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滇西北云龙县2000—2020年土壤侵蚀时空演变特征及影响因素

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水土保持学报 2025年

作者：朱婉菁王克勤宋娅丽马建刚刘欣艺王振超赵洋毅西南林业大学水土保持学院

[目的]研究云龙县土壤侵蚀时空变化及影响因素对发展高山峡谷区的特色农业、生态环境治理修复和防治水土流失工作都具有重要意义。[方法]通过GIS手段和RUSLE模型，模拟研究云龙县2000—2020年土壤侵蚀状况的时空演变特征，分析特色农业... 详细信息

[目的]研究云龙县土壤侵蚀时空变化及影响因素对发展高山峡谷区的特色农业、生态环境治理修复和防治水土流失工作都具有重要意义。[方法]通过GIS手段和RUSLE模型，模拟研究云龙县2000—2020年土壤侵蚀状况的时空演变特征，分析特色农业与土壤侵蚀的关系，综合海拔、坡度、植被覆盖度、多年平均降水量和土地利用类型等影响因子，应用地理探测器模型进行土壤侵蚀影响因素的研究。[结果] 1)2000—2020年云龙县每隔5 a 5期平均侵蚀模数分别为1 644、1 085、878、661、467 t/（km2·a），土壤侵蚀模数呈减小趋势，总体从轻度侵蚀变为微度轻度；2)2000—2020年云龙县土壤侵蚀得到改善的区域面积占比约为48.45%，土壤侵蚀程度加重面积占比为4.23%，整体呈侵蚀等级下降好转的趋势；3)云龙县土壤侵蚀相对集中在海拔2 000～2 500 m、坡度15°～25°区域内；4)云龙县典型特色农业的水土保持能力总体表现为泡核桃>林下中药材>生态绿茶>麦地湾梨；5)云龙县土壤侵蚀影响因子驱动力大小为植被覆盖度>海拔>坡度>多年平均降水量>土地利用类型，q值分别为0.401 0、0.142 0、0.117 5、0.115 9、0.046 6，植被覆盖度和坡度之间的交互作用驱动力最强为0.82。[结论]云龙县2000—2020年土壤侵蚀整体得到有效改善，研究期间随着植被覆盖度的提高，土壤侵蚀呈减弱趋势，未来应重点关注云龙县海拔2000～2 500 m和坡度15°～25°区域内土壤侵蚀变化趋势，做好特色农业发展和坡面微地形修复工作，降低土壤侵蚀恶化风险。

关键词：云龙县土壤侵蚀 RUSLE模型地理探测器时空演变

侵蚀降雨下厨余垃圾施用对滇中烤烟农田生态系统氮磷平衡特征的影响

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水土保持研究 2025年第2期32卷 91-101页

作者：张董辉温昌焘王克勤宋娅丽陈雯陈炳绅西南林业大学水土保持学院昆明650224 云南省玉溪市红塔区水利局水土保持工作站云南玉溪653100 西南林业大学生态与环境学院昆明650224 云南省玉溪市水利局云南玉溪653199

[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征,阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响,为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置8种... 详细信息

