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期刊信息/Journal information
中国水土保持科学
中国水土保持学会
中国水土保持科学

中国水土保持学会

王礼先

双月刊

1672-3007

sbxh035@263.net

010-62338031

100083

北京市海淀区清华东路35号北京林业大学综合办公楼109室

中国水土保持科学/Journal Science of Soil and Water ConservationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国科协主管、中国水土保持学会主办的综合性学术刊物。
正式出版
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    西南岩溶区水土漏失研究进展与展望

    蒋忠诚李振炜罗为群蓝芙宁...
    1-11页
    查看更多>>摘要：水土漏失是岩溶区特有的水土流失问题,自21世纪以来才逐步开展研究与防治工作.本文在系统分析把握已有相关研究进展的基础上,阐明西南岩溶地区水土漏失的特点,揭示以岩溶地下河流域为单元开展水土漏失过程系统研究的重要性,总结水土漏失监测评价和影响因素等方面的研究进展.指出目前的水土漏失研究在岩土缝组构刻画、水土漏失关键过程和机制、水土漏失评价模型等方面存在不足.面向西南岩溶区水土漏失防治的国家目标和国际前沿研究方向,提出下一步应开展岩溶关键带水土漏失网络研究、水土漏失关键过程系统研究、以及水土漏失评价模型构建和应用3个重要方向的工作.

    水土漏失水土保持岩溶研究进展中国西南

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    泥石流停淤工程应用现状与思考

    赵万玉游勇陈晓清杨东旭...
    12-19页
    查看更多>>摘要：泥石流综合防治体系主要由稳固、拦挡、排导和停淤工程组成,其中停淤工程发挥重要的减灾作用.在查阅国内外泥石流停淤工程相关资料的基础上,对已建的停淤工程开展野外调查,总结停淤工程在设计和运行过程中存在的问题.具体表现在:1)停淤场内缺乏泥石流分流、导流及均衡停淤措施,导致停淤空间未合理利用;2)停淤工程设计仍以经验设计为主,尤其是停淤量以经验估算为主,计算结果与实际停淤量偏差大;3)停淤场内缺乏快速停淤和减速耗能措施,导致结构受损;4)传统停淤挡墙设计未考虑泥石流冲击力;5)停淤场占地面积与人类使用土地之间的矛盾等.基于以上问题,作者提出泥石流停淤工程均衡停淤的理念,并对以后泥石流停淤工程的设计和研究提出停淤空间优化配置、停淤挡墙结构型式和设计参数优化等方面的思考.

    泥石流防治工程停淤场应用现状均衡停淤

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    巴基斯坦谢胡普拉农业区优先流三维结构及其影响因素

    MUHAMMAD Atif牛健植MUHAMMAD HarisMALIK Zoha...
    20-27页
    查看更多>>摘要：优先流是水通过土壤中特定路径的运动,而不是水在土壤结构里均匀地流动.由于土壤的异质性,例如裂缝、根通道或虫洞,这些优先流动路径经常形成.这种分形图案使理解和描述首选流动路线的行为变得具有挑战性.为了准确地进行水和溶质的输送,需要花费大量时间来理解和描述优先流路的增长和演变.传统模型需要改进来捕捉优先流的复杂和非线性行为.选取4块120 cm × 120 cm样地,对4块样地进行染料示踪实验,以确认溶质和水的优选流动模式.数据已在Origin Lab中进行分析,以创建3D图表,并使用Sketchup-2021 Pro向每个绘图提供0.50 L亮蓝溶液(5 g/L).每个地块包含3个垂直的土壤剖面,每个剖面深150 cm,并且剖面墙经过广泛的刀具准备.将亮蓝留在表面24 h以渗透到土壤表面.结果表明:优先流在压实度最小且大孔隙连续性保持的区域最为突出.相反,压实的影响导致压实区域微孔隙率降低和优先流动模式减弱.亮蓝色在土壤中的最大深度可达15.5 cm.FCP的运动取决于不同的因素,如根部、毛孔、裂缝等.亮蓝色在根部可用的地方达到最大深度.在本研究中,通过使用Sketch Pro软件以三维方式显示亮蓝色运动,以便更好地理解它.此外,本研究揭示压实和随后的恢复过程如何影响土壤对水流和地表径流的敏感性.全面的3D表示,这项研究提供了对水流通道的形成和演化的深入理解.根据本研究发现的水流模式,在没有压实作用的较高位置,大孔隙连续性得以保留,择流最强.由于压实作用,微孔隙度下降,且越下侧越弱.该研究可以更好地理解水流通道的创建和演化.该研究增强对优先流及其在自然和农业生态系统中养分和水循环中的作用的了解.从这项研究中获得的见解可以为制定改进的农业用地管理策略提供信息,促进可持续和高效的水资源管理.

