基于近自然工法的武夷山“水美城市”修复工程

为科学治理武夷山麓崇阳溪,提出了崇阳溪武夷山城区段“近自然工法”设计理念、总体布局和修复工程。结果表明:1)采用碎石滩壅水、生态防护等近自然工法可解决山区性河道行洪能力提升与风貌保护之间的矛盾;2)合理营造丰枯季水位下的生态景观是山区性河道整治的关键,必要的生态堰坝加过流、过鱼设施是山区性河道整治一项重要技术措施;3)维护河流形态多样性是“近自然工法”治理河流的核心,滩岛及两岸植物应以当地植物为主,景观设施应以简单、保护为主。工程已连续遭遇了两次大洪水考验,既满足河道行洪安全,又营造了河道自然形态,取得了良好的安全生态和环境景观效益,达到了“水美城市”的建设目的。     

尊重传统的河溪近自然水系营造:以宁波奉化大堰镇区为例

以“大堰磡”为枢纽的河漫滩村镇水系营造为例,阐述了在乡村景观营造中充分挖掘当地乡土历史智慧和近自然水景营造的重要性。深入调查大堰镇历史上“大堰磡”和其它传统的河溪利用方式,并综合分析大堰镇的历史变迁、村落格局等现状和未来可持续发展需求。基于河漫滩生态蓄水原理开展河溪近自然景观营造设计,恢复历史上以“大堰磡”为枢纽的扇形网络状水系,创造人-水和谐的“水镇”景观。在河溪景观营造中,尊重传统水系生态结构,在兼顾人类活动的前提下,充分利用微地形变化,模拟河溪和传统河漫滩自然生态特征,保证河溪生态功能的发挥,营造可持续健康的河溪水系。     

黄土丘陵区坡面形态和植被组合的土壤侵蚀效应研究

以位于陕北黄土丘陵区的羊圈沟流域为重点研究区,针对不同坡面类型（坡长、坡形、坡度）和植被组合进行野外土壤采样,利用¹³⁷Cs元素示踪方法评估坡面的土壤侵蚀效应。研究发现：① 坡面形态对土壤侵蚀具有重要影响。自坡顶至坡脚,“直-凹”组合的坡型一般具有相对较低的土壤侵蚀模数,整体上起到“汇”的作用;但“凹-直/凸”组合的坡型具有相对较高的土壤侵蚀模数,在土壤侵蚀方面起到“源”的作用;其他坡型,如直坡、凸坡、“直-凸”和复杂性坡型的土壤侵蚀模数介于两者之间。② 坡面不同植被空间配置对土壤侵蚀的影响具有明显差异。研究发现,坡面植被组合（自坡顶至坡脚）为荒草地-果园、有林地-其他植被类型组合和荒草地-其他植被类型的坡面具有相对较低的土壤侵蚀模数,起到了一定“汇”的功能,但人为干扰较为强烈的景观坡面（无水土保持措施）具有相对较高的土壤侵蚀模数,整体上表现为土壤侵蚀的“源”区。     

长江上游山区聚落与水土保持的耦合机制

运用地理学、生态学和物理学的理论,从全新的角度对长江上游山区聚落形成的环境机制进行了系统的分析,提出山区聚落与水土保持之间存在的内在联系：1．山区聚落场所地处山体的自然截流部位,山区耕地的数量和质量是人类聚落对山地坡面过程中水、土资源截流效果的指示器,截留的规模决定聚落规模;2．小流域综合治理是一个完整的截流或节流体系,水土保持的本质就是对山地坡面过程截留;3．通过水土保持,人类获得赖以生存的物质和能量。因此,水土保持是山区聚落生态建设的基础工程,是链接人口、资源与环境协调发展的纽带,沟通人文聚落与自然环境和谐共处的桥梁。     

长江流域将治理70％水土流失面积

记者从昨天在西安闭幕的长江上游水土保持委员会第十五次会议上获悉,长江流域水土流失治理和水土保持生态建设任务依然艰巨,“十二五”时期,长江流域将新增水土流失治理面积7．85万平方公里,实施生态修复10万平方公里;大力开展坡耕地治理和生态清洁型小流域建设,建成一批水土保持科技示范园区和示范工程。     

