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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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    北方土石山区不同粒径团聚体特征及其对坡面侵蚀过程的影响

    陈仕媛马岚陈佩岩
    102-110,139页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同雨型下坡面侵蚀过程,阐明团聚体稳定性特征与坡面侵蚀之间的定量关系,为北方土石山区水土流失治理提供理论依据.[方法]以北方土石山区2种典型褐土(石灰性褐土、黄土性褐土)为研究对象,通过LB法分析了＜2 mm,2～3 mm,3～5 mm,5～7 mm,＞7 mm粒径团聚体稳定性,并设计总降雨量相同的增强型、减弱型、谷值型、峰值型4种降雨类型,分析了不同雨型下土壤侵蚀过程,并将各粒径团聚体稳定性特征参数Ka替换WEPP模型中的可蚀性因子Ki计算预测值,用Nash-sutcliffe有效性E对比模拟值与实测值,分析了模型适用性.[结果]在LB法3种处理下2种土壤团聚体稳定性大小均表现为快速湿润＞湿润振荡＞慢速湿润,大粒径范围团聚体稳定性较小粒径范围团聚体低,粒径范围＜2 mm及2～3 mm团聚体稳定性最好,且黄土性褐土团聚体稳定性小于石灰性褐土.不同雨型下,谷值型坡面产流产沙总量最大,是峰值型产流产沙量的1.6,1.3倍.同一降雨强度出现在不同阶段,对径流强度和产沙率有显著影响,峰值型和谷值型起始阶段的径流强度和产沙率均大于结束阶段,黄土性褐土径流强度和产沙率均大于石灰性褐土.各团聚体粒径在增强型和减弱型雨型下坡面侵蚀模拟效果较好,在3～5 mm粒径团聚体模拟效果最好,有效性计算值达到0.8以上.[结论]用不同粒径团聚体稳定性表征土壤可蚀性参数模拟效果较好,可为北方土石山区水土保持有效性评价提供参考.

    粒径团聚体稳定性雨型土壤侵蚀径流泥沙

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    不同围垦年限滨海垦区盐渍土碳库及团聚体稳定性变化特征

    路迅勾泽清王涛董天望...
    111-121,139页
    查看更多>>摘要：[目的]探究滨海盐渍土随着围垦年限增加变化特征,为滨海盐渍土治理提供理论依据.[方法]选取江苏省盐城市大丰区不同围垦时期田地,以围垦0a(Y1)、20a左右(Y2)、40 a左右(Y3)、60 a左右(Y4)、100 a左右(Y5)下滨海表层(0-20 cm)、亚表层(20-40 cm)盐渍土中各有机碳组分、碳库指标、团聚体稳定性指标为研究对象,研究了其随不同围垦时期变化特征及影响因素.[结果](1)表层土壤中各活性有机碳组分及亚表层土壤HLOC(高活性有机碳)、LOC(活性有机碳)基本呈现先增加后降低趋势,拐点在Y4处,其中亚表层土壤中MLOC(中活性有机碳)未随围垦年限增加而出现显著性变化,LLOC(低活性有机碳)呈现先增加后稳定趋势,拐点在Y3处.(2)随着围垦年限增加,表层土壤R0.25(＞0.25 mm团聚体含量)、GWD(几何平均直径)与亚表层土壤MWD(平均重量直径)呈现先上升后降低趋势,表层土壤MWD呈现先上升后稳定趋势,拐点均在Y4处;亚表层土壤R0.25,GWD呈现下降—增加—下降趋势,拐点分别在Y2,Y4处.(3)相关性分析表明,表层土壤中,RY(围垦年限)对团聚体稳定性指标均起到重要促进作用,除NO3-和Ca2+外其他离子,EC(电导率),SAR(钠吸附比),UW(容重),pH值均对团聚体稳定性起到重要阻碍作用;亚表层土壤中,UW,除NO3-和Ca2+外其他离子,EC,SAR是破坏团聚体稳定性的主要因素.(4)除亚表层土壤中A(碳库活度),AI(碳库活度指数),团聚体稳定性指标是促进表层和亚表层土壤碳库增加的主要影响因素,除NO3-和Ca2+外其他离子,EC,UW是阻碍碳库增加主要影响因素.[结论]围垦活动降低了土滨海盐渍土表层和亚表层壤盐分离子含量,提高了大团聚体含量、团聚体稳定性、不同活性有机碳组分含量、碳库相关指标,但大于60 a围垦需注意土地退化.