    优先流土壤异质性压实效应大孔隙

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    不同频度和强度的干湿循环对花岗岩红壤固结强度的影响

    任秋菊孙艺函魏玉杰陈新...
    28-35页
    查看更多>>摘要：南方频繁干湿交替环境是影响土体结构强度演化的重要因素.为系统探究干湿循环频度和强度对赣州花岗岩红壤固结强度的影响,本研究通过进行不同强度和频度干湿循环条件下的快速固结试验,确定干湿循环效应对固结强度变化的影响机制.结果表明:1)孔隙比随着荷载压力的增大呈现先快速减小后趋于平稳趋势,干湿循环加剧花岗岩红壤的压缩变形;2)土壤瞬时沉降量和主固结沉降量均随着干湿循环频度和强度作用增强而逐渐增加;3)花岗岩红壤干湿循环后的压缩系数在0.8～1.0之间,呈现高压缩性,且随着频度的增加压缩系数逐渐增大,7次循环后缓慢增加并趋于稳定;干湿循环频度和强度增加条件下固结系数均呈现连续下降趋势,使土体强度降低;4)干湿循环频度对固结系数和压缩系数变化作用最为显著(F=4 102.71,P＜0.001;F=508.40,P＜0.001)o研究结果说明季节性降雨干旱引发的干湿循环效应显著影响土体的固结强度,加剧岩土体失稳崩塌的风险.

    花岗岩红壤干湿循环频度干湿循环强度固结特性土壤侵蚀

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    2种典型黄土坡面侵蚀特征分析及物理意义解释

    白玉和继军孙莉英田磊...
    36-45页
    查看更多>>摘要：研究土壤性质对侵蚀特征的影响可为深刻理解土壤侵蚀机理,以及优化评估模型参数提供重要理论支持.基于此,本研究采用室内模拟降雨试验,在90 mm/h降雨强度及4个坡度(5°、7.5°、10°和15°)条件下,分析黄土丘陵沟壑区2种典型黄土的侵蚀特征,并结合数学关系和物理意义对其侵蚀机制进行解释.结果表明:1)相对于土壤A,土壤B产流快,径流量高,更易发育细沟,侵蚀也更严重,土壤B的总径流量和总侵蚀量分别是土壤A的1.26～1.51倍和3.74～57倍.2)总体来看产流初始阶段侵蚀量、片蚀量和细沟侵蚀阶段侵蚀量均随坡度而增加,片蚀阶段土壤B的含沙量是土壤A的1.09～4.47倍,细沟侵蚀阶段前者是后者2.01倍.土壤B在细沟侵蚀阶段的侵蚀量可达总侵蚀量的98％以上,平均含沙量是片蚀阶段的7.09～32.39倍,相应情况下土壤A分别是96％和10.49倍.3)2种土壤的产沙量与含沙量的关系可用y=ax+b表示,经过优化处理,线性关系的R2可达0.98及以上,斜率a可用以表征径流的侵蚀能力,截距6用来表征可搬运物质类型及丰富程度.本研究对于深入理解土壤质地在坡面侵蚀中的作用,以及为生态保护提供理论支持具有重要的理论与实践意义.