土壤植被系统与坡面生态工程

利用植被的抗蚀护坡潜能控制侵蚀和稳定坡面越来越成为自然环境保护和工程建设的重要手段,促进了坡面生态工程的研究和应用的发展。由于它的生物生态学特征和它的动态属性,坡面生态工程不同于传统的土木工程。这个生物学途径中的一个重要概念是“土壤植被系统”。它强调了生态工程途径的生物生态学特征、自我发展属性、自适应属性、环境控制属性和竞争发展属性。土壤植被系统概念是一种理论实体,由它可推导出一定的理论假设,即土     

宿迁市道路边坡生态防护的景观效应评价

生态护坡旨在防止水土流失,它涉及生物、土壤以及施工等多个学科领域。以江苏宿迁为例,要实现水土保持的目的,必须加强生态护坡方面的研究工作,充分考察当地地理环境,注意当地的土壤及气候,做到因地制宜、适地适树。通过培育坡面植被的方式,减少地面的水土流失,另一方面也有利于防范滑坡。基于此,坡面植被对于生态护坡具有重要作用。     

典型山地水土要素时空耦合特征及其成因

水土资源是人类生存的基础,山地水土要素耦合性与“三生空间”的功能性密切相关,其耦合的时空过程及规律关乎山区的生态服务与经济社会可持续发展。通过构建更加科学的水土要素耦合指数对太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地水土要素耦合特征进行大尺度、长时序的分析,并采用地理探测器方法分析了各时期水土耦合的影响因素。结果表明：① 三大山地水土要素耦合空间差异十分显著。太行山地以缺水区为主,横断山地以平衡区为主,黔桂喀斯特山地平衡区和充沛区兼有。② 垂直分异上,三大山地水土要素耦合指数分别在1300 m、1800~3400 m、500~1500 m处发生变异。各山地水土要素耦合指数在生态功能亚区表现为,林地生态亚区>林草复合生态亚区>农业生态亚区。③ 三大山地水土要素耦合的空间异质性是自然要素和人文要素综合作用的结果。其中,气候要素为主导驱动,地形地貌和土地利用居次,人为作用叠加在自然作用之上,加剧了水土要素耦合的时空复杂性和变异性。本文构建的水土要素耦合指数,加深了山地水土要素相互作用的时空过程研究,可为促进变化环境下的山区可持续发展提供决策依据。     

金沙江干热河谷植被恢复的思考

金沙江下游沿岸海1300m（阴坡）－1600m阳坡）为干热河谷,根据其环境特点、人工造林成功率低的事实例,分析指出金沙江干热河谷的自然植被恢复应以稀树灌草为主体,因地制宜提出了植被恢复的四个主要途径;（1）建立水土保持人工生态经济林,提高经济和生态效益;（2）封山育草,防治坡面侵蚀;（3）加强沟谷灌草建设,防治沟谷侵蚀;（4）城镇工矿人工生态林草建设,提高环境质量。     

苏南孔山地区人为坡面草本植被的自然恢复

发现苏南孔山地区小型人为裸露坡面草本植被自然恢复过程受地形、母质、气候和周围植被覆盖等因素的影响,据此提出我国南方山地人为裸露坡面水土流失的防治要坚持边开发边治理原则,最大程度地降低人为造成的水土流失．     

基于地块汇流网络的小流域水沙运移模拟方法研究

全流域逐地块水土流失计算,是目前水土保持定量评价的重要手段,其实现过程既需要有考虑地貌因子和上下游关系的土壤侵蚀模型,也需要建立全流域地块汇流网络,并与侵蚀模型有机连接。本文针对黄土高原特殊的地理条件和水土流失规律,对传统的基于栅格的小流域汇流技术进行了改进,考虑地块间上下游汇流关系,建立了基于地块的水沙汇流网络模型,模拟水沙在流域复杂下垫面的汇流过程,提取出流域各地块间的水沙汇流网络,并计算出3个重要参数:流域地块间水沙汇流的顺序、流域地块间水沙汇流数目的空间分配、水沙流经各地块的坡长。将土壤侵蚀模型按地貌部位与特征分为坡面模型、沟坡模型和沟道输移模型,与地块汇流网络有机集成,实现了水沙运移的全流域按地块沿程计算。     

