简介:我国是土壤侵蚀最严重的国家之一,黄土高原地区的水土流失造成严重的生态环境恶化问题。为探求黄土细沟流的水动力学特性,从水力学及河流运动力学的角度出发,系统研究6种坡度(2°、4°、6°、8°、10°、12°),5种流量(8、16、24、32和40L/min)组合水槽冲刷试验条件下细沟水流水动力学特征。结果表明:细沟流平均流速与径流流量呈幂函数关系,坡度对其影响较小,其原因同水流强度与床面形态的相互制约有关;黏性底层厚度与坡度、流量均呈现负相关关系;阻力系数与雷诺数无关,说明水流强度增加的同时,床面形态发育愈显著,即水流耗散能量增加愈显著,其值在0.16~1.45之间变化。研究结果对细沟水流水动力学的探究具有一定的理论价值,进而对黄土坡面水土流失治理及生态修复均具有一定的指导意义。
简介:坡面流是土壤侵蚀的主要动力因素之一,也是侵蚀泥沙搬运、农业面源污染的重要载体,为探讨坡面流水力学特征变化规律,本文通过径流小区放水冲刷试验,研究不同坡面覆盖和放水条件下坡面流水动力学特征。结果表明:坡面流雷诺数和弗劳德数受植被覆盖情况和坡面坡度的影响较小,受放水流量影响较显著。其中,坡面流入流断面雷诺数和弗劳德数随时间基本保持不变;出流断面雷诺数动态变化呈增加趋势,弗劳德数呈缓慢下降趋势,其动态变化幅度随植株密度增加而趋于平缓,植株布设方式对雷诺数和弗劳德数的动态变化影响较小。流量和植株密度增加会引起阻力系数增长,阻力系数随冲刷历时呈增长趋势,坡度和植株密度可以控制这种增长趋势。
简介:以苏南丘陵区杉木、马尾松、栎林、毛竹等4种林分土壤为研究对象,研究了该区域内不同林分类型土壤层的水文效应。结果表明:不同林分类型土壤的蓄水能力、渗透性能均存在着一定的差异,其中毛竹林地土壤蓄水能力最好,为2096t/hm^2,渗透性能也以毛竹林最好,为17.56mm/min;通过测定4种林地土壤的入渗速率与入渗过程,对其入渗曲线进行拟合,得出土壤渗透速率与渗透时间呈乘幂函数关系,复相关系数为0.93-0.97,说明方程拟合效果较好,可以较好地描述各林地的土壤入渗过程;土壤理化因子与土壤渗透性能的相关分析显示研究区土壤渗透性能受多个因素影响,其中土壤非毛管孔隙度、有机质含量与土壤初渗、稳渗速率相关性最高,为首要影响因素;基于主成分分析,各样地土壤综合水文效应优劣依次为:毛竹〉栎树〉杉木〉马尾松。
简介:为了解喀斯特地区景观变化过程及相应的生态效应,利用遥感影像数据对黔中地区1995-2000年的景观格局与动态进行分析。结果显示:研究区以灌木林地、坡耕地、中覆盖度荒草地占据着景观中的优势地位。旱地、林地和荒草坡的转换关系复杂,退耕还林还草与毁林毁草开荒同时并存,植被恢复与退化并存,整体景观尚处于一种波动状态,区域土地利用生态价值并未有明显提高,而呈下降趋势。研究区景观格局特征是岩性、地貌和人为活动共同作用的结果,景观斑块的转化主要受人文因素的影响,耕地的变化主要是被建设用地占用。在1995-2000年的土地利用变化中,研究区的生态既有恢复,又存在继续恶化的趋势。
简介:以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过97场的降雨测定,对原始红松林的降雨截留分配效应进行系统研究。结果表明:原始红松林在生长季内的林冠截留量为98.68mm,占同期降雨量的19.61%,是次生白桦林的1.3倍。与全国其他森林类型的平均林冠截留率(11.4%~36.5%)相比,原始红松林的林冠截留率处于中等水平。原始红松林在生长季内的穿透雨量和树干径流量分别为395.77和8.78mm,分别占同期降雨量的78。65%和1.74%。与次生白桦林相比,其穿透雨量减少,而树干径流量增加。统计分析表明,原始红松林的林冠截留量、林内穿透雨量和树干径流量与林外降雨量之间均呈现紧密的三次多项式函数关系(P〈0.01),而次生白桦林的林内穿透雨量与林外降雨量之间却呈现良好的直线关系(P〈0.01)。最后,对影响林内穿透雨和树干径流的因子进行筛选和分析。为研究针阔混交林的降雨分配效应提供重要参考。
