水土保持学报
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水土保持学报范文第1篇
关键词：边坡生态修复；水土保持；层次分析法；综合评价
中图分类号：S157.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）16-4335-05
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.066
近些年，随着生态道路、绿色矿山等理念的倡导，针对矿山、水电站、公路、铁路、采石场等各类建设项目施工过程中的大量坡面治理不再只是依靠单纯的土木工程，而是要更注重生态理念，因此，边坡生态修复成为当下一个热门的研究领域[1]。针对这一状况，国内外学者开发研制了一系列的边坡生态修复技术，如植被混凝土生态修复技术（CBS）、框格梁植草技术、厚层基材植被修复技术（TBS）、客土喷播技术及植生袋技术等。调查表明，这些技术都有一定的水土保持效果，但这些技术目前也存在着一些较难避免的问题。
为了能够科学地评判不同边坡生态修复工程的水土保持效果，对水土流失防治动态进行监测预报，为水土流失的治理部署和决策提供依据，就必须对水土保持效果进行评价[2]。柳小强等[3]以金安桥水电站为例，用层次分析法和综合指数法对金安桥水电站工程水土流失防治效果进行了评价；余海龙等[4]以土壤-植被系统质量和景观质量为构建主体，建立了高速公路边坡生态护坡工程效果评价指标体系；张艳等[5]对不同护坡类型的植被恢复过程中植被与土壤特征进行了评价。然而，至今水土保持效果评价仍然停留在理论探讨阶段，具体措施的效果评价涉及较少[6]。总的来说，有关开发建设项目水土流失防治效果的评价研究相对较少，评价指标也缺乏统一性[3]。
本研究通过对向家坝水电站四个不同生态修复边坡进行水土保持效果综合评价，为边坡生态修复方法的选择提供了科学依据，也为边坡水土流失后续治理提供了参考，同时为其他生态修复边坡的水土保持效果评价提供了可行的思路与方法。
1 边坡样地概况
向家坝水电站坝址位于金沙江干流下游的向家坝峡谷出口处。水电站坝址以上流域面积为45.88万km2，最大年降雨量在1 168.5 mm，年最小降雨量为852.4 mm。库区土壤土层普遍较薄，一般厚度在30 cm内；土壤质地粗糙，存在大面积的石渣子或石骨子土；土壤的有机质含量普遍偏低。项目区水土流失较为严重，项目区6个县水土流失面积共计4 660.49 km2，是长江上游水土流失重点防治区。
对于向家坝水电站边坡的水土流失治理，根据专家的建议主要采用了厚层基材喷播技术（TBS）、植被混凝土生态修复技术（CBS）、客土喷播生态修复技术、框格梁植草护坡技术等，本次评价研究的边坡样地基本情况见表1。
2 建立评价指标体系
2.1 评价指标选择的原则
研究表明在不同流域与不同尺度下，水土流失的产生过程及影响机理并不相同，水土保持所采取的措施也不一样，这很大程度限制了水土流失的过程分析和空间尺度外推[7]。所以评价指标的选择应该因地制宜，需要突出各自的重点与特点。
生态修复边坡水土保持效果评价指标的选择上除了遵循科学性、客观性、系统性、有效性[8-11]的普遍原则外，还需遵循以下两个原则：
1）主要效果原则。此次研究只重在评价边坡生态修复工程的水土保持效果。但所采取的水土保持措施反映出来的效果都不是单一的，大多都是相互关联的。所以就只需根据影响边坡的重要因素选择出可以较全面体现水土保持效果的主要指标。
2）可量化原则。当前水土保持效果评价总的形势是以定性为主，定量的科学评价还比较缺乏[6]。为此，只有对所选的主要效果定量处理，得出的评价结果会更有科学性与实用性。
2.2 具体指标
对于评价指标体系的确定，根据上述的评价指标选取的原则构建了由水土流失量、土壤-根系质量和植被生长效果三大类组成的水土保持效果评价指标体系。具体指标、选取意义及测量方法见表2。
2.3 评价指标体系
根据以上所选择的指标，建立由目标层、准则层和指标层构成的评价指标体系（图1）。
3 评价方法
