黄土坡耕地几种典型耕作措施的蓄水保土效益及其对细沟特征的影响研究
发布时间：2021-10-15 19:20
耕作是农业活动中的一种主要方式。它造成地表高低起伏,直接参与到土壤侵蚀过程之中。故本研究在总结前人研究成果的基础上,选取黄土坡耕地普遍采用的等高条播、等高点种、人工锄耕、等高犁耕四种耕作措施形成的地表糙度为研究对象,以平整坡作为对照,采用室外径流小区人工模拟降雨试验的方法,观测不同耕作措施下降雨前后地表糙度的变化特征,分析地表糙度与坡面产流产沙、细沟侵蚀形态分布以及细沟侵蚀量之间的相互影响关系等。获取了以下主要结论。（1）通过三维激光扫描仪获取不同处理降雨前后坡面高程模型（DEM）,采用平均绝对高差法计算地表糙度指标。雨前糙度指标大小依次为等高条播>等高点种>人工锄耕>等高犁耕>平整坡,而雨后糙度指标则无明显的大小规律。随着雨强、坡度的增大,雨后糙度呈现由小于雨前糙度逐渐转变为大于雨前糙度的过程。对于不同耕作措施土壤入渗量、入渗过程的变化特征,耕作措施坡面具有较高的入渗量,且随着雨强、坡度的增大,粗糙坡面和平整坡面的入渗过程之间的差异逐渐减小。（2）分析地地表糙度对坡面产流产沙的影响。地表糙度对坡面产流开始时间起到推迟的作用;从总体上来看,地表糙度对产流产沙量均...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 综述
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地表糙度的概念及测定
1.2.2 地表糙度与土壤入渗的关系
1.2.3 地表糙度的蓄水保土效益
1.2.4 水文连通性的研究现状
1.2.5 细沟侵蚀研究
1.3 存在的问题与解决方法
第二章 研究内容与方法
2.1 研究区概况
2.2 研究内容
2.2.1 地表糙度的变化特征及其对土壤入渗的影响
2.2.2 地表糙度对坡面产流产沙的影响
2.2.3 地表糙度对细沟形成及其形态特征的影响
2.2.4 地表糙度对细沟分布的影响
2.2.5 细沟侵蚀与地表糙度蓄水保土效益的关系研究
2.3 技术路线
2.4 试验设计
2.4.1 不同耕作措施处理
2.4.2 模拟降雨试验
2.5 研究方法
2.5.1 地表糙度指标的计算
2.5.2 产流产沙量的测定
2.5.3 地表糙度贡献率的量化
2.5.4 通径分析
2.5.5 细沟侵蚀量的计算
2.5.6 细沟分布的提取
2.5.7 细沟分布指标的提取和计算
2.5.8 数据统计分析方法
第三章 地表糙度的变化特征及其对土壤入渗的影响
3.1 各处理降雨前后地表糙度指标特征
3.1.1 雨前糙度指标特征
3.1.2 雨后糙度指标特征
3.2 地表糙度变化特征
3.3 地表糙度对入渗的影响
3.3.1 地表糙度对入渗量的影响
3.3.2 地表糙度对入渗过程的影响
3.4 入渗模型模拟
3.5 小结
第四章 地表糙度对坡面产流产沙的影响
4.1 地表糙度对产流时间的影响
4.2 地表糙度、坡度、雨强对产流产沙过程的影响
4.3 地表糙度、坡度、雨强对产流产沙量的影响
4.3.1 单因子对产流产沙的影响
4.3.2 雨强、坡度交互作用对产流产沙的影响
4.3.3 雨强、糙度交互作用对产流产沙的影响
4.3.4 坡度、糙度交互作用对产流产沙的影响
4.3.5 雨强、坡度、糙度交互作用对产流产沙的影响
4.4 临界坡度的计算
4.5 小结
第五章 地表糙度对细沟形成及其形态特征的影响
5.1 地表糙度对细沟形成的影响
5.2 地表糙度对细沟形态特征的影响
5.2.1 最长细沟长度的变化特征
5.2.2 细沟平均沟宽深的变化特征
5.2.3 细沟密度的变化特征
5.2.4 细沟平面密度的变化特征
5.3 细沟形态特征与土壤侵蚀的关系
5.4 小结
第六章 地表糙度对细沟分布的影响
6.1 细沟分布的分级
6.2 细沟分布特征
6.2.1 不同等级的细沟数量变化
6.2.2 不同耕作措施下的细沟分枝比变化
6.2.3 不同等级细沟长度的变化
6.2.4 不同等级细沟纵比降的变化
6.2.5 各细沟之间夹角的变化
6.3 小结
第七章 地表糙度对细沟侵蚀量的影响及其与产流产沙的关系研究
7.1 地表糙度对细沟侵蚀量的影响
7.2 地表糙度对各级细沟侵蚀量的影响