简介:植物群落是河岸带湿地的重要组成部分,对河流护坡生态系统的改善发挥着重要作用。通过实地调查和测定研究京杭运河淮安段天然芦苇群落对风速、噪音的影响。结果表明:与无植物对照地相比,有芦苇分布的背风面风速变小,噪音降低,其日变化也呈现一定变异。不同芦苇群落由于宽度及密度等结构特征的差异其作用强度明显不同。密集芦苇群落和中密芦苇群落的消风减噪效应明显好于稀疏芦苇群落,日平均消风率分别为63.95%和66.25%;日平均减噪率分别为9.81%和6.13%。气流与声波穿越苇群后,在苇群内部形成明显的低风弱噪区,但越过苇群后二者呈现不同的变化曲线。通过苇群的风速变化拟合方程为:y1=-0.0005x3+0.0336x2-0.5428x+2.7416(R2=0.8216);通过苇群声级变化的拟合方程为:y2=-0.0012x3+0.0806x2-1.5362x+65.09(R2=0.8452)。芦苇群落对航道行船具有明显的抵风消浪与消音降噪功能,是一种值得保护和应用的河岸带生态护坡模式。
简介:在2006年雨季,对北京密云水库库西试验区的人工林林冠层、枯落物层和土壤层的水文特征进行观测研究。结果表明:单次降雨过程中,林冠截留量、穿透降水量和树干茎流量占大气降水量的比例,油松人工林分别为8.46%~68.97%3、0.80%~90.63%和0.12%~1.62%,栎柏人工混交林分别为0.53%~29.35%6、8.48%~93.71%和2.17%~5.76%,2种林分的平均截留率分别为29.23%和18.21%,2种林分枯落物的最大持水量分别为1.51和1.76mm。油松人工林地0~30cm土层的最大贮水能力和有效贮水能力分别为204.90和68.23mm,栎柏人工混交林地的分别为160.80和41.87mm;油松人工林地和栎柏人工混交林林地的稳渗速率分别为0.68和0.22mm/min。
简介:在完成模型调试的基础上,设定一系列的施肥和灌溉情景(N1、N2、N3、N4、N5,分别表示纯氮施用量100、200、300、400、500kg/hm2;M0、M1、M2、M3,分别表示有机肥料施用量为0、7500、15000、22500kg/hm2;I0、Ib、Ik、Ig,分别表示不灌溉,在春玉米拔节期、开花期、灌浆期分别灌水50mm),利用DSSAT模型在平水年2005年的光照、气温、降雨等条件下模拟不同情景下春玉米的生长情况。结果表明:1)在雨养条件(不进行灌水处理,生育期水分全部由降雨补充)下,可以在控制氮用量的同时通过增施有机肥料来弥补由于少使用氮肥而带来的产量损失;2)M1N4处理(7500kg/hm2的有机肥、400kg/hm2的纯氮处理)和M2N3处理(15000kg/hm2的有机肥、300kg/hm2的纯氮处理)下,春玉米产量前者为14313kg/hm2,后者为14711kg/hm2,生物量前者为24803kg/hm2,后者为24349kg/hm2,N的产量生产率前者为40.8kg/kg,后者为41.1kg/kg,N的干物质生产率前者为70.7kg/kg,后者为70.4kg/kg,均相差不大,且处于较高水平;3)在模拟灌溉条件下,肥料用量较小时,灌水对春玉米产量影响不大,此时产量的限制因素可能是肥料,肥料用量较大时,灌水的增产效果很明显,尤其在灌浆期,保证玉米水分供应对产量有着重要的意义。
简介:选取北川县"5.12"大地震前后2个时相的遥感数据,利用归一化植被指数(NDVI)提取2期影像的植被信息,以此为基础,反演植被覆盖度,采用破坏指数DDI(thedamagedegreeindex)表示3种灾害类型区域震后植被破坏情况。结果表明:1)研究区内共解译滑坡103处,崩塌122处,泥石流10处,灾害面积共计17.5km2,震前85%以上区域处于中植被覆盖度以上级别,震后中植被覆盖度以上级别土地面积减少8.01km2,占灾害区域总面积的45.77%;2)滑坡区域植被破坏程度相对较低,中度及重度破坏的面积占总灾害面积的68.66%,崩塌区域植被破坏程度次之,中度及重度破坏的面积占总灾害面积的88.15%,泥石流区域的植被破坏最彻底,中度及重度破坏的面积占总灾害面积的99.74%;3)植被破坏与海拔、坡度有一定关系,破坏较严重的地区主要集中在海拔611~1543m、坡度25°~45°范围内,植被破坏主要集中在重度破坏这一级别,并随海拔、坡度增加而增加,植被破坏与坡向关系不大。