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期刊信息/Journal information
水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所
水土保持学报

中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

李占斌

双月刊

1009-2242

journal@ms.iswc.ac.cn

029-87012707

712100

陕西杨陵区西农路26号

水土保持学报/Journal Journal of Soil and Water ConservationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是我国水土保持与土壤侵蚀领域具有影响的最高级别刊物。它以期刊的政治质量为前提，以学术质量为核心，不断提高期刊的社会效益和经济效益，积极服务于我国的水土保持事业。现为中国自然科学核心期刊和中文核心期刊、中国科技核心期刊。同时被国内外10多个权威性文摘和数据库收录，影响因子在全国农业类期刊中多次名列第1。目前，刊物的覆盖面已辐射到全国30个省市自治区，并通过各种渠道交流至美国、英国、日本、德国、澳大利亚等10多个国家，具有相当广泛的国内外影响。
正式出版
收录年代

    黄土高原地区水土流失对土地利用和降水变化的响应

    李澳于志静王德富上官周平...
    95-102,113页
    查看更多>>摘要：[目的]为阐明不同降雨类型下各土地利用类型产流产沙规律，评估不同降雨类型下各土地利用类型的减流减沙效益。[方法]基于黄土高原地区自然降雨条件下31个径流场连续2年(2015-2016年)的径流量和土壤流失量监测数据，探讨不同土地利用类型(农地、撂荒地、人工草地、自然草地、灌丛地、人工林地)的产流产沙特征，明确不同降雨类型下各土地利用类型的减流减沙效率。[结果]年降雨尺度下撂荒地径流量与土壤流失量最大(30 mm，86 t/hm2)，人工林地最小(8 mm，24 t/hm2)，其他土地利用类型无显著差异。次降雨尺度下，通过聚类分析根据降雨历时、30 min最大降雨强度和降雨强度将120场降雨分为3个降雨类型。降雨类型Ⅰ:降雨历时适中(749 min)，降雨量适中(35。4 mm)，降雨强度适中(16。9 mm/h);降雨类型Ⅱ:降雨历时短(222 min)，降雨量适中(25。2 mm)，降雨强度大(23。8 mm/h);降雨类型Ⅲ:降雨历时长(1 451 min)，降雨量大(40。6 mm)，降雨强度低(11。5 mm/h)，发现径流系数在3种降雨类型下表现为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ，土壤流失量表现为Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ。降雨类型Ⅰ灌丛地产生的径流系数显著高于其他土地利用类型，达到17。7％，是人工林地的2。36倍;降雨类型Ⅱ下各土地利用类型径流系数无显著差异，平均径流系数为19。9％;降雨类型Ⅲ撂荒地、人工草地、自然草地与农地的径流系数(平均14。3％)显著高于灌丛地与人工林地(平均9。0％);农地、人工草地、灌丛地和人工林地在降雨类型Ⅱ产生的土壤流失量(3。94，0。87，1。06，1。08 t/hm2)＞降雨类型 Ⅰ(1。60，0。60，0。59，0。63 t/hm2)＞降雨类型Ⅲ(0。09，0。20，0。06，0。04 t/hm2)。[结论]在黄土高原地区，中低雨强的中长历时降雨条件下人工林地是有效控制水土流失的首选，在短历时强降雨条件下灌丛地与草地水土保持效果较好。

