退耕还林背景下的小流域侵蚀产沙研究
发布时间：2021-06-28 06:04
以退耕还林实施效果的显现期（2003-2011年）为背景,采用指纹识别技术反演淤地坝泥沙来源及小流域侵蚀产沙演变。结果显示,9年间,沟道、人工林、灌木地和缓坡耕地的平均泥沙贡献率分别为40%、25.9%、20.3%和13.8%,淤地坝泥沙主要来自沟道。根据各源地泥沙贡献率及其与面积占比的关系,确定小流域中不同土地利用类型的平均侵蚀强度由大到小依次为沟道>缓坡耕地>人工林>灌木地。随着退耕年限的增加,人工林泥沙贡献率出现小幅增长,沟道侵蚀有下降趋势,但沟道仍为黄土高原丘陵区侵蚀泥沙的主要来源地。退耕还林时期栽植的灌木有效减少了侵蚀作用,缓坡耕地则仍需辅以相应的水土保持措施。
【文章来源】：泥沙研究. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
研究区及采样点位置
初步分层得到14个淤积旋回。在黄土高原丘陵区，坝库中明显的旋回层通常由暴雨产生[12]，较小的雨强并不会在坝底形成完整的旋回，或因旋回层太薄而导致无法区分[9]。降雨资料完整时，可先将厚度较大的旋回层与暴雨事件对应，这些层次可作为进一步确定其他旋回与降雨事件对应的控制性层次。两个控制性层次间的旋回也按照厚度由大到小进行筛选，较大厚度层次对应较大降雨事件，如此依次类推。本文把暴雨标准定为24 h累计降雨量>55 mm[22],9年间小流域共有11场暴雨事件。通过旋回和降雨对应关系的分析，确定了S2,S4,S7,S8,S9,S10,S13和S14共8个旋回是在这11场暴雨事件下形成的，故将其列为典型旋回。研究期内小流域无坝体修补、溃坝和大型耕作活动等扰动破坏旋回的事件，可认为所选取的典型旋回可靠性较高。它的确定有利于精确剖面样品的时间序列，为小流域侵蚀产沙研究提供保障。2.2 淤地坝泥沙来源
根据最优组合中各因子在源地和淤积泥沙代表样品中的浓度，得到2003-2011年间淤地坝的泥沙来源信息(图3，其他*包括梯田、天然林等，试验假设小流域泥沙均来自4个源地)。试验混合模型GOF值为82%～92%。贡献率/面积比系数为泥沙贡献率与各泥沙源地面积的比值，4种潜在泥沙源地的贡献率/面积比系数由大到小依次为:沟道5.36，缓坡耕地4.95，人工林0.8，灌木地0.59，即2003-2011年，4种潜在泥沙源地平均侵蚀强度由大到小的顺序为沟道>缓坡耕地>人工林>灌木地。9年间，淤地坝内40%的泥沙来自沟道，占流域总面积7.4%的沟道是淤地坝泥沙的主要来源，说明研究区沟道侵蚀较活跃，得到与Wang等[13]一致的结果;人工林和灌木地贡献率/面积比系数均小于1，二者泥沙贡献率均小于其面积比值;缓坡耕地占流域总面积的2.7%，但泥沙贡献率达到13.8%。在黄土高原地区高强度降雨条件下，缓坡耕地仍会发生较为严重的侵蚀事件，而在退耕还林实施后植被条件转好的背景下，沟道仍为黄土高原丘陵区侵蚀泥沙的主要来源。研究小流域陡坡耕地被完全退耕为林地和灌草地，栽植的灌木有效减少了侵蚀作用。9年间，林、果园地(人工林+灌木地)泥沙贡献率之和为46.2%，远小于林果植被面积占流域面积之比66.6%(不包括天然林)，说明退耕还林对减少小流域侵蚀产沙做出重要贡献。2.3 小流域侵蚀产沙演变
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用两种指纹因子判别小流域泥沙来源[J]. 陈方鑫,张含玉,方怒放,史志华. 水科学进展. 2016(06)
[2]退耕还林还草工程对黄土高原延河流域水土保持功能影响研究[J]. 滕晗,夏建新,任华堂. 泥沙研究. 2015(04)
[3]黄河流域泥沙输移比与流域面积的关系[J]. 吴傲,李天宏,韩鹏. 泥沙研究. 2014(01)
[4]黄河花园口断面水沙变化特征及趋势分析[J]. 楚纯洁,耿鹏旭,赵聪. 泥沙研究. 2011(05)
[5]黄土高原小流域泥沙来源的复合指纹识别法分析[J]. 杨明义,徐龙江. 水土保持学报. 2010(02)
[6]黄土丘陵沟壑区林草植被恢复的减沙效益研究[J]. 连振龙,刘普灵,陈翠红,琚彤军,申震洲. 水土保持通报. 2008(01)
[7]指纹识别技术在泥沙来源研究中的应用进展[J]. 徐龙江,杨明义,刘普灵,田均良. 水土保持学报. 2007(06)
[8]基于淤地坝淤积信息的小流域泥沙来源及产沙强度研究[J]. 侯建才,李占斌,李勉,沈中原,王民. 西安理工大学学报. 2007(02)
