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不同近地表水文条件下矿山弃土对土壤细沟可蚀性的影响—以攀枝花盐边县龙蟒矿山为例 总被引：2，自引：2，他引：0
以攀枝花市盐边县红格龙蟒矿山李家河排土场、未被开采过的矿区灌草地和耕地3种土壤为研究对象,基于土壤水蚀预报模型(WEPP)中的细沟侵蚀模型,采用100,200,300,400,500,600ml/min的流量对灌草地、耕地和矿山排土场土壤分别进行排水、饱和以及渗流状态下的冲刷试验,查明其可蚀性(Kr)的变化。结果表明:(1)径流剪切力与土壤剥蚀率之间存在较显著的指数关系(P0.01);(2)流量与土壤剥蚀率之间存在较为显著的指数关系(P0.01),土壤剥蚀率随流量的增加呈指数形式增加;(3)在排水、饱和及渗流3种水文条件下,灌草地土壤Kr值分别为0.000 2,0.000 5,0.000 9m/s,耕地土壤Kr值分别为0.000 3,0.000 9,0.001 8m/s,排土场土壤Kr值分别为0.002 3,0.066 9,0.094 6m/s。可见,在同一水文条件下,土壤Kr值均表现为排土场耕地灌草地;(4)在同一土地利用类型下,土壤Kr值均表现为渗流状态饱和状态排水状态,这是由于渗流状态下土壤同时受到垂直方向和地表径流的双重作用,导致土壤可蚀性最差,在饱和状态下,土壤抗蚀性也相应地变差,在排水状态下,由于地表径流可以自由下渗,土壤抗蚀性相对较好。综上可见,土壤中垂直水力梯度的变化会显著影响土壤可蚀性,矿山土壤经过人为扰动之后抗蚀性也会呈显著降低趋势,在未来土壤侵蚀研究中亟需进一步开展深入研究。 相似文献
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干热河谷冲沟发育区土壤细沟可蚀性及主要影响因素 总被引：3，自引：2，他引：1
为探明我国干热河谷区不同活跃程度冲沟不同空间部位土壤细沟可蚀性(Kr值)在不同近地表水文条件下的差异,在云南省元谋县选择不同活跃程度的冲沟,采集其不同空间部位(集水区、沟壁、沟床)的土壤样品,利用“V”形细沟模拟冲刷装置进行放水冲刷试验,流量设置为150,300,450,600,750,900 mL/min,分别进行排水、饱和、渗流3种水文状态的模拟试验。结果表明:(1)干热河谷冲沟发育区土壤砂粒含量明显高于粉粒和黏粒,占50%以上,土壤有机质(SOM)和全氮(TN)含量较低;(2)不同活跃程度冲沟土壤机械组成、有机质含量之间均存在显著差异,且随着冲沟稳定性增加,土壤砂粒含量呈逐渐降低趋势,土壤粉粒、黏粒、SOM、TN含量则呈不同程度的增加趋势;(3)在不同近地表水文状态下,土壤Kr值(s/m)均随冲沟稳定性的增加而呈递减趋势,表现为Kr(活跃型)>Kr(半稳定型)>Kr(稳定型),而不同活跃度冲沟土壤临界剪切力τc值之间具有一定差异性,但无明显规律;(4)冲沟不同部位土壤Kr值之间也具有显著的空间异质性,表现Kr(集水区)相似文献
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土壤可蚀性在WEPP模型中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
影响土壤侵蚀过程的关键因素是侵蚀力和土壤可蚀性。土壤可蚀性是定量计算土壤流失的重要指标和土壤侵蚀预报模型中的必要参数。WEPP是由美国农业部开发的新一代水蚀预测模型 ,该模型以土壤可蚀性为必要参数 ,并将其分解为细沟间可蚀性 (Ki)、细沟可蚀性 (Kr)和临界剪切力 (τc)来预报流域径流形成与土壤侵蚀过程 相似文献
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水力梯度影响下WEPP模型估计细沟侵蚀参数的可行性分析 总被引：2，自引：0，他引：2
为分析近地表水文条件影响下WEPP(Water Erosion Prediction Project)模型估计细沟可蚀性和临界剪切力的可行性,该研究选取长江中上游地区典型黄壤为研究对象,采用不同水力梯度值模拟饱和/渗流(水力梯度为0、0.71和1.43 m/m)和排水(水力梯度为?0.71和?1.43 m/m)2种近地表水文条件,并设置3个放水流量(0.55、1.58、2.51 L/min),利用"V"形试验土槽测定不同条件下细沟产流产沙,以WEPP模型估算的土壤可蚀性和临界剪切力为计算值。测定增大流量直到侵蚀开始并出现连续不断的土壤颗粒分离时所对应的流量,将基于此流量计算获得的临界剪切力作为实测值。比较临界剪切力计算值与实测值验证WEPP模型估算的可靠性。结果表明,在饱和/渗流条件下,土壤剥蚀率随着冲刷历时的增加逐渐减小;在排水条件下,放水流量为0.55 L/min的土壤剥蚀率随冲刷历时的增加快速减少并逐步稳定,而随着放水流量增大土壤剥蚀率波动的更为剧烈。5个水力梯度平均细沟可蚀性为2.51×10?2 s/m。饱和/渗流条件下细沟可蚀性为3.07×10?2 s/m,是排水条件的1.78倍。除水力梯度为?1.43 m/m时临界剪切力在WEPP模型中的计算值与实测值相符外,在?0.71~1.43 m/m范围内,临界剪切力的计算值均高估了实测值,平均高估了36.85%。临界剪切力实测值与计算值呈指数函数关系(R2=0.77,P0.01)。该研究可为黄壤的侵蚀防治及WEPP细沟侵蚀模型临界剪切力修正提供理论支持和科学指导。 相似文献