    土地利用土壤侵蚀径流泥沙量水土保持黄土高原

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    裸露岩石对喀斯特坡地水土流失及水动力特征的影响

    何茂林李瑞吴盼盼熊玲...
    103-113页
    查看更多>>摘要：[目的]裸露岩石如何影响坡地产流产沙及水动力特征尚需进一步深入研究。[方法]通过室内模拟试验，设置不同岩石裸露率(0，10％，30％，50％，70％)的坡地，开展不同雨强(30，60，90 mm/h)条件下的人工模拟降雨试验，旨在探究雨强与裸露岩石对坡地产流产沙及水动力特征的影响。[结果]坡地地表产流产沙随雨强增大呈增大趋势，而随岩石裸露率的增加呈减小趋势。在不同雨强条件下，0岩石裸露率坡地与10％岩石裸露率坡地的产流产沙差异多呈不显著(p＞0。05)，而与其他岩石裸露率坡地之间呈显著差异(p＜0。05)。低岩石裸露率坡地(10％)与高岩石裸露率坡地(50％及以上)间产流产沙差异显著(p＜0。05)。流速(V)、水深(h)、雷诺数(Re)、弗罗德数(Fr)、水流剪切力(r)及水流功率(w)随雨强增大呈增大趋势，阻力系数(f)随雨强增大呈减小趋势。流速(V)、弗罗德数(Fr)随着岩石裸露率增加呈减小趋势，而水深(A)、阻力系数(f)随着岩石裸露率增加呈增大趋势，雷诺数(Re)、水流剪切力(τ)与水流功率(w)在不同雨强下变化规律有差异。水动力参数变化在不同坡地间具有一定差异性。产沙与水动力参数数量关系以指数函数拟合效果最好，流速(V)(R2=0。819，p＜0。05)、水流剪切力(r)(R2=0。858，p＜0。05)及水流功率(w)(R2=0。890，p＜0。05)预测坡地产沙效果较好，其中水流功率(w)为最佳预测参数。[结论]研究结果进一步丰富了岩溶坡地土壤侵蚀理论，并可为建立适合于岩石裸露坡地的水蚀预测模型提供参考。

    裸露岩石坡地产流产沙水动力特征喀斯特石漠化土壤侵蚀

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    紫色土区不同农林复合模式土壤入渗特征及影响因素

    张灯煜冯梦蝶徐绮雯李天阳...
    114-121页
    查看更多>>摘要：[目的]为探究紫色土区不同农林复合模式土壤入渗特征及其影响因素。[方法]通过野外调查和室内试验，分析紫色土区无作物(CK)、花生(HS)、花椒(HJ)、花生+花椒(HS+HJ)4种农林复合模式下土壤物理性质与入渗过程变化特征，评价了 3种土壤入渗模型(Kostiakov、Horton、Philip)的适用性。[结果](1)HJ模式下土壤总孔隙度与CK、HS+HJ模式差异不显著，但显著高于HS模式(p＜0。05);CK和HS模式的土壤抗剪强度差异不显著，但均显著高于HJ模式和HS+HJ模式(p＜0。05);各模式下土壤容重、含水率、温度、斥水性、紧实度、土壤硬度差异均显著(p＜0。05)。(2)4种模式土壤水分入渗过程差异较大，CK和HS下土壤水分入渗在20 min左右进入稳渗阶段，而HJ和HS+HJ模式下土壤入渗分别在70，80 min左右进入稳渗阶段。HS+HJ模式的土壤稳定入渗率分别比CK、HS、HJ模式高出162％，140％，82％(p＜0。05)。(3)与Horton和Philip模型相比，Kostiakov模型拟合入渗过程的效果最佳(决定系数R2=0。933～0。991);Horton模型拟合效果相对较差(R2=0。849～0。979)。(4)相关性与多元线性回归分析发现，土壤总孔隙度与土壤抗剪强度是影响土壤入渗的关键因素。[结论]研究结果为紫色土区农林复合模式的优化选择提供科学依据。

    紫色土土壤水分农林复合土壤入渗模型

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    桂东南花岗岩红壤区典型崩岗剖面风化强度对理化特性的影响