本次评价采用层次分析法（The analytic hierarchy process，AHP）。层次分析法[12，13]是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初在研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法提出的一种层次权重决策分析方法。该方法是将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。AHP方法不仅原理简单，而且具有扎实的理论基础，是定量与定性方法相结合的优秀的决策方法，此方法对于那些难以完全用定量方法进行分析的复杂问题特别适用。
3.1 确定指标权重
在已经建立的评价指标体系中，从层次结构模型的标准层开始，对于从属于（或影响）上一层每个因素的同一层各个因素，用“成对比较法”和1-9比较度构造成对比较阵[14]，直到最下层。根据专家评分的统计结果构造出判断矩阵，层次分析法评价计算中的权重确定采用yaahp 6.0版本软件，通过对判断矩阵的一致性进行检验[15]，得到的计算结果见表3。
由表3可以看出，生态修复边坡水土保持效果评价指标体系中权重较大的是坡面植被覆盖度和坡面侵蚀模数，分别为0.370 0和0.259 0，土壤根系干重增加率和土壤容重的权重较小。
4 计算综合评价值
4.1 评价对象原始数据值
通过现场实地调查及室内试验得到以下数据（表4）。
4.2 数据无量纲化处理
由于本评价体系所选用的指标涉及方面、取值和单位不尽相同。为了能够比较各指标要素和计算指标的综合指数，需要进行数据的无量纲化处理。
数据无量纲化的过程实际上就是分级打分的过程，在划出某一指标要素的给分范围后，根据统计数据给指标分级，采用极差标准型法和等级法对所得数据进行无量纲化。标准型无量纲化的公式为[16]：
Ri= 0 xi≤bixi-bi/ai-bi bi
Ri= 0 xi≥aiai-xi/ai-bi bi
Ri=x-ai/a-bi bi≤xi
式中，ai和bi分别为第i个指标的上、下限，Ri为基础数据无量纲化之后的结果，取值范围为0～1，它表示该指标值距理想状态值的接近程度。
对于发展型指标（如边坡植被覆盖度、土壤―根系复合体抗剪强度、土壤根系干重增加率、稳定渗透率、物种多样性），当基础数据值xi越大，对生态修复边坡的水土保持效果越具有促进作用，此时的Ri按式（1）计算。对于制约型指标（如坡面最大冲刷深度、坡面侵蚀模数、土壤容重），当基础数据数值xi越大时，对生态修复边坡的水土保持效果越具有阻碍作用，此时的Ri 按式（2）计算。对于发展型与制约型同时存在的指标，当基础数据数值xi在某个值时，所起作用最为积极有效，此时的Ri按式（3）计算（本次所选指标中没有此类指标）。
各评价指标的上下限值见表5（各指标上下限值均来源于所有边坡同指标的最大和最小值，土壤容重指标取值参照专业规范，坡面植被覆盖度根据实际情况）。
4.3 综合计算
各指标的实际值经过数据无量纲化处理后，得到无量纲化数值Ri，以及通过AHP评判距阵法得到各指标的权重Pi后，两值相乘就得到各指标的综合值。即生态修复边坡水土保持效果评价综合指数计算模型为[17]：
SQR=Ri×Pi （i=1，2，…，n）
式中，SQR为评价对象的综合评价值，n为评价指标个数。
根据以上所得的数据，代入上式计算得到每个样地的综合评价值（表6）。
5 结论与讨论
由表6的数据可以看出，四种边坡生态修复工程中水土保持效果综合评价值排序依次为：CBS>TBS>框格梁植草>草种撒播，植被混凝土生态防护边坡的水土保持效果综合评价值最高。实地调查发现厚层基材喷播样地生物群落垂直结构不完善、水平结构失稳；框格梁植草坡面植被群落物种数少；草种撒播边坡只有少量草本植物，致使水土流失严重；植被混凝土生态修复样地生物群落层次复杂，结构完善，坡面基质力学强度较高，水土保持效果较优（图2）。
