一、由降雨侵蚀引起的山坡面水土流失的研究进展(论文文献综述)
白雷超[1](2021)在《黄土丘陵沟壑区淤地坝泥沙连通方式及其对拦沙效益的影响》文中认为黄土高原作为我国水土流失最为严重的地区,其水土流失治理一直是相关学者关注和研究的热点,而淤地坝作为水土保持的重要工程措施,发挥着不可替代的作用,但是通常对淤地坝拦沙效益评估时因没有考虑淤地坝和下游沟道连通方式的影响,导致淤地坝拦沙效益计算结果偏高,所以淤地坝拦沙效益方面的研究还需要进一步深入细化。为此,本研究以岔巴沟流域曹坪水文站控制区和延河流域甘谷驿水文站控制区为研究区,分别选择12个典型闷葫芦淤地坝、2个典型小流域,对淤地坝的类型、淤地坝和下游沟道的连通方式进行了调查与分析,并基于淤地坝和下游沟道的泥沙连通程度,研究了淤地坝的拦沙效益差异。主要结论如下:1)岔巴沟流域曹坪水文站控制区和延河流域甘谷驿水文站控制区分别有淤地坝367座和2258座,单位面积上的淤地坝数量分别为1.97座/km2和0.38座/km2。淤地坝可分为11类:闷葫芦淤地坝、有蓄水的淤地坝、有溢洪道的淤地坝、有竖井/卧管的淤地坝、坝体冲毁的淤地坝、有排水渠的淤地坝、有排水渠和竖井的淤地坝、有排水渠和溢洪道的淤地坝、有排水渠–竖井和溢洪道的淤地坝、有排水渠且坝体损毁的淤地坝以及治沟造地式淤地坝。2)淤地坝和下游沟道的连通方式可以分为11类,其中仅有坝体且无任何排水措施的不连通,其它类型均连通,分别为通过溢洪道连通、通过竖井或卧管连通、通过溢洪道和竖井或溢洪道和卧管连通、通过竖井、卧管和溢洪道连通、通过坝体损毁的豁口连通、通过排水渠连通、通过排水渠–竖井连通、通过排水渠–坝体损毁豁口连通、通过排水渠–溢洪道连通和通过排水渠–竖井和溢洪道连通。以淤地坝实际控制面积占比为衡量指标对淤地坝和下游沟道的泥沙结构连通程度进行了评价,结果表明淤地坝和下游沟道的泥沙结构连通程度主要受排水渠及其长度的影响。坝系的拦沙效益要大于单坝拦沙效益之和,流域最下游的骨干坝如果无排水渠存在,将大大增加整个坝系的拦沙效益。3)岔巴沟流域研究区2017–2020年期间产沙降雨事件在9–19次之间,次降雨条件下淤地坝的平均拦沙模数在1586.27–4617.10 t/km2之间;延河流域研究区2010–2020年期间产沙降雨事件在19–84次之间,次降雨条件下淤地坝的平均拦沙模数在178.08–877.18 t/km2之间。4)依据坝地泥沙淤积厚度变化情况的不同,将坝地泥沙淤积空间分布类型划分为五类:上游<下游、上游>下游、仅上游、仅下游和无明显分布规律。随着流域生态修复的推进,坝地内泥沙淤积空间分布类型的变化趋势为:上游<下游→上游>下游→无规律→仅上游/仅下游→无泥沙淤积,这体现了泥沙连通性逐渐减小的过程。受降雨、坝地地形起伏变化、崩塌和滑坡等自然因素以及坝控流域土地利用类型、耕作方式、工程措施等人为因素的影响,不同次降雨条件下坝地的泥沙淤积空间分布特征及输移距离差异明显。5)岔巴沟流域研究区与延河流域研究区不考虑连通方式影响下的淤地坝拦沙效益分别介于81.69–83.61%之间和48.05–55.51%之间,考虑连通方式影响下的淤地坝拦沙效益分别介于61.97–65.46%之间和38.57–45.32%之间,说明若不考虑连通方式计算淤地坝的拦沙效益时会偏大9.74–18.78%。在特大暴雨条件下,岔巴沟流域研究区不考虑连通方式影响下的淤地坝拦沙效益为81.85%,考虑连通方式影响下的拦沙效益为61.80%,而实际拦沙效益为26.36%。特大暴雨条件下的拦沙效益相较于仅考虑连通方式下降了35.44%,说明特大暴雨提高了淤地坝和下游沟道的泥沙连通程度,因而大大降低了淤地坝的拦沙效益。
祝元丽[2](2021)在《东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究》文中认为东北低山丘陵区是我国黑土资源集中分布区域的重要组成部分,具有显着的农业利用优势,对保障新形势下我国的粮食和生态安全至关重要。建国以来,黑土区大规模、高强度的土地开发利用以及开垦过程中水土保持措施的缺失导致该地区成为我国土壤侵蚀问题最严重的地区之一。尤其是低山丘陵区,因其漫川漫岗的地形条件,成为土壤侵蚀发生的重灾区,严重影响了耕地生产力和区域生态系统服务功能。因此,提高土壤侵蚀表征指标的精度、揭示区域土壤侵蚀强度的空间分布格局,是遏制黑土退化,实现黑土资源可持续利用的关键科学问题之一。目前,区域土壤侵蚀格局的研究多围绕土壤侵蚀模型展开,其中土壤可蚀性这一关键因子的量化主要依赖于低密度点状土壤信息数据,难以准确表征其空间连续分布特征,从而使土壤侵蚀强度计算和空间格局分析的精度大大降低。同时,黑土退化是自然和人为因素共同作用的结果,不合理的土地利用是加剧区域土壤侵蚀的重要因素之一。以往的研究局限于针对不同土地利用类型的土壤侵蚀量估算,不足以全面揭示土壤侵蚀对土地利用变化的响应关系。针对以上问题,建立高时效、高空间分辨率的土壤可蚀性量化与空间表征方法,在对土壤侵蚀格局进行高精度空间表征和侵蚀热点区识别的基础上,揭示土地利用对耕地土壤侵蚀空间分异特征的影响,是探讨黑土退化机理,制定黑土区耕地利用与保护政策的基础,可以为国家黑土地保护重大工程的实施提供理论和数据支撑。本文选择东北低山丘陵区的长春市九台区为研究区,旨在从县域尺度开展土壤侵蚀格局及其对土地利用变化响应关系的研究。通过建立以多时相哨兵二(Sentinel-2)遥感为核心的土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)高精度反演方法,为土壤可蚀性因子高精度量化和高分辨率空间表征提供数据支撑;并将基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子数据引入通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE),实现研究区土壤侵蚀强度的测算和空间格局分析,识别侵蚀热点区;最后基于地理加权回归(Geographical Weighted Regression,GWR)模型,探究土壤侵蚀格局与土地利用变化因子的关系,分析土地利用强度和耕地景观破碎度对土壤侵蚀的影响,为区域水土保持措施的精准落位和宏观土地管理政策的制定提供依据。取得如下主要研究成果:(1)基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子空间表征SOC含量与土壤可蚀性之间具有极显着的相关性,因此常被作为核心指标进行RUSLE方程中土壤可蚀性因子的计算。但受限于研究区高分辨率SOC数据的缺失,以及传统湿式化学方法进行大尺度、多频次SOC量化的高成本,目前尚缺乏土壤可蚀性因子高效测算和空间精细表征的方法体系。针对此瓶颈,本文立足于哨兵二卫星遥感反演地表土壤参数的最新研究进展,建立以多时相哨兵二图谱特征为核心的SOC高精度量化和高分辨率空间制图方法,为土壤可蚀性因子的空间可视化提供数据支撑。研究结果表明:通过哨兵二裸土像元提取与多时相合成、偏最小二乘法SOC反演模型构建、预测值不确定性分析等核心手段,实现了基于多时相哨兵二裸土图谱特征的SOC含量预测(R2=0.62,RMSE=0.17),生成了研究区10米分辨率的耕地表土SOC分布图。与单一日期遥感反演相比,多时相裸土像元光谱数据集可以提供鲁棒性更强、耕地覆盖范围更大、精度更高的SOC预测模型;与基于近地高光谱数据的SOC预测模型对比发现,星陆双基SOC高光谱反演预测中起决定性作用的波段呈高度一致性(均为短波红外波段),进一步印证了以哨兵二数据进行SOC含量预测的稳定性和可行性。以像元级SOC分布数据为基础,进一步建立了土壤可蚀性因子测算和高分辨率空间表征新方法,生成了研究区土壤可蚀性因子的空间分布图,为RUSLE模型的深化应用和土壤侵蚀空间格局分析奠定了坚实的数据基础。(2)研究区土壤侵蚀空间格局及侵蚀热点区坡面土壤有机碳迁移-再分布规律高精度、高时效的土壤侵蚀格局空间表征和侵蚀热点区识别对于查明区域土壤侵蚀程度和范围以及区域水土保持措施的精准落位至关重要。本文以RUSLE模型框架为基础,在高分辨率土壤可蚀性因子的数据支撑下,开展研究区土壤侵蚀量的估算和其空间分布特征研究,把不同侵蚀强度理解为各种侵蚀强度镶嵌而成的侵蚀景观,进行了土壤侵蚀景观格局的分析。并在土壤侵蚀热点区,进行了坡面尺度下土壤侵蚀驱动的SOC空间迁移、再分布和转化规律研究。研究发现:2019年研究区耕地土壤总体侵蚀状况以微度和轻度侵蚀为主,受极强度和剧烈侵蚀影响的耕地范围所占比例相对较小,土壤侵蚀模数的平均值为7.09t·hm-2·a-1。综合土壤侵蚀空间聚集性和热点分析结果来分析土壤侵蚀空间分布特征发现:研究区耕地土壤侵蚀强度较严重的地区集中分布于东南部以及东北部的坡耕地。随着海拔高度和地形坡度的增加,微度和轻度侵蚀地区所占比例逐渐减小,而极强度和剧烈侵蚀所占比例逐渐增大,这与地势复杂区水力和耕作侵蚀互作引发的SOC时空迁移和流失导致的土壤可蚀性升高密切相关。微度和轻度土壤侵蚀类型的分布较为集中,但是形状比较复杂,极强度和剧烈侵蚀的分布零散,并且景观形状较为简单。为进一步探究土壤侵蚀与土壤团聚结构、SOC稳定性的耦合作用机理,本文在土壤侵蚀热点区选取典型坡耕地,从坡面尺度对土壤侵蚀-沉积过程驱动的SOC迁移和再分布规律进行探索。通过对坡面不同位置(即稳定区、侵蚀区和沉积区)土壤团聚体粒级、各粒级SOC含量和碳稳定同位素比值(δ13C)进行测定,发现侵蚀引起的沿下坡方向细颗粒土壤物质的优先迁移导致沉积区的粘土+粉土颗粒百分比升高,以及各粒级SOC含量升高和“年轻”不稳定SOC含量(以δ13C指征)的同步增加。该研究结果说明精准农田管理背景下的坡耕地土壤管理与保护需要考虑侵蚀强度和土壤碳库的高度空间异质性,采取因地制宜的土壤固碳和水土保持措施。(3)土地利用强度和耕地景观破碎度变化的耕地土壤侵蚀空间响应本文在分析研究区1996-2019年土地利用变化主要特征的基础上,采用GWR模型从土地利用强度和景观破碎度的角度分析土地利用变化对低山丘陵区耕地土壤侵蚀的影响。研究发现:九台区在1996-2019年土地利用发生了较大的变化,尤其是1996-2009年,耕地的流失与补充交替进行,建设用地面积逐渐增加而生态用地则逐渐减少。在自然因素和社会经济因素的双重影响下,耕地的变化频率最高,并且由林地转化而来的耕地具有最大的平均土壤侵蚀模数。利用GWR模型分析外部因素对耕地土壤侵蚀强度和空间差异性的影响,结果表明地形坡度对土壤侵蚀的影响最显着,具有很强的正效应;土地利用强度与耕地景观破碎度的增加均对耕地土壤侵蚀状况具有明显的促进作用,尤其是在研究区坡耕地的主要分布区(沐石河街道、波泥河街道、上河湾镇、城子街道、胡家回族乡、土们岭街道),这与此区域大量林地被占用转换为坡耕地,造成土地利用强度增大,边缘耕地逐渐破碎化这一现象密切相关。最后,根据研究区土壤侵蚀格局现状和对土地利用变化的响应,本文针对性地提出东北低山丘陵区耕地土壤侵蚀防治的措施建议,为低山丘陵区土地资源的可持续利用和人地关系协调发展提供科学依据。