[目的]探究烤烟农田生态系统氮磷平衡特征,阐明施用厨余垃圾堆肥施用量对烤烟农田生态系统氮磷的动态影响,为优化施肥策略、改善生态环境和提升作物生产效率提供科学依据。[方法]以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置8种不同施肥方式,分别为不施肥对照CK、单施化肥NPK(1 t/hm^(2))、单施厨余垃圾FW(FWL:12 t/hm^(2),FWM:15 t/hm^(2),FWH:18 t/hm^(2))、厨余垃圾配施化肥FW-NPK(FWL-NPK:12 t/hm^(2)+1 t/hm^(2),FWM-NPK:15 t/hm^(2)+1 t/hm^(2),FWH-NPK:18 t/hm^(2)+1 t/hm^(2)),研究厨余垃圾对烤烟农田生态系统径流泥沙氮磷流失量、土壤氮磷素残存量、烤烟氮磷素吸收量以及农田烤烟生态系统氮磷平衡的影响。[结果](1)径流泥沙中的TN和TP含量随时间递减。FW相较CK,径流TN流失量减少31.26%~53.84%、TP减少13.44%~45.83%;泥沙TN减少:6.31%~120.74%、TP减少:5.22%~62.55%。(2)在4个生长时期,FW,FW-NPK和NPK处理均显著提高土壤TN和NO-3-N含量;FWH-NPK处理显著提升土壤NH+4-N和TP含量;FW处理显著提升土壤AP含量。植株TN含量总体趋势表现为叶>茎>根,TP含量表现为叶>根>茎,每个器官TN和TP含量均随着FW施入量的增加而增加。(3)各处理径流流失量分别占N,P输入量的19.71%~43.09%,0.88%~2.94%;泥沙流失量分别占2.51%~5.93%,4.23%~18.64%;土壤残存量分别占19.83%~55.00%,62.77%~85.45%;植物吸收量分别占22.79%~35.06%,9.08%~15.65%;土壤残存量占N,P输入量的主体部分。[结论]FWH处理能够有效维系烤烟农田生态系统N,P平衡,增加植物吸收量和增强土壤N,P固定能力的同时,能够有效降低N,P的流失量,是一种环境友好型施肥方式。

关键词：厨余垃圾农田生态系统烤烟氮磷平衡

千年桐人工林灌木层物种种间联结、生态位与空间分布格局

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北华大学学报(自然科学版) 2025年

作者：邓慧华福建省水土保持试验站

种间关系为群落结构形成的关键因子,与种群生态位及其空间分布格局密切关联。从生态位和分布格局的角度分析种群之间的关联,可揭示群落中各种群的地位及其分布状况,对于认识群落结构特征及其稳定发展具有重要意义。为明确丘陵山地红壤... 详细信息

种间关系为群落结构形成的关键因子,与种群生态位及其空间分布格局密切关联。从生态位和分布格局的角度分析种群之间的关联,可揭示群落中各种群的地位及其分布状况,对于认识群落结构特征及其稳定发展具有重要意义。为明确丘陵山地红壤侵蚀区林下灌木层的种间关系、生态位特征及其空间分布,从物种多样性、生态位指数、空间分布格局等多角度分析千年桐人工林灌木层物种特征。结果表明:灌木层物种多样性指数较高,主要植物种类共18种,隶属12科17属,其中,小叶赤楠在灌木层中的优势度最高。灌木层物种重要值与生态位呈极显著正相关(P<0.001),多数种对间存在生态位重叠。灌木层总体关联性为不显著正联结,种对联结中多数种对呈不显著相关,物种间处于相对独立状态。灌木层物种多数呈集群分布状态,其中,杉木的聚集程度最高。总体而言,研究区千年桐人工林灌木层物种独立性较高,种间关联度低,致使目前总体稳定性稍弱。但由于灌木层物种多样性较高且总体关联性为不显著正联结,千年桐人工林灌木层呈现逐渐稳定发展的趋势。

关键词：千年桐生态位种间联结物种多样性空间分布格局

黄土塬区不同土地利用方式土壤水分对次降雨的响应特征

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水土保持研究 2025年第2期32卷 34-42页

作者：赵意茹高钰琪王中琦房凤如韩晓阳刘文兆朱元骏西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所)陕西长武农田生态系统国家野外科学观测研究站陕西杨凌712100 长武县农业技术推广中心陕西长武713600 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]探究土壤水分对次降雨响应过程,揭示该地区不同土地利用方式的土壤水分特征,进而为缺水地区降水利用和农业水资源合理配置提供观测依据。[方法]对2021年黄土塬区苜蓿草地、休闲地、高产农田(正常施肥)和低产农田(长期不施肥)4种... 详细信息

