流域地貌系统的侵蚀演化与耗散结构

通过耗散结构的方法和概念,建立了流域地貌系统中熵产生和超熵产生的表达式。以此分析了流域系统的动力学机制,以黄土高原丘陵沟壑区为例,建立了流域地貌系统的侵蚀演化模型。定量描述了黄土高原丘陵沟壑区流域系统的侵蚀旋回,确定了流域的发育阶段。分析了流域系统侵蚀状况的空间不均匀性。     

红壤侵蚀特征与环境因子的关系

红壤是重要的土壤资源,红壤地区水土流失严重,控制水土流失的环境因子主要为土壤、植被、地形、降雨以及土地利用和土地管理措施。在总结红壤侵蚀的特征与各环境因子之间关系的基础上,探讨了红壤侵蚀研究的趋势,认为红壤侵蚀是各种因子综合作用下的复杂过程,各控制因子相互促进或削减红壤侵蚀的程度,在不同的时空尺度上往往有一个或几个主导因子,多个因子之间的交互影响研究以及主控因子的确定是红壤侵蚀的研究重点和难点。     

威连滩冲沟砂黄土的风蚀与降雨侵蚀模拟实验

 通过风洞与模拟降雨实验，研究了风力与降雨对青海省贵南县威连滩冲沟砂黄土的复合侵蚀作用。实验得出：①风蚀后的降雨使砂黄土表面在风干过程中形成了一层较为坚硬的结壳，增大了土壤的抗蚀性，降低了第二次风洞实验后期的风蚀率;②土壤水分与人为扰动是影响土壤风蚀的两个重要因素。当土壤水分较小时，风蚀率受人为扰动影响巨大;当土壤水分较大时，人为扰动对土壤风蚀的影响较小;③在持续降雨的实验条件下，砂黄土的产流、产沙量随着雨强的变化而改变。这种变化与表土的侵蚀率、可蚀性物质的多少、土壤水分以及土壤的入渗率等都有很大的关系。     

GIS在地貌实验与模拟中的作用,困难和对策

目前地貌学的研究方法可归纳为三种：①野外实地考察和记录方法；②定位观测和实地实验方法；③室内实验与模拟方法。地貌学的发展历史表明，地貌实验与模拟是地貌学今后发展的主要方向。     

六棱山北麓中段冲沟地貌发育的定量研究及其新构造意义

利用地貌形态指标对六棱山北麓断层中段的5条冲沟进行定量化研究,流域的冲沟比降指标(SL)、面积--高度积分值(HI)和流域盆地形态因子(Bs)的异常值表明5条冲沟的发育对六棱山北麓断层活动性有明显的响应,流域发育处于壮年期.秋林沟口野外实测数据验证并揭示了六棱山北麓断裂晚第四纪以来的活跃性.     

雷州半岛第四纪台地区的崩岗侵蚀地貌--一种后果严重的水土流失现象

雷州半岛中段西部的第四纪台地区,水土流失十分严重,崩岗地貌在水土流失面积中所占的比例已接近２０％,对区域生产环境造成了严重的破坏,若任其发展下去,数百年后可能将侵蚀区蚀切到海平面以下,形成一条横切雷州半岛的海峡,严重威胁到区域的可持续发展。通过实地调查,分析了水土流失的发育背景,总结其发育特点,认为造成其水土流失不断加剧的原因主要是其特殊的地层结构和岩性特点以及不合理的土地利用方式。因此应高度重视     

基于地貌演进背景的流域自然与人为侵蚀定量评估--以鲁中南山地为例

在GIS软件的支持下,计算了鲁中南山地及其各流域的高程积分并判定了其地貌侵蚀阶段,对鲁中南山地第四纪平均侵蚀量作了初步估算.通过侵蚀指数、自然侵蚀指数、人为侵蚀指数等指标的构建,计算了鲁中南山地各流域水土流失的自然侵蚀背景,进而得出人为侵蚀强度的流域差异.研究表明,鲁中南山地整体的自然侵蚀速率约为0.17 mm/a,大致相当于实际侵蚀的1/4,人为侵蚀强度较大;自然侵蚀强烈的流域主要分布在研究区北部,而人为侵蚀严重的流域主要分布在研究区东南部.提出了地貌演进背景下水土流失自然（地貌）侵蚀与人为侵蚀定量评估的技术方案,对鲁中南山地水土保持工作的政策措施提出了建议.     