吕佼容[3](2021)在《工程堆积体土壤侵蚀与微地形演化及其互动影响机制研究》文中进行了进一步梳理生产建设项目水土流失作为典型的人为加速侵蚀形式,是我国新增水土流失的主要来源,其中,工程堆积体是侵蚀最严重的地貌单元之一。然而,已有对堆积体土壤侵蚀的研究不仅简化了所含砾石特征,未能完整反映砾石在侵蚀过程中的作用机理;还忽略了坡面微地形、结构体等对堆积体土壤流失有重要影响的因素。本论文以陕西关中地区重壤质工程堆积体为研究对象,采用人工模拟降雨、野外定位观测、三维激光扫描等技术,研究砾石、雨强、结构体对工程堆积体坡面土壤侵蚀和微地形演化特征的影响,进而分析微地形特征与土壤水蚀的关系。整合研究结果,对工程堆积体土壤流失量测算模型的修订提出建议。主要结论如下:(1)砾石含量增加导致坡面初始产流时间延长、产流率减小。侵蚀率随砾石含量增加先上升后下降,较少含量砾石(0~30%)有促进坡面土壤侵蚀的作用,30%砾石含量是临界点所在;当砾石含量>30%时,侵蚀率成倍显着减小,当砾石含量增加至75%,土壤侵蚀量则可忽略不计。堆积体坡面产流率随砾石粒径的增加先减小后增大,在粒径为7—10 cm时产流率最小。当堆积体砾石含量为30%,且砾石粒径较小(1—7 cm或混合粒径)时滑坡易发生,使侵蚀量显着增大。砾石含量和粒径中,砾石含量对堆积体产流和产沙的影响占主导地位,贡献率大于50%。(2)雨量相同情况下,长历时小雨强的降雨造成土壤侵蚀量更大。1.0~2.0mm/min雨强下,土壤结构体的存在可减少坡面产流12.1~29.4%,但土壤流失量增加20~230%。野外堆积体自然降雨下产流量随砾石含量的增加逐渐减小,土壤侵蚀量随砾石含量的增加先增加后减小,在10%砾石含量时达到最大,产流产沙变化趋势与室内试验结果相同。各砾石含量下,每次侵蚀性降雨引发的侵蚀量主要与累积降雨量有关,而与雨强无显着相关关系。(3)地表粗糙度随累积降雨先增加后趋于稳定,主要变化发生在前2场降雨中,其中粗糙度上坡位>中坡位>下坡位,表明降雨侵蚀中,上坡位由于侵蚀导致的地形破碎化最为严重。初始表面粗糙度随砾石含量、砾石粒径的增加而增大。降雨后地表粗糙度与侵蚀程度密切相关,堆积体砾石含量30%(混合粒径)和砾石粒径为1—3.5 cm(含量30%)时因滑坡规模相对较大,微地形因子显着大于其他处理,而其他处理之间差异不显着。在连续降雨过程中,汇流网络随着侵蚀发育过程逐渐汇集和收敛,导致汇流密度和径流频度均随累积降雨的增加而减小,汇流路径的蜿蜒度增大,梯度减小。整体来看,不同降雨强度对汇流网络特征的影响不显着。(4)室内试验结果显示,地表粗糙度增加有利于延长堆积体坡面初始产流时间,但对次降雨平均产流率没有显着影响;地表粗糙度与次降雨平均土壤侵蚀率呈显着的正相关关系,粗糙度较大的堆积体坡面侵蚀更剧烈。地表粗糙度与坡面水系网络的汇流密度和径流频度均呈显着负相关关系,水流功率是对汇流网络特征变化最为敏感的水动力学参数,相关系数在0.644~0.832之间,其与汇流密度、路径蜿蜒度和梯度均有较好的拟合线性关系式(R2=0.961~0.979)。(5)野外实地观测表明堆积体侵蚀量测算模型精度较令人满意,平均相对误差为26.7%,但这仅针对堆积体所含砾石为均匀1—3.5 cm粒径时。当砾石粒径增大(3.5—14 cm)或为混合粒径时,模型中土石质因子计算值偏大。总体来看,砾石含量越小或者粒径较大(7.5—14 cm、混合)时,G因子的计算值偏大越多。实际情况下堆积体含有结构体会导致侵蚀量增大,模型预测值偏小。当出现重力侵蚀时,微地形因子可直观反映侵蚀量大小,提高土壤侵蚀测算效率,应当作为重要因子纳入模型修订范畴。
王采娥[4](2021)在《三江源区山坡退化高寒草甸和灌丛植被、土壤养分空间格局及土壤侵蚀研究》文中研究指明在全球气候变化,人类干扰作用下,青藏高原三江源区“黑土滩”极度退化草地加剧扩张,并向山坡蔓延,形成“黑土山”退化山坡,导致更严重的水土流失,“黑土山”生态治理更加困难,因此需要对退化山坡进行深入研究,揭示其生态过程和驱动机制。研究高寒山坡地形下退化植被和土壤变化对认识三江源区“黑土山”退化山地形成生态学机制,及提出有效的生态恢复措施有重要参考价值。本研究通过选定小流域范围调查山坡退化情况,并重点选取典型山坡高寒草甸和灌丛为研究对象,基于RUSLE模型,结合复合核素示踪方法,提取青海省达日县窝赛乡植被、坡度和土壤侵蚀等信息,划分草地退化等级、坡度等级和土壤侵蚀强度等级并测定土壤养分含量,同时结合植物群落特征,研究土壤养分、植被和土壤侵蚀模数的空间分布及变化。主要获得以下研究结果:(1)青海省达日县窝赛乡退化山坡下坡位较上坡位退化严重。植被覆盖度上坡位显着大于下坡位(P<0.05);秃斑块覆盖度和石头覆盖度上坡位显着小于下坡位(P<0.05)。植被覆盖度与秃斑块覆盖度之间呈显着的负相关(r=-0.686,P<0.05),与石头覆盖度之间具有极显着的负相关(r=-0.635,P<0.01)。(2)窝赛乡中度退化(MD)草地分布面积最广,占草地总面积的64.6%,约343.7 km2。轻度退化(LD)、重度退化(SD)草地分别占22%和12.65%;未退化(ND)和极重度退化(ED)草地占0.21%和0.34%。区域草地退化指数(GDI)为1.73,接近中等退化等级。西南和东北地区GDI为2.91,退化比较严重;北部、南部地区退化较轻。(3)NMDS表明中度退化草甸、灌丛山坡不同坡位的物种组成差异性大,草甸山坡与灌丛山坡物种组成相似度较高。植物群落多样性随坡长呈单峰分布格局,即随坡长增加,Shannon-wiener指数、Simpson指数、Pielou指数和Margalef指数先增加后减少。灌丛山坡植物群落丰富度显着高于草甸山坡(P<0.05),重度退化草甸山坡植物群落均匀度指数和丰富度指数显着低于其他山坡(P<0.05)。(4)草甸山坡地上生物量随坡长增加先增大后减少,呈单峰曲线(P<0.05)。轻度退化灌丛山坡地上生物量与坡长呈极显着负相关(P<0.01),中度退化灌丛山坡地上生物量与坡长呈单峰曲线(P<0.05)。山底地下生物量显着低于其他坡位(P<0.05)。地下生物量随土壤深度下降逐渐降低,随坡长增加逐渐增大。(5)草甸山坡土壤OM、TN、NH4+-N含量从山顶到山底逐渐减少,TP、NO3--N含量分布均匀。灌丛山坡土壤OM、TN、NH4+-N、TP含量从山顶到山底逐渐减少,NO3--N分布均匀。退化山坡山顶的土壤养分含量显着高于山底(P<0.05)。土壤养分空间分布最优模型有高斯、球状和线性模型,结构比C0/(C0+C)小于75%,具有较强的空间自相关性,随机性变异较少,总的空间异质性程度低。土壤养分空间插值表明其空间分布异质性较大。(6)不同退化程度草甸、灌丛山坡土壤养分含量差异显着(P<0.05)。轻度退化山坡TP含量显着小于其他退化山坡(P<0.05)。灌丛山坡TN、OM、NH4+-N、NO3--N含量显着大于草甸山坡(P<0.05),轻度退化灌丛山坡OM显着大于中度退化灌丛山坡(P<0.05)。重度退化草甸山坡OM显着大于中度退化草甸山坡(P<0.05)。轻度、中度退化草甸山坡TN含量显着大于重度退化山坡(P<0.05)。轻度退化草甸山坡NH4+-N显着小于中度退化、重度退化山坡(P<0.05)。(7)137Cs和210Pbex土壤侵蚀速率具有极显着相关性(P<0.01)。草甸山坡137Cs和210Pbex平均侵蚀模数分别为4165.7 t·km-2·a-1、3056 t·km-2·a-1,为中度侵蚀。灌丛山坡137Cs和210Pbex平均侵蚀模数1809.8 t·km-2·a-1、1743.2 t·km-2·a-1,为轻度侵蚀。研究区137Cs和210Pbex平均侵蚀模数3195.6 t·km-2·a-1、2578.4 t·km-2·a-1。平均侵蚀模数:草甸>灌丛,137Cs侵蚀模数>210Pbex侵蚀模数。受坡型影响,“直-凹”坡型较“凹-直、凹凸”和复合坡型具有更低的侵蚀模数。(8)窝赛乡以微度侵蚀为主,占75.6%,约389.4 km2。侵蚀主要发生在5-25°的山坡,占总侵蚀面积的77%,剧烈侵蚀主要发生在坡度大于25°山坡。中度退化草地面积占草地总面积的64.6%,中度退化草地面积中坡度在8-25°的草地面积占中度退化草地总面积的69%;未退化草地易在坡度>35°区域发生微度侵蚀;不同退化程度草地均发生了微度侵蚀。综上所述,青藏高原三江源区“黑土山”高寒山坡植被、土壤退化严重。地形、坡度、降雨和人类干扰等是造成窝赛乡出现大面积“黑土山”的主要作用因子。生境梯度上,窝赛乡小流域内高寒山坡土壤养分、植物群落和侵蚀强弱等呈异质性分布且具有一定的相关性。灌丛山坡植被和土壤退化程度及侵蚀强度均弱于高寒草甸,得益于灌丛植被拦截降水,减缓径流,抑制水土流失。因此,未来的恢复治理过程中,可考虑提高植被覆盖度,采取灌木地带和封禁等措施,从根本上控制水土流失。