[9]应用137Cs示踪技术破译黄土丘陵区小流域坝库沉积赋存的产沙记录[J]. 张信宝,温仲明,冯明义,杨勤科,郑进军. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(03)
[10]黄土高原丘陵沟壑区淤地坝的淤地拦沙效益分析[J]. 焦菊英,王万忠,李靖,郑宝明. 农业工程学报. 2003(06)
本文编号：3253770
【文章来源】：泥沙研究. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
研究区及采样点位置
初步分层得到14个淤积旋回。在黄土高原丘陵区，坝库中明显的旋回层通常由暴雨产生[12]，较小的雨强并不会在坝底形成完整的旋回，或因旋回层太薄而导致无法区分[9]。降雨资料完整时，可先将厚度较大的旋回层与暴雨事件对应，这些层次可作为进一步确定其他旋回与降雨事件对应的控制性层次。两个控制性层次间的旋回也按照厚度由大到小进行筛选，较大厚度层次对应较大降雨事件，如此依次类推。本文把暴雨标准定为24 h累计降雨量>55 mm[22],9年间小流域共有11场暴雨事件。通过旋回和降雨对应关系的分析，确定了S2,S4,S7,S8,S9,S10,S13和S14共8个旋回是在这11场暴雨事件下形成的，故将其列为典型旋回。研究期内小流域无坝体修补、溃坝和大型耕作活动等扰动破坏旋回的事件，可认为所选取的典型旋回可靠性较高。它的确定有利于精确剖面样品的时间序列，为小流域侵蚀产沙研究提供保障。2.2 淤地坝泥沙来源
根据最优组合中各因子在源地和淤积泥沙代表样品中的浓度，得到2003-2011年间淤地坝的泥沙来源信息(图3，其他*包括梯田、天然林等，试验假设小流域泥沙均来自4个源地)。试验混合模型GOF值为82%～92%。贡献率/面积比系数为泥沙贡献率与各泥沙源地面积的比值，4种潜在泥沙源地的贡献率/面积比系数由大到小依次为:沟道5.36，缓坡耕地4.95，人工林0.8，灌木地0.59，即2003-2011年，4种潜在泥沙源地平均侵蚀强度由大到小的顺序为沟道>缓坡耕地>人工林>灌木地。9年间，淤地坝内40%的泥沙来自沟道，占流域总面积7.4%的沟道是淤地坝泥沙的主要来源，说明研究区沟道侵蚀较活跃，得到与Wang等[13]一致的结果;人工林和灌木地贡献率/面积比系数均小于1，二者泥沙贡献率均小于其面积比值;缓坡耕地占流域总面积的2.7%，但泥沙贡献率达到13.8%。在黄土高原地区高强度降雨条件下，缓坡耕地仍会发生较为严重的侵蚀事件，而在退耕还林实施后植被条件转好的背景下，沟道仍为黄土高原丘陵区侵蚀泥沙的主要来源。研究小流域陡坡耕地被完全退耕为林地和灌草地，栽植的灌木有效减少了侵蚀作用。9年间，林、果园地(人工林+灌木地)泥沙贡献率之和为46.2%，远小于林果植被面积占流域面积之比66.6%(不包括天然林)，说明退耕还林对减少小流域侵蚀产沙做出重要贡献。2.3 小流域侵蚀产沙演变
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用两种指纹因子判别小流域泥沙来源[J]. 陈方鑫,张含玉,方怒放,史志华. 水科学进展. 2016(06)
[2]退耕还林还草工程对黄土高原延河流域水土保持功能影响研究[J]. 滕晗,夏建新,任华堂. 泥沙研究. 2015(04)
[3]黄河流域泥沙输移比与流域面积的关系[J]. 吴傲,李天宏,韩鹏. 泥沙研究. 2014(01)
[4]黄河花园口断面水沙变化特征及趋势分析[J]. 楚纯洁,耿鹏旭,赵聪. 泥沙研究. 2011(05)
[5]黄土高原小流域泥沙来源的复合指纹识别法分析[J]. 杨明义,徐龙江. 水土保持学报. 2010(02)
[6]黄土丘陵沟壑区林草植被恢复的减沙效益研究[J]. 连振龙,刘普灵,陈翠红,琚彤军,申震洲. 水土保持通报. 2008(01)
[7]指纹识别技术在泥沙来源研究中的应用进展[J]. 徐龙江,杨明义,刘普灵,田均良. 水土保持学报. 2007(06)
[8]基于淤地坝淤积信息的小流域泥沙来源及产沙强度研究[J]. 侯建才,李占斌,李勉,沈中原,王民. 西安理工大学学报. 2007(02)
[9]应用137Cs示踪技术破译黄土丘陵区小流域坝库沉积赋存的产沙记录[J]. 张信宝,温仲明,冯明义,杨勤科,郑进军. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(03)
[10]黄土高原丘陵沟壑区淤地坝的淤地拦沙效益分析[J]. 焦菊英,王万忠,李靖,郑宝明. 农业工程学报. 2003(06)
本文编号：3253770
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