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东北典型黑土区剖面粒径分布特征及其可蚀性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为了更好的了解黑土区土壤剖面粒径分布以及可蚀性因子特征,本研究以东北典型黑土区鹤北流域为研究区,利用沉降法对不同土地利用方式下土层表面至母质的土壤样品进行粒径分布规律研究,并基于粒径及有机碳分布特征,计算了土样的可蚀性K值,最后对土壤可蚀因子K与WEPP模型中土壤的细沟间侵蚀因子(Inter- rill Erodibility)K_i、细沟侵蚀因子(Rill Erodibility)K_r和临界剪切力因子(Critical Shear)Tc进行相关分析。结果表明:(1)不同剖面下土壤粘粒含量逐层变化不大。而粉粒含量呈现出随土层深度增加而含量减少,砂粒呈现出随土层深度增加而含量增大;(2)除人工林外,其余6个剖面土壤可蚀性因子K值均表现出随土层深度增加而含量增大的趋势;(3)对农地剖面土样分析发现,可蚀性因子K值与细沟侵蚀因子K_r呈极显著正相关,与临界剪切力因子Tc呈极显著负相关,而与细沟间侵蚀因子K_i的正相关性略有降低。 相似文献
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饱和状态下黄绵土坡面细沟侵蚀可蚀性和临界剪切应力特征 总被引：1，自引：1，他引：0
土壤可蚀性参数和临界剪切应力是评价土壤易侵蚀程度和抗水流剪切变形能力的重要指标,目前在黄绵土坡面细沟侵蚀过程中,土壤饱和条件下可蚀性参数和临界剪切应力的变化尚不明确。该研究采用室内土槽模拟冲刷试验确定不同坡度（5°、10°、15°、20°）和流量（2、4、8 L/min）下饱和黄绵土坡面的最大细沟剥蚀率,基于数值法、修正数值法和解析法计算土壤可蚀性参数和临界剪切应力。结果表明,3种方法所得最大细沟剥蚀率均随坡度和流量增加而增大,其中修正数值法和解析法计算的最大细沟剥蚀率更接近。土壤可蚀性参数分别是0.485、0.283和0.268 s/m,土壤临界剪切应力分别为1.225、1.244和1.381 N/m2。修正数值法可提高数值法近似计算的精度,使近似计算结果更接近解析法计算获得的理论值。饱和较未饱和黄绵土的土壤可蚀性参数略有减小（16.83%）,而临界剪切应力减小了66.97%,表明土壤饱和对黄绵土土壤可蚀性参数影响很小,但大幅度削弱了土壤临界剪切应力,使得黄绵土坡面饱和后土壤侵蚀更为强烈。此外,饱和黄绵土边坡的临界剪切应力比饱和紫色土坡面大6.38%,而细沟可蚀性参数大2.35倍,表明土壤饱和对2种土壤临界剪切应力影响程度相似,但黄绵土较紫色土对土壤侵蚀的敏感性更高。研究结果可为饱和状态下不同土壤坡面细沟侵蚀模型参数的优化提供参考。 相似文献
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沂河流域土壤可蚀性空间变异研究 总被引：2，自引：0，他引：2
对土壤可蚀性K值进行研究有助于探索和分析沂河流域土壤侵蚀的空间分布特征。利用GIS空间分析和统计功能,探讨了土壤可蚀性K值的空间分布特征及其与土壤类型、土地利用、高程、坡度等影响因子之间的相互关系。结果表明:(1)研究区K值范围在0.031 1～0.193 3之间,均值为0.099 5,以较低可蚀性和中等可蚀性土壤分布最广,上游河谷和下游平原地区土壤可蚀性明显高于沂山、蒙山等高海拔地区;(2)不同土壤类型的可蚀性K值存在差异,粗骨土、石质土、山地草甸土和棕壤的可蚀性值较低,红黏土、水稻土、砂姜黑土、新积土和潮土的可蚀性值较高,易受到侵蚀;(3)土地利用方式对K值有明显的影响作用,不同土地利用方式的可蚀性K值大小依次为:耕地未利用地草地林地;(4)随着海拔高度的上升,土壤可蚀性呈现逐渐降低的趋势;(5)不同坡度区间的K值存在差异,土壤可蚀性随坡度增加整体上呈现减小趋势。 相似文献
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郭志民 《水土保持应用技术》2001,(3):8-9
福建省南安市特殊的地理环境形成的土壤类型和土壤侵蚀特征在我国南亚热带地区具有一定的代表性。对该地区山地赤红壤可蚀性特征进行研究 ,结果表明 :(1)山地赤红壤在不同利用方式下 ,其可蚀性特征不同 ,林地、草地抗蚀性比疏林地强 ,裸地抗蚀性最弱 ;(2 )随着土壤侵蚀的加剧 ,土壤可蚀性因子K值有增加的趋势 ,其抗蚀性随之减弱 ;(3)不同类型的山地赤红壤可蚀性特征差异不明显 ,粗骨性赤红壤其可蚀性表现较强。 相似文献
