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新一代土壤水蚀预测模型──WEPP介绍

北京林业大学学报 1998年第6期 68+98-68+98页

作者：牛志明解明曙

ＷＥＰＰ（ＷａｔｅｒＥｒｏｓｉｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ）是由美国农业部开发的新一代用于土壤侵蚀预测预报的计算机模型，它可以预测土壤侵蚀以及农田、林地、牧场、山地、建筑工地和城区等不同区域的产沙和输沙状况... 详细信息

ＷＥＰＰ（ＷａｔｅｒＥｒｏｓｉｏｎＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ）是由美国农业部开发的新一代用于土壤侵蚀预测预报的计算机模型，它可以预测土壤侵蚀以及农田、林地、牧场、山地、建筑工地和城区等不同区域的产沙和输沙状况．ＷＥＰＰ可对沟蚀和沟间侵蚀及泥沙...

关键词：沟蚀土壤冲刷水蚀侵蚀过程 WEPP 计算机模型土壤侵蚀

细沟向浅沟发育过程中沟道几何形态特征变化规律研究

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中国农村水利水电 2022年第12期 8-16页

作者：金鑫刘浩楠宋颖翟婷赵振鑫施文飞桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541004

通过对坡面侵蚀过程进行分段观测,获得不同侵蚀阶段的坡面侵蚀沟形态三维扫描数据,分析不同阶段的侵蚀沟道宽、深变化情况,对坡面侵蚀沟道由细沟到浅沟的发育过程进行研究。研究结果表明,在降雨初期,侵蚀沟道的宽度明显大于深度,初期侵... 详细信息

通过对坡面侵蚀过程进行分段观测,获得不同侵蚀阶段的坡面侵蚀沟形态三维扫描数据,分析不同阶段的侵蚀沟道宽、深变化情况,对坡面侵蚀沟道由细沟到浅沟的发育过程进行研究。研究结果表明,在降雨初期,侵蚀沟道的宽度明显大于深度,初期侵蚀沟横断面为宽浅形态;随着降雨历时的增加,侵蚀沟平均深度增加的速度快于平均宽度增加的速度。在细沟向浅沟的发展过程中,先出现宽度突破细沟上限(20 cm)的沟道,且所占比例随降雨历时增加而增加;深度大于20 cm的浅沟出现较晚。沟道发育过程中沟壁侵蚀速率较为稳定,沟底下切侵蚀随沟道深度的增加而减缓,导致在沟道发育过程中出现宽度超出细沟上限而深度达不到浅沟深度下限的过渡期沟道;由于径流主要集中于少数侵蚀沟中,绝大多数细沟不会发育成浅沟,这些细沟或者被吞并,或者长时间保持在缓慢的细沟发育阶段,只有极少数的细沟能够最终发育为浅沟,其最大占比仅为2.3%。浅沟出现后,坡面径流更多地汇集到浅沟,更多的侵蚀集中于浅沟的边壁侵蚀和下切侵蚀,坡面其他位置的细沟侵蚀减弱,造成总体侵蚀速度下降,坡面产沙量减少。

关键词：细沟浅沟侵蚀过程侵蚀沟道形态

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对土壤侵蚀研究的几点思考

水土保持学报 2020年第4期34卷 21-30页

作者：张光辉北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部北京100875

土壤侵蚀是现代地理环境条件下改变地貌景观的主要过程,也是引起土壤质量退化、沙漠化与石漠化的核心因素,与土壤、生态、水文等多个地表过程密切相关。虽然土壤侵蚀研究需要气候、地质、地貌、土壤、水文、生态等相关学科的基本知识,... 详细信息