邓龙洲[5](2021)在《侵蚀性风化花岗岩坡地土壤侵蚀及养分流失机理模拟研究》文中研究说明我国南方风化花岗岩山地丘陵分布区是主要的生态脆弱地带之一。浙江省风化花岗岩坡地分布面积广、农业利用率高,在暴雨和陡坡条件下水土养分流失非常严重,很容易发生加速侵蚀现象,对当地生态环境和社会经济的可持续发展产生很大影响。在这些地区开展土壤侵蚀和养分流失机理研究具有非常重要的意义。为了揭示风化花岗岩分布区土壤侵蚀及氮(N)磷(P)养分流失的特征与机理,本文以浙北地区典型的不同侵蚀强度的风化花岗岩坡地为研究对象,选取了3种受降雨侵蚀强度差异明显的坡地,分别对应为完整风化花岗岩坡地垂直剖面土层中的表土层(E1)、红土层(E2)和砂土层(E3)出露的坡地,其受侵蚀强度排序为E1(27)E2(27)E3。采用野外调查采样、原状土搬迁和人工模拟降雨的方法,进行了不同雨强(30,60,90,120和150 mm/h)和坡度(8°,15°和25°)下的组合试验,研究了坡地产流产沙特征及N、P流失的动态变化过程,计算了坡面径流和壤中流水动力学参数,分析了侵蚀泥沙粒径特征和总氮(TN)、总磷(TP)流失形态与路径,系统性探讨了不同侵蚀强度坡地的土壤侵蚀动态变化特征以及不同因素对养分流失强度和路径的影响。主要研究结果如下:(1)降雨径流的水动力学特征与雨强、坡度、侵蚀强度等影响因子密切相关。坡面径流的径流率(Rr-S)随产流时间的延长先增加后稳定,而壤中流的径流率(Rr-I)为“增大-稳定-减小”的单峰曲线。坡面径流产流形式随着产流时间的延长由超渗产流逐渐向饱和产流转变。Rr-S、坡面径流产流总量(QS)都和雨强呈正相关关系而与坡度呈负相关关系。Rr-I、壤中流产流总量(QI)都与坡度呈正相关关系。坡面径流实测流速(V0-S)与雨强呈线性正相关(p<0.05),壤中流实测流速(V0-I)远小于V0-S。V0-I与雨强呈指数函数关系(p<0.05)。E2坡地的Rr-I、QI和V0-I都小于E3。坡面径流的平均径流深度(h)和侵蚀强度、坡度呈负相关而与雨强呈正相关关系,雷诺数(Re)、径流功率(w)都随雨强、坡度的增大而递增,并且呈E1>E2>E3顺序,弗汝德数(Fr)也随雨强的增加而递增。径流剪切力(τ)和雨强的关系几乎与h相同,但τ随坡度的增加而递增。QS和坡面径流平均流速(V-S)、Re以及w都呈极显着线性正相关关系(p(27)0.01)。坡面径流属层流(Re(27)500)、缓流范畴(Fr(27)1),侵蚀强度极大地影响了降雨径流的流速和流态变化。壤中流占比呈E3>E2>E1顺序,尤其E3坡地产流形式以壤中流为主(>75.68%),表明坡地受侵蚀强度越大则越容易产生壤中流。(2)三种不同侵蚀强度风化花岗岩坡地的侵蚀泥沙动态指标及粒度特征差异显着。侵蚀产沙速率(Sr)和径流含沙率(Sc)随产流时间的延长一直波动性递减。产沙总量(SL)随雨强、坡度的增加而增大并且排序为E1>E2>E3,与场降雨平均Sc顺序相反。不同侵蚀强度坡地上的SL与V-S、τ和w都呈良好的线性相关关系。侵蚀泥沙的平均质量粒径(MWD)和细砂粒富集比(Er)都与侵蚀强度呈正相关关系,和雨强呈极显着正相关关系(p(27)0.01)。MWD与不同水动力学参数基本上都呈正相关关系,其中与h、Fr和坡度的相关性最弱,并且三种不同侵蚀强度坡地之间的相关性分析结果差异较大。地表粗糙度对泥沙迁移的实际影响取决于不同运移过程的平衡结果。泥沙大颗粒(0.02-2 mm)通过滚动、跃移方式迁移,小颗粒((27)0.02 mm)则通过悬浮方式成团运输,整体上侵蚀泥沙更易富集细小颗粒。总的侵蚀产沙负荷在产生壤中流的坡地上也相对较大,因此在进行侵蚀预测和建模时应考虑原始坡地侵蚀强度的影响。保护好原坡地的上层土壤(如表土层和红土层)是减缓风化花岗岩坡地土壤进一步被侵蚀的关键。(3)风化花岗岩坡地TN、TP流失的过程特征及流失路径明显不同。坡面径流TN、TP流失浓度随产流时间的延长都先急剧减小后趋于稳定。坡面径流TN、TP流失总量都随雨强的增大而递增,其中TN流失总量与雨强呈指数关系(R2>0.79,p(27)0.05),而TP流失总量在坡度为8°、15°、25°时与雨强分别呈二项式函数(R2>0.98,p(27)0.05)、幂函数(R2>0.98,p(27)0.01)和对数函数(R2>0.87,p(27)0.05)关系。E2壤中流的TN流失浓度和流失总量都大于E3,TP顺序则与之相反。E2、E3壤中流TN流失总量与雨强分别呈二项式函数(R2>0.62)、对数函数(R2>0.94,p(27)0.01)关系,而TP则为二项式函数(R2>0.80)、幂函数(R2>0.92,p(27)0.01)关系。壤中流TN流失浓度高于坡面径流,TP则顺序相反。降雨径流的TN主要以溶解态形态流失,其中最主要的流失形态为NO3--N而NH4+-N为重要补充形式,两者总占比>67.78%。不同坡地降雨径流TP流失形态特征存在较大的差异性,其中E1、E2坡地坡面径流TP流失以DP为主,而E3坡地在小雨强下以DP为主但在中大雨强下以PP流失居多。E2和E3坡地壤中流TP流失以DP为主而PP为重要补充形式。侵蚀泥沙的TN流失浓度和流失总量都呈E1>E2>E3顺序,TP顺序则在不同雨强下交替变化。侵蚀泥沙TN、TP流失总量与雨强分别呈幂函数(R2>0.86,p(27)0.05)、指数函数(R2>0.91,p(27)0.05)关系。总体而言,壤中流是E2、E3坡地TN流失的最主要路径(>50%),而E1坡地TN流失的主要路径为坡面径流。侵蚀泥沙的TP流失总量都高于降雨径流,即泥沙为TP流失的主要路径(>49.26%),这明显不同于TN流失特征,原因在于N、P的吸附-解吸机制不同。TN主要以溶解态形式随降雨径流流失,而TP则主要以颗粒态形式吸附在土壤表面随侵蚀泥沙运移。(4)模型分析结果表明不同影响因子对各路径的N、P流失存在显着促进作用。坡面径流N/P(质量比)随产流时间延长而递减并且呈E1>E2>E3顺序。壤中流的N/P远大于坡面径流,其随产流时间延长波动递增,不同坡度下的大小排序为8°>15°>25°。E2坡地的壤中流N/P大于E3。不同流失路径N/P顺序为壤中流>坡面径流>侵蚀泥沙。根据N/P的数值可知,N在坡面径流、侵蚀泥沙中起养分限制作用,而P在壤中流中起养分限制作用。场降雨TN、TP流失总量与雨强、坡度之间的统计模型拟合效果较好(p(27)0.01),TN、TP流失总量与雨强、坡度都呈正相关关系,表明雨强和坡度增大对养分流失有促进作用。因此,应采取工程和植物保护措施来缓解侵蚀性风化花岗岩坡地日益加剧的土壤侵蚀及养分流失过程。
吴清林,梁虹,熊康宁,李瑞[6](2020)在《喀斯特地区水土漏失监测方法评述》文中提出水土漏失具有隐蔽性、特殊性和复杂性,有效监测水土漏失是水土漏失研究的难点问题。通过对洞穴滴水示踪、137Cs同位素示踪、模拟试验、数学模型等水土漏失监测方法的分析,得出以下结论:1)洞穴滴水示踪技术监测获得的水土漏失量普遍偏大;2)137Cs示踪法在均质土壤条件下可以定量示踪土壤侵蚀,但还不能定量示踪非均质的喀斯特石漠化地区的水土漏失;3)水土漏失模拟试验可以揭示一定的水土漏失机理和规律,试验结论与自然界土壤地下漏失情况有一定偏差,实验结果还难以推广至流域尺度;4)当前已构建的地下漏失数学模型对于地下水土漏失的预测还不够准确,其原因是数学模型中的某个影响因子的获取难度不亚于直接监测水土漏失的困难。鉴于当前水土漏失监测方法的不足,需要从水文地质勘测的方法中寻找合理的水土漏失监测法,建立长期监测的机制,为有效防治和阻控地下水土漏失提供科学依据。
杨建辉[7](2020)在《晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究》文中研究说明晋陕黄土高原水资源缺乏、地貌复杂、生态脆弱,季节性雨洪灾害、水土流失及场地安全问题突出。在城镇化过程中,由于用地紧张导致建设范围由平坦河谷阶地向沟壑谷地及其沟坡上发展蔓延,引发沟壑型场地大开大挖、水土流失加剧、环境生态破坏、地域风貌缺失等系列问题。为解决上述问题,论文基于海绵城市及BMPs、LID等雨洪管理的基本方法与技术,通过对聚落场地水文过程与地表产流机制的分析,借鉴传统地域性雨洪管理实践经验与智慧,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系;提出了雨洪管控的适地性规划策略、场地规划设计方法与模式;在规划实践中实现了城乡一体化的水土保持、雨水利用、生态恢复、场地安全、地域海绵、风貌保持等多维雨洪管控目标。论文的主体内容如下。一是雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法研究,核心内容是从理论与方法上研判雨洪管控的可行思路;二是黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧总结和凝练,一方面总结和继承传统,另一方面与当前的海绵城市技术体系进行对比研究,彰显传统技术措施的地域性优点并发现其不足,改进后融入现代体系;三是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析,包含场地的地貌特征、产流机制、雨洪管控的尺度效应、雨洪管控的影响因子等内容,分析皆围绕地表水文过程这一主线展开;四是晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构,包含技术途径和总体框架以及目标、措施、评价、法规4大体系和规划步骤等内容;五是聚落场地尺度雨洪管控适地性规划方法研究,主要内容包括规划策略与措施的融合改造、场地空间要素布局方法以及适宜场地模式,核心是解决适地性目标、策略与措施以及多学科方法如何在场地层面落地的问题。研究的特色及创新点如下。(1)以雨洪管控目标导向下的类型化场地空间要素布局方法为核心,整合传统与低影响开发技术措施,建构了晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的雨洪管控规划设计理论方法,归纳形成了雨洪管控适宜场地建设模式和适地化策略;(2)引入适宜性评价方法,融合多学科技术体系,构建了黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控的适地性技术途径和规划技术体系;(3)从水观念、雨水利用与管控技术、场地建设模式三个层面总结凝炼了黄土高原传统雨洪管控的经验智慧与建设规律。研究首次将BMPs理念、LID技术方法、传统水土保持规划方法与晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的地域特点相结合,从理念、方法及措施三方面为我国海绵城市规划设计方法提供了地域性的补充和完善及实践上的现实指导,进一步从方法论上回应了当前和未来本地域城乡一体化规划中的相关问题,在一定程度上实现了跨学科、跨领域的规划方法创新。
