水文要素的黃土丘陵區(qū)次降雨泥沙輸移比模型

為找出沂河流域最優(yōu)水文降雨預(yù)測模型,本文基于極限學習機模型(elm)、bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和小波變化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(wann),運用3種不同模型模擬了日降雨,并與實測數(shù)據(jù)對比。結(jié)果表明:elm模型與實測值的擬合方程斜率為1.2971,更接近于1,誤差最低,且與實測值的一致性最高,可作為當?shù)厮慕涤觐A(yù)報的計算模型,為當?shù)胤篮轭A(yù)測提供科學的理論依據(jù)。

黃土丘陵區(qū)施工水土保持方案——本資料為黃土丘陵區(qū)施工水土保持方案，共19頁。簡介：本標段水工保護設(shè)計的類型有石砌擋土墻、石砌擋土坎、河流護岸、管塹護坡、河底防護、水渠穿越、管道作業(yè)帶水保臨時措施等。土丘陵溝壑地貌單元，地勢起伏變化較大，海拔...

為了檢驗退耕還林草工程對土地利用的影響,對案例區(qū)域———寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)有關(guān)政府部門和典型村的農(nóng)戶進行了調(diào)查。考察了退耕還林草實施的目標、過程、方式、進度安排,其中存在的問題及各部門的政策建議,收集了面上資料;座談訪問農(nóng)戶的家庭基本情況、退耕還林草工程參與情況、農(nóng)地地塊退耕前后的利用和投入產(chǎn)出狀況、家庭各業(yè)生產(chǎn)情況等。將調(diào)查得到的各種數(shù)據(jù)輸入到excel軟件中,利用統(tǒng)計功能和函數(shù)進行分析研究。結(jié)果表明,原州區(qū)退耕對象的瞄準精度不高,退耕的陡坡地尚不及退耕地總面積的50%;退耕還林提高了林地在土地利用結(jié)構(gòu)中的比重,而草地比重卻變化不大;退耕還林草后農(nóng)戶減少了低價值糧食作物的種植面積,增加了收益較好、適合當?shù)厣L的作物種植面積;退耕還林草提高了耕地資源的利用效率和效益,提高了平地和緩坡地對陡坡地的替代率;退耕后的耕地集約化程度顯著提高,單位面積耕地的有機肥、化肥施用量和勞動用工量增加幅度在30%~75%之間。總體而言,退耕還林草對原州區(qū)的土地利用有著顯著的正面影響,也存在一些不容忽視的負面影響。

[目的]探討土地利用方式對生態(tài)風險的影響,為黃土丘陵區(qū)生態(tài)保護與土地利用決策提供一定依據(jù)。[方法]通過構(gòu)建土地利用方式?jīng)Q策分析模型及土地利用生態(tài)風險指數(shù),分析了上黃試區(qū)不同時期土地利用方式?jīng)Q策模式及其生態(tài)風險演變特征。[結(jié)果]研究初期,上黃試區(qū)土地利用方式模式表現(xiàn)為耗損型,生態(tài)風險呈現(xiàn)較高風險態(tài)勢。1982—2000年,上黃試區(qū)通過開展基本農(nóng)田建設(shè)、加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、發(fā)展庭園經(jīng)濟等措施,提高了土地的生產(chǎn)能力,土地利用方式由耗損型逐步轉(zhuǎn)變到半集約型,生態(tài)風險也由較高風險過渡到中風險態(tài)勢。2000—2010年,在國家退耕還林還草政策的推動下,土地利用方式由半集約型轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型,生態(tài)風險也由中風險轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低風險。[結(jié)論]科技因素是推動土地利用方式?jīng)Q策與生態(tài)風險轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵,而政策因素是必要的補充。

以黃河中游多沙粗沙區(qū)子洲徑流站和離石王家溝試驗站的徑流場觀測資料為基礎(chǔ),對黃土高原丘陵溝壑區(qū)坡溝系統(tǒng)中高含沙水流特征進行了研究。研究表明,在坡面-溝道系統(tǒng)中,存在著泥沙的存貯-釋放機制,這一機制與非高含沙水流和高含沙水流不同的輸沙行為有關(guān)。當水流為非高含沙水流時,來自坡面和懸移質(zhì)泥沙中的粗粒部分可在溝道中發(fā)生沉積;當為高含沙水流時,前期沉積的粗粒泥沙將因溝道高含沙水流強烈的侵蝕搬運作用而發(fā)生釋放。降雨對坡溝系統(tǒng)高含沙水流的形成關(guān)系密切。在沖溝次降雨最大含沙量與雨強的關(guān)系中,表現(xiàn)出兩個臨界值。超過第一個臨界值以后,含沙量急劇增大;超過第二個臨界值之后,則出現(xiàn)極限含沙量,即含沙量不再隨雨強的增大而增大。