7.3 各级细沟侵蚀量与产流产沙量的关系
7.4 小结
第八章 结论
8.1 主要结论
8.1.1 地表糙度变化特征及其对土壤入渗特征的影响
8.1.2 地表糙度蓄水保土效益
8.1.3 地表糙度对细沟侵蚀的影响
8.1.4 细沟侵蚀与地表糙度蓄水保土效益的关系
8.2 主要创新点
8.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]依据汇流累积量分析的河网分级算法[J]. 黄萌萌,徐柱,梁启学,李灿,刘明. 测绘科学. 2018(11)
[2]模拟降雨条件下坡度与地表糙度对径流产沙的影响[J]. 王添,任宗萍,李鹏,张辉,苏远逸,支再兴,马田田,孙倩. 水土保持学报. 2016(06)
[3]黄土坡耕地不同地表糙度下坡面填洼与入渗的关系研究[J]. 李陶陶,吴发启. 中国水土保持. 2016(11)
[4]基于土壤侵蚀控制度的黄土高原水土流失治理潜力研究（英文）[J]. 高海东,李占斌,贾莲莲,李鹏,徐国策,任宗萍,庞国伟,赵宾华. Journal of Geographical Sciences. 2016(04)
[5]The characteristics of rill development and their effects on runoff and sediment yield under different slope gradients[J]. HE Ji-jun,SUN Li-ying,GONG Hui-li,CAI Qiang-guo,JIA Li-juan. Journal of Mountain Science. 2016(03)
[6]坡度和耕作措施对土壤侵蚀及大豆产量的影响[J]. 姜佰文,赵赛东,魏丹,金梁,李玉梅,郭文义,徐猛,张哲. 大豆科学. 2015(02)
[7]不同坡度下紫色土地表微地形变化及其对土壤侵蚀的影响[J]. 郑子成,秦凤,李廷轩. 农业工程学报. 2015(08)
[8]模拟条件下不同耕作措施和雨强对地表糙度的影响[J]. 梁心蓝,赵龙山,吴佳,吴发启. 中国农业科学. 2014(24)
[9]雨强对片麻岩坡面径流养分流失规律的影响[J]. 张佳琪,王红,张瑞芳,周大迈,张爱军. 水土保持学报. 2014(03)
[10]黄土坡面细沟形态变化及其与流速之间的关系[J]. 王龙生,蔡强国,蔡崇法,孙莉英. 农业工程学报. 2014(11)
博士论文
[1]黄土坡耕地地表粗糙度对入渗、产流及养分流失的影响研究[D]. 王林华.西北农林科技大学 2017
[2]黄土坡地地表糙度特征及其对入渗、产流产沙的影响研究[D]. 赵龙山.西北农林科技大学 2015
本文编号：3438492
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 综述
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 地表糙度的概念及测定
1.2.2 地表糙度与土壤入渗的关系
1.2.3 地表糙度的蓄水保土效益
1.2.4 水文连通性的研究现状
1.2.5 细沟侵蚀研究
1.3 存在的问题与解决方法
第二章 研究内容与方法
2.1 研究区概况
2.2 研究内容
2.2.1 地表糙度的变化特征及其对土壤入渗的影响
2.2.2 地表糙度对坡面产流产沙的影响
2.2.3 地表糙度对细沟形成及其形态特征的影响
2.2.4 地表糙度对细沟分布的影响
2.2.5 细沟侵蚀与地表糙度蓄水保土效益的关系研究
2.3 技术路线
2.4 试验设计
2.4.1 不同耕作措施处理
2.4.2 模拟降雨试验
2.5 研究方法
2.5.1 地表糙度指标的计算
2.5.2 产流产沙量的测定
2.5.3 地表糙度贡献率的量化
2.5.4 通径分析
2.5.5 细沟侵蚀量的计算
2.5.6 细沟分布的提取
2.5.7 细沟分布指标的提取和计算
2.5.8 数据统计分析方法
第三章 地表糙度的变化特征及其对土壤入渗的影响
3.1 各处理降雨前后地表糙度指标特征
3.1.1 雨前糙度指标特征
3.1.2 雨后糙度指标特征
3.2 地表糙度变化特征
3.3 地表糙度对入渗的影响
3.3.1 地表糙度对入渗量的影响
3.3.2 地表糙度对入渗过程的影响