杨晴雯[8](2020)在《改性有机材料-植物根系固土功能演替过程及坡面生态修复机理研究》文中研究表明我国荒漠化面积占比达国土面积的27%,是全球荒漠化最为严重国家之一,荒漠化问题已严重威胁到人居生态环境安全,地域水源涵养区保护和国家生态文明建设,推进荒漠化治理,强化生态保护和恢复,建设美丽中国成为了国家明确政治部署。固土是荒漠化坡面修复的根本途径,然而现有机械固土法无法实现复绿,无机化学固土法破坏了土壤生态,植物根系固土法高度依赖人工补水,而综合固土法成本高昂,尤其这些方法都极难实现由人工干预到自然修复演替过程;在国家要求“最大限度采用近自然方法和生态化修复技术”背景下,环保可持续固土方法亟待研究。本文以最主要荒漠化坡面类型-沙化坡面为研究对象,以课题组自主研发的改性有机材料为固土材料,选择新疆干旱中度荒漠区开挖路堑边坡、西藏雅鲁藏布江流域中游半干旱重度荒漠区风沙化坡面、黄河上游若尔盖高寒湿润轻-中-重度荒漠区草地沙化坡面3类典型荒漠坡面,基于系列试块试验、盆栽试验、大型样地试验和物理模拟试验,开展改性有机材料—植物根系固土功能演替过程及坡面生态修复机理研究,获得以下成果:(1)基于随改性材料老化相关的加固土性能劣化特性和随植物根系生长的根系土性能强化特性测试,系统获得了改性材料加固土、天然植物根系土以及改性材料-根系加固土的基本性质特征:(i)改性材料和根系均能显着提高土体团聚性、力学强度,降低渗透性;(ii)改性材料-根系土固土特性优于单纯材料加固土或单纯根系土;(iii)改性材料-根系固土效果受根系形状、土体密度、有机质影响,即须根加固效果优于直根、低密度土根系发育密度好于高密度土、有机质促进根系发展。(2)基于干湿循环、冻融循环和紫外照射环境下材料加固土团聚性、力学强度和渗透性能的老化测试,获得了材料加固土性能随改性材料老化持续劣化特征,给出了材料加固土性能指标时效劣变定量数学描述;基于材料-根系土物-化-生性能随根系不断生长发育的强化特征,给出了改性材料根系土性能指标时效强化定量数学描述。由此,首次提出了改性有机材料-植物演替固土的方法,并基于此方法开展了至今已3年的大型样地试验,全面获得了改性材料-植物演替过程土体多学科(物理、化学、力学、水力学、生物、生态)指标现场数据,揭示了改性材料根系土指标的动态时变特性,划分了改性材料起始固土、材料-根系演替过度联合固土、植物根系稳定固土的材料-根系固土功能演替过程。进一步,以加固土体固化度(S)为指标,引入材料老化度(AI)、根系强化度(F)因子,建立了改性材料-植物根系固土功能演替过程定量评价体系。(3)基于所选典型荒漠化区环境背景,在一个水文年时间跨度内考虑风蚀、雨蚀、冻融3类主侵蚀营力的动态影响,设计了包含对照组的6个大型物理模型试验,模拟对应植物“春发—夏长—冬枯”年生过程的根系“发育—成长—休眠”阶段改性材料-根系坡面侵蚀,揭示了根系初生期以改性材料加固为主、根系生长成熟期以改性材料-根系联合加固、根系休眠期以改性材料-根系联合加固的单年坡面抗侵蚀规律。(4)从多层面揭示了改性材料-植物根系固土与坡面生态修复机理:(i)从微观结构层面揭示了改性材料固土的“物理团聚”和“化学黏合”机理,从细观力学层面揭示改性材料固土的依赖小孔隙毛细效应的基质吸力强化机理;(ii)从宏细观力学层面揭示了植物根系固土的力学“加筋”机理和与根系生理吸水相关的基质吸力强化机理;(iii)在此基础上,从微-细-宏观层面系统揭示了改性材料-植物根系固土的坡面抗侵蚀机理;(iv)进一步从物-化-生层面厘清和论证了改性材料-植物根系固土坡面土壤熟化内因,探讨了改性材料-植物根系演替长期过程坡面生态修复机理。基于以上研究成果,对所选研究区内三类典型荒漠化坡面开展因地制宜工程示范应用,多年监测结果显示出坡面生态修复获得良好效果,验证了本文改性有机材料-植物根系演替固土方法在坡面生态修复的有效性和可行性。
周琼[9](2020)在《三江源区山坡退化草地生态恢复技术应用效果及区域适应性评价》文中研究指明全球气候变化、人类过度活动的共同作用下,青藏高原三江源区高寒草地生态系统发生了严重的退化,使三江源区生态系统服务功能严重降低。为了扭转草地退化的态势,我国实施了“三江源生态保护和建设一期和二期工程”以及三江源国家公园建设等项目,其中退化草地的生态恢复是重要任务。近年来,三江源区大面积的草地退化发生在山坡地形,这给生态恢复技术的实施带来了困难。那么如何有效、可持续的在山坡上实施退化草地恢复技术,是当前三江源区生态建设的一个重要难题。因此,开展不同山坡坡度地形,不同退化程度,不同恢复技术效果评估是后续大范围开展山坡生态恢复工程的重要科学依据。论文以具有典型山坡退化草地特征的青海省玛沁县大武镇为研究区,选取轻度、中度和重度退化草地,在山坡退化草地分类分级的理论支撑下,在缓陡坡地进行自然修复、半人工草地补播和人工草地改建的生态恢复技术试验,通过连续两年(2018、2019年)的野外监测和实验室分析,探究山坡退化草地恢复对植被和土壤的影响,同时建立了效益评价指标体系,研究了三江源区山坡退化草地生态不同恢复技术应用效果。同时,利用土壤侵蚀模型(RUSLE)对研究区当前土壤侵蚀强度及分类分级进行研究,分析了山坡退化草地生态恢复模式的区域适应性。主要研究结果如下:第一部分,山坡退化草地恢复对植被、土壤的影响。(1)轻度退化草地(0-7°滩地;7-25°缓坡地;>25°陡坡地),实施自然修复技术后,两年内植被地上生物量、植被覆盖度、物种平均高度、物种丰富度、土壤全氮(0-10cm土层除外)均显着增加(P<0.05),土壤容重显着降低(P<0.05)。除土壤全钾外,坡度对其他植被和土壤指标均有极显着的影响(P<0.01)。坡度增加,土壤容重、速效磷、pH升高;植被地上生物量、植被覆盖度、物种平均高度、物种丰富度、土壤有机碳、全氮、全磷降低(P<0.05)。同时,恢复时间和坡度对植被覆盖度、物种平均高度、土壤容重、全钾、全氮、速效氮、速效磷含量均有极显着的交互作用(P<0.01)。(2)中度退化草地(0-7°滩地;7-25°缓坡地;>25°陡坡地),实施半人工草地补播后,两年内植被地上生物量、植被覆盖度、物种平均高度、物种丰富度、土壤有机碳均显着增加(P<0.05),土壤容重和pH显着降低(P<0.05)。除物种丰富度和土壤全钾外,坡度对其他群落和土壤指标均有极显着的影响(P<0.01)。坡度增加,土壤容重和pH升高;植被地上生物量、覆盖度、物种平均高度、土壤全磷、速效氮、速效磷降低且变化差异显着(P<0.05)。(3)重度退化草地(0-7°滩地;7-25°缓坡地;>25°陡坡地),实施人工草地改建技术后,两年内植被地上生物量、植被覆盖度、物种平均高度、物种丰富度、土壤含水量均显着增加(P<0.05),土壤pH降低。除了物种平均高度、物种丰富度和土壤全钾外,坡度对其他植被和土壤指标均有极显着的影响(P<0.01)。坡度增加,土壤容重升高,植被地上生物量、植被覆盖度和土壤指标均显着降低(P<0.05)。第二部分,不同生态恢复技术应用效果分析。(1)对0-7°的滩地和7-25°的缓坡地实施自然修复、半人工草地补播和人工草地改建的三种恢复技术后,植被地上生物量、植被覆盖度(与恢复第一年相比)、土壤综合质量指数(与未恢复相比)的变化量从高到低依次为人工草地改建技术、半人工草地补播技术和自然修复技术;投入产出比从高到低依次为自然修复技术、人工草地改建技术和半人工草地补播技术(滩地:1.53、1.11、0.97;缓坡地:1.05、0.97、0.75)。(2)对>25°的陡坡地实施自然修复、半人工草地补播和人工草地改建的恢复技术后,植被地上生物量、植被覆盖度(与恢复第一年相比)、土壤综合质量指数(与未恢复相比)的变化量从高到低依次为半人工草地补播技术、人工草地改建技术和自然修复技术;投入产出比从高到低依次为自然修复技术、半人工草地改建技术和人工草地补播技术(0.88、0.64、0.56)。(3)整个生态项目的实施,为周边牧民创收18.25万元(RMB),对生态恢复项目支持度的调查中,82%的周边牧民对项目表示极度认可。第三部分,生态恢复技术区域适应性评价(1)通过RUSLE的综合计算,大武镇土壤侵蚀模数最小值为0,最大值为591.2 t?hm-2?a-1,平均值为106.3 t?hm-2?a-1,其中中部地区土壤侵蚀量较小,北部、南部、西南部地区土壤侵蚀量较大。(2)大武镇土壤侵蚀强度分布与坡度分布变化基本一致。坡度在0-7°、海拔高度在3700-3900m的滩地区域土壤侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,面积占比约为30%。坡度在7-25°、海拔高度在3900-4300m的缓坡地区域土壤侵蚀强度以极强烈和剧烈侵蚀为主,面积占比约为50%。该区域的土壤侵蚀量在整个大武镇区域为最高。坡度在25°以上,海拔高度在4300m以上的陡坡地区域土壤侵蚀强度以剧烈侵蚀为主,面积占比约为9%。(3)大武镇缓坡地和陡坡地区域土壤侵蚀极为严重,滩地区域土壤侵蚀较轻微。根据坡度和土壤侵蚀强度分布图,确定滩地、缓坡地和陡坡地位置及土壤侵蚀强度,根据不同退化程度在缓陡坡地实施自然修复、半人工草地补播和人工草地改建的恢复技术,可以有效指导大武镇下一步的山坡退化草地恢复工作。总结:坡度是影响山坡退化草地生态恢复投入和效果的最重要的因素之一,在不同坡度分级下,滩地的恢复效果最理想。在缓坡退化草地实施的生态恢复技术中,人工草地改建技术的恢复效果最理想,在陡坡退化草地实施的生态恢复技术中,半人工草地补播技术的恢复效果最理想。由坡度和土壤侵蚀强度分布图,确定滩地、缓坡地和陡坡地位置及各自区域的土壤侵蚀强度,可以更有效的指导大武镇的山坡退化草地恢复工作。
罗志东[10](2019)在《水土保持基础空间管理单元划分理论与方法研究》文中进行了进一步梳理水土保持作为与自然地理环境关联紧密的行业领域,开展相关研究与实践应基于一定的空间单元来实现。目前水土保持行业微观管理层面尚无提出统一的基础空间管理单元,相关理论与方法实践研究比较少。本论文通过理论分析与研究,提出了我国水土保持基础空间管理单元的划分方法和关键技术,基于面向对象的高分遥感技术和地理信息系统技术对6个典型实验样区进行了验证。通过理论分析和实例研究表明:(1)“水保斑”定义为是土壤侵蚀及其治理地理环境条件基本一致、位置相对固定、边界明确的基础空间管理单元。(2)水土保持基础空间管理单元基础理论依据主要包括土壤侵蚀学原理、水土保持学原理、自然地理学原理、景观生态学原理、地图学原理等。其表征特性主要有信息综合性、边界明确性、单元稳定性、斑块均质性等;基本原理包括层次区划原理、最优尺度原理、表征模式原理等。(3)基于“水保斑”原理与特性,综合确定土地利用类型、植被类型、流域分水线、沟道线和土壤类型等5类斑块划分指标,分别提出相应的指标提取方法,特别是针对土地利用类型、植被类型提出了高分遥感工程化模式提取方法,针对沟缘线提出了基于优化地貌特征和深度纹理信息的面向对象多尺度分割和决策树分类的自动提取方法。(4)通过对空间叠置法、语义相似度分析法、继承性分割法3种方法的对比研究,语义相似度分析法适用于不同区域“水保斑”的划分;经实践分析全国6个主要水蚀类型样区“水保斑”平均面积在13.52hm2~49.85hm2之间,平均面积为25hm2。(5)针对“水保斑”相对稳定性,探索了面向对象变化检测的更新模式方法,精度评价结果为错提率为50%,漏提率为5.88%,错提率较高,但漏提率较低,人为进行手动删除错提图斑,可有效提高“水保斑”的更新工作效率。(6)提出了基于“水土保持类型区—小流域单元—水保斑”的中国水土保持宏观到微观的空间管理框架体系,以及相关应用模式思路。本文创新点:.系统提出了“水保斑”的基本概念、识别特征、划分指标体系及其提取方法;2.提出了水土保持基础管理单元的动态更新方法,以及工程化应用模式框架。
二、由降雨侵蚀引起的山坡面水土流失的研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、由降雨侵蚀引起的山坡面水土流失的研究进展(论文提纲范文)
