圍繞植被變化與土壤侵蝕的關系,已有海量研究成果,但提出的植被蓋度～土壤侵蝕量響應規(guī)律多是基于坡面小區(qū)上的觀測成果,反映的是植被變化在"本地"的水沙響應,不能反映植被變化對小區(qū)下游的坡面、溝谷和河道的"異地"效應。在近20年黃河來沙銳減的背景下,如何在較大的流域尺度上,評價林草植被變化對流域產(chǎn)沙量的影響,已經(jīng)成為亟待解決的重大科學問題。本文在對黃土丘陵區(qū)地貌和產(chǎn)沙特點分析的基礎上,引入了易侵蝕區(qū)、林草有效覆蓋率(V_e)和產(chǎn)沙指數(shù)(S_i)等新概念,利用黃土丘陵區(qū)流域?qū)崪y的林草、降雨和水沙數(shù)據(jù),分析了林草植被變化與流域產(chǎn)沙能力之間的響應規(guī)律及其機制,提出了可基本遏制流域產(chǎn)沙的林草閾值。研究結(jié)果表明,流域的產(chǎn)沙指數(shù)均隨林草有效覆蓋率V_e的增大而減小,二者呈指數(shù)關系;當V_e≤40%～45%時,產(chǎn)沙指數(shù)隨V_e增大而迅速降低,不過在V_e<20%時改善植被的減沙作用不太穩(wěn)定;V_e>40%～45%后,改善植被導致的產(chǎn)沙指數(shù)遞減速率越來越小。...

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

圖1研究區(qū)位置與地形概況

黃土高原地貌復雜多樣，包括黃土丘陵溝壑區(qū)（簡稱黃丘區(qū)）、黃土高塬溝壑區(qū)（簡稱黃土塬區(qū)）、黃土階地區(qū)、黃土丘陵林區(qū)和風沙區(qū)等9個類型區(qū)；因地形、地貌和海拔等差異，黃丘區(qū)又被細分成5個副區(qū)（以下簡稱丘*區(qū)）[12]。黃丘區(qū)水土流失最嚴重，黃土塬區(qū)次之，其地理位置見圖1；兩區(qū)的地表物質(zhì)....

圖3基于現(xiàn)狀下墊面的丘1～3區(qū)林草有效覆蓋率～產(chǎn)沙指數(shù)關系

在分析了地形和植被格局對林草有效覆蓋率—產(chǎn)沙指數(shù)關系影響的基礎上，嚴格遵照“梯田覆蓋率小于3%”的原則，進一步細分不同的暴雨占比情景，分別選用了121對、111對、77對和69對數(shù)據(jù)，重新點繪了不同雨強情況下的林草—產(chǎn)沙關系線，結(jié)果見圖4。圖4中的林草有效覆蓋率Ve范圍為5.7%....

圖9植被蓋度變化對地表阻力的影響[26]

由此可見，林草植被改善是通過對流域產(chǎn)洪量和含沙量的共同減少、以及坡面阻力的增大，實現(xiàn)對流域產(chǎn)沙量的削減。削減洪水和增大阻力均將導致黃丘區(qū)水蝕動力降低，而含沙量降低則是地表物質(zhì)補給困難的直接反應。圖8植被變化對洪水含沙量的影響

圖10流域面積變化對林草有效覆蓋率～產(chǎn)沙指數(shù)關系的影響

在圖4中，樣本流域的面積變幅為500～5000km2，故需論證空間尺度變化對林草—產(chǎn)沙關系的影響。為此，在暴雨占比為0.075和0.15的數(shù)據(jù)中，選擇流域面積相差較大的兩組數(shù)據(jù)重新繪圖，結(jié)果表明（圖10），流域面積大小對林草有效覆蓋率—產(chǎn)沙指數(shù)關系的影響并不明顯，這是因為“產(chǎn)沙....

本文編號：3951979