黃河流域的生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展,是我國新時代生態(tài)文明建設的重要內(nèi)容。裸露砒砂巖區(qū)是黃河粗沙集中來源區(qū),研究該區(qū)人工植被對水力侵蝕的調(diào)控機制,對于科學指導植被建設和減輕泥沙入黃有重要現(xiàn)實意義。本文選取裸露砒砂巖區(qū)的鮑家溝小流域為研究區(qū),在坡面尺度上,通過徑流小區(qū)監(jiān)測與野外放水沖刷試驗,明確了裸露砒砂巖區(qū)坡面的侵蝕產(chǎn)沙規(guī)律、微地形變化過程和水動力學特征,分析了降雨和植被對坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙過程的影響;以裸露砒砂巖區(qū)主要的人工植被為研究對象,從降雨截留、土壤水文物理性質(zhì)、土壤抗蝕性和土壤質(zhì)量方面,系統(tǒng)的研究了人工植被的徑流調(diào)控機制,構(gòu)建了裸露砒砂巖區(qū)土壤質(zhì)量評價最小數(shù)據(jù)集;在流域尺度上,基于研究區(qū)土壤、地形和土地利用/植被覆蓋數(shù)據(jù),構(gòu)建了流域地理信息數(shù)據(jù)庫,結(jié)合地統(tǒng)計學的理論和方法,研究了人工植被格局和地形因素對土壤質(zhì)量空間異質(zhì)性的影響。運用景觀生態(tài)學理論和空間分析方法,對小流域植被格局和水力侵蝕空間分異規(guī)律進行了分析,揭示了植被格局與地形因子對小流域水力侵蝕的耦合影響機制。研究得出了以下結(jié)論:（1）研究區(qū)的降雨類型分為長歷時暴雨、長歷時中到大雨、短歷時暴雨,短歷時的小到中雨4類,降雨會顯著改變裸... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２復合坡面示意圖??Ｆｉｇ．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｓｌｏｐｅ??

件，保證坡度（１０°）和沖刷流??量（８０Ｌ／ｈ）相同條件下，設置０％、１５％和３０％的３水平植被蓋度沖刷試驗，植被??蓋度通過拍照二值化處理，利用Ｅｎｖｉ軟件計算。以上試驗均在天然草地坡面上進行，??試驗前需對坡面植被和微地形進行處理，用ＫＭｎ０４染色法測量流速。沖刷時間為??３０ｍｉｎ，沿坡面每隔２０ｃｍ布設觀測斷面一個，產(chǎn)流后每隔３ｍｉｎ收集１次徑流泥沙??樣，并測量１次坡面流速和過水斷面寬度，�。炒螠y量結(jié)果的平均值記錄。??＿＿??⑷坡面微地形觀測?（ｂ）自然坡面沖刷??圖３坡面侵蝕形態(tài)及沖刷試驗??Ｆｉｇ．３?Ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｅｒｏｓｉｏｎ?ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ａｎｄ?ｒｕｎｏｆｆ?ｓｃｏｕｒｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ??計算參數(shù)：包括雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)、徑流水深、阻力系數(shù)、水流剪切力、水流??功率等，計算公式如下??雷諾數(shù)計算公式為：??Ｒｅ?＝?—?（１）??Ｕ??式中，為雷諾數(shù)，Ｖ為水流流速，單位ｍ／ｓ。Ｒ為水力半徑ｍ，?Ｍ為水運動粘??滯系數(shù)，單位ｍ２／ｓ。??弗勞德數(shù)計算公式為：??Ｆｒ＝７Ｔｋ?（２）??式中，Ｆｒ為弗勞德數(shù)，ｈ為徑流水深，單位ｍ，ｇ為重力加速度，單位ｍ２／ｓ??徑流水深計算公式為：??