(1)黄土丘陵沟壑区淤地坝泥沙连通方式及其对拦沙效益的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 淤地坝拦沙效益研究 |
1.2.2 泥沙连通性研究 |
1.2.3 泥沙连通性对淤地坝拦沙效益的影响 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 淤地坝类型及其数量与空间分布特征 |
1.3.2 淤地坝与下游沟道的泥沙连通方式及程度 |
1.3.3 淤地坝的拦沙淤积特征 |
1.3.4 坝地泥沙淤积的空间变化特征 |
1.3.5 连通方式对流域淤地坝拦沙效益的影响 |
1.4 研究区概况 |
1.4.1 研究区域概况 |
1.4.2 水土流失及淤地坝建设情况 |
1.5 技术路线 |
第二章 淤地坝类型及其数量与空间分布特征 |
2.1 研究方法 |
2.1.1 淤地坝目视解译与校核 |
2.1.2 沟道与集水区分级 |
2.1.3 淤地坝空间分布密度计算 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 淤地坝的解译标志 |
2.2.2 淤地坝解译影响因素 |
2.2.3 淤地坝的类型与数量 |
2.2.4 淤地坝的空间分布特征 |
2.3 讨论 |
2.3.1 淤地坝类型的数量变化 |
2.3.2 极端降雨对淤地坝安全运行的影响 |
2.4 小结 |
第三章 淤地坝与下游沟道的泥沙连通方式及程度 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 淤地坝连通方式调查及分类 |
3.1.2 淤地坝级联等级划分 |
3.1.3 淤地坝与下游沟道的结构连通程度计算 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 淤地坝类型和连通方式关系 |
3.2.2 单坝的连通方式及程度 |
3.2.3 坝系的连通方式及程度 |
3.3 讨论 |
3.3.1 连通方式的类型对拦沙效率的影响 |
3.3.2 连通方式的变化对拦沙效率的影响 |
3.3.3 坝系对淤地坝连通程度的影响 |
3.3.4 坝系连通方式的优化 |
3.4 小结 |
第四章 淤地坝的拦沙淤积特征 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 典型淤地坝的选取 |
4.1.2 泥沙淤积厚度测量 |
4.1.3 坝地面积测量 |
4.1.4 泥沙淤积量计算 |
4.1.5 降雨数据处理 |
4.1.6 淤积层次和次降雨量的对应分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 调查期间的降雨特征 |
4.2.2 坝控流域的下垫面特征 |
4.2.3 淤地坝的拦沙淤积特征 |
4.3 讨论 |
4.3.1 淤地坝泥沙淤积量估算的影响因素 |
4.3.2 降雨对流域侵蚀产沙及淤地坝拦沙作用的影响 |
4.3.3 流域下垫面对侵蚀产沙及淤地坝拦沙作用的影响 |
4.4 小结 |
第五章 坝地泥沙淤积的空间变化特征 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 坝地泥沙淤积厚度变化分析 |
5.1.2 坝地泥沙淤积空间分布类型划分 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 次降雨条件下坝地泥沙淤积厚度空间变化特征 |
5.2.2 坝地泥沙淤积空间分布类型及其对降雨的响应 |
5.3 讨论 |
5.3.1 坝地泥沙淤积空间分布类型的不确定性 |
5.3.2 坝地泥沙淤积空间分布的影响因素 |
5.4 小结 |
第六章 连通方式对流域淤地坝拦沙效益的影响 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 研究区小流域划分 |
6.1.2 淤地坝拦效益计算 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 连通方式对流域淤地坝拦沙效益的影响 |
6.2.2 土地利用组合类型对淤地坝拦沙效益的影响 |
6.2.3 特大暴雨条件下不同连通方式淤地坝拦沙效率 |
6.3 讨论 |
6.3.1 连通方式对淤地坝拦沙效益的影响 |
6.3.2 降雨对淤地坝拦沙效益的影响 |
6.3.3 土地利用类型对淤地坝拦沙效益的影响 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步需要研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 东北黑土区土壤侵蚀研究概述 |
1.2.2 土壤侵蚀模拟与定量研究进展 |
1.2.3 基于高光谱反演的土壤可蚀性因子量化研究进展 |
1.2.4 土地利用变化对土壤侵蚀影响的研究概述 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 理论基础及研究方法 |
2.1 基本概念与理论基础 |
2.1.1 基本概念 |
2.1.2 理论基础 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 星陆双基土壤参数高光谱反演 |
2.2.2 空间格局分析方法 |
2.2.3 碳稳定同位素示踪 |
2.2.4 地理加权回归模型 |
第3章 研究区概况及数据获取 |
3.1 研究区概况 |
3.1.1 地理位置 |
3.1.2 自然概况 |
3.1.3 社会经济概况 |
3.1.4 东北低山丘陵区面临的土壤侵蚀问题 |
3.2 研究数据收集与处理 |
3.2.1 土地利用数据 |
3.2.2 野外土壤样品采集及理化性质测定 |
3.2.3 土壤可见光-近红外高光谱数据 |
3.2.4 哨兵二遥感光谱数据集 |
3.2.5 其他数据的获取 |
第4章 基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子的空间表征 |
4.1 土壤有机碳与土壤可蚀性因子的相关性 |
4.2 基于单日期哨兵二遥感影像数据的土壤有机碳预测模型 |
4.2.1 建模与验证过程 |
4.2.2 预测模型验证结果 |
4.3 基于多时相哨兵二遥感影像复合土壤像素的土壤有机碳反演 |
4.3.1 裸地范围的划定 |
4.3.2 生成空间连续的多时相裸土像元数据集 |
4.3.3 预测模型精度检验结果 |
4.4 基于近地土壤高光谱传感的土壤有机碳预测验证 |
4.4.1 基于实验室高光谱数据的土壤有机碳反演结果 |
4.4.2 对比验证 |
4.5 土壤可蚀性因子空间表征 |
4.6 本章小结 |
第5章 东北低山丘陵区典型县域土壤侵蚀空间格局 |
5.1 土壤侵蚀模型的选取 |
5.2 土壤侵蚀因子的计算 |
5.2.1 降雨侵蚀力因子 |
5.2.2 地形因子 |
5.2.3 植被覆盖与管理因子 |
5.2.4 水土保持措施因子 |
5.3 土壤侵蚀空间格局 |
5.3.1 土壤侵蚀总体现状分析 |
5.3.2 地形/土壤因素对土壤侵蚀的影响分析 |
5.3.3 土壤侵蚀景观格局特征 |
5.3.4 土壤侵蚀空间格局特征 |
5.4 侵蚀热点区典型坡面土壤有机碳空间迁移-再分布机制研究 |
5.4.1 坡面不同位置土壤团聚体粒级分布和土壤质地变化 |
5.4.2 基于碳稳定同位素示踪的SOC稳定性对土壤侵蚀的响应 |
5.4.3 面向土壤侵蚀防治的坡耕地土壤固碳和保护建议 |
5.5 本章小结 |
第6章 土地利用变化的土壤侵蚀空间响应 |
6.1 土地利用变化研究 |
6.1.1 土地利用数量变化特征 |
6.1.2 土地利用转换分析 |
6.1.3 耕地土壤侵蚀对不同土地利用类型变化的响应 |
6.2 基于格网的土地利用强度与耕地景观指数时空分异分析 |
6.2.1 网格单元的划分 |
6.2.2 土地利用强度与耕地利用景观指数时空分异分析 |
6.3 基于GWR模型耕地土壤侵蚀的土地利用因子分析 |
6.3.1 GWR模型解释变量的选择与数据处理 |
6.3.2 GWR模型回归结果分析 |
6.4 东北黑土区坡耕地土壤侵蚀防治措施建议 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(3)工程堆积体土壤侵蚀与微地形演化及其互动影响机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 工程堆积体土壤侵蚀研究现状 |
1.2.2 侵蚀下垫面微地形研究进展 |
1.2.3 微地形与土壤侵蚀特征的关系研究进展 |
1.2.4 工程堆积体土壤侵蚀测算模型研究 |
1.3 研究现状评述 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究内容 |
2.1.1 堆积体土壤侵蚀特征研究 |
2.1.2 堆积体侵蚀过程中微地形时空变异特征研究 |
2.1.3 堆积体土壤侵蚀与微地形演化互动关系研究 |
2.1.4 工程堆积体水土流失测算模型修订建议 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 室内试验设计 |
2.2.2 室内试验设备及材料 |
2.2.3 室内试验步骤 |
2.2.4 野外定位观测试验设计 |
2.2.5 技术路线 |
2.2.6 数据处理 |
第三章 砾石对堆积体土壤侵蚀特征的影响 |
3.1 不同砾石含量下堆积体产流特征 |
3.1.1 初始产流时间 |
3.1.2 产流率随时间变化 |
3.1.3 产流率随降雨场次变化 |
3.2 不同砾石含量下堆积体产沙特征 |
3.2.1 侵蚀率随时间变化 |
3.2.2 侵蚀率随降雨场次变化 |
3.3 不同砾石粒径下堆积体产流特征 |
3.3.1 初始产流时间 |
3.3.2 产流率随降雨场次变化 |
3.4 不同砾石粒径下堆积体产沙特征 |
3.4.1 侵蚀率随时间变化 |
3.4.2 侵蚀量随降雨场次变化 |
3.5 砾石含量和粒径对产流产沙的影响评价 |
3.6 讨论 |
3.7 本章小结 |
第四章 雨强和土壤结构体对堆积体土壤侵蚀特征的影响 |
4.1 不同雨强下堆积体产流与入渗特征 |
4.2 不同雨强下堆积体产沙特征 |
4.3 土壤结构体对堆积体土壤侵蚀的影响 |
4.3.1 产流率随降雨场次变化 |
4.3.2 侵蚀率随降雨场次变化 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 自然降雨下工程堆积体土壤侵蚀特征 |
