)。(3)同土层灌丛+藓类结皮下土壤TN，TP，AK，SOM的含量高于灌丛十藻-地衣结皮。(4)4种灌丛+生物土壤结皮下土壤养分富集于0-10 cm 土层，表聚效应明显，灌丛、生物土壤结皮和土层深度三者间互作对土壤养分的富集能力有差异性。[结论]灌丛与生物土壤结皮互作能增加土壤肥力，改良土壤质量，对维持稳定的荒漠生态系统有重要作用。

    荒漠灌丛生物土壤结皮土壤养分

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    侵蚀降雨下厨余垃圾施用对滇中烤烟农田生态系统氮磷平衡特征的影响

    张董辉温昌焘王克勤宋娅丽...
    91-101页
    查看更多>>摘要：[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征，阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响，为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象，设置8种不同施肥方式，分别为不施肥对照CK、单施化肥NPK(1 t/hm2)、单施厨余垃圾FW(FWL:12 t/hm2，FWM:15 t/hm2，FWH:18 t/hm2)、厨余垃圾配施化肥 FW-NPK(FWL-NPK:12 t/hm2+1 t/hm2，FWM-NPK:15 t/hm2+1 t/hm2，FWH-NPK:18 t/hm2+1 t/hm2)，研究厨余垃圾对烤烟农田生态系统径流泥沙氮磷流失量、土壤氮磷素残存量、烤烟氮磷素吸收量以及农田烤烟生态系统氮磷平衡的影响。[结果](1)径流泥沙中的TN和TP含量随时间递减。FW相较CK，径流TN流失量减少31。26％～53。84％、TP减少13。44％～45。83％;泥沙TN减少:6。31％～120。74％、TP减少:5。22％～62。55％。(2)在4个生长时期，FW，FW-NPK和NPK处理均显著提高土壤TN和NO3--N含量;FWH-NPK处理显著提升土壤NH4+-N和TP含量;FW处理显著提升土壤AP含量。植株TN含量总体趋势表现为叶＞茎＞根，TP含量表现为叶＞根＞茎，每个器官TN和TP含量均随着FW施入量的增加而增加。(3)各处理径流流失量分别占N，P输入量的19。71％～43。09％，0。88％～2。94％;泥沙流失量分别占2。51％～5。93％，4。23％～18。64％;土壤残存量分别占19。83％～55。00％，62。77％～85。45％;植物吸收量分别占22。79％～35。06％，9。08％～15。65％;土壤残存量占N，P输入量的主体部分。[结论]FWH处理能够有效维系烤烟农田生态系统N，P平衡，增加植物吸收量和增强土壤N，P固定能力的同时，能够有效降低N，P的流失量，是一种环境友好型施肥方式。

    厨余垃圾农田生态系统烤烟氮磷平衡

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