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基于三维地形扫描的坡沟系统侵蚀产沙监测方法对比

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水土保持研究 2024年第4期31卷 75-85页

作者：李朋飞王锦博张晓晨胡晋飞刘立峰高健健党恬敏西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054 黄河水利委员会绥德水土保持科学试验站陕西榆林719000 黄河流域水土保持生态环境监测中心西安710021

[目的]阐明不同算法在坡面侵蚀监测中的精度和适用性,进而为土壤侵蚀过程监测算法的选择和构建提供参考。[方法]于黄土丘陵沟壑区典型流域同一自然坡面建立5个小区进行径流冲刷试验,以TLS三维点云数据为基础,通过DEM of difference(DoD)... 详细信息

[目的]阐明不同算法在坡面侵蚀监测中的精度和适用性,进而为土壤侵蚀过程监测算法的选择和构建提供参考。[方法]于黄土丘陵沟壑区典型流域同一自然坡面建立5个小区进行径流冲刷试验,以TLS三维点云数据为基础,通过DEM of difference(DoD)、Cloud to Cloud(C2C)、Cloud to Mesh/Model(C2M)和Multiscale Model to Model Cloud Comparison(M3C2)等方法计算侵蚀产沙量,并分析了不同算法对于侵蚀产沙的监测差异。[结果]不确定性分析结果表明:M3C2平均不确定性最小,C2C,C2M次之,DoD最大。产沙结果表明:大流量(85,70,55 L/min)下,4种算法单场次和累计场次产沙量与实测产沙量之间有显著的线性关系(R 2>0.62,p0.91,p<0.05),DoD表现最优。侵蚀沉积空间分布特征表明:C2C,M3C2和DoD均能反映梁峁坡和沟谷坡侵蚀发展经历的两个阶段(快速发育和稳定发育),其中M3C2能够检测到细微的地形变化,但在TLS扫描盲区,M3C2由于在法线方向上未找到对应点会出现“空洞”。[结论]M3C2算法更适合监测复杂三维地形,但在扫描盲区仍会失效,未来应改进算法,有助于应对更加复杂和剧烈的地形变化。

关键词：三维激光扫描地形变化监测误差分析黄土高原

川中丘陵区紫色土坡耕地植物篱措施对土壤抗蚀性的影响

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山地学报 2024年第1期42卷 27-36页

作者：黄鑫郑江坤任雨之陈鑫王文武四川农业大学林学院四川农业大学水土保持与荒漠化防治四川省高校重点实验室遂宁水土保持试验站

川中丘陵区紫色土坡耕地水土流失严重，影响农作物增产增收。水土保持植物篱措施是提高土壤的抗侵蚀能力的有效生态手段。以往土壤抗蚀性的研究多集中于黄土高原，较少涉及植物篱作用下紫色土坡耕地抗蚀机理方面的研究。本文以新银合欢(... 详细信息

川中丘陵区紫色土坡耕地水土流失严重，影响农作物增产增收。水土保持植物篱措施是提高土壤的抗侵蚀能力的有效生态手段。以往土壤抗蚀性的研究多集中于黄土高原，较少涉及植物篱作用下紫色土坡耕地抗蚀机理方面的研究。本文以新银合欢(Leucaena leucocephala)和香根草(Vetiveria zizanioides)为研究对象，基于试验站坡耕地小区定位观测的基础数据，结合土壤采样和实验分析，利用主成分分析法对种植不同植物篱的坡耕地土壤抗蚀性进行了综合评价。结果表明：(1)在分析11项指标后，2项主成分指标对解释土壤抗蚀性贡献率达到82.7%,其中水稳性团聚体被认定为关键指标。(2)植物篱显著提高了表层土的抗蚀性。与无植物篱的样区为对照，10°坡耕地上香根草和新银合欢植物篱小区的土壤抗蚀性综合指数(SERI)分别比对照区高2.048和0.853,15°坡耕地上香根草植物篱的SERI比对照区高1.321;且植物篱下侧的土壤抗蚀性高于植物篱上侧，在10°和15°香根草植物篱小区，植物篱下侧抗蚀性指数分别达到上侧的2.0倍、1.5倍，而10°新银合欢植物篱小区的下侧抗蚀性综合指数达到上侧的1.1倍。(3)相较于新银合欢植物篱小区，香根草植物篱小区土壤表现出了更高的抗蚀性，且两种植物篱小区下侧土壤抗蚀性均优于上侧，选择密植草本植物篱并重点防治植物篱上侧土壤可有效减少坡耕地水土流失。研究成果可为川中丘陵区水土流失治理及农业增产提供科学依据。