5.1 年内观测自然降雨信息 |
5.2 不同砾石含量下堆积体产流特征 |
5.3 不同砾石含量下堆积体产沙特征 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 堆积体坡面微地形时空变异特征 |
6.1 不同砾石含量下堆积体微地形因子变化 |
6.2 不同坡位微地形因子变化 |
6.3 不同粒径处理下微地形因子变化 |
6.4 不同雨强处理下地表粗糙度变化 |
6.5 野外堆积体自然降雨下微地形因子变化 |
6.6 堆积体坡面汇流网络特征 |
6.6.1 汇流网络与累积流量阈值设置的关系 |
6.6.2 汇流密度和径流频度 |
6.6.3 径流路径蜿蜒度和梯度 |
6.6.4 汇流网络分形维数 |
6.7 讨论 |
6.8 本章小结 |
第七章 堆积体土壤侵蚀与微地形演化特征的互动影响 |
7.1 不同砾石处理下坡面产流、产沙与微地形因子的关系 |
7.1.1 坡面产流与微地形因子关系 |
7.1.2 坡面产沙与微地形因子的关系 |
7.2 不同雨强下坡面产流、产沙与地形因子的关系 |
7.3 野外堆积体侵蚀量与地表粗糙度关系分析 |
7.4 地表粗糙度与汇流网络特征参数的关系 |
7.5 水动力参数与汇流网络特征参数的关系 |
7.6 讨论 |
7.7 本章小结 |
第八章 工程堆积体土壤流失测算模型修订建议 |
8.1 野外定位实测与模型测算结果对比分析 |
8.2 土石质因子G值的修订建议 |
8.3 微地形因子修订建议 |
第九章 研究结论与展望 |
9.1 研究结论 |
9.2 研究创新点 |
9.3 研究不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)三江源区山坡退化高寒草甸和灌丛植被、土壤养分空间格局及土壤侵蚀研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 山地植物群落分布格局的研究 |
1.2.2 山地土壤养分分布格局的研究 |
1.2.3 土壤侵蚀研究进展 |
1.3 研究意义 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 窝赛乡山坡退化基本普查 |
2.4.2 植物群落调查 |
2.4.3 土壤采样 |
2.5 数据分析和统计方法 |
2.5.1 植被分析方法 |
2.5.2 地统计学分析 |
2.5.3 土壤侵蚀模数的计算 |
2.5.4 数据处理与分析 |
第三章 山坡退化草甸、灌丛植物群落特征 |
3.1 窝赛乡草地退化现状分析 |
3.1.1 窝赛乡植被退化等级划分 |
3.1.2 山坡退化情况调查统计 |
3.2 山坡退化植物群落特征 |
3.2.1 草甸山坡植物群落特征 |
3.2.2 灌丛山坡植物群落特征 |
3.2.3 草甸、灌丛山坡不同坡位物种组成相似性 |
3.3 山坡退化植物群落物种多样性 |
3.3.1 草甸山坡植物群落物种多样性 |
3.3.2 灌丛山坡植物群落物种多样性 |
3.4 山坡退化地上生物量、地下生物量特征 |
3.4.1 草甸山坡地上生物量的分布特征 |
3.4.2 草甸山坡地下生物量的分布特征 |
3.4.3 灌丛山坡地上生物量的分布特征 |
3.4.4 灌丛山坡地下生物量的分布特征 |
3.5 小结 |
第四章 山坡退化放射性核素和土壤养分的空间分布特征 |
4.1 ~(137)Cs、~(210)Pbex的剖面分布特征 |
4.1.1 背景值的确定 |
4.1.2 草甸山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的剖面分布特征 |
4.1.3 灌丛山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的剖面分布特征 |
4.2 不同退化山坡~(137)Cs、~(210)Pbex空间分布特征 |
4.2.1 草甸山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的空间分布特征 |
4.2.2 灌丛山坡~(137)Cs、~(210)Pbex的空间分布特征 |
4.3 土壤养分空间异质性分布特征 |
4.3.1 草甸山坡土壤养分空间异质性分布特征 |
4.3.2 灌丛山坡土壤养分空间异质性分布特征 |
4.4 不同退化山坡土壤理化性质分析 |
4.4.1 不同退化山坡土壤养分分析 |
4.4.2 不同退化山坡土壤pH和容重分析 |
4.4.3 不同退化山坡土壤pH空间异质性分布 |
4.5 小结 |
第五章 基于~(137)Cs、~(210)Pbex核素和RUSLE土壤侵蚀模型研究 |
5.1 基于RUSLE模型的各因子获取 |
5.1.1 降雨侵蚀力R值 |
5.1.2 土壤可蚀性K值 |
5.1.3 坡度坡长LS值 |
5.1.4 植被管理因子C值 |
5.1.5 水土保持因子P值 |
5.2 基于RUSLE模型的土壤侵蚀模数的计算 |
5.2.1 窝赛乡土壤侵蚀模数 |
5.2.2 窝赛乡土壤侵蚀强度分级 |
5.3 土壤侵蚀空间分布格局分析 |
5.3.1 不同坡度下土壤侵蚀空间分布特征 |
5.3.2 不同坡度下草地退化空间分布特征 |
5.3.3 不同退化草地土壤侵蚀空间分布特征 |
5.4 基于~(137)Cs、~(210)Pbex核素的侵蚀模数与RUSLE侵蚀模型分析 |
5.4.1 草甸山坡~(137)Cs、~(210)Pbex核素的土壤侵蚀速率研究 |
5.4.2 灌丛山坡~(137)Cs、~(210)Pbex核素的土壤侵蚀速率研究 |
5.4.3 ~(137)Cs、~(210)Pbex侵蚀结果比较及与RUSLE侵蚀模型对比分析 |
5.5 土壤侵蚀与土壤养分、植被的关系 |
5.5.1 土壤侵蚀与养分元素的关系 |
5.5.2 植被多样性与土壤侵蚀的关系 |
5.6 小结 |
第六章 讨论 |
6.1 山坡退化过程中植物群落变化特征 |
6.2 山坡退化过程中土壤养分变化及空间异质性 |
6.3 山坡退化过程中土壤侵蚀影响因素的分析 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间参与的科研项目 |
附录 |
(5)侵蚀性风化花岗岩坡地土壤侵蚀及养分流失机理模拟研究(论文提纲范文)
本研究资助项目 |
致谢 |
摘要 |
Abstract |
文中缩略 |
1 文献综述 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 坡地土壤侵蚀形式 |
1.2.2 坡地土壤侵蚀的影响因素 |
1.2.3 土壤侵蚀过程携带养分流失 |
1.2.4 坡地土壤侵蚀的研究方法 |
1.2.5 风化花岗岩坡地土壤侵蚀研究概述 |
1.2.6 存在的问题 |
1.3 研究目标和内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 试验设计 |
2.1 研究区概况 |
2.2 土壤理化性质的测定 |
2.3 降雨试验的设计 |
2.4 样品的收集与测定 |
2.5 相关参数的计算 |
2.5.1 水动力学参数 |
2.5.2 泥沙相关系数 |
2.5.3 养分流失量的计算 |
2.6 试验数据分析 |
3 坡面产流动态模拟与机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 坡面径流的初始产流时间 |
3.3.2 坡面径流的径流率 |
3.3.3 坡面径流的产流总量 |
3.3.4 坡面径流的流速变化 |
3.3.5 坡面径流的水动力学特征 |
3.4 本章小结 |
4 壤中流水文动态模拟与机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 壤中流的初始产流时间 |
4.3.2 壤中流的径流率特征 |
4.3.3 壤中流的产流总量 |
4.3.4 壤中流的平均流速特征 |
4.3.5 壤中流对降雨产流的贡献 |
4.4 本章小结 |
5 坡面产沙动态模拟与机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 坡面径流的产沙动态过程 |
5.3.2 坡面径流的含沙率特征 |
5.3.3 侵蚀泥沙颗粒特征分析 |
5.4 本章小结 |
6 径流泥沙携带氮素流失动态过程 |
6.1 引言 |
6.2 研究方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 坡面径流氮素流失特征分析 |
6.3.2 壤中流氮素流失特征分析 |
6.3.3 侵蚀泥沙氮素流失特征分析 |
6.3.4 氮素流失路径比较分析 |
6.4 本章小结 |
7 径流泥沙携带磷素流失动态过程 |
7.1 引言 |
7.2 研究方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 坡面径流磷素流失特征分析 |
7.3.2 壤中流磷素流失特征分析 |
7.3.3 侵蚀泥沙磷素流失特征 |
7.3.4 磷素流失路径比较分析 |
7.4 本章小结 |
8 径流泥沙携带养分流失综合分析 |
8.1 引言 |
8.2 研究方法 |
8.3 结果与讨论 |
8.3.1 坡地养分流失的N/P质量比特征 |
8.3.2 养分流失模型的构建与分析 |
8.4 本章小结 |
9 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.1.1 三种不同侵蚀强度坡地的产流特征 |
9.1.2 三种不同侵蚀强度坡地的侵蚀产沙特征 |
9.1.3 径流泥沙携带TN、TP流失特征 |
9.1.4 径流泥沙携带养分流失综合分析 |
9.2 创新点 |
9.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(6)喀斯特地区水土漏失监测方法评述(论文提纲范文)
0 引言 |
1 水土漏失概念厘定 |
2 水土漏失监测方法评述 |
2.1 洞穴滴水示踪 |
2.2 137Cs示踪 |
2.3 模拟试验法 |
2.4 数学模型法 |
3 结论与讨论 |
3.1 结论 |
3.2 讨论 |
(7)晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 地域现实问题 |
1.1.2 地域问题衍生的学科问题 |
1.1.3 需要解决的关键问题 |
1.1.4 研究范围 |
1.1.5 研究目的 |
1.2 研究综述 |
1.2.1 国内研究 |
1.2.2 国外研究 |
1.2.3 总结评述 |