通過對比晉西黃土區(qū)蔡家川流域人工刺槐林地、人工油松林地、退耕荒草地和農(nóng)地土壤有機碳和總氮含量的差異性,探討了土地利用變化對該流域土壤碳氮儲量的影響。結(jié)果表明：（1）4種土地利用類型下,土壤有機碳和總氮均表現(xiàn)出表聚效應(yīng),且荒草地垂向降幅最大,各樣地土壤有機碳和總氮均呈極顯著線性正相關(guān);（2）油松林地0—48cm土層有機碳含量高于其他樣地,刺槐林地0—48cm土層總氮含量顯著高于其他樣地,而4種土地利用類型在48—96cm土層和96—160cm土層中有機碳和總氮含量差異不顯著;（3）從蔡家川流域退耕土壤固碳和固氮效應(yīng)整體而言,退耕林地具有顯著的土壤碳氮固存效應(yīng),隨著人工林地面積占比的增加,流域土壤總有機碳和總氮儲量相應(yīng)增加。

三門峽市地處豫西山區(qū),溝壑縱橫,水頭流失嚴重,淤地壩是治理水土流失的重要工程措施,是改變生態(tài)環(huán)境的主要措施.文章從工作實際出發(fā),分析了淤地壩設(shè)計、建設(shè)和經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益情況,重點分析了淤地壩工程對豫西黃土丘陵區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響,對開展水土保持工作研究和管理,具有較高的借鑒和指導價值.

● 冀西北黃土丘陵區(qū)，j、流域綜合治． 理和土地利用模 型鍪蔣平 京表業(yè)大學土地資源系。100094) ’ 奎翟世明vl=){ 摘要水土流失是冀西北黃土丘艨區(qū)土地退化和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟落后的主要原因之一。而不合理的 土地利用結(jié)構(gòu)．粗放耕作，廣種薄收等因素又使該區(qū)土壤侵蝕日益嚴重。本文應(yīng)用遙感方法通過鼬 典型試區(qū)涿鹿縣石甕小流域土壤侵蝕的定量分析和土地利用現(xiàn)狀的調(diào)查及其主要問題的剖析。將 水土保持規(guī)蜘和土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)攖有機地縫合了患赫靜充分體輯r水±保持的綜合治理原則和土 地資譚合理利用原則，m及生態(tài)效益和經(jīng)濟效益科學統(tǒng)一的原則。初步提出了一套河灘水澆地基本 農(nóng)佃帶二_—粱峁緩坡地集約經(jīng)營梯目果林帶一粱峁陡坡地旱作果糧向作帶——l檗峁頂幫綴坡地 冀西北黃土丘陵區(qū)的水主流失問題■直是制約該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的主爵障礙之一。強 烈的水土流失，造成土地日盞貧瘠，生

【目的】研究黃土丘陵區(qū)刺槐林不同土層土壤碳通量,以準確評估該區(qū)域土壤碳排放量?！痉椒ā恳云赂?對照)以及10,20,30和40年生的刺槐(robiniapseudoacacia)林為研究對象,用氣體井法測定co2濃度,使用fick擴散法(5種擴散系數(shù)模型)計算0~200cm土層土壤剖面碳通量,并用li-8100腔室法對表層土壤碳通量進行實地監(jiān)測,最后將黃土丘陵區(qū)刺槐林地不同深度土層土壤碳通量的估算結(jié)果與實測值進行對比分析?！窘Y(jié)果】1)5種擴散系數(shù)模型對土壤剖面碳通量的模擬結(jié)果有較大差異,其中penman模型計算結(jié)果與實測值差異最大,moldrup模型計算值與實測值差異最小。2)5種擴散系數(shù)模型計算的土壤碳通量均大于實測值,但與實測值均具有顯著相關(guān)性(p<0.05)。3)在黃土丘陵區(qū)刺槐林地0~20,80~140,200cm土層估算土壤碳通量的最佳擴散系數(shù)模型分別為moldrup-2000、moldrup-1997和millington模型。4)在黃綿土0,20,80,140,200cm土層,土壤co2擴散系數(shù)分別為0.15,0.14,0.20,0.22和0.27,據(jù)此計算的各土層土壤碳通量分別為0.72,0.32,0.30,0.24和0.17μmol/(m2·s),可見隨著土層深度的增加,土壤碳通量逐漸降低?！窘Y(jié)論】黃土丘陵區(qū)不同刺槐林地各土層的環(huán)境因子有一定差異,所以估算不同深度土壤碳通量的最佳模型有所區(qū)別;研究確定的黃土區(qū)不同土層碳通量估算模型和氣體擴散系數(shù)模型中的各種參數(shù),對于準確評估區(qū)域土壤碳排放具有重要參考價值。