关键词：植物篱坡耕地抗蚀性指数水稳性团聚体紫色土

水土保持项目碳信用核算方法与应用——以长汀县罗地河小流域综合治理为例

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中国水土保持科学(中英文) 2024年

作者：李小燕李智广成辉吴娟卢顺发谢锦升钟小剑福建教育学院文科研修部水利部水土保持监测中心中国科学院水利部水土保持研究所福建省水土保持试验站福建师范大学地理研究所

为了探索我国水土保持碳汇项目碳信用评估方法，促进可测量、可报告、可核查的水土保持碳汇项目碳信用进入碳市场进行交易。以长汀县罗地河小流域综合治理碳汇项目为例，提出综合考虑碳汇效益、生物多样性测度及社区发展效益的水土保持... 详细信息

为了探索我国水土保持碳汇项目碳信用评估方法，促进可测量、可报告、可核查的水土保持碳汇项目碳信用进入碳市场进行交易。以长汀县罗地河小流域综合治理碳汇项目为例，提出综合考虑碳汇效益、生物多样性测度及社区发展效益的水土保持碳汇项目碳信用核算方法，分析该流域各碳库碳储量、温室气体排放量的变化情况，计算罗地河小流域综合治理项目碳汇效益；通过参与式乡村评估、实地走访、文献资料调查等方法，评定罗地河小流域的生物多样性测度情况与社区发展效益。发现经过20a的综合治理，罗地河小流域碳汇效益为3万0571.05 t，年均1455.76 t/a。生物多样性与社区发展效益评定结果表明，罗地河小流域综合治理项目为Ⅰ类项目，无需对碳信用进行调整。罗地河小流域综合治理的碳信用有效体现了综合治理活动的固碳减排增汇、多样性恢复和消除贫困等多重效益。水土保持碳汇项目碳信用核算方法的开发，有助于利用碳市场机制实现资源的有效配置，能为以小流域综合治理为代表的水土保持活动拓宽融资渠道，进一步加强对退化生态系统的修复和保护。

关键词：小流域综合治理水土保持碳汇碳信用生物多样性社区发展罗地河

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崩岗治理碳汇作用与碳汇能力评估

中国水土保持科学 2024年第2期22卷 146-153页

作者：成辉钟小剑李智广吴娟卢顺发中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 水利部水土保持监测中心北京100053 福建师范大学地理研究所福州350117 福建省水土保持试验站福州350003

为了评估崩岗治理的碳汇能力,在福建省安溪县选择未治理崩岗(UB)为对照,综合治理模式崩岗(MB)和整地造林模式崩岗(AB)为研究对象,分层采集0~10、10~20和20~40 cm土壤样品,使用碳氮分析仪测定土壤有机碳,环刀法测定土壤密度;通过样方法... 详细信息

为了评估崩岗治理的碳汇能力,在福建省安溪县选择未治理崩岗(UB)为对照,综合治理模式崩岗(MB)和整地造林模式崩岗(AB)为研究对象,分层采集0~10、10~20和20~40 cm土壤样品,使用碳氮分析仪测定土壤有机碳,环刀法测定土壤密度;通过样方法和全面清查法调查树种、胸径、树高,利用生物量方程和收获法测定生物量。结果表明:1)崩岗治理产生明显的保土保碳、减蚀减排和增绿增汇的作用;2)AB的增汇作用以植被碳库提升为主,MB以土壤碳库提升为主;3)AB的碳汇能力高于MB,2种模式的造林及其管护方式是引起碳汇增量差异的主要原因;4)崩岗治理10a左右,拦蓄沙土中的土壤碳密度低于南方红壤区退化土地植被修复后的土壤碳密度,具有较大的提升空间。崩岗治理是防治南方红壤丘陵区水土流失的有效措施,具有明显的保碳减排增汇等作用,研究结果可为今后崩岗治理的模式选择与其碳汇能力评估提供科学支撑。

关键词：崩岗治理水土保持碳汇碳中和监测评价

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深松耕作下增密对夏玉米根叶衰老及籽粒产量的影响

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江苏农业科学 2024年第13期52卷 98-107页

作者：郭海斌马红珍张军刚王文文冯晓曦薛志伟许海涛许波杨永乾王成业驻马店市农业科学院/河南省玉米产业技术体系驻马店综合试验站河南驻马店463000 河南省平舆县农业科学技术试验站河南平舆463400 安阳市农业科学院河南安阳455000