    滨海盐渍土围垦年限团聚体碳库

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    不同雨强、坡度和植被覆盖对密云库区坡地产流及磷流失的影响

    庞芳王娜梁致齐
    122-130,139页
    查看更多>>摘要：[目的]磷是造成密云库区水体富营养化的主要因素,探索密云库区坡地产流和磷流失特征,为密云库区水体富营养化污染防控提供数据支撑和理论依据.[方法]采用室内人工模拟降雨试验,研究了在不同降雨强度(40 mm/h,60 mm/h和80 mm/h)、坡度(5°,10°和15°)和不同覆盖条件下(裸地和苜蓿)地表径流和壤中流的产流特征以及磷随径流流失的规律.[结果]不同覆盖条件下地表径流和壤中流初始产流时间随降雨强度和坡度的增大而提前;不同覆盖条件下地表径流和壤中流产流速率均随降雨强度的增大而增大;同一降雨强度下,裸地壤中流和苜蓿地表径流产流速率随坡度表现为5°＞15°＞10°.不同覆盖条件下地表径流和壤中流总磷(TP)流失浓度随降雨强度的增大而增大,同一降雨强度下,两种覆盖条件下地表径流TP流失浓度均在10°坡达到最大,而壤中流TP流失浓度随坡度的增大而增大.不同覆盖条件下地表径流中TP流失量随降雨强度的增大而增大;同一降雨强度下,裸地地表径流TP流失量随坡度增大而增大,苜蓿条件下随坡度表现出10°＞15°＞5°的规律;苜蓿对径流中TP流失具有良好的阻控效果,阻控效率可达61.17％.不同覆盖条件下,TP随地表径流流失占总流失量的53.76％以上,相关性分析表明降雨强度为密云库区坡地产流及磷流失的主要影响因子.[结论]密云库区坡地产流及磷流失受降雨强度、坡度和植被覆盖的影响,降雨强度为主要影响因子,地表径流是磷流失的主要途径.

    模拟降雨坡地地表径流壤中流磷

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    不同粉碎程度的秸秆还田对红壤理化性质和水流运动特征的影响

    盛丰沈新霞盛鑫斌
    131-139页
    查看更多>>摘要：[目的]阐明不同粉碎程度的秸秆还田对红壤理化性质和水流运动特征的影响,为南方红壤区秸秆还田管理提供参考.[方法]通过室内进行的秸秆还田试验研究了不同破碎程度(粉末状、3～5 cm切碎状和30 cm整根状)的玉米和水稻秸秆还田对红壤有机质和养分含量、团聚体稳定性、容重和水流运动非均匀系数的影响.[结果]3种秸秆还田处理均增大了秸秆还田层和底土层的土壤有机质含量,其中玉米和水稻粉末状秸秆还田处理的还田层土壤有机质含量分别增加了 30.84％和41.63％;秸秆还田处理虽有利于增加土壤中氮、磷、钾等营养元素的含量,但玉米和水稻秸秆还田处理在秸秆腐解初期的土壤铵态氮含量分别降低了 21.49％和27.83％、土壤速效磷含量分别降低了 17.62％和23.29％,因此秸秆还田时需要配施氮肥和磷肥以缓解秸秆腐解初期土壤氮磷元素不足;3种秸秆还田处理均增大了秸秆还田层的土壤团聚体平均重量直径、降低了土壤容重,其中玉米和水稻粉末状秸秆还田处理的土壤团聚体平均重量直径分别增加176.19％和200.95％、土壤容重分别降低7.50％和8.33％;3种秸秆还田处理均增大了灌溉入渗水流运动的非均匀性,其中整根状秸秆还田处理整体和侧面优先流通道弯曲系数分别增大了 1.25～2.02倍和5.44～6.05倍.[结论]秸秆的粉碎程度越高,其对还田土壤理化性质的改良越迅速,但同时也增大了土壤水流运动的非均匀性.