基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因

土壤侵蚀形成机制与影响因素识别是当前研究的核心与前沿议题,然而从多因素综合作用的角度进行定量归因仍需加强。以喀斯特典型峰丛洼地流域为研究区,基于GIS手段和RUSLE模型模拟土壤侵蚀,综合土地利用、坡度、降雨、高程、岩性、植被覆盖度等影响因子,应用地理探测器方法针对喀斯特不同地貌形态类型区进行土壤侵蚀的定量归因研究。结果表明,各影响因子对土壤侵蚀的解释力及因子间耦合作用程度在不同地貌形态类型区差异显著,其中土地利用和坡度是决定土壤侵蚀空间异质的主导因子,但在山地丘陵区,随着地形起伏度的升高,坡度的控制作用下降,即地理探测器q值表现为中海拔丘陵>小起伏中山>中起伏中山;生态探测器显示土地利用对土壤侵蚀的影响相比于其他因子有显著差异;双因子交互作用有助于增强对土壤侵蚀的解释力,土地利用与坡度的协同作用对土壤侵蚀的解释力达到70%以上;对于土壤侵蚀空间分布的差异性检验,风险探测器显示在小起伏中山、中起伏中山等地貌形态类型中,具有显著差异的影响因子分层组合数占比至少55%。因而,喀斯特地区土壤侵蚀的治理应综合考虑不同地貌形态类型区土壤侵蚀影响机制的空间异质性。     

Comprehensive analysis of changes to catchment slope properties in the high-sediment region of the Loess Plateau, 1978-2010

To control soil erosion and restore the degraded environment in the Loess Plateau, a large number of measures related to soil and water conservation have been employed that have profoundly affected catchment properties. This study constructed three indicators to characterize changes to the catchment slope, proposed both a method for a regression analysis of adjacent images and a sequence model, and applied multisource remotely sensed images and GIS spatial clustering analysis technologies to extract thematic information and comprehensively analyze the catchment change characteristics. The results indicate that the catchment slope properties changed significantly. At catchment scale, the average values of ARC, DVC and ART were 6.43%, 25.57% and 4.30%, respectively. There were six clustering types of catchment slope property changes. The maximum and minimum of the average similarities of the clustering types were 0.992 and 0.935. Each slope control measures had a distinct effect on catchment slope; the dominating factor of each clustering type was identified as: Type 1: D-VC, Type 2: D-VCLU, Type 3: D-LUVC, Type 4: D-TAVC, Type 5: D-TAC and Type 6: D-MFC. Type 5 and Type 1 covered the largest areas, respectively occupying 37.28% and 31.01%. Catchment slope property changes also had distinct types that depended on their geomorphological conditions. These findings provide a useful basis from which to further study catchment slope hydrological and soil erosion processes.     

北江大堤植草护坡效应研究

北江大堤在航运的浪涛侵蚀以及洪水和雨水的冲蚀下，部分河段边坡已变得支离破碎，对广州和珠江三角洲地区的防洪安全构成了严重威胁。香根草和百喜草都能耐较长时间的水淹，并都有较强的抗逆性。结合土石方工程，并辅以三维网覆盖，将香根草和百喜种在北江两岸的边坡上。结果，这一护坡措施不仅有较地防止了洪流冲蚀和雨水侵蚀，较好地起到了固土护坡作用，而且绿化美化了河岸边坡，成功解决了河湖水库的河岸带难以植被覆盖的难题。     

人类干扰对土壤侵蚀及土壤质量的影响——以苏南宜兴低山丘陵区为例

以苏南低山丘陵区茶园土壤侵蚀与土壤质量改变为研究对象，并取自然状态的杂木林为参照，用^137Cs法估算土壤侵蚀速率；以土壤粗化度、土壤有机质含量及土壤含水量描述土壤质量；在绝对数值的基础上，用变化量探讨研究对象的变化方向与幅度。对比耕作土与非耕作土的土壤侵蚀与土壤质量改变及将它们结合起来研究表明，人类活动有可能加剧土壤侵蚀，加快土壤质地粗化；合理的农业措施虽可减缓土壤质量下降，但防治侵蚀方可治本。     