为探明黄淮海地区深松耕作下增密对夏玉米根叶衰老及籽粒产量的影响,以期为该地区提密抗衰增产提供理论参考,试验采用大田裂区设计,主区设置常规旋耕和深松耕作2种耕作方式,副区设置4.5万~10.5万株/hm 25个密度梯度,研究了2种耕作方式... 详细信息

为探明黄淮海地区深松耕作下增密对夏玉米根叶衰老及籽粒产量的影响,以期为该地区提密抗衰增产提供理论参考,试验采用大田裂区设计,主区设置常规旋耕和深松耕作2种耕作方式,副区设置4.5万~10.5万株/hm 25个密度梯度,研究了2种耕作方式不同种植密度下根系干重、根系长度、叶面积指数、叶绿素相对含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和籽粒产量的变化。结果显示,深松耕作后,15~45 cm土壤紧实度下降了13.6%,0~100 cm土壤含水量增加了5.8%,根系干重增加了21.3%,根系长度增加了19.7%,叶面积指数增加了7.9%,叶绿素相对含量增加了4.7%,净光合速率增加了9.4%,蒸腾速率增加了4.7%,气孔导度增加了13.9%,过氧化物酶活性增加了11.0%,超氧化物歧化酶活性增加了4.8%,丙二醛含量下降了11.4%;开花期至乳熟期根系干重由15.5%变为13.1%,根系长度由32.4%变为27.8%,叶面积指数由10.5%变为9.1%,叶绿素相对含量由11.0%变为9.5%,净光合速率由20.5%变为19.9%,蒸腾速率由26.4%变为25.1%,气孔导度由27.1%变为25.6%,过氧化物酶活性由49.2%变为47.1%%,超氧化物歧化酶活性由17.3%变为15.7%,丙二醛含量开花期至乳熟期的上升幅度由56.0%变为52.2%。2种耕作方式下,籽粒产量随种植密度的提升表现为先增加后降低的趋势,呈现二次曲线关系,常规旋耕在8.28万株/hm 2种植密度下获得最大籽粒产量,深松耕作在9.09万株/hm 2种植密度下籽粒产量最佳,最适种植密度增加了9.7%,5个种植密度平均增产8.4%。因此黄淮海地区可以通过深松耕作缓解增密带来的衰老负效应,促进植株生长,延长植株根系和叶片的功能期,实现增密进一步增产。

关键词：夏玉米种植密度深松耕作衰老籽粒产量

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农林开发等生产建设活动水土保持监管研究——以江西省万年县为例

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长江科学院院报 2024年

作者：周乐群韩凤翔陈剑桥姬俊虎赵继东鲁勇长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站长江水利委员会水土保持局

为落实中办、国办《关于加强新时代水土保持工作的意见》，加强生产建设活动水土保持监管工作，作者对长江中游地区农林开发等生产建设活动开展了水土保持监管试点研究，以期掌握农林开发等生产建设活动和水土保持监管现状，探索监管技... 详细信息

为落实中办、国办《关于加强新时代水土保持工作的意见》，加强生产建设活动水土保持监管工作，作者对长江中游地区农林开发等生产建设活动开展了水土保持监管试点研究，以期掌握农林开发等生产建设活动和水土保持监管现状，探索监管技术、方法和体制机制。本研究采用3S、计算机、无线网络等先进技术，结合现场核查、调研、空间分析等方法开展。研究表明，2023年万年县生产建设活动扰动面积为6 924.60km2，占其国土面积的6.07%；其中93%以上为林业、自然资源和农村农业等部门的项目或补助项目；约78%的生产建设活动未采取有效的水土保持措施防治水土流失，存在水土流失风险；水土保持监管工作基本未开展。研究认为应加强对政府投资项目的水土保持监管工作，出台农林开发等生产建设活动水土保持监管办法；建立“行业监管、水保协同”的监管体制机制，推行分类监管。

关键词： 3S技术农林开发生产建设活动水土保持监管万年县

基于坝系相对稳定理论的韭园沟小流域高标准淤地坝坝系建设研究

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中国水土保持 2024年第8期 1-7,I0001页

作者：刘立峰李小兵党维勤王英弟黄河水利委员会绥德水土保持科学试验站陕西榆林719000 黄土高原水土保持与生态修复国家林草局重点实验室陕西榆林719000

高质量淤地坝建设是黄土高原水土保持高质量发展的重要工作内容之一,也是贯彻落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的重要工作之一。介绍了1953年至今绥德水土保持科学试验站淤地坝试验和建设历程,以及坝系相对稳定理论的概念... 详细信息