可见运用建立的生态修复边坡水土保持效果评价指标体系对4块样地进行综合分析，评价结果基本符合边坡样地实际情况，以上研究结果表明所选择的评价指标和所构建的指标体系对生态修复边坡水土保持效果的评价具有较好的实用价值，为以后边坡水土保持效果的定量分析提供了可参考的方法，也可为生态修复边坡后期的监测与调控提供科学的支持。由于边坡生态修复涉及多学科的理论，随着对边坡生态修复研究的不断深入以及认识更加全面，评价指标和评价体系还需要不断地加以修正和完善，使各指标的计算结果更加精确。
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水土保持学报范文第2篇
1.西部地区水利科技期刊数量分布
我国现有水利科技期刊共94种，分属5大类涵盖13个水利学科，主办单位所在地分布在25个省、区、市。我国西部12省共有公开出版的水利科技期刊17种，占全国水利科技期刊总量的18%左右。其中，内蒙古1种，陕西8种，甘肃1种，四川3种，云南1种，贵州1种，广西2种。尚有重庆、新疆、宁夏、、青海没有公开出版的水利科技期刊。从创刊时间来看《，陕西水利》创刊时间最长，其余期刊大多创办于20世纪80年代。从出版周期看，季刊4种，双月刊12种，月刊1种。
2.西部地区水利科技期刊涵盖学科和主办单位分布
西部地区水利科技期刊涵盖学科有水土保持、水力发电、水利建设与管理、水利技术、节水灌溉、防汛抗旱、水文、水利经济、农田水利等方面，主办单位主要分为全国或省、自治区、直辖市级科研院所、高等院校、学会、行政主管部门等几种类型。
3.西部地区水利科技期刊学术水平
分布在陕西省的由中国科学院、水利部水土保持研究所共同主办的《水土保持学报》、《水土保持通报》、《水土保持研究》三本刊物特色鲜明，学术影响力大，为《中国科学引文数据库》来源期刊、《中文核心期刊要目总览》遴选期刊，在全国水土保持领域处于领先水平。而其他省市级学会主办的期刊或高等院校主办的期刊影响因子相对较低，目前均未进入中文核心期刊行列。
二、特点及存在的问题
1.陕西省水利科技期刊发展状况
处于西部地区领先水平。陕西省所属辖区的水利科技期刊不仅在数量上占绝对优势，占西部地区总量的近50%，学术影响力也相对较高。中国科学院、水利部水土保持研究所主办的《水土保持学报》、《水土保持通报》、《水土保持研究》三大水土保持类期刊，成为西部地区典型的较高学术水平期刊代表。其中，《水土保持研究》还开创了大陆和台湾合办期刊的先例。西北农林科技大学主办的《水资源与水工程学报》、《水利与建筑工程学报》得益于雄厚的科技人力资源优势，影响因子高于西部地区水利科技期刊平均值。
2.科研院所、高等院校主办的期刊学术影响力高于地方行政主管部门主办的期刊
众多国家级或地方级水利工程类科研院所、高等院校，促进了陕西省水利科技期刊的全面发展。除中国科学院、水利部水土保持研究所主办的三大水土保持类期刊外，陕西省水工程勘察研究院主办的《地下水》，是我国地下水专业唯一的国内外公开发行的专业性期刊。国家电力公司西北勘测设计研究院主办的《西北水电》，代表着西北地区水电行业科技进步水平。位于四川的由中国水电顾问集团成都勘测设计研究院主办的《水电站设计》，主要刊登我国大中型水电工程的设计、科研、监理等方面的论文和实践经验，涉及水电站设计的各个专业。位于广西的由广西电力工业勘察设计研究院主办的《红水河》，利用西南边陲红水河10个梯级水电站开发的地缘优势，突出岩溶地区水电开发特色。由此可以看出，这些代表性期刊都有着明确的期刊定位、特色鲜明。但同时，我们也看到，部分期刊存在着栏目雷同、特色欠缺等不足。
3.水利期刊总体数量偏少，地域分布不均
从统计数据分析可以看出，西部地区公开出版的水利科技期刊总量偏少，地域分布不均，整体学术影响力不高，稿源不足，与地域特色贴得不够紧密。西部地区水利科技期刊大多创刊于20世纪90年代之前，20多年来，一直没有新创刊的期刊。1978年创刊的《重庆水利》、1989年创刊的《新疆水利》虽然有着悠久的办刊历史，但仍然是内刊出版状态。
三、推进西部水利科技期刊发展
如何开阔思路，推进西部地区水利科技期刊全面发展？
1.高度重视，调整布局