    谢福倩韦真茜廖达兰段晓倩...
    122-131,142页
    查看更多>>摘要：[目的]花岗岩红壤剖面风化强度与崩岗形成密切相关，促进崩岗侵蚀的发育和扩张，研究风化强度和理化特性对崩岗的作用机理，可为花岗岩崩岗科学防治提供理论依据。[方法]选取花岗岩红壤区典型崩岗剖面为研究对象，测定不同土层的常量氧化物含量和土壤理化性质，分析花岗岩红壤风化强度对理化特性的影响。[结果](1)土壤剖面常量氧化物组成以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主，花岗岩风化壳表现出脱硅富铁铝化过程，风化强度随土壤剖面深度增加而降低，处于高等风化阶段。(2)土壤剖面的理化性质具有异质性。表层有机质、阳离子交换量、黏粒含量和饱和导水率高，黏结性和持水性强;下层砂粒含量高，结构松散，透水性强。(3)相关性和通径分析结果表明，风化强度与非毛管孔隙度、有机质、阳离子交换量、黏粒含量、饱和导水率、界限含水率呈正相关，Fe2O3对黏粒含量、砂粒含量和界限含水率的综合决定性能力最强。(4)表层风化强度高，黏粒比例高，对水的吸附能力强，土壤颗粒间的胶结作用强，土体稳定性好。下层风化强度低，胶结物质含量和界限含水率低，土体抗蚀性差，当土体暴露或者水蚀的条件下，容易崩塌形成崩岗。[结论]土壤剖面风化强度对理化特性产生影响，是促进崩岗形成的重要影响因素。

    崩岗风化强度氧化物理化特性花岗岩红壤

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    北京市近40年来降雨侵蚀力时空变异特征

    冯笛珂符素华丁建新颜婷燕...
    132-142页
    查看更多>>摘要：[目的]降雨侵蚀力可以反映降雨对土壤侵蚀的潜在作用，是评价区域土壤侵蚀风险的重要指标。分析北京市1981-2020年降雨侵蚀力时空变异特征，对科学评估和防治区域水土流失风险具有重要意义。[方法]基于1981-2020年北京市及周边地区119个雨量站点逐日降水数据，采用Kriging插值、Mann-Kendall非参数检验、小波分析等方法对北京市年降雨侵蚀力和中雨(10～25 mm)、大雨(25～50 mm)、暴雨(≥50 mm)降雨侵蚀力的空间分布、趋势变化以及周期变化特征进行分析。[结果]北京市1991-2020年年降雨侵蚀力范围为1 691。51～3 914。89(MJ·mm)/(hm2·h·a)，年降雨侵蚀力与大雨和暴雨的降雨侵蚀力的空间分布特征相似，与中雨的降雨侵蚀力的空间分布特征有所差异。空间整体上表现为从东北向周围递减的趋势。近40年来，北京中雨侵蚀力呈显著增加趋势，年降雨侵蚀力、大雨、暴雨以及夏季7，8月的降雨侵蚀力变化趋势均不显著，且均没有发生显著的突变。局部区域如密云、平谷一带的年降雨侵蚀力下降趋势相对较大。年降雨侵蚀力以及中、大、暴雨的降雨侵蚀力变化的主周期约为25年，且存在2～3次"低-高"交替变化。[结论]研究结果可为北京开展水土保持工作、农业和生态保护等工作提供科学依据。

    降雨侵蚀力Mann-Kendall检验小波分析时空分布

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    渗流侵蚀模拟中离散元模型参数影响性分析

    丁子玥许增光曹成赵凌峰...
    143-152页
    查看更多>>摘要：[目的]由于工程中渗流侵蚀发生的隐蔽性和发展的复杂性，离散元模拟成为学者开展渗流侵蚀机理研究的重要手段。固体模型的参数化构建通过控制模型内部颗粒的填充和分布影响水流作用下颗粒的运移和流失，是开展渗流侵蚀离散元模拟的关键环节。[方法]当前有关离散元模型参数的研究主要为单参数讨论，从土体孔隙、土体颗粒和墙体边壁3个维度出发，考虑孔隙率、颗粒重叠比和墙体模量的变化构建6组土体模型，对其进行向上渗流计算并记录内部颗粒流失过程、力链结构变化及孔隙率变化过程，以评估3个参数对模型的影响性大小并从细观角度分析离散元模型参数对渗流侵蚀过程的影响机理。[结果]离散元模型参数通过影响模型内部的颗粒和力链组成影响水流作用下颗粒的流失阶段。初始孔隙率控制模型内部的颗粒填充数目;墙体模量和颗粒重叠比影响模型内部的接触数目。颗粒和接触数目较多的模型，其内部颗粒多以颗粒群的形式移动;反之，不形成接触的自由细颗粒以单颗粒在模型内部发生纵向迁移，孔隙率曲线呈现波动变化。[结论]研究结果从细观角度阐述参数对模型的影响，以期为基于流固耦合理论的离散元模拟方法的使用提供理论参考。