    红壤秸秆还田土壤有机质土壤养分土壤结构优先流

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    耕作措施对红壤坡耕地土壤CO2排放的影响

    颜科宇李靖陈正发段青松...
    140-149,157页
    查看更多>>摘要：[目的]探析红壤坡耕地不同耕作措施对土壤二氧化碳(CO2)排放的影响,为红壤坡耕地绿色低碳耕作模式构建与耕作措施优化提供理论依据.[方法]通过设置横坡垄作(RT)、顺坡垄作(DT)、覆膜耕作(PM)和传统耕作(CT)4种典型耕作措施试验小区,采用结构方程模型探究了土壤理化性状与土壤CO2排放间的响应关系,并采用综合评价模型定量分析了不同耕作措施的降碳增产综合效益.[结果]RT的土壤有机碳和全氮含量总体较高,可显著增加土壤总孔隙度,降低土壤容重(p＜0.05),DT则相反;PM的土壤温度及含水率显著高于其余耕作措施,RT和DT为代表的垄作措施显著高于CT.在作物生育期内,不同耕作措施的土壤CO2排放通量在60.53～818.90 mg/(m2·h),呈先升高后降低的波动趋势,耕作措施间土壤CO2累计排放量大小关系为PM＞DT＞CT＞RT,RT可显著减少3.4％～22.4％(p＜0.05),而作物生育期间为花粒期＞穗期＞苗期.降雨侵蚀对红壤坡耕地土壤CO2排放具有明显"Birch效应",降雨侵蚀后耕作措施间土壤CO2排放通量大小关系为DT＞PM＞CT＞RT.红壤坡耕地主要通过调节土壤温度、土壤含水率、全氮和容重来影响土壤CO2排放通量.[结论]RT对降低土壤CO2排放及增加作物产量具有积极作用,可优先在南方红壤坡耕地进行推广.

    土壤CO2排放耕作措施红壤坡耕地作物生育期

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    退耕还林工程对陕西省气候的影响及其驱动机制

    高建伦王晶晶白玥申永丽...
    150-157页
    查看更多>>摘要：[目的]研究陕西省植被恢复对区域气候的影响及其驱动机制,能够为深入认识西北地区气候变化对植被恢复的响应机制提供理论依据.[方法]基于陕西省气象站点实测数据和卫星遥感数据,采用观测资料减去再分析法(OMR)和土地利用转移矩阵等方法,对比分析了陕西省不同地形下垫面退耕还林(草)工程实施前后(1980-1999年和2000-2017年)降水和气温的年际变化差异,讨论了植被恢复对气候反馈效应的驱动机制.[结果]退耕还林(草)工程实施后,陕西省年降水量增加,平均气温和最高气温增温趋势减缓.植被覆盖度增加引起的地表蒸散发和潜热通量变化是造成该区年降水增加和增温减缓的主要驱动因子,但其对年降水量和气温的影响因地形下垫面的不同而存在差异.[结论]植被恢复主要通过调控地表蒸散发和潜热通量影响陕西省气候变化,并且其对气候的影响因地形下垫面的不同而存在差异.

    退耕还林(草)降水量气温反馈效应植被恢复

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    宁南黄土丘陵区人工柠条林与苜蓿地土壤水分特征

    任鸿武汪星吕雯滕远...
    158-166,177页
    查看更多>>摘要：[目的]探究柠条与苜蓿土壤水分特征,阐明宁南山区人工植被对土壤水分的影响,进而为生态环境高质量发展提供科学依据.[方法]采用土壤水分自动监测系统对宁夏固原彭阳县人工种植柠条林地(20 a)与紫花苜蓿地(18 a)0-200 cm 土层生长季土壤水分进行了长期定位监测.[结果](1)人工柠条林地与苜蓿地土壤含水量差异显著(p＜0.05),0-200 cm 土层柠条林地土壤含水量平均值大于苜蓿地,苜蓿地土壤含水量下降幅度大于柠条林地;(2)柠条林地0-200 cm 土层土壤含水量先增大后减小再增大,苜蓿地整体呈现"S"形;(3)人工柠条林地与苜蓿地分别在60-200 cm 土层和40-200 cm 土层土壤水分垂直变异系数趋于稳定,柠条林地在30-40 cm 土层土壤水分变异系数大于苜蓿地;(4)人工柠条林地0-200 cm 土层平均土壤储水量较苜蓿地显著提高(p＜0.05),5月7日—6月7日和6月26 日 7月9日人工柠条林地平均土壤储水量高于苜蓿地;(5)人工柠条林地与苜蓿地0-200 cm 土层土壤含水量对降雨的响应最深层为人工柠条林地40 cm 土层、苜蓿地30 cm 土层,人工柠条林地0-30 cm 土层土壤含水量对降雨的响应速度大于苜蓿地.[结论]苜蓿地0-200 cm 土层平均土壤含水量相较于人工柠条林地较低,且40-200 cm 土层土壤含水量受降水补给有限,易造成水分亏缺.