[目的]探究土壤水分对次降雨响应过程,揭示该地区不同土地利用方式的土壤水分特征,进而为缺水地区降水利用和农业水资源合理配置提供观测依据。[方法]对2021年黄土塬区苜蓿草地、休闲地、高产农田(正常施肥)和低产农田(长期不施肥)4种土地利用方式的土壤水分进行了定位监测,并分析其对大于30 mm的3次降雨事件响应过程。[结果]随着降雨量的增加,苜蓿草地、休闲地、高产农田和低产农田的降雨入渗和水分再分布深度也呈增大趋势,最大水分入渗深度分别为300,500,500,500 cm。不同土地利用方式土壤含水量具有明显的季节特征,月均土壤含水量呈现先增大后减小的趋势,最小值分别出现在8月、1月、1月和6月,最大值均在10月。雨季后,土壤水分仍处于再分布过程,12月底苜蓿草地、休闲地、高产农田和低产农田水分再分布深度分别达到400,700,800,700 cm;土壤储水量变化滞后于降雨量,9—10月土壤储水量变化最强烈,苜蓿地、休闲地、高产农田和低产农田土壤储水量增幅分别为390.6,197.5,299.8,157.4 mm。[结论]4种土地利用方式中,亏缺严重的苜蓿草地土壤水分对降雨的响应最为敏感,最大响应深度可达400 cm,土壤储水量变化幅度也最大,水分再分布过程导致其变化滞后于降水量。

关键词：土壤水分入渗深度土地利用方式次降雨黄土塬区

模拟刚性植被盖度及配置方式对坡面流水动力参数及紊动特性的影响

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水土保持研究 2025年

作者：贺元张会兰谷方正王铃涵李峰水土保持国家林业和草原局重点实验室北京林业大学水土保持学院北京林业大学重庆缙云三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站

[目的]揭示不同植被配置方式对坡面流水动力及其紊动特性的影响，为植被坡面土壤侵蚀机制和植被资源的合理配置提供科学依据。[方法]采用室内水槽冲刷试验的方法，模拟刚性植被近地表盖度（8.9%,4.5%,2.2%,1.1%,0.6%,0.3%）、乔灌配置... 详细信息

[目的]揭示不同植被配置方式对坡面流水动力及其紊动特性的影响，为植被坡面土壤侵蚀机制和植被资源的合理配置提供科学依据。[方法]采用室内水槽冲刷试验的方法，模拟刚性植被近地表盖度（8.9%,4.5%,2.2%,1.1%,0.6%,0.3%）、乔灌配置方式（灌木、乔灌结合、乔木）与空间分布形式（均匀、随机、聚集）在6组不同流量条件下坡面流水动力参数、水流阻力的总体变化特征，并重点关注不同配置因子对坡面流影响程度的大小和局部尺度的促紊作用。[结果]（1）植被覆盖使坡面相较于裸坡平均水深雍高了1.3～2.3倍，平均流速降低了16%～48%。不同植被配置方式壅水降速效果为密集>中等>稀疏、灌木>乔灌结合>乔木、随机>均匀>聚集，3种配置因子对坡面流的影响为植被盖度>乔灌配置>空间分布形式。（2）植被的体积阻力系数随着植被盖度的增大呈现线性增大趋势（R2>0.90），且随流量增大，该趋势渐缓；紊流强度随综合植被配置参数的增大呈幂函数关系（R2>0.99）。流速相同条件下，随着盖度增加，植被坡面相较于裸坡有产生尾涡增加紊动的作用；水力坡度相同条件下，植被坡面紊动能水平与裸坡相比，出现先增加后减小的变化特征。[结论]植被盖度对于坡面流阻力及紊动特性的影响要大于乔灌配置方式与空间分布形式。随着盖度增加，植被通过局部促紊作用与宏观增阻作用的相互制衡，共同决定了坡面流紊动能占总动能的比例。

关键词：坡面流植被配置方式模拟试验水动力参数紊动特性

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近70年黄河潼关站以下河段冲淤特征分析

水土保持研究 2025年第1期32卷 48-56页

作者：韩超王飞戈文艳陈昊史尚渝刘元昊西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100

[目的]揭示黄河潼关以下河段冲淤变化过程及分布特征,为未来黄河下游水土保持和调水调沙工作提供参考。[方法]对1952-2022年来潼关-花园口段、下游游荡型河段、过渡型河段、弯曲型河段输沙特征和冲淤过程进行分析,采用趋势分析、突变检... 详细信息