高质量淤地坝建设是黄土高原水土保持高质量发展的重要工作内容之一,也是贯彻落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的重要工作之一。介绍了1953年至今绥德水土保持科学试验站淤地坝试验和建设历程,以及坝系相对稳定理论的概念、内涵和坝系相对稳定系数的确定情况。以绥德站水土保持试验示范小流域——韭园沟小流域为例,进行坝系布局、淤地坝工程结构和坝系相对稳定分析,论证了要实现淤地坝高质量发展,实现坝系相对稳定是关键。

关键词：淤地坝坝系相对稳定理论高质量发展韭园沟小流域

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黄河流域生态治理与生态经济协同发展模式研究进展

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人民黄河 2024年第2期46卷 129-134,141页

作者：王伟姚文艺张攀徐建昭河南省水土保持监测总站河南郑州450008 黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部黄土高原水土保持重点实验室河南郑州450003

为了给黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施及乡村振兴等提供科技支撑,对多年来黄河流域生态治理与生态经济协同发展的研究成果、关键技术及典型模式进行系统归纳,分析了当前存在的突出问题,并提出了相应的对策建议。黄河... 详细信息

为了给黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施及乡村振兴等提供科技支撑,对多年来黄河流域生态治理与生态经济协同发展的研究成果、关键技术及典型模式进行系统归纳,分析了当前存在的突出问题,并提出了相应的对策建议。黄河流域生态治理与生态经济协同发展模式是随着水土保持工作不断发展和生态文明建设、乡村振兴等多项国家战略的实施而逐步建立和不断丰富完善的,多年来黄河流域各地区针对严重的水土流失探索了多种生态治理与生态经济协同发展模式,包括水土保持-地貌-生态经济高适配生态经济型综合治理模式、水土保持型生态农业经济模式、风沙区水土保持-生态经济融合发展模式、砒砂岩区生态治理-衍生产业协同发展模式、半干旱区乡村能源生态型良性循环模式、黄土高塬水土保持型生态经济带治理模式等。当前存在的突出问题有:生态治理-生态经济协同发展的理念薄弱,二者的协同性不高且耦合协调的空间不均衡,发展模式结构单一、规模效益不高等。建议:创新生态治理-生态经济协同发展的理论与关键技术;建立多元化投入机制,创建以高质量发展为目标的新型生态治理与经济协同发展模式及其生产与产业体系,探索“全托全链”的推广机制;构建适宜的技术体系、产业体系、经营体系和人才支撑体系;建立生态治理与生态经济协同发展先行试验示范县,引领和优化区域现代生态治理与经济的协同发展。

关键词：水土保持生态治理生态经济协同发展产业发展黄河流域

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林下三七不同管理措施对坡面产流产沙和土壤特性的影响

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水土保持学报 2024年

作者：周云黎建强高朗李京豪刘方严刘艳娇晏慧颖赵思倩杨舒媛西南林业大学水土保持学院

[目的]揭示不同管理措施对三七[Panax notoginseng （Burkill） F. H. Chen]林地产流产沙和土壤特性的影响,可为科学防控林下三七种植的水土流失提供理论依据。[方法]采用野外径流小区原位观测试验,于2022年雨季对不同坡度（5°,10°,1... 详细信息

[目的]揭示不同管理措施对三七[Panax notoginseng （Burkill） F. H. Chen]林地产流产沙和土壤特性的影响,可为科学防控林下三七种植的水土流失提供理论依据。[方法]采用野外径流小区原位观测试验,于2022年雨季对不同坡度（5°,10°,15°）自然林地（CK）、林下整地（SP）、无棚三七林地（NC）、有棚三七林地（HC）的产流产沙量进行量化,探究不同管理措施对三七林地坡面产沙产流及土壤特性的影响。[结果]（1）2022年寻甸县降雨总量为1 031.70 mm,属平水年份。林外和林内累计侵蚀性降雨量分别为845.40,565.60 mm,林冠截留率为9.97%～67.38%。（2）各管理措施三七林地产流产沙存在极显著差异（p0.90;且产流产沙量随着坡度增加,流失增幅越大。[结论]林下整地和林下种植三七导致水土流失显著增加,但最大土壤流失量[34.53 t/（km2·a）]远低于西南岩溶区土壤容许流失量。建议在缓坡林地种植三七,且可通过搭建遮雨棚和改善土壤特性来缓解水力侵蚀。

关键词：林下三七不同管理产流产沙降雨特征土壤特性