根據(jù)區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟經(jīng)濟學原理,結(jié)合晉西石樓縣林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)的實踐,分析了縣域土地資源利用現(xiàn)狀,進行了土地利用多目標綜合規(guī)劃,闡述了林業(yè)生態(tài)工程土地合理利用的途徑及對策

為科學合理選擇適宜的水土保持措施,利用特爾斐(delphi)法和模糊數(shù)學原理,對紫色土丘陵區(qū)典型水土保持措施進行區(qū)域適宜性評價。以問卷調(diào)查為基礎(chǔ)進行評價指標的篩選,從\"求-供\"和\"產(chǎn)-望\"2個角度建立2套評價指標體系。根據(jù)評價指標與水土保持措施適宜性之間的關(guān)系選擇單項指標評價模型,采用特爾斐法確定各評價指標的權(quán)重,最后結(jié)合加權(quán)求和與幾何平均方法對水土保持措施適宜性進行綜合評價,并以四川省遂寧市群力村為例進行實證研究。結(jié)果表明:研究專家注重措施的水土保持效益和自然環(huán)境效益,當?shù)剞r(nóng)民則看重措施實施后的社會經(jīng)濟效益;在群力村較為普遍的4種水土保持措施中,退耕還草最為適宜,其次為退耕還林,等高耕作和梯田的適宜性相對較小,與實際推廣情況一致;梯田和等高耕作的適宜性較低主要受到農(nóng)村勞動力數(shù)量、農(nóng)民投資能力和措施社會經(jīng)濟效益的限制。

土壤水分是制約黃土丘陵區(qū)生態(tài)建設(shè)和土地可持續(xù)利用的關(guān)鍵因子,認識不同土地利用類型的土壤水分狀況對該地區(qū)植被恢復和土地資源的有效利用具有重要的理論和實際意義.本研究采用ec-5土壤水分傳感器,對黃土高原園則溝流域坡耕地、梯田、棗園和草地生長季內(nèi)（5—10月）0～160cm土壤剖面含水量進行連續(xù)監(jiān)測,探討這4種典型土地利用類型的土壤水分變化特征.結(jié)果表明：在降水常態(tài)年和干旱年,不同土地利用方式土壤水分的季節(jié)變化、蓄水特征及垂直分布均存在差異.在2015年干旱年,梯田表現(xiàn)出良好的蓄水保墑效果,0～60cm土層生長季平均土壤含水量分別比坡耕地、棗園和草地高2.6%、4.2%、1.8%（p〈0.05）,0～160cm土層儲水量分別比坡耕地、棗園和草地高43.90、32.08、18.69mm.在2014年常態(tài)年,棗園0～60cm土層生長季平均土壤含水量分別比坡耕地、梯田和草地低2.9%、3.8%、4.5%（p〈0.05）;在干旱年,0～160cm土層有效水儲量僅占土壤總儲水量的35.0%.不同土地利用方式下均是表層（0～20cm）與中層（20～100cm）土壤水分的灰色關(guān)聯(lián)度較大,且土壤水分變化態(tài)勢的相似程度表現(xiàn)為梯田〉草地〉坡耕地〉棗園.對于試驗區(qū)內(nèi)的坡耕地,可考慮改造為梯田,以提高雨水資源的有效利用、促進生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè);而針對黃土丘陵區(qū)旱作棗園土壤缺水嚴重的現(xiàn)象,需采取適當水分管理措施以降低棗樹自身耗水和其他無效耗水,實現(xiàn)棗園可持續(xù)發(fā)展.