西部水利事业大发展急需水利科技期刊配合。目前，西部地区水利科技期刊中内刊还占一定比例，如西部地区唯一的直辖市重庆至今无水利科技期刊，西部地区有一些典型的水利行业高职院校，如重庆水利电力职业技术学院、广西电力职业技术学院、四川水利电力职业技术学院等主办的具有水利行业特色的期刊也为内刊。笔者建议期刊主办单位提高刊物学术质量并加快申办公开期刊，稿源丰富的公开出版期刊应缩短刊期，加快信息和知识传播速度。
2.立足地方水利特色，明确定位，办出精品
不同的流域和地区都有各自不同的区域特点，水利工程的多少、江河湖海所占的比例、地域的水资源状况等相互差异较大，这也决定了地方性水利期刊内容的差异性。西部地区水土资源极不均衡，西北地区水少土多，西南地区水多土少，水利科技期刊必须根据地区水利建设特点和需求做好选题策划，把握近年来经济社会发展的主旋律和水利建设特点，立足地方，创办特色栏目，独辟蹊径，拓展视野，全力服务当地水利建设。《四川水利》的“巴蜀河川”栏目，就是立足地方设置的特色栏目。加强水文化建设是推动水利又快又好发展的有力支撑，2012年水利部印发了《水文化建设规划纲要（2011～2020），要求全面推进水文化建设与研究，水利科技期刊应该适应水利发展需要，科学调整栏目设置。从西北地区来看，流经甘肃、宁夏、陕西三省区的渭水，陕西的汉水，四川的都江堰，重庆的嘉陵江、长江两江流域，都有着鲜明的流域文化特色，地方行政主管部门主办的水利科技期刊，可以设置相关水文化研究专栏，向水利行业知名专家、学者约稿，丰富期刊内容，推动水利科技发展。
3.加强东西部交流，提升集团化和专业化办刊水平
水土保持学报范文第3篇
关键词 土壤抗冲性；评价指标；评价体系；研究方法；影响因素
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0230-03
A Review of Research Methods and Influencing Factors of Soil Anti-scourbility
HOU Chun-mei 1 LI Ling 1 WEN Chang-tao 2
（1 College of Environment Science and Engineering，Southwest Forestry University，Kunming Yunnan 650224； 2 Hongta District Soil and Water Conservation Station in Yuxi City）
Abstract The soil anti-scourbility is one of the most representative indexes to show the process and discipline of regional water and soil erosion，and there are a lot of reports about anti-scourbility. Based on previous research achievements，soil anti-scourbility research progress was introduced from the aspects of soil anti-scourbility index，research methods，influencing factors，etc. Meanwhile，the soil anti-scourbility research in the future was prospected to achieve the unified evaluation index. In addition，the research of each factor on soil anti-scourbility should be strengthened，and the models between soil anti-scourbility and influencing factors could be established to provide more convenience and accurate assistance for conservation work of soil and water.