?內(nèi)蒙古衣業(yè)大學博士學位論文?１７??ｈ?＝?ｉ?（３）??ｄｖ??式中，ｇ為流量，單位ｍ３／ｓ．ｄ為坡面徑流寬，單位ｍ??阻力系數(shù)計算公式為：??／?＝斧?（４）??ｖ２??式中，／為阻力系數(shù)。??水流剪切力計算公式為：??ｔ?＝?ＰＲＪ?（５）??式中，為水流剪切力，’單位Ｐａ；Ｐ為水流容重，一般用１００００Ｎ／ｍ３；Ｊ為能坡??水流功率計算公式為：??ＣＤ?＝?ＴＶ?（６）??為水流功率，單位Ｎ／（ｍ－ｓ）??曼寧粗糙系數(shù)計算公式為：??（７）??Ｖ??式中，／？為徑流深，Ｊ為坡降，ｖ為流速，單位ｍ／ｓ。??２．２．２人工植被對徑流調(diào)控機制研究??２．２．２．１樣地布設??研宄流域面積約為１２．６７ｋｍ２，結(jié)合流域地形圖與森林資源二類調(diào)查成果，采取??網(wǎng)格法與隨機法相結(jié)合的方法，在流域內(nèi)布設典型樣地１５０個，在樣地內(nèi)進行植被??調(diào)查和土壤取樣。??Ｉ￣￣Ｌ＿�。撸撸桑撸桑撸。撸桑撸桑撸�?Ｉ?．?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??（ａ）取樣點分布?（ｂ）流域影像圖??圖４取樣點分布及研究區(qū)影像圖??Ｆｉｇ．４?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅ?ａｎｄ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｗａｔｅｒｓｈｅｄ??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]秦嶺地區(qū)土壤侵蝕時空變化及景觀格局[J]. 郭思琪,韓磊,趙永華,員學鋒,王達,李蘊琪.  生態(tài)學雜志. 2019(07)
[2]露天煤礦排土場復墾區(qū)不同植被類型土壤質(zhì)量評價[J]. 李葉鑫,呂剛,王道涵,謝偉,李朝輝,杜昕鵬,董亮,刁立夫.  生態(tài)環(huán)境學報. 2019(04)
[3]黃土丘陵區(qū)植被類型和降雨對坡面侵蝕產(chǎn)沙的影響[J]. 朱燕琴,趙志斌,齊廣平.  水土保持學報. 2019(02)
[4]流域景觀格局對土壤保持服務的影響[J]. 張金茜,柳冬青,錢彩云,鞏杰,李紅瑛.  中國環(huán)境科學. 2019(03)
[5]坡度對紫紅色砒砂巖擊濺侵蝕的影響[J]. 郭雒敏,李曉麗,王文,張贏,常平.  中國水土保持科學. 2019(01)
[6]黃土丘陵區(qū)小流域典型造林整地工程土壤水分特征曲線模擬[J]. 于洋,衛(wèi)偉,陳利頂,馮天驕,楊磊,陳蝶.  生態(tài)學報. 2018(18)
[7]黑土耕作層土壤pH空間變異及自相關分析[J]. 高鳳杰,鞠鐵男,吳嘯,王鈺尭,李昕哲,樊平,欒天,周軍.  土壤. 2018(03)
[8]砒砂巖侵蝕機理研究與展望[J]. 姚文藝,李長明,張攀,王愿昌.  人民黃河. 2018(06)
[9]黑土農(nóng)田極端侵蝕對土壤質(zhì)量及作物產(chǎn)量的影響[J]. 鄂麗麗,胡偉,谷思玉,陳帥,翟星雨,楊潤城,張興義.  水土保持學報. 2018(02)
[10]沙棘柔性壩對砒砂巖溝道泥沙粒徑分布及有機質(zhì)影響[J]. 王浩,楊方社,李懷恩,劉興譽,馬藝坤,張鴻敏,韓琛.  水土保持學報. 2017(05)

博士論文
[1]黃土高原退耕還林前后流域土壤侵蝕時空變化及驅(qū)動因素研究[D]. 陳浩.西北農(nóng)林科技大學 2019
[2]黃土區(qū)地貌與植被格局的侵蝕動力過程試驗研究[D]. 張霞.西安理工大學 2018
[3]黃河中游皇甫川水沙變化及其對氣候和人類活動的響應[D]. 李二輝.西北農(nóng)林科技大學 2016
[4]黃河中游多沙粗沙區(qū)侵蝕產(chǎn)沙變化特征及影響因子分析[D]. 張含玉.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2016
[5]土壤可蝕性動態(tài)變化機制與土壤可蝕性估算模型[D]. 王彬.西北農(nóng)林科技大學 2013
[6]黃土地區(qū)流域森林植被格局對侵蝕產(chǎn)沙過程的調(diào)控研究[D]. 秦富倉.北京林業(yè)大學 2006



本文編號：3304906