    渗流侵蚀离散元模拟间断级配土细颗粒流失

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    野外模拟降雨条件下高寒草甸区植被退化和人工植被恢复坡面的产流产沙过程

    甄子雲赵洋姜群鸥解晨...
    153-161页
    查看更多>>摘要：[目的]青藏高原是我国重要生态屏障，高寒草甸是其重要组成部分，水土保持功能是高寒草甸重要生态服务功能。开展青藏高原高寒草甸区水土流失过程研究对减少人为扰动水土流失、保障西南地区生态安全具有重要意义。[方法]选取青藏高原高寒草甸未退化、轻度退化、中度退化、裸坡与人工植被恢复5种不同类型坡面，通过野外模拟降雨试验，分析不同雨强条件下，不同植被退化与恢复坡面产流产沙过程，揭示植被退化与人工植被恢复坡面土壤侵蚀机理与水沙关系。[结果](1)高寒草甸未退化坡面与人工植草恢复坡面因其根系较为致密，其水分下渗能力相对较弱，故初始产流时间相对较短;而对于轻度退化坡面，侧流与纵向入渗能力相对较强，初始产流时间相对较长。(2)在常规降雨条件下(30，60 mm/h)，轻度退化坡面产流量最小，减流效益最高，达到77。13％;人工恢复坡面产流量与未退化坡面接近，略高于轻度退化坡面;而裸土坡面累计产流量最大，且显著高于其他坡面;极端降雨条件下(90 mm/h)未退化坡面产流量激增，仅低于裸坡并明显高于人工植被恢复坡面。(3)在常规降雨条件下(30，60 mm/h)，人工恢复植被坡面减沙效益最高，分别达到81。97％和89。82％，其次是未退化坡面，且随着植被退化程度增大，减沙效益逐渐降低;但在极端降雨条件下，人工恢复植被和未退化坡面减沙效益几乎相同，而中度退化坡面产沙量是未退化坡面的4。59倍;轻度退化坡面虽然具有较好的减流效益，但是减沙效益相对较差。[结论]研究结果可为高寒草甸区植被恢复与生态安全提供重要科学依据。

    高寒草甸退化草甸水土流失减流减沙效益

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    黑土区水蚀坡耕地土壤穿透阻力时空变异特征及传递函数

    熊乾高磊彭新华钱芮...
    162-169,180页
    查看更多>>摘要：[目的]为探明侵蚀坡耕地黑土硬度的时空特征及关键驱动因素。[方法]基于典型水蚀坡耕地110个样点土壤穿透阻力动态监测及其相关因素的测定，在阐明土壤穿透阻力时空特征的基础上，利用多元线性回归(MLR)和随机森林(RFR)模型分析土壤穿透阻力的影响因素，并进一步构建其传递函数。[结果]土壤穿透阻力时空变异性受土层深度、水分条件及农事活动等因素的综合影响，耕作层土壤穿透阻力空间上的异质性显著低于亚表层，变异系数分别为17。4％和26。3％。随土壤由湿变干和距离翻耕的时间增加，空间异质性呈增强趋势。土壤侵蚀影响土壤穿透阻力，强烈侵蚀区土壤穿透阻力高于沉积区，特别是在湿润条件下，差异更为显著(p＜0。05)。与自然林地相比，所研究坡耕地73％样点的土壤穿透阻力增加，尤其在强侵蚀区。土壤含水量、容重和有机碳(SOC)是土壤穿透阻力的主要影响因素，Pearson系数分别为-0。69，0。58，-0。54，三者共同解释土壤穿透阻力88％的变异。RFR模型在土壤穿透阻力预测中表现优于MLR模型，在生长季均值的预测中，R2可达0。91，RMSE仅为91。2 kPa。[结论]研究结果加深对侵蚀背景下黑土硬度空间分异特征的理解，为黑土压实管控提供理论依据。