Key words soil anti-scourbility；evaluation index；evaluation system；research method；influencing factor
我是世界上水土流失最严重的国家之一，分布范围广泛，面积较大，根据我国第二次遥感调查，我国水土流失面积达37%[1]。因此，防治水土流失是迫在眉睫的任务。土壤侵蚀研究的重要内容之一就是土壤抗侵蚀能力[2]，通过研究土壤的抗冲性可以较好地反映区域水土流失过程和规律[3-5]。
土壤抗冲性研究为揭示降雨引起的侵蚀过程及机制方面的研究奠定了基础，评价土壤抗冲抗蚀性直接为农业服务[4]。土壤抗冲性概念是由我国学者提出，研究始于20世纪50年代，到80年代比较活跃。20世纪60年代，朱显谟先生在研究黄土高原森林植被因素对土壤侵蚀的影响时，明确地把土壤抵抗径流侵蚀的作用区分为抗蚀性与抗冲性，提出了土壤“抗冲性”的概念[6]。国外对土壤抗侵蚀性能研究主要指土壤可蚀性。因此，对土壤抗冲性的研究主要还是来源于国内[7]。20世纪70年代末著名土壤侵蚀研究者埃利森、威斯奇迈尔、Gussak等人也相继提出，根据降雨侵蚀过程的成因是雨点打击和径流冲刷的不同过程，将土壤抗侵蚀能力分为2种，即抗溅蚀能力和抗冲刷能力[8-10]。对于不同植被、防治水土流失措施等进行研究，探讨其对土壤抗冲性的影响，可以为土壤侵蚀的预测和相关规划提供参考[4]。在以后土壤抗冲性研究中如何确定统一的模型或找到通用方法将是研究的重要内容，使未来预测和防治水土流失更方便。
1 土壤抗冲性指标的确定
由目前已有的研究可知，抗冲性的表征方式多种多样，不同研究方法表征方式也不同。大多数学者以抗冲系数或抗冲指数来表征抗冲性的大小[11-12]，其中常用的是以冲走1 g土所需的时间来表示；另一种常用的为冲走1 g干土所需的水量和时间的乘积来表示。这2种抗冲性能评价指标运用较广泛，主要与冲走的土重和时间关系密切。另外，也有学者以单位径流所产生的土壤侵蚀量作为评价土壤抗冲性的指标，其反映了降雨强度的作用[13]。根据苏成西等[2]的研究，采用抗冲模数作为衡量抗冲性大小的指标，公式如下：
q=m/（S・Q・t）
其中，m为水冲走的土粒质量，S为原状土体表面积，Q为冲刷水量，t为冲刷时间。
舒乔生和谢立亚研究沙棘林退化对林木根系和土壤抗冲性的影响时，用了2种指标来评价土壤抗冲性：一种用针式抗冲仪测定，以每10个水蚀穴深和宽乘积均值的倒数作为所测土层的抗冲指数；另一种用抗冲槽测定，以冲刷单位质量的土所需时间作为度量指标[14]。针式抗冲仪对土壤抗冲性的侧定，能更好地反映不同土层间的关系，使用相对快捷便利。贾俊姝等[15]利用冲刷历时内的冲刷土重作为衡量抗冲性的指标，冲刷土重以冲刷前后的重量之差所得。这种指标确定方法误差相对较大，由于冲刷前后土壤处于潮湿状态，很难得到准确的冲刷土重，因此该方法很少有人使用。
从前人的研究论文中看到土壤抗冲性指标确定方法多达6种以上，虽然研究方法相同但有的评价指标也不一样，因此也不能从方法来确定评价指标。从这几种评价指标中可看出土壤抗冲性大小与被冲刷的土壤质量息息相关。在已有的研究中，抗冲性评价指标表征方式各不相同，还没有统一的一种评价方式，在以后的研究中可以往这方面努力，探索一种方便、统一、象征性强的评价方式。
2 土壤抗冲性研究方法