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陕西省耕地土壤可蚀性因子 总被引：3，自引：0，他引：3
[目的]土壤可蚀性因子是计算土壤侵蚀的一个重要因子,对陕西省耕地土壤可蚀性因子展开研究,可为陕西地区的耕地土壤侵蚀计算及评价提供科学依据。[方法]以陕西省9个地区的耕地土壤实测数据为基础,利用通用土壤流失方程USLE(universal soil loss equation)、修订土壤流失方程RUSLE2(revised universal soil loss equation version 2)、侵蚀生产力影响模型EPIC(erosion productivity impact calculator)中可蚀性因子K值的计算公式以及几何平均粒径公式和几何平均粒径—有机质Dg-OM公式,计算不同耕地土壤质地条件下的土壤可蚀性因子。[结果]RUSLE2的极细砂粒转换公式在陕西黄土丘陵沟壑区平均低约14.53%,在陕南地区平均高约32.91%,使用修正公式后平均误差分别为7.81%和13.14%;对比分析K值的估算值与实测值,子洲县实测K值为0.002 69〔(t·hm2·h)/(hm2·MJ·mm)〕,Dg-OM模拟计算均值为0.0297〔(t·hm2·h)/(hm2·MJ·mm)〕;水蚀预报模型WEPP(water erosion prediction project)中的细沟间可蚀性(Ki)和细沟可蚀性(Kr),与USLE的K值相关系数分别为0.738 6和0.607 4。[结论]极细砂粒转换修正公式的计算误差小于RUSLE2模型;Dg-OM模型适合陕西黄土丘陵沟壑区及长武县、杨凌区和安康市典型耕地土壤;WEPP中Ki和Kr,当土壤砂粒含量小于30%,USLE的K值与WEPP的Ki和Kr值有强相关性。 相似文献
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高黎贡山土壤腐殖质特性与团聚体数量特征研究 总被引：14，自引：0，他引：14
采用野外调查与室内分析结合的方法,研究高黎贡山土壤腐殖质特性与团聚体数量特征,对进一步了解高黎贡山生态系统中土壤特征,降低土壤侵蚀,减少水土流失提供科学依据。结果表明:土壤腐殖质的组成具有明显地带性特征,有机质、腐殖酸含量、胡/富(HA/FA)随海拔高度的降低呈先上升后下降的趋势,A1层胡敏酸(HA)、富里酸(FA)含量分布规律为暗棕壤棕壤棕色针叶林土亚高山草甸土黄棕壤黄壤黄红壤。A2层腐殖酸、FA变化趋势为暗棕壤棕壤棕色针叶林土黄棕壤黄壤亚高山草甸土黄红壤。A1层HA、FA分子复杂程度、化学稳定性比A2层强。1～0.5mm和0.25mm粒径的团聚体含量占绝大多数,约占60%～70%。随着海拔高度的降低,粗粒减少,细粒增多。土壤团聚体服从对数正态分布,其几何平均直径与几何标准差、土壤可蚀性K值之间存在负相关关系,土壤可蚀性K值与几何标准差存在正相关关系,同时土壤也具有一定的分形特性。其中亚高山草甸土几何平均直径(Dg)、平均重量直径(MWD)值最大,几何标准差(δg)、可蚀性K值、分形维数(CFD)值最小,土壤结构稳定性和抗蚀能力相对较强。胡敏酸含量是影响土壤可蚀性的重要因素。 相似文献
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To evaluate soil erodibility under different land uses and to study the applicability of nomograph for estimation of soil erodibility a field experiment was conducted under both natural and simulated rainfall conditions under four land uses viz. barren, cultivated, grassland, and forest in the sub‐mountainous tract of Punjab (India). Measured soil erodibility (K) values varied from 0·33 to 0·67 under natural rainfall conditions and from 0·23 to 0·40 under simulated rainfall conditions. Among different land uses, measured K was in the order of barren > cultivated > grassland > forest soils. The values of the K estimated by nomograph were very