土壤侵蚀是现代地理环境条件下改变地貌景观的主要过程,也是引起土壤质量退化、沙漠化与石漠化的核心因素,与土壤、生态、水文等多个地表过程密切相关。虽然土壤侵蚀研究需要气候、地质、地貌、土壤、水文、生态等相关学科的基本知识,分析土壤侵蚀发生、发展过程的动力机制,但需要明确界定土壤侵蚀研究的时空尺度。土壤侵蚀与水土保持之间相互联系、相互促进。土壤侵蚀研究的时间尺度以次降雨、月、年为主,研究主题为次降雨侵蚀过程、土壤侵蚀季节变化与年际变化,时间尺度不宜超过100年。土壤侵蚀研究的空间尺度以小流域为主,基于土壤侵蚀垂直分带性,可以进一步分为样点、坡面、沟坡与小流域。在不同空间尺度上,研究内容与研究方法差异明显。土壤侵蚀过程包括土壤分离、泥沙输移和泥沙沉积,各个过程的主控因素存在差异,研究成果积累差异明显,研究重点会随着时空尺度的变化而有所不同。在土壤侵蚀过程研究中,应充分理解分离控制和输移控制及其时空转换阈值。虽然土壤侵蚀研究已经取得了大量成果,但在细沟网络结构及其时空变化、泥沙沉积过程、沟蚀形成与演变动力机制、重力侵蚀发育过程动力学机理、小流域土壤侵蚀过程模型等诸多方面,亟待加强研究。

关键词：土壤侵蚀水土保持时空尺度侵蚀过程研究领域

黄土高原侵蚀的空间差异与新构造应力场的关系

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中国人口·资源与环境 1990年第3期 27-31页

作者：徐建华孟开兰州大学地理系

黄土高原的土壤侵蚀受多种因素的影响,过去的研究多半是局限于外营力因素,而内营力因素的研究则比较少见。近几年来,侵蚀过程的内营力因素逐渐受到了人们的关注。本文拟在前人研究的基础上,探讨构造应力场与侵蚀的关系。笔者的研究结果... 详细信息

黄土高原的土壤侵蚀受多种因素的影响,过去的研究多半是局限于外营力因素,而内营力因素的研究则比较少见。近几年来,侵蚀过程的内营力因素逐渐受到了人们的关注。本文拟在前人研究的基础上,探讨构造应力场与侵蚀的关系。笔者的研究结果表明:1.新构造应力场在某种程度上控制和影响着黄土高原几乎所有的土壤锓蚀方式与类型;2.晋陕峡谷之所以成为黄土高原侵蚀最为严重的地区,其原因是处于经向构造带上的黄河峡谷南北大断裂的走向正好与本区新构造应力场主压应力的方向垂直。因而应力容易集中,岩石容易破碎,所以是易于侵蚀的脆弱地带。

关键词：黄土高原地区新构造应力场空间差异沟状侵蚀主压应力土壤侵蚀方式内营力外营力晋陕峡谷侵蚀过程

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钼在我国八个草原类别中的分布状况

畜牧兽医学报 1989年第S1期20卷 28-31页

作者：周志宇任继周甘肃草原生态所

本研究根据中国草原类型划分原则,分别在内蒙古、西藏、甘肃、湖北、湖南、贵州、宁夏等地的八个第一级类及25个第二级亚类的代表地点设置样区。分析结果表明,不同的草原类型,其土壤和牧草中钼含量差异明显。而在一定的草原亚类中,其土... 详细信息

本研究根据中国草原类型划分原则,分别在内蒙古、西藏、甘肃、湖北、湖南、贵州、宁夏等地的八个第一级类及25个第二级亚类的代表地点设置样区。分析结果表明,不同的草原类型,其土壤和牧草中钼含量差异明显。而在一定的草原亚类中,其土壤钼的含量较稳定。微温微干类、暖热潮湿类略高于钼的缺乏线,其余各类均缺钼。不同的亚类土壤含钼量水平不同,主要取决于土壤的侵蚀过程,土壤侵蚀严重,钼含量就下降。牧草中钼含量,未表现出与土壤和生境条件明显的相关,可能主要取决于各种牧草对钼的聚集能力。在本试验中只有暖热潮湿类中丘陵亚类和微温潮湿类中的山梁、山坡、丘陵亚类略高于钼的正常含量值外,其它各亚类均属正常含钼牧草。