蒋定生、朱显谟等学者在20世纪对我国的土壤抗冲性开展了大量研究，其中原状土冲刷法和实地放水冲刷法被广泛使用，径流小区观测资料分析法需要大量的实测资料，因此使用较少。静水崩解法是20世纪60年代由我国学者提出的土壤抗冲性研究方法，是将原状土粒放入静水或流水中测定崩解速度来表示抗冲性的强弱[6]，此方法在文献中很少见有使用。
2.1 原状土冲刷槽法
原状土冲刷槽法是20世纪70年代由蒋定生设计的，用自制的取样器（3 cm×20 cm×4 cm），采集原状土样放置在冲刷槽中，在不同流量、坡度下进行冲刷试验。该方法采用单位流量或时间内冲走的泥沙量来表示土壤抗冲性的强弱[7]。随着对土壤抗冲性的深入研究，用于获取土样的取样器规格也在不断变化着。蒋定生设计的为（3 cm×20 cm×4 cm），从不同文献中可看到很多研究者对其规格进行了改进，陈宴[16]、魏阜森[12]、Chen Y[17]等采用了改进的取样器（10 cm×20 cm×10 cm）。而张建辉等[18]采用了更大的取样器（40 cm×10 cm×10 cm）采集表层原状土，采用规格更大的取样器减轻了对土体的扰动程度，能更进一步保护原状土。在文献中看到大多数学者都是用此方法进行研究，杨玉梅等[19]用原状土冲刷法对不同土地利用方式下土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素进行了研究；陈宴[16]、储小院[20]等分别用此方法对紫色土丘陵区、长江三峡地区的土壤抗冲性进行了研究。目前，该方法是使用最广泛的一种方法，因为此方法从土样受力状况来说比抗冲仪等方法前进了一大步，并且用此方法测试简便，便于野外携带[7]。
2.2 实地放水冲刷法
实地放水冲刷法是通过单位体积的流量进行冲刷，利用单位面积上的土壤产沙量表征土壤抗冲性强弱的方法[21]。周佩华和武春龙认为评价土壤抗冲性最好的方法是使土壤在已知冲刷力的径流作用下进行对比冲刷试验，根据冲刷量的大小来衡量土壤抗冲性的强弱[22]。他们为了更准确地模拟径流冲刷过程和更好地分析研究土壤抗冲性，在进行研究时进行了大量的野外实地放水冲刷试验。在周佩华和武春龙的研究中，他们总结了几点实地放水冲刷法的优点：认为实地放水冲刷法在现场实地放水冲刷，土壤不受扰动，并且地形、汇流条件等都保持自然界原来状况，土壤受力情况也与实际情况一致，代表性强，数据准确；放水量可按当地实际情况，并且根据汇流可推算出各种坡长情况下的径流量；可排除因采原状土样困难而遇到的限制，可在任何土地利用情况下进行试验[22]。何淑勤等用此方法进行了不同植被条件下土壤抗冲性及其影响因素的研究，分析了不同植被条件下土壤径流量、土壤性质、土壤有机质等对土壤抗冲性的影响。石生新等[23]也用实地放水试验的方法研究了同一坡度、不同土地利用形式以及同一土地利用形式、不同坡度下的土壤抗冲性。但此方法也还有其局限性，其实际放水冲刷试验中的流量与试验设计流量仍有很大误差，试验花费时间长，需要投入更多的精力[24]。
2.3 静水崩解法
静水崩解法是20世纪60年代由我国学者提出的土壤抗冲性表征方法，是将原状土壤颗粒放入静水或流水测定崩解速度来表征抗冲性的强弱[6]。此方法应该算比较早的土壤抗冲性研究方法，朱显谟用此方法测定了甘肃中部黄土高原地区原状土的崩解速率，用所测崩解速率作槠兰鄹玫厍土壤抗冲性强弱的指标[25]。这种方法简便、快捷、花费少，但缺点就是土壤在静水中的崩解与径流冲刷土壤的实际情况相差大，虽然测出的结果与土壤抗冲性有一定的相关性，但很难反映冲刷过程的实质[26]。因此，在文献中很少看到使用此方法。