地貌格局与流域侵蚀产沙过程关系定量分析——以黄河中游河龙区间为例

以河龙区间42个流域为对象,在流域地貌格局信息提取和侵蚀产沙过程特征指标计算及其相互关系分析的基础上,探讨地貌格局对流域侵蚀产沙过程的影响。结果表明:①在河道系统水平,河流数量、长度等几何特征指标和河流分叉率(Rb₁₂)、分级率(Rd₃₂)、相邻级别间的河流长度比等形状特征指标与流域侵蚀模数显著相关;②在流域系统水平,坡度粗糙度、相对高差、圆度比、高长比是影响流域侵蚀产沙过程的主要指标,其中坡度粗糙度是最根本的解释变量;③各地貌格局因子间相互作用复杂,且对侵蚀过程的影响要强于泥沙输移过程,其通径分析模型对流域侵蚀模数、输沙模数和泥沙输移比变化的解释度分别为65%、33%和20%。这对正确认识影响流域侵蚀产沙过程的格局因素和建立准确的过程模型,具有重要参考价值。     

发生沟蚀(切沟)的地貌临界研究综述

沟蚀研究是土壤侵蚀研究的主要内容之一,地貌临界理论作为地貌学中的重要理论在沟蚀研究中得到了广泛的应用。主要从临界理论在沟蚀研究中的发展过程人手,介绍了国外现有沟蚀临界理论模型研究的主要成果,并指出现有模型的不足,在总结前人工作的基础上,指出了现有临界模型今后的发展方向。     

典型黑土区小流域浅沟侵蚀季节差异分析

通过2005年对黑龙江鹤山农场两个小流域进行定位观测,研究了典型黑土区浅沟侵蚀特征及其季节差异,并对作物类型和耕作措施对浅沟侵蚀的影响进行了分析。结果表明,两流域年浅沟侵蚀量达285.9 m³ km^-2和290.8 m³ km^-2,仅浅沟侵蚀量就超过了黑土区的土壤允许侵蚀量。浅沟侵蚀量呈现出沿坡面波动的变化,沿坡面向下存在浅沟侵蚀的强弱交替带。春夏浅沟侵蚀在侵蚀强度、浅沟形态及主要影响因素3个方面存在差异,春季浅沟侵蚀受融雪、冻融影响显著,侵蚀较夏季严重;与春季相比,夏季浅沟长度变短、宽度变大、深度变浅,浅沟体积与长度的相关性较春季差,这与夏季暴雨历时短、雨强大以及植被盖度大有关。耕作措施和作物类型影响浅沟侵蚀深度和浅沟分布,尤其在夏季比较明显。     

50年来东北黑土区土地利用变化对沟蚀的影响——以克东地区为例

以位于东北典型黑土区的克东地区作为研究区,以1965年的Corona、2005年的SPOT5和2015年高分一号影像作为数据源,通过目视解译获取研究区对应年份的侵蚀沟分布状况;以1954年地形图和1975年的Landsat/MSS、2005年和2015年的Landsat/TM影像为数据源分别获取1965年、2005年和2015年土地利用数据;以侵蚀沟裂度为指标从土地利用变化角度分析研究区近50年来沟蚀变化状况。结果表明：黑土区沟壑侵蚀状况日益严重,耕地中侵蚀沟面积最大、侵蚀沟裂度增长速度最快;耕地、草地和建设用地上沟蚀状况的加剧伴随着林地和未利用地的开垦;耕地和草地相互转换裂度变化最大,退耕还林还草短期内侵蚀沟裂度仍然很高,但随着近10年来“退耕还林”的推行和用地状况的改善,沟蚀虽仍在发展但速度趋于缓慢。     

黑土耕作区侵蚀沟治理紧迫度空间分布特征

综合把握侵蚀沟发育状态及其治理紧迫程度可为有效判断区域侵蚀沟防控方向与治理重点提供重要参考.论文结合侵蚀沟形态数据,构建区域侵蚀沟治理紧迫度评价指标体系,从乡镇与网格尺度揭示区域侵蚀沟侵蚀程度及其空间分布规律.结果表明:①从数量特征看,海伦黑土耕作区侵蚀沟分布呈非均衡状态,沟道长度以微/小型(≤500 m)为主,沟道面...     

DEM空间插值方法对土壤侵蚀模拟的影响研究——以USPED分析干热河谷典型冲沟为例

为探索不同空间插值方法得到的DEM如何影响土壤侵蚀模拟效果,本文选择金沙江干热河谷区典型冲沟为研究对象,利用野外测量高程数据,采用反距离加权(IDW)、析取克里格(DK)、局部多项式(LPI)和张力样条函数(ST)4种方法构建高精度DEM。基于USPED模型模拟冲沟的土壤侵蚀,对比不同空间插值方法的精度、土壤侵蚀的空间分布,采用相对差系数对比不同插值在土壤侵蚀研究中的相似性。结果表明：DEM空间插值的精度排序为ST相似文献   

The contribution of gully erosion to total sediment production in a small watershed in Southwest China

Determining the contribution of gully erosion to the total sediment yield is important for enhancing decision-making regarding sediment abatement and soil conservation measures. The dry-hot valley region of the Jinsha River is one of the most intensive areas of gully erosion in China. However, the contribution of gully erosion to total sediment production in this region is unclear. Instead of using the source tracing technique commonly employed in other studies, this study provides a method of rapidly reconstructing historical sediment yields based on the properties of sediment that accumulated in an undrained pond at a small gully watershed outlet. We produced a three-dimensional model in geographical information system software to calculate the volume of each layer of accumulated pond deposits from 2006 to 2011. Moreover, we estimated sheet erosion amounts using the Universal Soil Loss Equation. The results showed that sheet erosion accounted for between 14.28 and 23.39% of the total sediment yield in the watershed in the case that the sediment delivery ratio was 100%. Therefore, gully erosion is the major source of total soil loss in this area, and effective soil measures of gully erosion mitigation are crucial for managing the sediment yield.     