关键词：土壤侵蚀侵蚀过程微温聚集能力山坡地含量值生境条件 Stipa 异针茅短花针茅

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紫色土土壤侵蚀研究进展

安徽农业科学 2006年第12期34卷 2804-2805页

作者：刘力郑粉莉西北农林科技大学资源与环境学院

概述了紫色土土壤侵蚀过程、侵蚀机理、土壤抗蚀性、侵蚀预报模型应用等方面的研究进展,提出了尚需加强的研究领域。

关键词：紫色土侵蚀过程土壤抗蚀性

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泥沙搬运能力方程的比较分析

水土保持研究 2006年第4期13卷 6-8页

作者：肖培青姚文艺中科院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室

泥沙搬运是小流域土壤侵蚀、搬运和沉积过程中一个很重要子过程,搬运能力的定量研究是刻画土壤侵蚀过程和建立物理过程侵蚀模型的理论基础。对于目前被广泛采用的坡面漫流输移方程和沟道挟沙水流方程的试验条件进行了比较分析,探讨了其... 详细信息

泥沙搬运是小流域土壤侵蚀、搬运和沉积过程中一个很重要子过程,搬运能力的定量研究是刻画土壤侵蚀过程和建立物理过程侵蚀模型的理论基础。对于目前被广泛采用的坡面漫流输移方程和沟道挟沙水流方程的试验条件进行了比较分析,探讨了其在黄土高原地区侵蚀模拟过程中的应用可能性和局限性。同时,表述了在黄土高原地区选择搬运能力方程需要考虑修正条件的必要性。

关键词：泥沙搬运侵蚀过程黄土高原

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片沙覆盖黄土坡面水蚀过程研究

片沙覆盖黄土坡面水蚀过程研究

作者：谢林妤西北农林科技大学

学位级别：硕士

水蚀风蚀交错带是黄土高原土壤侵蚀最为剧烈的地区,该区域冬春季以风蚀为主,夏秋季以水蚀为主,土壤侵蚀在时间上交错,空间上叠加。剧烈的侵蚀是其成为黄河泥沙的主要源区—多沙粗沙区,也是下游河床粗泥沙的主要源区。片沙覆盖黄土丘陵... 详细信息