[目的]揭示黄河潼关以下河段冲淤变化过程及分布特征,为未来黄河下游水土保持和调水调沙工作提供参考。[方法]对1952-2022年来潼关-花园口段、下游游荡型河段、过渡型河段、弯曲型河段输沙特征和冲淤过程进行分析,采用趋势分析、突变检验与回归分析等方法,确定了不同河段的输沙、冲淤变化特征及其相互影响。[结果]潼关以下河段年输沙量在显著减少(p站输沙量大幅降低,近20年来沙系数均低于0.01,表现冲刷特征。各河段年淤积量呈下降趋势,潼关-花园口段和弯曲型河段仍在持续淤积,花园口-艾山段近20年淤积量则为负值。研究时段内,潼关以下河段累计淤积泥沙186.84亿t,潼关-花园口段、游荡型河段、过渡型河段和弯曲型河段分别淤积了86.75亿t,49.45亿t,17.14亿t,33.49亿t。另外,输沙量和来沙系数变化分别对潼关-花园口、游荡型河段和花园口以下河段淤积影响明显(p<0.01)。[结论]小浪底水利枢纽运行及调水调沙实施后,潼关以下河段年淤积量大幅减少,潼关-花园口和弯曲型河段承载了更多泥沙,花园口-艾山段则已由淤转冲。

关键词：水沙变化黄河下游冲淤过程淤积现状

黄土丘陵沟壑区不同雨强下坡面侵蚀空间异质性及其机理

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水土保持研究 2025年第1期32卷 1-12页

作者：李朋飞曹凯胡晋飞高健键郝铭揆党恬敏高晨迪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]明晰野外坡面侵蚀沉积精细时空分布特征及水动力学参数间的联系,以深入坡面侵蚀产沙过程的认识。[方法]以黄土丘陵沟壑区辛店沟流域自然坡面的3个径流小区(5 m×1.5 m)为研究对象,分别在90,120,150 mm/h雨强下进行连续10场降雨试... 详细信息

[目的]明晰野外坡面侵蚀沉积精细时空分布特征及水动力学参数间的联系,以深入坡面侵蚀产沙过程的认识。[方法]以黄土丘陵沟壑区辛店沟流域自然坡面的3个径流小区(5 m×1.5 m)为研究对象,分别在90,120,150 mm/h雨强下进行连续10场降雨试验,同时结合地基三维激光扫描技术,研究坡面侵蚀沉积时空特征,探讨不同坡段水力学参数变化特征及其与坡面侵蚀率、产沙率的关系。[结果](1)随着雨强的增大,坡面侵蚀加重,以D,E坡段较为严重,沉积减小且分散,以E坡段最为明显;侵蚀面积而言:90,150 mm/h下,B坡段最大,C坡段次之,D坡段最小;120 mm/h雨强下,B坡段最大,D坡段次之,C坡段最小。(2)连续降雨作用下,水力学参数影响坡面粗糙度变化,坡面粗糙度又反作用于水力学参数,致使水动力学参数出现波动变化,当土体逐渐饱和达到稳定的入渗,水动力学参数逐渐趋于稳定;同一雨强下,距离坡顶长度与雷诺数、弗劳德数、单位径流功率成正比,与径流剪切力、Darcy-Weisbach阻力系数成反比。(3)90,120 mm/h雨强下,径流功率是侵蚀过程中重要的水动力学参数,Darcy-Weisbach阻力系数和单位径流功率认为是坡面产沙过程重要的水动力学参数,皆为线性函数关系;150 mm/h雨强下,水动力学与侵蚀率、产沙率无关。[结论]在不同雨强下,坡面侵蚀与水动力学参数之间的关系存在差异,其中径流功率、Darcy-Weisbach阻力系数和单位径流功率是自然坡面产沙过程的重要参数,且二者呈线性关系。

关键词：侵蚀沉积水动力学模拟降雨三维激光扫描仪黄土丘陵沟壑区

基于水土保持的长汀县农业生态经济耦合系统演变过程

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水土保持研究 2025年第2期32卷 286-294页

作者：刘欢欢魏宇航马理辉王继军骆汉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 西北农林科技大学水土保持科学与工程学院陕西杨凌712100