通過對比晉西黃土區(qū)蔡家川流域人工刺槐林地、人工油松林地、退耕荒草地和農(nóng)地土壤有機碳和總氮含量的差異性,探討了土地利用變化對該流域土壤碳氮儲量的影響。結(jié)果表明：（1）4種土地利用類型下,土壤有機碳和總氮均表現(xiàn)出表聚效應(yīng),且荒草地垂向降幅最大,各樣地土壤有機碳和總氮均呈極顯著線性正相關(guān);（2）油松林地0—48cm土層有機碳含量高于其他樣地,刺槐林地0—48cm土層總氮含量顯著高于其他樣地,而4種土地利用類型在48—96cm土層和96—160cm土層中有機碳和總氮含量差異不顯著;（3）從蔡家川流域退耕土壤固碳和固氮效應(yīng)整體而言,退耕林地具有顯著的土壤碳氮固存效應(yīng),隨著人工林地面積占比的增加,流域土壤總有機碳和總氮儲量相應(yīng)增加。

以生態(tài)綠當量作為土地利用變化環(huán)境影響評價的度量指標,引用生態(tài)綠當量數(shù)學模型,以固原市上黃試區(qū)為例,利用1982年、2000年及2010年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù),測算上黃試區(qū)不同時期各種用地類型的綠當量和總綠當量,用以衡量生態(tài)環(huán)境狀況。結(jié)果表明:1982年,上黃試區(qū)生態(tài)綠當量為0.88,說明該時段生態(tài)服務(wù)功能差,沒有達到應(yīng)有的生態(tài)標準;1982—2000年,這時期為治理期,經(jīng)過近20a的生態(tài)綜合治理,到2000年該試區(qū)生態(tài)綠當量達到1.266,說明該試區(qū)生態(tài)環(huán)境達標,生態(tài)服務(wù)功能良好;2000—2010年,在國家退耕還林還草政策條件下,坡耕地進行了深度地退耕,至2010年,該試區(qū)生態(tài)綠當量達到1.479,說明生態(tài)服務(wù)功能進一步加強。生態(tài)綠當量作為評價區(qū)域生態(tài)環(huán)境指標具有涵義明確、計算方便等優(yōu)點。

黃土高原地形地貌復雜,土質(zhì)疏松,暴雨頻繁,氣候較干旱,降水集中,植被稀疏,是我國乃至世界上水土流失最嚴重、生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)。選取具本區(qū)典型特征的山西省汾西縣對竹鎮(zhèn)作為案例進行黃土丘陵區(qū)土地整理項目的規(guī)劃設(shè)計研究,探討在這一地區(qū)開展土地整理的一些理論和實踐的問題。

以地處黃土丘陵溝壑區(qū)的陜西省安塞縣為例,在耕地地力調(diào)查和相關(guān)資料收集與整理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用gis技術(shù),利用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖疊置劃分法確定評價單元,選取立地條件、土壤性質(zhì)、土壤肥力和土壤管理等4個方面14個影響因子,結(jié)合層次分析法和模糊數(shù)學綜合評價方法等現(xiàn)代統(tǒng)計分析技術(shù),建立耕地地力評價體系及其模型,對研究區(qū)的耕地地力進行綜合評價.結(jié)果表明,在該縣65559.26hm2耕地中,1～6級地分別占耕地的10.51％,17.15％,20.38％,16.90％,13.28％,21.79％,對應(yīng)于國家6～10等地;明確了各級耕地的空間分布特征.評價結(jié)果較準確地反映了研究區(qū)域的耕地地力狀況,基本符合當?shù)氐目陀^實際,對耕地資源的科學管理和可持續(xù)利用具有積極意義.

平原區(qū)降雨、蒸散發(fā)、產(chǎn)流和潛水位起伏等水文循環(huán)過程之間的聯(lián)系十分密切,研究其相互間轉(zhuǎn)化規(guī)律具有十分重要的意義。基于已有的平原區(qū)降雨產(chǎn)流模型,通過考慮產(chǎn)流下滲、地下潛水蒸發(fā)及微地形的影響,分別計算了水面、水田、旱地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地四種下墊面的地表水和潛水的交換量,將交換量作為平原區(qū)潛水的源匯項構(gòu)建了潛水模型,并以太湖流域平原區(qū)作為試驗區(qū),通過模擬潛水位驗證了平原區(qū)降雨產(chǎn)流模型的合理性。