low as compared to the observed values. The trends were also in contrast to these observed values of K under simulated and natural rainfall conditions. To modify nomograph equation, different ranges of aggregate sizes were correlated with soil loss. It was observed that water stable aggregates (WSA) <2 mm size had a significant correlation with soil loss under both natural (r = 0·88) and simulated (r = 0·76) rainfall conditions. So the nomograph equation was modified to include the M parameter based on WSA <2 mm size. The value of K estimated from the modified nomograph had a significant correlation with measured values of K under both the natural and simulated rainfall conditions. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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为揭示季节性冻融区土壤侵蚀阻力的变化机制，确定影响土壤侵蚀阻力主控因子，通过室内冻融模拟、水槽冲刷和土壤抗剪试验，对黄绵土(SM粉质壤土)、风沙土(WS砂壤土)和黑土(KS黏壤土)侵蚀阻力影响因素进行研究。结果表明：(1)随着冻融循环次数增加，细沟可蚀性值逐渐升高，而临界剪切力降低。经历10次冻融循环后，SM粉质壤土、WS砂壤土和KS黏壤土的细沟可蚀性分别增加76%,63%,11%,临界剪切力分别减小37%,13%,91%。(2)细沟可蚀性随土壤抗剪强度、黏聚力和内摩擦角增大而减小，临界剪切力则呈相反趋势。与内摩擦角相比，黏聚力更适合用来表征土壤侵蚀阻力。采用黏聚力对SM粉质壤土、WS砂壤土和KS黏壤土的细沟可蚀性进行预测，决定系数(R2)分别为0.42,0.78,0.50,平均为0.57;对临界剪切力的预测效果较差，决定系数(R2)分别为0.16,0.14,0.18,平均仅为0.16。(3)根据皮尔逊相关分析结果，基于土壤的初始含水率、冻融循环次数、力学特性以及土壤参数等分别建立细沟可蚀性(R2=0.85)和临界剪切力... 相似文献
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青海省东部不同土地利用方式下土壤饱和导水率分布及其影响因素 总被引：4，自引：1，他引：3
研究高寒地区土壤饱和导水率分布特征及其影响因素可为评估脆弱生态系统水源涵养能力和构建区域水文模型提供参数。通过测定青海省东部南北样线24个样点(0—30 cm)土壤基本理化性质和饱和导水率(K_s),分析了不同土地利用方式下K_s分布特征及其影响因素。结果表明:K_s均值表现为林地(1.89 cm/h)草地(1.62 cm/h)农地(1.41 10 cm/h),其中农地K_s(0.10～3.92 cm/h)随着土层深度增加逐渐减小,而林地(0.28～7.69 cm/h)和草地K_s(0.10～5.34 cm/h)随土层深度增加表现为先增加后减小。不同利用方式下K_s均与pH、容重、孔隙度、黏粒含量、有机质含量及饱和含水量显著相关(P0.05)。利用多元回归分析获得了农地以总孔隙度、非毛管孔隙度和饱和含水量为输入因子的K_s传递函数,林地以毛管孔隙度和非毛管孔隙度为输入因子的K_s传递函数和草地以容重、非毛管孔隙度和饱和含水量为输入因子的K_s传递函数。研究结果可为其他高寒地区不同土地利用方式下K_s的模拟和预测提供参考。 相似文献