水蚀风蚀交错带是黄土高原土壤侵蚀最为剧烈的地区,该区域冬春季以风蚀为主,夏秋季以水蚀为主,土壤侵蚀在时间上交错,空间上叠加。剧烈的侵蚀是其成为黄河泥沙的主要源区—多沙粗沙区,也是下游河床粗泥沙的主要源区。片沙覆盖黄土丘陵是水蚀风蚀交错区典型的地貌类型,由于风力、地形及地被物的影响,片沙覆盖坡面覆沙厚度、沙层空间分布、覆沙坡面大小、沙层粒径组成等方面都存在差异,研究该区内不同覆沙条件下的土壤侵蚀特征可对水蚀风蚀交错带水土流失的预报及防治提供理论依据。本论文以不同覆沙条件的覆沙黄土坡面为研究对象,基于野外调查与室内模拟降雨试验,结合降雨过程中的近景摄影技术,研究不同覆沙方式、覆沙厚度、粒径组成和不同坡长覆沙坡面下沙土二元结构坡面产汇流、侵蚀产沙及坡面侵蚀动力过程的特征,主要研究结果如下:(1)分析了不同覆沙厚度和粒径组成的覆沙黄土坡面产流产沙过程:覆沙黄土坡面较无覆沙黄土坡面的初始产流时间明显延长,产流速率和产流量减小,产沙速率和产沙量增大,降雨过程中产流产沙波动性增大,且这些变化随覆沙厚度增加而明显加强;沙层粒径组成在不同覆沙厚度下对坡面产流产沙的影响不同,2 cm覆沙厚度坡面在降雨前期随粒径变粗产流产沙呈增大趋势,降雨后期无明显变化;5 cm覆沙厚度坡面随沙层粒径变粗产流速率呈增加趋势,降雨前期粗粒径覆沙坡面的侵蚀速率高于细粒径沙层坡面,降雨后期恰好相反;10 cm覆沙厚度的坡面产流产沙随沙层粒径组成变化不明显。典型覆沙黄土坡面的产流过程为雨水垂直入渗―沙土界面潜流―沙层边缘渗流―地表径流,产沙过程为沙层边缘渗流侵蚀―沙层坍塌重力侵蚀―地表径流输移,明显不同于无覆沙黄土坡面的超渗产流方式及溅蚀―片蚀―细沟侵蚀的侵蚀发展过程。覆沙坡面的流速波动性大于黄土坡面。粒径组成较细的覆沙坡面的坡面流速明显大于粒径较粗的覆沙坡面的坡面流速,粒径组成较细的覆沙坡面侵蚀速率小于粒径较粗的覆沙坡面的侵蚀速率。坡面流速与侵蚀速率在降雨前期呈同增同减,在降雨后期流速波动变化并趋于稳定,侵蚀速率明显减小。(2)分析了不同覆沙方式的覆沙坡面产流产沙过程:无覆沙黄土坡面的产流快,随雨强增大,产流速率与侵蚀速率均明显增大,随坡度增大,产流速率和侵蚀速率均有先增大后减小的趋势。无覆沙黄土坡面在不同条件下产流速率均小于降雨强度;随覆沙方式变化,初始产流时间有明显差异,顺坡变厚和顺坡变薄的产流时间较平铺坡面短。顺坡变薄的产流速率在产流初期明显大于顺坡变厚和平铺坡面的产流速率,产流后期则小于后者,覆沙坡面产流速率峰值出现大于降雨强度的现象。各覆沙方式下累积径流量整体表现为顺坡变薄>顺坡变厚>平铺坡面;顺坡变薄覆沙方式的侵蚀开始早,侵蚀速率随降雨历时延长先增大后减小。平铺坡面覆沙方式的侵蚀以溯源侵蚀为主,侵蚀速率明显大于顺坡变薄的侵蚀速率。顺坡变厚覆沙方式的侵蚀速率随降雨历时的变化表现为短时间迅速增大后迅速减小。各覆沙方式下短历时降雨的累积侵蚀量为顺坡变薄>顺坡变厚>平铺坡面,长历时降雨的累积侵蚀量为顺坡变薄侵蚀速率增加,坡面流速增大,达到峰值后,侵蚀速率逐渐减小并趋于稳定,坡面流速波动变化并趋于稳定。顺坡变厚和平铺坡面,降雨初期侵蚀速率短时间内达到峰值后开始下降,坡面流速逐渐增大。产流后期侵蚀速率减小并趋于稳定,坡面流速波动变化并趋于稳定。(3)分析了不同坡长的覆沙坡面产流产沙过程:3m坡长覆沙坡面的初始产流时间较1.1m坡长覆沙坡面的初始产流时间明显提前;坡度为10°和20°时,长坡度覆沙坡面的产流速率明显大于1.1m坡长短坡长覆沙坡面的产流速率,坡度为30°时,长坡长覆沙坡面的产流速率在产流前期较大,明显大于短坡长覆沙坡面的产流速率,在产流后期,坡长对产流速率的影响不明显。短坡长覆沙坡面的产流速率波动性较小,长坡长覆沙坡面的产流速率波动较大;长坡长覆沙坡面侵蚀速率在降雨过程中的变化趋势与短坡长覆沙坡面侵蚀速率的变化趋势呈现出一致性,与短坡长覆沙坡面的侵蚀速率相比,长坡长覆沙坡面的侵蚀速率明显较高。长坡长覆沙坡面的侵蚀速率在降雨前期的波动性大于降雨后期,侵蚀速率波动性大于短坡长覆沙坡面。坡度较小时,长坡长覆沙坡面的坡面流速大于短坡长覆沙坡面的坡面流速。坡度较大时,长坡长覆沙坡面和短坡长覆沙坡面的坡面流速差异在产流开始时较大,在产流后期差异较小。各试验条件下,不同坡长覆沙坡面的平均流速变化规律基本一致。流速和侵蚀速率在降雨的前期和后期具有较大的差异性,在降雨的中间阶段,流速与侵蚀速率具有同增同减的一致性。