    黑土土壤压实土壤侵蚀土壤传递函数随机森林模型

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    滇中亚高山草甸土理化性质和崩解特性关系

    王忠良范春梅段继琪陈正发...
    170-180页
    查看更多>>摘要：[目的]工程扰动加剧亚高山草甸水土流失和植被破坏。研究滇中亚高山草甸土理化性质和崩解特性关系，为亚高山草甸水土流失防控和植被保护提供参考。[方法]通过X射线衍射、电镜扫描和静水崩解试验等，测定滇中亚高山草甸土矿物成分、微观结构等理化性质和崩解特性，分析土壤崩解特性与理化性质的相关性，探讨滇中亚高山草甸土崩解原因。[结果](1)滇中亚高山草甸土遇水易崩解，同一土层不同母质抗崩解特性表现为砂岩＞石灰岩≈玄武岩，同一母质不同土层表现为淋溶层＞淀积层＞母质层。(2)相关性分析表明，土壤平均崩解速率与有机质(r=-0。84)、全氮(r=-0。83)呈极显著负相关，与黏粒(r=0。88)呈极显著正相关，与蒙脱石(r=0。68)、四氧化三铁(r=0。77)呈显著正相关。(3)生物作用和蒙脱石、伊利石等亲水性黏土矿物的膨胀作用是影响滇中亚高山草甸土崩解特性的主要原因。[结论]滇中亚高山草甸土不同母质抗崩解特性为砂岩＞石灰岩≈玄武岩，不同土层抗崩解特性为淋溶层＞淀积层＞母质层;滇中亚高山草甸土遇水易崩解，生物作用和蒙脱石、伊利石等亲水性黏土矿物的膨胀作用是影响滇中亚高山草甸土崩解性的主要原因。

    滇中亚高山草甸土理化性质崩解特性

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    降雨季节亚热带常绿阔叶林透冠雨对土壤可溶性有机质的迁移作用

    王宏宇吴福忠张耀艺郑旭灵...
    181-189,197页
    查看更多>>摘要：[目的]作为森林土壤中活性最高的组分，可溶性有机质(DOM)不仅可以直接被微生物利用，还是生态系统中C、N、P等元素迁移的主要载体，其迁移过程受到透冠雨驱动的水力作用和溶解过程的影响。[方法]通过野外原位控制透冠雨输入试验，以亚热带常绿阔叶林的砂质红壤为对象，对照林窗降雨，分析降雨季节森林透冠雨对不同土层土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)和可溶性有机磷(DOP)动态变化的影响。[结果](1)相对于林窗降雨，整个降雨季节以透冠雨为载体输入到土壤的DOM显著增加(p＜0。01)，DOC、DON 和 DOP 浓度分别增加 37。00％，93。47％，85。12％，DOC、DON 和 DOP 通量分别增加20。76％，49。93％，61。55％，但通过40 cm深土壤后，其输出通量差异并不显著，表明土壤对透冠雨中DOM具有较强的吸收能力。(2)相较于林窗降雨，透冠雨显著降低土壤表层输入C/N的29。19％，C/P的26。00％，而无明显改变N/P，而经过40 cm深土壤后，透冠雨显著降低土壤40 cm深度输入C/N的19。35％，C/P的13。35％和N/P的7。45％。表明透冠雨DOM增加主要是因为吸收冠层中的DON与DOP，而在土壤中DOM减少部分主要集中在DOC与DOP。(3)土壤DOC与DOP表现为截留减少，而DON表现为富集增加。相较于林窗降雨，透冠雨显著增加0-40 cm 土壤对DOC截留量的39。93％和DOP截留量的72。42％，显著减少对DON释放量的32。37％。[结论]研究结果充分证明亚热带常绿阔叶林透冠雨能促进DOM的输入，有利于土壤各层次对DOM的吸收，对于生态系统可持续经营和管理具有一定的科学意义。

    亚热带森林砂质红壤可溶性有机质林冠截留林窗降雨

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