1.3 核心概念界定 |
1.3.1 黄土高原沟壑型聚落场地及相关概念 |
1.3.2 小流域及相关概念 |
1.3.3 雨洪管控及相关概念 |
1.3.4 适地性及相关概念 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 研究框架 |
2 雨洪管控适地性规划的理论基础与基本方法 |
2.1 雨洪管控的水文学基础理论 |
2.1.1 水循环与水平衡理论 |
2.1.2 流域蒸散发理论 |
2.1.3 土壤下渗理论 |
2.1.4 流域产流与汇流理论 |
2.2 雨洪管控的基本方法与技术体系 |
2.2.1 最佳管理措施(BMPs) |
2.2.2 低影响开发(LID) |
2.2.3 其它西方技术体系 |
2.2.4 海绵城市技术体系 |
2.2.5 黄土高原水土保持技术体系 |
2.2.6 分析总结 |
2.3 适地性规划的理论基础 |
2.3.1 适宜性评价相关理论 |
2.3.2 地域性相关理论 |
2.4 雨洪管控的适地性探索与经验 |
2.4.1 西安沣西新城的海绵城市建设实践 |
2.4.2 重庆山地海绵城市建设实践 |
2.4.3 上海临港新城的海绵城市建设实践 |
2.4.4 历史上的适地性雨洪与内涝管控经验 |
2.5 相关理论方法与实践经验对本研究的启示 |
2.5.1 水文学基础理论对本研究的启示 |
2.5.2 现有方法与技术体系对本研究的启示 |
2.5.3 雨洪管控的适地性探索与经验对本研究的启示 |
2.6 本章小结 |
3 晋陕黄土高原雨洪管控的地域实践与民间智慧 |
3.1 雨洪管控的地域实践 |
3.1.1 小流域雨洪管控与雨水利用实践 |
3.1.2 聚落场地中的雨洪管控与雨水利用实践 |
3.2 雨洪管控的地域传统经验与措施 |
3.2.1 流域尺度下的雨洪管控与雨水利用地域经验 |
3.2.2 场地尺度下雨洪管控与雨水利用的地域经验 |
3.3 雨洪管控的民间智慧与地域方法总结 |
3.3.1 基于地貌类型的系统性策略 |
3.3.2 朴素的空间审美和工程建造原则 |
3.4 传统雨洪管控方法的价值与不足 |
3.4.1 传统经验与技术措施的意义与价值 |
3.4.2 传统经验与技术措施的不足 |
3.4.3 产生原因与解决策略 |
3.5 本章小结 |
4 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪特征与产流机制分析 |
4.1 地貌特征 |
4.1.1 沟壑密度 |
4.1.2 沟壑长度及深度 |
4.1.3 坡度与坡长 |
4.2 雨洪特征 |
4.2.1 雨洪灾害的空间分布 |
4.2.2 雨洪的季节性特征 |
4.2.3 雨洪的过程特征 |
4.3 产流机制 |
4.3.1 雨洪过程与产流机制 |
4.3.2 产流机制的相互转化 |
4.4 尺度效应 |
4.4.1 雨洪管控中的尺度效应 |
4.4.2 黄土高原沟壑型场地雨洪过程的特征尺度 |
4.4.3 黄土高原沟壑型场地雨洪管控适地性规划的尺度选择 |
4.5 雨洪管控的影响因素 |
4.5.1 自然与社会环境 |
4.5.2 地域人居场地雨洪管控及雨水利用方式 |
4.5.3 雨洪管控、雨水资源利用与场地的关系 |
4.5.4 雨洪管控与场地建设中的景观因素 |
4.6 基于产流机制的地域现状问题分析 |
4.6.1 尺度选择问题 |
4.6.2 部门统筹问题 |
4.6.3 技术融合问题 |
4.7 本章小结 |
5 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地适地性雨洪管控体系建构 |
5.1 适地性雨洪管控技术途径 |
5.1.1 基于水土保持与雨水利用思想的传统技术途径 |
5.1.2 基于LID技术的“海绵城市”类技术途径 |
5.1.3 雨洪管控适地性技术途径 |
5.2 总体框架与方法 |
5.2.1 总体技术框架 |
5.2.2 基于适地性评价的核心规划设计步骤 |
5.2.3 雨洪管控的空间规划层级 |
5.2.4 雨洪管控方法的体系构成 |
5.3 雨洪管控的多维目标体系 |
5.3.1 雨洪管控目标 |
5.3.2 水土保持目标 |
5.3.3 场地安全目标 |
5.3.4 雨水资源化目标 |
5.3.5 景观视效目标 |
5.3.6 场地生境目标 |
5.3.7 成本与效益目标 |
5.3.8 年径流总量控制目标分解 |
5.4 雨洪管控的综合措施体系 |
5.4.1 传统雨水利用及水土保持的技术措施体系 |
5.4.2 低影响开发(LID)技术类措施体系 |
5.5 雨洪管控目标与措施的适地性评价体系 |
5.5.1 适地性评价因子的提取与量化 |
5.5.2 雨洪管控目标与措施适地性评价方法建构 |
5.5.3 雨洪管控目标适地性评价 |
5.5.4 雨洪管控措施适地性评价 |
5.6 政策法规与技术规范体系 |
5.6.1 政策法规 |
5.6.2 技术规范 |
5.7 本章小结 |
6 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略与模式 |
6.1 针对场地类型的适地性雨洪管控目标 |
6.1.1 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地的类型 |
6.1.2 生活型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.1.3 生产型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.1.4 生态型聚落场地的适地性雨洪管控目标 |
6.2 基于水文过程的雨洪管控适地性规划策略 |
6.2.1 基于BMPs的黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控规划策略 |
6.2.2 源于地域经验的小流域雨洪管控策略与方法 |
6.2.3 BMPs策略与地域性雨洪管控策略的比较与融合 |
6.3 融合改造后的雨洪管控适地性场地技术措施 |
6.3.1 传统技术措施的分析与评价 |
6.3.1.1 传统技术措施的主要特征 |
6.3.1.2 传统技术措施的局限性 |
6.3.2 低影响开发(LID)技术措施的分析与评价 |
6.3.3 场地雨洪管控技术措施的融合改造 |
6.3.4 分析总结 |
6.4 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局要点 |
6.4.1 雨洪管控目标导向下的场地空间要素类型 |
6.4.2 雨洪管控目标导向下的场地空间要素布局原则 |
6.4.3 生活型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.4 生产型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.5 生态型聚落场地的空间要素选择与布局要点 |
6.4.6 空间要素选择与布局的核心思路 |
6.5 雨洪管控的适宜场地模式 |
6.5.1 场地尺度的适宜建设模式 |
6.5.2 小流域尺度场地的适宜建设模式 |
6.5.3 分析总结 |
6.6 本章小结 |
7 晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划实践 |
7.1 陕北杨家沟红色旅游景区小流域海绵建设专项规划研究 |
7.1.1 杨家沟红色旅游区总体规划目标与景区小流域海绵建设目标 |
7.1.2 杨家沟景区小流域雨洪管控措施评价与选择 |
7.1.3 杨家沟景区小流域年径流总量控制目标分解 |
7.1.4 杨家沟景区小流域雨洪管控措施规划布局 |
7.1.5 案例总结 |
7.2 晋中市百草坡森林植物园海绵系统适地性规划实践 |
7.2.1 现实条件 |
7.2.2 现状问题 |
7.2.3 场地地貌与水文分析 |
7.2.4 适地性评价 |
7.2.5 场地规划设计与方案生成 |
7.2.6 案例总结 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究创新点 |
8.2.1 规划理论方法创新 |
8.2.2 技术体系创新 |
8.2.3 研究方法与结果创新 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 图目录 |
附录B 表目录 |
附录C 附表 |
附录D 附图 |
附录E 博士研究生期间的科研成果 |
致谢 |
(8)改性有机材料-植物根系固土功能演替过程及坡面生态修复机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 荒漠化类型与成因研究现状 |
1.2.2 荒漠化防治技术研究现状 |
1.2.3 高分子材料、植物根系固土修复机理研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 论文研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 论文特色与创新 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试样品区域定性选择与天然土取样 |
2.1.2 改性固土材料研发 |
2.1.3 固土植物遴选 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 改性材料加固土试块试验 |
2.2.2 根系加固土盆栽试验 |
2.2.3 演替固土样地试验 |
2.2.4 演替过程坡面抗侵蚀物理模拟试验 |
第3章 “改性材料-植物根系”土基本性质及影响规律研究 |
3.1 材料加固土基本性质 |
3.1.1 团聚特性 |
3.1.2 渗透特性 |
3.1.3 强度特性 |
3.2 根系土基本性质 |
3.2.1 团聚特性 |
3.2.2 渗透特性 |
3.2.3 强度特性 |
3.3 改性材料-根系土基本性质 |
3.3.1 团聚特性 |
3.3.2 渗透特性 |
3.3.3 强度特性 |
3.4 改性材料-根系土性质的影响规律 |
3.4.1 植物种类的影响 |
3.4.2 土壤性质的影响 |
3.4.3 生物肥料的影响 |
3.5 小结 |
第4章 “改性材料-植物根系”演替固土特性研究 |
4.1 随改性材料老化的固土时效劣化特性 |
4.1.1 干湿循环劣化作用 |
4.1.2 冻融循环劣化作用 |
4.1.3 紫外照射劣化作用 |
4.2 随植物根系发育的固土时效强化特性 |