    片蚀细沟侵蚀模拟降雨侵蚀机制

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    河南省降雨侵蚀力的时空变化特征分析

    李泮营衣强顾治家吴雨珂...
    46-55页
    查看更多>>摘要：为探究河南省长时间序列降雨侵蚀力的时空格局与变化趋势,基于河南省1981-2020年90个气象站点的逐日降雨资料,利用日降雨侵蚀力计算模型,通过莫兰指数、趋势系数和Mann-Kendall检验,分析半月、季节和年降雨侵蚀力的空间分布与趋势变化.结果表明:河南省多年平均降雨侵蚀力在1 696～6 106 MJ·mm/(hm2·h)之间,呈现出自东南向西北递减的趋势.春季、夏季和冬季降雨侵蚀力也呈现相似的分布特点,而秋季降雨侵蚀力的南北分异则更为明显.全年和季节降雨侵蚀力均呈现显著的集聚性,降雨侵蚀力高—高聚集区主要集中于河南省南部地区,发生降雨侵蚀的风险较高.降雨侵蚀力年内分布不均,年际间波动较大,但变化并不显著.降雨侵蚀力主要集中于夏季,且绝大多数年份的夏季降雨侵蚀力呈增长趋势.桐柏—大别山山地丘陵区、豫西黄土丘陵区、河南省东部黄泛区都面临着较高的降雨侵蚀风险.研究结果可为河南省水土流失动态监测、水土保持规划以及土壤侵蚀防治提供科学依据.

    降雨侵蚀力时空演变莫兰指数趋势系数Mann-Kendall检验

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    水陆交错带护坡植物固土抗蚀能力比较分析

    程虎李蒙杨劭张乃畅...
    56-63页
    查看更多>>摘要：植物固土能力是生态护岸技术的关键影响因素,但对水陆交错带条件下的生态护坡植物固土能力的定量评估缺乏研究.选择耐旱耐淹且根系发达的芦竹、芦苇和风车草为研究对象,采用原位剪切试验和抗冲实验测定植物的抗剪切强度和土壤抗冲刷系数,对其固土能力进行综合比较,评价不同湿地植物的固土能力差别及其关键影响因子.结果表明:1)芦竹、芦苇和风车草均可显著提高土壤的抗剪强度和抗冲性能,抗剪强度增幅分别为111.80％、77.43％和99.17％,抗冲性能增幅分别为299.40％、140.21％和183.79％;2)芦竹的茎横截面积比例、根系生物量、根系密度和单位枝数的根数都显著大于芦苇和风车草;3)植物根系的平均直径、总体积和总数量与土体抗剪切强度正相关,根系生物量、根系密度、单位枝数根数、样方内植物茎横截面积比例与抗冲系数正相关.适生植物可显著提高水陆交错带土体的抗蚀能力,芦竹耐旱抗涝并具有较强的固土能力,可作为河岸、湖岸和库岸以及消落带等水陆交错带生态护坡的优选物种.

    生态护坡湿地植物抗剪强度抗冲性固土能力

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    治沟造地工程对小流域氮磷面源污染的综合治理效应

    曹婧陈怡平毋俊华张晶...
    64-71页
    查看更多>>摘要：治沟造地工程可缓解黄土高原耕地资源紧张、人地矛盾等问题,对小流域水土流失也有很好的防治效果,但该工程对小流域水土流失型非点源污染的综合治理效应尚不明确.选取延安地区典型未治理流域与治沟造地流域、典型新造地和坡耕地、生态拦截坝作为研究对象,采集并测定土样氮磷质量分数和水样氮磷质量浓度.结果表明:连年耕作新造地耕作层土壤氮磷质量分数显著高于传统坡耕地(P＜0.05),且新造地氮下渗率高于坡耕地;生态拦截坝对水体中总氮、总磷、硝氮和氨氮质量浓度总削减率分别达到44.3％、94.8％、91.2％和46.9％;未治理流域产流量是经治沟造地工程治理后流域产流量的29倍;小流域不同时期水体总磷、总氮、氨氮和硝氮质量浓度大小排序均为枯水期＞全年期＞丰水期,治沟造地工程对流域水体氮磷质量浓度削减率排序为总磷＞总氮＞氨氮＞硝氮;治沟造地对流域总氮拦截量最大,其次为硝氮.总体上,治沟造地工程能够在"源头"和"过程"对氮磷面源污染物进行双重阻截.