The application of an expert knowledge‐driven approach for assessing gully erosion susceptibility in the subtropical Nigerian savannah

This study assessed gully erosion susceptibility in Southern Gombe State, Nigeria. The objectives of the study were to: (1) prepare gully inventory of Southern Gombe State, (2) apply the Analytical Hierarchy Process to assess the contribution of gully erosion predisposing factors, and (3) produce a gully erosion susceptibility map of Southern Gombe State. Based on geomorphological study involving interpretation of Google Earth images and field surveys, 127 gullies were identified and 13 gully erosion predisposing factors assumed to influence gully erosion susceptibility were selected. Identified gullies were randomly split into training (89 or 70 per cent) and validation (38 or 30 per cent) datasets. The contribution of each gully erosion predisposing factor was obtained using the Analytical Hierarchy Process. The results indicated that slope (0.130), stream density (0.121), and distance from stream (0.121) play crucial roles in gully erosion susceptibility. By overlaying the gully erosion susceptibility factor maps, a gully erosion susceptibility map was created. A natural break method was then used to classify gully erosion areas into relatively safe (6.04 km²), less susceptible (3332.46 km²), moderately susceptible (1811.49 km²), highly susceptible (1146.35 km²), and extremely susceptible (1726.77 km²) categories. Field verification confirmed that the map accurately classified 92.11 per cent of the validation datasets, signifying the Analytical Hierarchy Process as a reliable method for gully erosion susceptibility assessment. The created gully erosion susceptibility map can assist land planners to identify critical gully erosion areas where prevention and mitigation actions should be implemented.     

基于无人机摄影测量的地形变化检测方法与小流域输沙模型研究

流域输沙过程是地貌学和地表动力学的重要研究内容,但传统的输沙过程监测方法仅能得到某个区域的总输沙率,无法推算其空间分布。论文以黄土高原绥德县窑家湾小流域为例,利用无人机摄影测量技术得到其2006年和2019年2期数字高程模型(DEM)并计算地形变化量;然后,根据质量守恒原理和多流向算法建立泥沙在空间上的输送模型,进而计算小流域输沙率的空间分布。实验结果表明,该模型能有效模拟泥沙在空间上的输送情况,输沙率出现质量不守恒的区域面积占比小于4%,且不守恒区域多为人类活动影响区。同时,论文讨论了DEM的选择和不同地形变化检测水平对模型结果的影响。当使用第一期DEM进行泥沙搬运路径推算时,质量不守恒区域的面积显著降低。使用误差空间分布图进行地形变化检测得到的输沙率结果鲁棒性更强。使用中误差进行地形检测得到的结果在不同置信度下变化较大。基于无人机地形变化检测的空间输沙模型能方便、快捷地提供详尽的输沙率空间分布,为地表过程研究带来了新的机遇。     

Application of USLE in a GIS environment to estimate soil erosion in the Irga watershed,Jharkhand, India

A comprehensive methodology that integrates the Universal Soil Loss Equation (USLE) and Geographic Information System (GIS) was adopted in this study to determine the soil erosion and sediment yield of the Irga watershed in Jharkhand, India. Based on the availability and applicability of data in a GIS-environment, the original equations for the model input parameters were, however, modified by researchers. In the present study, a power-law equation was generated to estimate the rainfall erosivity (R) factor, and the Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient used to determine the accuracy of the modified R factor. Average annual soil erosion in the Irga watershed is estimated to be 4.3 t ha^?1 yr^?1. On the other hand, average annual sediment yield of the watershed, estimated using the sediment delivery ratio, was found to be 1.2 t ha^?1 yr^?1. Low sediment yield indicates that most of the eroded soil was deposited within the watershed.     

风力侵蚀对无定河流域产沙作用定量分析

本文利用无定河的水文泥沙观测日值资料和该流域内及周围气象站气象观测月值资料,通过流域的水沙关系与各年风蚀气候因子,估计了风力作用对无定河流域产沙的贡献量。结果揭示出:在风沙区,由于水力的搬运作用仍然决定了流域输沙量的大小,所以风力作用产生的输沙模数很小,在总输沙量中只占约1/4;风力作用增加输沙量比例最大的地区是穿过风沙区和丘陵沟壑区交界区,既有活跃的风沙活动又有强烈的黄土水蚀,风力和水力形成强耦合侵蚀搬运作用的干流上游,占输沙量的1/3以上;位于靠近风沙区并有片沙分布的黄土丘陵沟壑区的流域,风蚀产沙占流域输沙量的比例约为1/10;在黄土丘陵沟壑区,相对强烈的水力侵蚀,风力作用对产沙影响较小。整个无定河流域风力作用产生的输沙量包括入河风沙、降尘以及风力与水力的耦合侵蚀搬运作用可能增加的泥沙,接近流域总输沙量的1/6。