4.2.1 根系生长发育特征及耐受性 |
4.2.2 基本理化性质强化 |
4.2.3 力学性质强化 |
4.2.4 水力学性质强化 |
4.2.5 土壤“熟化” |
4.2.6 固土指标时效强化定量描述 |
4.3 改性材料-植物根系演替固土方法的提出 |
4.4 改性材料-植物根系演替固土特性分析 |
4.4.1 物理力学性质变化分析 |
4.4.2 水力学性质变化分析 |
4.4.3 土壤生物化学性质变化分析 |
4.5 改性材料-植物根系固土功能演替过程的阶段划分 |
4.6 改性材料-植物根系演替过程定量描述 |
4.6.1 关于时间尺度的换算 |
4.6.2 改性材料时效劣化函数 |
4.6.3 根系时效强化函数 |
4.6.4 改性材料-植物根系演替固土时效函数 |
第5章 “改性材料-植物根系”固土演替过程坡面抗侵蚀性能研究 |
5.1 改性材料固土阶段坡面抗侵蚀性能 |
5.1.1 风蚀产沙特性 |
5.1.2 水蚀产沙产流特性 |
5.2 改性材料-植物根系演替阶段坡面抗侵蚀性能 |
5.2.1 风蚀产沙特性 |
5.2.2 水蚀产沙产流特性 |
5.2.3 冻融产沙特性 |
5.3 坡面抗侵蚀演替规律 |
第6章 基于“改性材料-植物根系”演替的坡面生态修复机理研究 |
6.1 改性材料固土机理 |
6.1.1 微观结构强化机理 |
6.1.2 小孔隙毛细效应 |
6.2 植物根系固土机理 |
6.2.1 力学“加筋” |
6.2.2 以根系生理吸水相关的基质吸力强化 |
6.3 演替过程坡面生态修复机理 |
6.3.1 微-细-宏观抗侵蚀机理 |
6.3.2 基于土壤化学的生态机理 |
6.3.3 演替过程坡面综合修复机理与长期作用 |
第7章 典型荒漠化地区坡面生态修复效果分析 |
7.1 典型荒漠区坡面基本概况 |
7.2 坡面修复设计 |
7.3 坡面生态修复效果分析 |
7.4 讨论 |
结论及展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(9)三江源区山坡退化草地生态恢复技术应用效果及区域适应性评价(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 山地生态学中地形因子研究 |
1.2.2 草地主要恢复措施 |
1.2.3 三江源区黑土滩退化草地分类分级 |
1.2.4 草地生态恢复工程的效益评价 |
1.2.5 土壤侵蚀模型在区域适应性评价中的应用 |
1.3 研究目的及意义 |
第二章 研究区域概况与试验设计 |
2.1 研究区域概况 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 总体设计思路 |
2.2.2 样地选择与设置 |
2.2.3 研究内容与特点 |
第三章 山坡退化草地恢复对植被、土壤的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 山坡地形调查取样方法 |
3.2.2 样品测定方法 |
3.2.3 数据统计分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 恢复时间和坡度对植物群落特征的影响 |
3.3.2 恢复时间和坡度对土壤性质的影响 |
3.3.3 山坡退化草地治理对植被、土壤的影响 |
第四章 生态恢复技术应用效果分析 |
4.1 效益评价指标体系 |
4.1.1 生态效益 |
4.1.2 经济效益 |
4.1.3 社会效益 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 山坡退化草地恢复技术生态效益评价 |
4.2.2 山坡退化草地恢复技术经济效益评价 |
4.2.3 山坡退化草地恢复技术社会效益评价 |
第五章 生态恢复技术区域适应性评价 |
5.1 引言 |
5.2 数据来源 |
5.3 RUSLE方程各因子提取 |
5.3.1 降雨侵蚀力因子R值 |
5.3.2 土壤可蚀性因子K值 |
5.3.3 坡长坡度因子LS值 |
5.3.4 植被覆盖管理因子C值 |
5.3.5 水土保持措施因子P值 |
5.4 土壤侵蚀模数估算 |
5.4.1 大武镇土壤侵蚀模数 |
5.4.2 大武镇土壤侵蚀强度分级 |
5.5 基于土壤侵蚀估算的区域适应性评价 |
第六章 讨论 |
6.1 坡度在草地退化与恢复中对植被、土壤的影响 |
6.2 退化草地恢复年限对植物群落特征、土壤理化性质的影响 |
6.3 生态恢复工程效益分析 |
6.4 生态恢复技术区域适应性评价 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录1 |
附录2 |
(10)水土保持基础空间管理单元划分理论与方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 研究目的意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 基础地理单元研究现状 |
1.3.2 相关行业地理单元应用研究现状 |
1.3.3 水土保持有关空间单元应用研究现状 |
1.3.4 研究现状综合分析 |
2 研究内容与方法 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究技术路线 |
2.4 研究方法 |
2.5 研究区选择与概况 |
2.5.1 东北黑土区样区(盛家屯) |
2.5.2 北方土石山区样区(孙庄子) |
2.5.3 西北黄土高原区样区(贯屯公社) |
2.5.4 西北黄土高原区样区(米家堡) |
2.5.5 南方红壤区样区(王村) |
2.5.6 西南岩溶区样区(落水) |
2.6 研究数据来源 |
2.6.1 遥感影像数据 |
2.6.2 地形地貌数据 |
2.6.3 基础土壤数据 |
3 基础管理单元基础理论研究 |
3.1 理论基础 |
3.1.1 土壤侵蚀学原理 |
3.1.2 水土保持学原理 |
3.1.3 自然地理学原理 |
3.1.4 景观生态学原理 |
3.1.5 地图学原理 |
3.2 概念内涵 |
3.3 表征特性 |
3.4 层次区划 |
3.5 最优尺度 |
3.6 表征模式 |
4 基础管理单元划分指标获取关键技术研究 |
4.1 指标体系构建 |
4.1.1 指标选取原则 |
4.1.2 不同应用需求指标分析 |
4.1.3 斑块综合划分指标确定 |
4.2 土地利用/植被类型指标提取 |
4.2.1 指标范畴定义 |
4.2.2 指标提取方法 |
4.2.3 提取结果分析 |
4.3 流域分水线和沟道线指标提取 |
4.3.1 指标范畴定义 |
4.3.2 指标分析方法 |
4.3.3 提取结果分析 |
4.4 沟缘线指标分析提取 |
4.4.1 指标范畴定义 |
4.4.2 指标分析方法 |
4.4.3 提取结果分析 |
4.5 土壤类型指标分析提取 |
4.5.1 指标范畴定义 |
4.5.2 指标分析方法 |
4.5.3 结果分析 |
5 基础管理单元划分方法研究 |
5.1 斑块单元划分方法及原理 |
5.1.1 基于GIS空间叠置划分方法 |
5.1.2 按照语义相似度分析法划分方法 |
5.1.3 基于继承性分割算法的斑块划分方法 |
5.2 不同方法划分结果及适用性分析 |
5.2.1 不同方法划分结果 |
5.2.2 不同划分方法适宜性分析 |
5.3 不同区域斑块划分结果分析 |
5.3.1 区域斑块单元结果分析 |
5.3.2 斑块合理性评价 |
5.3.3 斑块景观指数分析评价 |
6 基础管理单元更新方法研究 |
6.1 更新内容与指标 |
6.2 更新原理与方法 |
6.2.1 更新分析方法 |
6.2.2 更新技术路线 |
6.3 更新流程与结果 |
6.3.1 更新实践流程 |
6.3.2 更新精度评价 |
6.4 更新频次分析 |
7 基础管理单元应用模式研究 |
7.1 总体应用模式框架 |
7.2 空间管理框架建立模式 |
7.2.1 基本原理内涵 |
7.2.2 构建原则与方法 |
7.2.3 模式体系架构 |
7.3 监测评价应用模式 |
7.3.1 基本模式思路 |
7.3.2 土壤侵蚀评价计算 |
7.3.3 多元时空矩阵分析 |
7.3.4 水沙变化对地表响应分析 |
7.4 综合治理应用模式 |
7.4.1 基本模式思路 |
7.4.2 治理项目规划评价 |
7.4.3 辅助方案设计与监管 |
7.4.4 实施效果评估 |
7.5 预防监督应用模式 |
7.5.1 基本模式思路 |
7.5.2 协同水土保持方案审批管理 |
7.5.3 人为扰动监管与地表扰动动态分析 |
8 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 建议 |
8.3 本文创新点 |
参考文献 |
本人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
四、由降雨侵蚀引起的山坡面水土流失的研究进展(论文参考文献)
- [1]黄土丘陵沟壑区淤地坝泥沙连通方式及其对拦沙效益的影响[D]. 白雷超. 西北农林科技大学, 2021
- [2]东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究[D]. 祝元丽. 吉林大学, 2021(01)
- [3]工程堆积体土壤侵蚀与微地形演化及其互动影响机制研究[D]. 吕佼容. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021(02)
- [4]三江源区山坡退化高寒草甸和灌丛植被、土壤养分空间格局及土壤侵蚀研究[D]. 王采娥. 兰州大学, 2021(09)
- [5]侵蚀性风化花岗岩坡地土壤侵蚀及养分流失机理模拟研究[D]. 邓龙洲. 浙江大学, 2021
- [6]喀斯特地区水土漏失监测方法评述[J]. 吴清林,梁虹,熊康宁,李瑞. 贵州师范大学学报(自然科学版), 2020(03)
- [7]晋陕黄土高原沟壑型聚落场地雨洪管控适地性规划方法研究[D]. 杨建辉. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [8]改性有机材料-植物根系固土功能演替过程及坡面生态修复机理研究[D]. 杨晴雯. 成都理工大学, 2020
- [9]三江源区山坡退化草地生态恢复技术应用效果及区域适应性评价[D]. 周琼. 兰州大学, 2020(01)
- [10]水土保持基础空间管理单元划分理论与方法研究[D]. 罗志东. 北京林业大学, 2019(04)