    氮磷面源污染治沟造地小流域生态拦截坝南沟模式

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    黄河流域头道拐—龙门区间极端降水时空分布特征及其对径流的影响

    马晓妮任宗萍李占斌李斌斌...
    72-81页
    查看更多>>摘要：全球气候变化背景下极端降水事件频发,研究理解极端降水时空变化特征,明确径流过程的变化规律及影响机制对半干旱-半湿润区水土保持决策具有重要意义.基于头道拐—龙门区间1960-2021年37个气象站点资料以及头道拐、龙门水文站资料,分析区间极端降水时空分布特征以及径流动态变化特征,并使用PLSR模型分析极端降水事件同径流之间的关系.结果表明:1)近60多年来,除持续干旱时间、持续降水时间、最大1日降水量、最大5日降水量之外其余各极端降水指数均呈上升趋势,区间极端降水强度指数上升趋势总体高于极端降水频率指数;2)头道拐—龙门区间多年平均径流量为39.8亿m3,自20世纪60年代以来平均变化趋势为-0.947亿m3/a.随时间的推移径流量呈显著减少态势,以1979年为界,区间年径流量从61.9亿m3下降到29.3亿m3;3)基于突变前各极端降水指数同区间年径流深所构建的PLSR模型累计解释了年径流总方差的88.4％,年降水总量、强降水总量、极端强降水总量是影响头道拐—龙门区间径流变化的最重要变量,同时进一步定量化分离极端降水和人类活动对区间径流的影响,其中极端降水对于径流变化的贡献率为10.6％.

    极端降水指数时空分布径流变化PLSR模型头道拐—龙门区间

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    北京地区黄栌树干液流变化的环境驱动机制

    张敏钱多张咏李鑫豪...
    82-92页
    查看更多>>摘要：为探究北京主要造林树种黄栌树干液流在季节与昼夜尺度上的环境调控机制,为人工林经营管理提供科学支持,以蟒山国家森林公园主要造林树种黄栌(Cotinus coggygria)为研究对象,在2021年生长季(4-9月),采用热扩散技术对黄栌树干液流速率进行原位连续观测,并同步观测环境要素如空气温度(Ta)、相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)和土壤体积含水量(VWC),通过回归与通径分析方法探究环境因子对树干液流的驱动机制.主要研究结果:黄栌生长季累积蒸腾量为90 mm.昼夜尺度液流速率(Js')主要受PAR调控,呈正相关关系(R2=0.93),二者到达峰值的时间存在0.5 h的时滞.季节尺度,日平均液流速率(Jds)主要受蒸气压差(VPD)调控,VPD对液流速率的调控阈值为1.5 kPa:当VPD＜1.5 kPa时,VPD直接驱动液流变化,呈正线性相关关系(R2=0.94);当VPD＞1.5 kPa时其对液流速率的调控作用减弱,气孔导度(gs)对液流速率的调控作用增强,且gs随VPD的上升呈指数型下降(R2=0.88).在生长旺期(6-8月),Jds随Ta、VPD、PAR的上升而上升,但与VWC间没有明显关系.研究发现黄栌具有低耗水性,昼夜尺度液流主要受光合有效辐射限制,季节尺度液流速率主要受蒸汽压差调控,黄栌可通过调节气孔导度适应大气干旱,为北京营造水源涵养林、水土保持林树种选择提供科学依据.

    黄栌树干液流环境因子时间尺度时滞效应

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