3.4 入渗模型模拟
3.5 小结
第四章 地表糙度对坡面产流产沙的影响
4.1 地表糙度对产流时间的影响
4.2 地表糙度、坡度、雨强对产流产沙过程的影响
4.3 地表糙度、坡度、雨强对产流产沙量的影响
4.3.1 单因子对产流产沙的影响
4.3.2 雨强、坡度交互作用对产流产沙的影响
4.3.3 雨强、糙度交互作用对产流产沙的影响
4.3.4 坡度、糙度交互作用对产流产沙的影响
4.3.5 雨强、坡度、糙度交互作用对产流产沙的影响
4.4 临界坡度的计算
4.5 小结
第五章 地表糙度对细沟形成及其形态特征的影响
5.1 地表糙度对细沟形成的影响
5.2 地表糙度对细沟形态特征的影响
5.2.1 最长细沟长度的变化特征
5.2.2 细沟平均沟宽深的变化特征
5.2.3 细沟密度的变化特征
5.2.4 细沟平面密度的变化特征
5.3 细沟形态特征与土壤侵蚀的关系
5.4 小结
第六章 地表糙度对细沟分布的影响
6.1 细沟分布的分级
6.2 细沟分布特征
6.2.1 不同等级的细沟数量变化
6.2.2 不同耕作措施下的细沟分枝比变化
6.2.3 不同等级细沟长度的变化
6.2.4 不同等级细沟纵比降的变化
6.2.5 各细沟之间夹角的变化
6.3 小结
第七章 地表糙度对细沟侵蚀量的影响及其与产流产沙的关系研究
7.1 地表糙度对细沟侵蚀量的影响
7.2 地表糙度对各级细沟侵蚀量的影响
7.3 各级细沟侵蚀量与产流产沙量的关系
7.4 小结
第八章 结论
8.1 主要结论
8.1.1 地表糙度变化特征及其对土壤入渗特征的影响
8.1.2 地表糙度蓄水保土效益
8.1.3 地表糙度对细沟侵蚀的影响
8.1.4 细沟侵蚀与地表糙度蓄水保土效益的关系
8.2 主要创新点
8.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]依据汇流累积量分析的河网分级算法[J]. 黄萌萌,徐柱,梁启学,李灿,刘明. 测绘科学. 2018(11)
[2]模拟降雨条件下坡度与地表糙度对径流产沙的影响[J]. 王添,任宗萍,李鹏,张辉,苏远逸,支再兴,马田田,孙倩. 水土保持学报. 2016(06)
[3]黄土坡耕地不同地表糙度下坡面填洼与入渗的关系研究[J]. 李陶陶,吴发启. 中国水土保持. 2016(11)
[4]基于土壤侵蚀控制度的黄土高原水土流失治理潜力研究（英文）[J]. 高海东,李占斌,贾莲莲,李鹏,徐国策,任宗萍,庞国伟,赵宾华. Journal of Geographical Sciences. 2016(04)
[5]The characteristics of rill development and their effects on runoff and sediment yield under different slope gradients[J]. HE Ji-jun,SUN Li-ying,GONG Hui-li,CAI Qiang-guo,JIA Li-juan. Journal of Mountain Science. 2016(03)
[6]坡度和耕作措施对土壤侵蚀及大豆产量的影响[J]. 姜佰文,赵赛东,魏丹,金梁,李玉梅,郭文义,徐猛,张哲. 大豆科学. 2015(02)
[7]不同坡度下紫色土地表微地形变化及其对土壤侵蚀的影响[J]. 郑子成,秦凤,李廷轩. 农业工程学报. 2015(08)
[8]模拟条件下不同耕作措施和雨强对地表糙度的影响[J]. 梁心蓝,赵龙山,吴佳,吴发启. 中国农业科学. 2014(24)
[9]雨强对片麻岩坡面径流养分流失规律的影响[J]. 张佳琪,王红,张瑞芳,周大迈,张爱军. 水土保持学报. 2014(03)
[10]黄土坡面细沟形态变化及其与流速之间的关系[J]. 王龙生,蔡强国,蔡崇法,孙莉英. 农业工程学报. 2014(11)
博士论文
[1]黄土坡耕地地表粗糙度对入渗、产流及养分流失的影响研究[D]. 王林华.西北农林科技大学 2017
[2]黄土坡地地表糙度特征及其对入渗、产流产沙的影响研究[D]. 赵龙山.西北农林科技大学 2015
本文编号：3438492
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