[目的]揭示水土流失治理下长汀县农业生态系统和经济系统的耦合规律及演变过程,以期为进一步促进长汀县水土保持高质量发展提供科学依据。[方法]利用1992—2022年长汀县统计年鉴及土地覆盖栅格数据,依据农业生态经济系统演变过程构建了... 详细信息

[目的]揭示水土流失治理下长汀县农业生态系统和经济系统的耦合规律及演变过程,以期为进一步促进长汀县水土保持高质量发展提供科学依据。[方法]利用1992—2022年长汀县统计年鉴及土地覆盖栅格数据,依据农业生态经济系统演变过程构建了该区域农业生态经济系统的评价指标体系,运用耦合度模型对长汀县农业生态经济耦合系统的演变过程进行了研究。[结果](1) 1992—2022年长汀县农业生态系统和农业经济系统综合指数整体上均呈上升趋势;(2) 1992—2022年长汀县农业生态经济系统耦合度在10°~270°,系统从衰退耦合过渡到不协调耦合,再到协调耦合、不协调耦合,整个耦合状态演变呈S型曲线;(3) 1992—2022年长汀县农业生态经济耦合系统先后经历再生发展、极限发展、协调发展、极限发展的演变阶段。其中1992—2000年处于再生发展阶段,2001—2002年、2017—2022年处于极限发展阶段,2003—2016年处于协调发展阶段。[结论]根据耦合度发展趋势可以看出,通过优化农业生态和经济措施,系统可以突破不协调耦合朝着协调方向发展,甚至最终进入到良好或优越的协调发展演变阶段。

关键词：生态经济学农业生态经济耦合系统耦合度模型长汀县

毛乌素沙地不同立地条件沙柳生物量异速生长规律

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干旱区研究 2025年

作者：王岳刘中华于明含贺宇郝蕾刘学瑶安骁安徽省通源环境节能股份有限公司内蒙古财经大学资源与环境经济学院祖国北疆资源利用与环境保护协调发展院士专家工作站北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室内蒙古自治区水利事业发展中心

为从生物量积累和分配的角度探究沙柳（Salix psammophila）对不同沙地环境条件的适应策略，揭示影响沙柳生物量分配的主要环境因子，为沙柳种群稳定性建设和可持续经营提供参考，选取沙丘迎风坡、背风坡、丘间地和平坦沙地4种立地类型... 详细信息

为从生物量积累和分配的角度探究沙柳（Salix psammophila）对不同沙地环境条件的适应策略，揭示影响沙柳生物量分配的主要环境因子，为沙柳种群稳定性建设和可持续经营提供参考，选取沙丘迎风坡、背风坡、丘间地和平坦沙地4种立地类型的沙柳林为研究对象，测定各样地内沙柳代表株的丛生枝基径、长度和茎叶生物量，用标准主轴回归建立茎、叶生物量与基径、枝长的异速生长方程，以探明沙柳丛生枝尺度上茎叶生物量积累分配与个体尺寸的依赖关系；进一步通过主轴漂移的方法，检验茎叶生物量异速生长方程在不同立地类型条件下的差异，进而探讨环境条件对沙柳生物量积累和分配的影响。结果表明：（1）随丛生枝个体增大，沙柳茎生物量积累速率高于叶生物量积累速率，这一规律在各个立地类型间表现一致；（2）沙柳丛生枝茎、叶生物量分配在不同立地类型间差异显著，沙丘（迎风坡、背风坡）的叶生物量占丛生枝条生物量的比例显著高于丘间地和平坦沙地（P<0.05）；（3）造成沙柳生物量及其分配出现立地类型差异的主要土壤因子是土壤含水率，其中，全剖面含水率（0～100 cm）与丛生枝生物量显著相关（P<0.01），深层土壤含水率（60～100 cm）与丛生枝地上生物量分配显著相关。沙柳的生物量积累与分配在不同立地类型间具有显著差异，深层土壤含水率比全剖面土壤含水率对生物量分配的影响更显著，基于本研究结果，未来可以通过适当人工干预以满足沙柳生长的水分要求，实现沙柳人工林种群的稳定发展。

关键词：毛乌素沙地沙柳生物量分配立地类型异速生长