    土壤水分柠条苜蓿土壤水分入渗土壤储水变化量

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    翻斗式径流泥沙半自动监测设备的误差及校准分析

    李佳明张志兰陈晓燕吴俊南...
    167-177页
    查看更多>>摘要：[目的]分析翻斗式径流泥沙半自动监测设备在野外实际应用下的误差规律,构建径流量和泥沙量校准模型,为径流泥沙半自动监测设备的应用提供依据.[方法]采用天然降雨径流泥沙监测数据,对翻斗式径流泥沙半自动监测设备的径流量和泥沙量测量值的误差进行分析,基于人工模拟径流冲刷试验初步构建了径流量和泥沙量的校准函数,结合自然降雨试验数据构建了 7个径流小区径流泥沙半自动监测设备的径流量和泥沙量校准模型,并验证校准模型的可行性.[结果](1)翻斗式径流泥沙半自动监测设备得到的径流量和泥沙量与实测值存在一定误差,次降雨条件下各径流小区径流量和泥沙量相对误差分别介于0.03％～139.52％和0.32％～346.19％,且误差均随径流量和泥沙量的增大而减小;年尺度上径流量和泥沙量的误差分别介于2.23％～45.03％和-10.38％～103.26％,径流量的自动测量数据总体偏大,而泥沙量没有明显规律,但半自动监测设备次降雨尺度监测结果的误差大于年尺度的误差.(2)翻斗式径流泥沙半自动监测设备的监测数据可以用线性函数方程进行校准,通过径流模型、泥沙模型校准后,径流量和泥沙量均方根误差均大幅下降,相对误差分别介于-0.01％～0.68％和0.00％～3.52％,能够达到径流泥沙监测数据误差均小于5％的相关要求.[结论]虽然径流泥沙半自动监测设备的使用对加快水土流失监测自动化进程、提升数据获取效率具有重要意义,但设备安装后需要进行进一步校准,采用自然降雨真实径流数据建立的校准模型,校准结果更佳.

    径流泥沙半自动监测设备翻斗式误差分析校准模型

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    国土空间规划背景下黄河流域水生态空间格局演变特征及其影响因素

    薄立明赵浪尹力张翔...
    178-190页
    查看更多>>摘要：[目的]科学认知黄河流域上、中、下游水生态空间格局演化特征及影响因素,促进水资源用途管制客体向国土空间规划体系治理系统的融入,推动黄河流域生态保护和高质量发展.[方法]采用空间转移矩阵、最优地理探测器等量化模型分析黄河流域上、中、下游水生态空间格局演变的区域差异,剖析了水生态空间格局演变路径并揭示其内在影响因素.[结果](1)黄河流域水生态空间规模为2.76万km2,仅占流域国土总面积的2.28％,上、中、下游水生态空间规模占比为22∶2∶3,研究期内规模性扩张了 4 989.90 km2,上游地区增长规模最大,下游地区增长幅度最剧烈.(2)上游地区水生态空间主要与其他生态空间发生交叉转换,引起水生态空间大规模扩张,其次是与农业空间交互转换造成水生态空间小规模流失;中游地区水生态空间主要与农业空间发生交叉转换,其次是其他生态空间,引起水生态空间小规模扩张;下游地区农业空间向水生态空间的转换引起水生态空间大规模扩张的同时水生态空间也规模性转换为城镇空间.(3)上游地区水生态空间规模性扩张核心影响因素是水资源"液态化"的水文循环过程,流失则是主要由第一、三产业发展诉求驱动;中游地区水生态空间格局演变整体表现为政府财政所主导的适配地区自然地理条件、社会经济发展的水资源调配过程;下游地区则是水生态空间伴随城镇化进程在农业地区和城镇地区的转移.[结论]黄河流域上、中、下游水生态空间格局演变特征、路径和影响因素差异显著,需要根据各区域水资源保护利用的发展定位,建立起共同治理、协同发展的流域协作体系.

    水生态空间国土空间规划用途管制时空格局黄河流域

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    黄土地区沟谷型泥流单沟及区域预警

    陈龙余斌
    191-197页
    查看更多>>摘要：[目的]提出黄土地区沟谷型泥流的单沟及区域预警模型,为黄土地区泥流预警提供参考.[方法]通过收集文献资料,对泥流形成的降雨条件、地形条件、地质条件数据进行了分析,采用通用泥石流预警方法演变的泥流预警模型对黄土部分地区泥流进行了单沟及区域预警,并与基于临界降雨强度的预警方法对比.[结果]单沟预警中,泥流预警模型对黄土地区47次泥流事件进行预警的成功率约90％;区域预警中,泥流预警模型对西峰区、镇原县及延安市进行预警的成功率接近100％;利用综合降雨临界值对黄土地区泥流进行简便降雨预警的成功率约90％.[结论]采用泥流预警模型对黄土地区泥流进行单沟及区域预警相比于其他研究中基于临界降雨强度的预警方法考虑因素更全面,有更高的准确率,预警结果更细致.

    泥流预警模型临界降雨单沟

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