关键词：覆沙坡面产流过程侵蚀过程流速

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人工降雨条件下红壤侵蚀规律研究

人工降雨条件下红壤侵蚀规律研究

作者：陈冬素湖南师范大学

学位级别：硕士

水土流失及其引起的土壤退化、养分流失、土地生产力下降、水体污染等一系列生态环境问题，己成为制约农业可持续发展的重要因素，有效防治土壤侵蚀已经迫在眉睫。本研究以湖南省丘陵区红壤为研究对象(为了更符合自然情况，所选土壤样... 详细信息

水土流失及其引起的土壤退化、养分流失、土地生产力下降、水体污染等一系列生态环境问题，己成为制约农业可持续发展的重要因素，有效防治土壤侵蚀已经迫在眉睫。本研究以湖南省丘陵区红壤为研究对象(为了更符合自然情况，所选土壤样本没有过筛)，采用模拟降雨方法探讨不同坡度不同植被覆盖条件下坡面侵蚀过程及其产沙规律，并将黄绵土侵蚀产沙规律与红壤的试验结果进行了对比。通过试验结果分析，得到以下结论：1．植被覆盖度是影响其产沙量的重要因素。地表径流量随覆盖度升高而减少，且这一作用随地表覆盖率的增加而增大。对于产沙量来说，当覆盖度从0覆盖上升到50％覆盖时，四个坡度中，15°，20°时产沙量减少幅度最大(约77％)，而当覆盖度增加到100％时，其减沙效应不如5°10°时明显。这说明在坡度较大的情况下，采取上半坡覆盖的方式同样能达到减水减沙的目的。2．通过三种覆盖处理，研究了雨滴动能对产流产沙过程的影响。100％覆盖条件下产沙率随产流率的变化规律服从幂函数关系，而0覆盖和50％覆盖下其输沙率和产流率之间关系拟合曲线不明显。这大概是由于覆盖物的阻滞作用，降雨性质、雨滴动能发生了根本性的变化，导致径流性质也有所不同所造成的。3．累积产沙量与植被覆盖度之间呈非常显著的负指数关系，这表明随着植被覆盖度的增加，累积含沙量减少较快，或者说一旦植被遭到破坏，水土流失就会急剧增加。4．土壤质地是影响土壤侵蚀量的重要因素。红壤产沙量大大低于黄绵土。覆盖处理消减雨滴动能后，侵蚀产沙量减少，红壤减幅较黄绵土大，这可能是由于红壤没有过筛、砾石含量过多所致。5．红壤与黄绵土的产流、产沙过程存在明显差异。黄绵土产流率随历时的延长达到了稳流状态，而红壤产流率曲线在整个降雨过程中一直表现出上下波动，这可能是因为坡面微地形起伏对降雨过程中土壤表面结构变化的影响所致。本研究利用纱布覆盖代替植被，很好地模拟了植被的地表部分对侵蚀产沙量和侵蚀产沙过程的影响，为进一步了解植被覆盖下土壤侵蚀过程、揭示红壤侵蚀机理提供了重要的理论依据。但是，用纱布代替植被，与实际情况还是有一定差距，所以还有待今后更进一步的研究修正。

关键词：红壤植被覆盖度土壤质地侵蚀过程