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为探究融雪径流与冻结状态对黑土细沟网络发育的影响,该研究开展了冻结与非冻结处理黑土坡面的融雪径流模拟冲刷试验,利用三维激光扫描技术获取多次定时径流冲刷并直至侵蚀形态稳定的坡面点云,结合数字表面模型差异（digital surface model of difference, DoD）微地形变化监测方法与点云逆向工程,获取细沟网络发育过程的侵蚀面积、侵蚀体积、细沟长度和细沟密度等侵蚀参数。结果表明,冻结因素与温度变化对细沟网络发育过程与程度有重要影响：1）冻结处理的黑土坡面更容易发展出细沟网络,达到坡面侵蚀形态基本稳定后的侵蚀面积、侵蚀体积以及侵蚀细沟长度是非冻结处理黑土坡面的291%、557%和437%。2）冻结处理与非冻结处理沿坡面细沟截面形态变化差异明显。冻结坡面细沟交叉时宽深比RW/D快速减小,下切速度加快,随后宽度与深度呈比例稳定增加;非冻结坡面汇水处的RW/D随冲刷次数增加而增大,侧蚀速度加快,其他截面RW/D随着冲刷次数的增加而减小,下切速度加快。3）采用ArcGIS与点云逆向工程模型联合获取的冻结状态下细沟形态参数与发育过程DoD相对误差范围为-12.70%～4.42%,提取精度在95%以上。该联合方法在冻结土体条件下获取细沟参数具有较高精度,可作为土壤侵蚀参数高精度提取的一种手段。 相似文献
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Costanza Di Stefano Vito Ferro Vincenzo Pampalone 《Land Degradation \u0026amp; Development》2016,27(2):239-247
Many process‐oriented erosion prediction models reproduce rill erosion as affected by site‐specific parameters, as for example, rill erodibility, and thus, their practical application requires the measurement of these parameters or their estimate. The aim of this paper was establishing a method for indirectly measuring field rill erodibility. A simple mathematical approach based on a known soil detachment equation and accounting for the rill erosion dynamic process is applied. Field measurements carried out for seven natural rainfall events occurring at the plots of the Sparacia experimental station, southern Italy, are used for indirectly measuring the rill erodibility of the investigated soil. This method needs only the knowledge of the geometric characteristics of the rills at the end of the erosion event and the event duration. The method was also tested by using the Water Erosion Prediction Project database, and this analysis showed that a reliable value of rill erodibility can be obtained by the proposed Equation 18 . The proposed method has the following advantages: (i) to be applicable at field scale, being more realistic than the laboratory scale because the soil structure is not destroyed, and (ii) to avoid the disadvantages of field experiments such as the cumbersome experimental set‐up and the large volume of water inflow needed. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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本文在自然降雨条件下用全裸地小区田间实测了我国亚热带七种有代表性的不同类型土壤可蚀性Ｋ值。结果表明这七种不同类型土壤间的Ｋ值差别很大，其中紫色和红砂岩发育的耕种普通红壤的Ｋ值最大，分别达到０．４４４和０．４３８，最小的是第四纪红色粘土发育的红色土，其值只人０．１０４，还不到紫色土Ｋ值的１／４。我们变用国际上十分流行的诺谟图方法估算了这七种不同类型土壤的可蚀性Ｋ值，其中有二类土壤用这种方法所估算的Ｋ 相似文献