东北典型黑土区土壤侵蚀与产沙规律研究.pdfVIP

摘要 黑土区的土壤侵蚀问题已经越来越引起人们的普遍关注，并且由水土流失带 来的危害较大，已经严重威胁到了该区农业生产的可持续发展。然而，该区有其 独特的侵蚀产沙环境及特点，不能简单的引用其他地区的理论，而对该区侵蚀产 沙规律研究又比较少，从而导致该区土壤侵蚀研究理论基础的缺乏，严重制约了 水土保持工作科学、有效地进行。 通过对典型黑土区径流小区的观测和小流域地貌的野外实地调查，结合流域 中上游水文站点水沙资料的分析，对典型黑土区不同尺度地貌单元不同时间尺度 的侵蚀、产沙规律进行分析研究，得到以下结论： （1）典型黑土区顺坡耕作长坡面上的产流和产沙是沿程强弱交替变化的， 且其强弱变化的规律性比较强，其主要原因是由于黑土区坡面的坡度比较小，并 且在不同的降水条件下，强弱侵蚀带发生的部位也会发生变化；并且降水特征参 数的不同也会导致坡面上不同部位的侵蚀、产沙发生变化。 （2 ）典型黑土区的微地貌对土壤侵蚀的影响很大，同种地貌类型中的侵蚀 强度相似，黑土层的厚度相差不大，由此可以根据地貌类型来判断现有黑土层的 厚度，结合历史资料判断垦前不同地貌部位的黑土层厚度，从而可以进行黑土区 从坡面到整个流域断面的侵蚀、搬运、沉积量的估算，结果表明，典型黑土区从 小流域到支沟、流域断面，坡面上平均每年流失表土 0.5－0.6cm，沟底年平均 沉积黑土 0.1－0.2cm，年沉积模数随着流域汇水面积的增大而增大。另外，小 流域尺度到支沟尺度的侵蚀、沉积量计算不可以直接进行简单的换算，应进一步 加强小流域土壤侵蚀、沉积规律的研究；而从支沟到流域的推算，则可以选择一 具有代表性的支沟算出不同侵蚀、沉积部位的侵蚀量、沉积量，并同时考虑流域 增加的沉积部位面积，即可估算出流域的侵蚀量、沉积量。 （3 ）约占整个乌裕尔河中上游流域面积 35%的流域上游，年均产流量占中 上游总径流量的 53.5 ％，表明全流域有一半以上的径流量是由流域上游补给的。 但泥沙贡献率只有整个中上游产沙总量的 18.63％，可见，流域的泥沙主要来源 于中游地区；同时发现，流域内不同汇水单元有其各自的产流、产沙规律，引入 单位面积产流贡献率的概念对不同汇水单元进行了比较，探讨了不同单元的年降 -5 水量与年径流量之间的关系，结果表明，关系式Y ＝b ％×A ×10 ×（X- a ）可 以表示典型黑土区不同面积流域的年降水量与年径流量之间的关系，只是不同的 汇水单元有不同的a、b值。 （4 ）典型黑土区流域的水沙关系在年、月、日三个时间尺度上表现出明显 不同的规律，但是三个尺度的累积径流量与累积输沙量之间的关系都比单纯的径 流量和输沙量之间的关系好，说明该区无论是年还是日前后之间的径流和输沙联 系都非常密切，在利用径流量进行输沙量的预测时，不单应该考虑当日或当年的 降水等情况，还要考虑其前期的径流、输沙情况。 i （5）典型黑土区流域的沙量平衡模型主要包括以下几个部分，小流域输沙 量、季节性水道和塘库内沉积量、永久性河道贡献量和河漫滩沉积量以及流域出 口的输沙量，而其中的小流域输沙量以及季节性水道和塘库内沉积量估算是今后 研究的重点。 （6 ）根据典型黑土区的实际情况，认为秸秆直接还田不仅能够使当前农村 剩余的秸秆得到有效地利用，避免了燃烧秸秆带来的环境污染问题，而且使强度 利用后的黑土有机质得到一定程度的补充，改善了土壤环境，是遏止黑土肥力退 化的有效治理措施。此外，农田防护林的建设应该加强，并且注意防护林的合理 布设。 关键字：典型黑土区 小流域 径流小区 沙量平衡计算 流域水沙关系 ii Study on the laws of soil erosion and sediment transportation in black soil region of Northeast China Cui Ming （P