论长江与珠江流域的水灾、水土流失及植被生态恢复工程

系统总结了长江和珠江流域近百年来的洪涝灾害和水土流失的危害程度和发生规律,深刻分析了洪灾和水土流失日趋严重的根源,提出了治理“两江”流域水土流失的根本性措施———植被生态工程,并呼吁将传统的植树造林改为植树种草,将乔、灌、草、藤有机搭配,形成多层配置,并大力发展草业,最终在“两江”流域实现以草业为枢纽的可持续发展生态大农业。     

克拜东部黑土区侵蚀沟遥感分类与空间格局分析

近百年来,东北黑土区侵蚀沟的大量发育带来了一系列严重的社会经济问题,弄清侵蚀沟的类型、数量及分布情况是进行水土流失治理和生态环境建设的前提条件。以黑龙江省克拜东部黑土区作为典型研究区,采用2005年SPOT-5高分辨率卫星影象,结合野外调查,根据侵蚀沟的活跃程度,将黑土区的侵蚀沟分为活跃性、半活跃性和稳定性三种类型,阐述了不同类型侵蚀沟的影象特征和遥感分类方法,为利用遥感手段在区域尺度上对侵蚀沟进行快速调查提供了一种新途径。在对侵蚀沟进行信息提取和空间插值后,形成研究区不同类型侵蚀沟密度图,探讨了克拜东部黑土区侵蚀沟分布的空间格局特征及其影响因素,认为地貌发育过程中的“分水岭迁移”现象是造成该地区侵蚀沟密度东西差异的重要原因。     

黄土坡面发育平稳的细沟流水动力学特性

由于天然降雨存在间歇性,常会出现前期降雨已经发育成型的细沟又经历了二次降雨的情况,但目前对这一条件下细沟流水动力学特性的研究还很少。本文采用室内人工模拟降雨的方法,通过间隔24 h两场不同雨强的降雨,研究黄土坡面经过第一场降雨形成比较稳定的细沟之后,在第二场较小雨强降雨过程中,细沟发育平稳时的流水动力学特性。研究结果表明:①细沟流速大小受坡长影响并不显著,相同坡度下不同坡长的细沟流平均流速差别不大;细沟流速受细沟形态影响较大,25°坡面比20°坡面细沟密度大,流速相对较小;②剪切力大小受流量和坡度共同作用;雷诺数与水流剪切力呈显著正相关关系,弗洛德数与水流剪切力则呈显著负相关关系;③随着距坡顶距离的增加,阻力系数呈增大趋势;第二次降雨强度相同,坡度大的坡面上阻力系数也较大,可见阻力系数与径流量和坡度的关系十分紧密;阻力系数与雷诺数之间呈显著正相关关系,雷诺数的增加意味着平均流速增大,水流强度增大导致细沟形态更为复杂,水流受到的阻力增大;虽然雷诺数增加同时也意味着水流深度增大,但从试验结果可见,陡坡条件下阻力系数受流速的影响较大。     

基于TETIS模型的黑土区乌裕尔河流域径流与侵蚀产沙模拟研究

为科学地认识中国东北黑土区流域土壤侵蚀特征,探讨TETIS模型在该区的适用性,本文以乌裕尔河流域为例,利用1971-1987年日径流与泥沙实测数据对TETIS模型进行了校正与验证,进而分析了流域土壤侵蚀强度特征及其与坡度、土地利用方式的关系。研究结果表明：TETIS模型在乌裕尔河流域适用性好,日径流与日输沙量的纳什效率系数在0.52~0.70之间,决定系数在0.60~0.71之间,体积误差均不超过15%。流域平均侵蚀模数为397.2 t/(km²·a),流域以微度和轻度侵蚀为主,约90%的产沙来自于坡面。平均土壤侵蚀模数随坡度的增大而增大,流域侵蚀量主要来自于0°~5°坡面。不同土地利用方式具不同的土壤侵蚀模数,耕地土壤侵蚀模数最大,达556.3 t/(km²·a)。坡度较大的耕地和植被覆盖度较低的区域是水土流失治理的重点。研究表明,TETIS模型在黑土区模拟土壤侵蚀产沙应用前景好,可为研究区制定水土保持措施提供科学依据。