黃河粗泥沙集中來源區(qū)輸沙模數(shù)是淤地壩攔沙庫容規(guī)模設(shè)計最重要的參數(shù)。受人類活動影響,1970—2007年實測多年平均輸沙模數(shù)明顯偏小,必須對其還原修正后方可應(yīng)用于工程設(shè)計。采用長短系列對比分析法分析黃河粗泥沙集中來源區(qū)各水文站長系列(1954—2007年)實測多年平均輸沙模數(shù)較短系列(1954—1969年)變化情況,并對長系列輸沙模數(shù)進行還原,得出還原后黃河粗泥沙集中來源區(qū)多年平均年輸沙總量和年輸沙模數(shù)分別為3.19億t、1.7萬t/(km2.a),介于短系列和長系列實測值之間,多年平均年還原量為0.64億t。

以太原市王家峰市政道路排水工程為例,針對該項目兼具大坡度與濕陷性黃土的特點,從縱坡段雨水收集效果改善和濕陷性場地雨水入滲控制兩方面,探討了道路排水的優(yōu)化設(shè)計方案,為道路的安全運營提供了保障。

采用swat模型,在gis技術(shù)和流域基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫的支持下,對研究區(qū)徑流和泥沙進行了模擬研究,利用2006—2009年的日徑流和泥沙監(jiān)測數(shù)據(jù)對模型進行了校準和驗證,驗證結(jié)果表明swat模型適用于研究區(qū)。結(jié)果表明:區(qū)內(nèi)土壤侵蝕強度以微度為主,年均泥沙量為15.395萬t;不同土地利用方式下的土壤侵蝕模數(shù)不同,耕地土壤侵蝕模數(shù)最大為475.84t/(km2.a),泥沙量占總量的94.4%,且季節(jié)性較強,在7月、8月的產(chǎn)沙量占全年總量的67.9%;年均入庫水量和入庫泥沙分別為10.899億m3、8.265萬t,其中渾河流域貢獻率最大,其次為蘇子河流域。本研究揭示了遼寧省主要城市供水水源的大伙房水庫匯水區(qū)水土流失規(guī)律,為水土保持和面源污染防治提供了重要基礎(chǔ)支持。

利用侵蝕－生產(chǎn)力評價模型（erosion－productivityimpactcalculator，簡稱epic）模型對紫色土小流域土壤可蝕性k值進行估算，研究紫色土丘陵區(qū)小流域的土壤可蝕性k值空間變異特征。結(jié)果表明：（1）土壤顆粒組成的變化是影響紫色土小流域土壤可蝕性大小的主要因素，沙粒含量越高，土壤可蝕性k值愈大，粉粒、黏粒、有機質(zhì)的含量越高，土壤可蝕性k值愈小；（2）流域中6種不同土地利用條件下可蝕性指標k均值排序為荒草地＞柑橘林地＞馬尾松林地＞槐樹林地＞甘薯地＞玉米地；（3）研究區(qū)紫色土小流域土壤可蝕性k值總體分布趨勢是自東向西隨著流域海拔的降低而降低，呈條帶狀分布，南北兩側(cè)高，中間低。隨著海拔的降低，除槐樹林外，5種地類的可蝕性指標k值大致呈減小趨勢，表現(xiàn)為k上游＞k中游＞k下游；在槐樹林地則表現(xiàn)出相反的趨勢，表現(xiàn)為k上游＜k中游＜k下游。

以地處黃土丘陵溝壑區(qū)的陜西省安塞縣為例,在耕地地力調(diào)查和相關(guān)資料收集與整理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用gis技術(shù),利用土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖疊置劃分法確定評價單元,選取立地條件、土壤性質(zhì)、土壤肥力和土壤管理等4個方面14個影響因子,結(jié)合層次分析法和模糊數(shù)學綜合評價方法等現(xiàn)代統(tǒng)計分析技術(shù),建立耕地地力評價體系及其模型,對研究區(qū)的耕地地力進行綜合評價。結(jié)果表明,在該縣65559.26hm2耕地中,1～6級地分別占耕地的10.51%,17.15%,20.38%,16.90%,13.28%,21.79%,對應(yīng)于國家6～10等地;明確了各級耕地的空間分布特征。評價結(jié)果較準確地反映了研究區(qū)域的耕地地力狀況,基本符合當?shù)氐目陀^實際,對耕地資源的科學管理和可持續(xù)利用具有積極意義。