2.4 径流小区观测资料分析法
周佩华和武春龙[22]在黄土高原土壤抗冲性的试验研究方法探讨中，认为如果采用纵向对比的方法，即分析同一小区，当地面径流量不同时看冲刷量的变化情况，可以说明土壤抗冲性的很多问题。他们利用山西省水保所的径流小区资料进行了分析，分析了冲刷量与径流量之间的关系，通过山西省水保所11年的监测资料得出了每个小区的次暴雨侵蚀模数与径流深之间以幂函数相关为最好，并得出了其相关方程E=aRb[22]。另外，郑世清等[27]也利用西峰水保站的监测资料分析了次暴降雨侵蚀模数与径流深之间的幂函数关系，杨文元等[28]利用四川资阳土壤保护站的监测资料分析了不同生态利用条件下径流各因素与对应的泥沙冲刷量间的关系。此方法虽说直接方便，但也有其局限性，需要长时间的实测资料，获取难度大，另一方面侵蚀量中包括贱蚀量和片蚀量，在分析抗冲性时，精度方面仍有一定的影响[29]。
从前人的研究看，土壤抗冲性的研究方法主要集中在以上4种，各种方法有其优缺点，具体使用哪种方法进行研究还需要根据各地区环境情况及实际条件来选择。
3 土壤抗冲性的影响因素研究
3.1 土地利用方式及坡度的影响
影响土壤抗冲性的因素众多，研究学者对不同区域的抗冲性影响因素进行了研究。周佩华和武春龙[22]在研究黄土高原地区土壤抗冲性时，认为地面坡度和土地利用情况对土壤抗冲性的强弱有着很大的影响。在他们的研究中得出，同一类型土壤的抗冲性，随着坡度的增大而逐渐减小；林地土壤的抗冲性远远大于农地土壤的抗冲性。曾信波[30]的研究中也认为坡度变化对抗冲性有较大影响，得出所研究土地利用类型的土壤抗冲性都随地面坡度的增大而呈幂函数关系降低，但不同坡度对不同土地利用类型的土壤抗冲性影响程度有较大差异。
相同土壤类型，由于土地利用方式的不同，其土壤抗冲性相差可达几倍，甚至几十倍。张建辉等[13]通过对川中紫色丘陵区不同土地利用条件下土壤抗冲性研究，结果表明，林地抗冲性明显高于耕地。郭汉清和张勇[31]利用原状土冲刷方法对沙沟小流域不同土地利用方式下的土壤抗冲性进行了研究。得出不同土地利用方式的土壤抗冲性表现为：表层土壤抗冲性最强，随土层深度加大，土壤抗冲性减弱；并得出不同土地利用方式抗冲性由大到小依次是草地>果园>撂荒地>坡耕地。由此可见，土地利用方式的改变对土壤抗冲性的大小有着很大的影响。
3.2 土壤理化性质及根系的影响
另外杨玉梅[32]通过对不同土地利用方式下的土壤抗蚀与抗冲性研究发现，不同土地利用方式下的土壤抗冲性主要受土壤容重、总孔隙度、微团聚体组成、>5 mm和1～2 mm团聚体、
土地利用方式的改变，一方面会使土壤紧实度发生变化；另一方面由于植被覆盖与植物类型不同，根系形态、根密度等也不同，根系对土壤的固结、网络作用也发生相应的变化，从而使土壤抗冲性能发生变化[34-35]。李 勇等在研究黄土高原土壤抗冲性时认为，黄土高原土壤抗冲性强弱，主要取决于植物根系的分布，盘绕及固结状况，因此研究土壤的抗冲性机理，探讨强化土壤抗冲性能的途径，首先必须解决植物根系如何影响土壤抗冲性的问题[36]。丁军对红壤区林地根系对土壤抗冲性的增强效应进行了研究，在他的研究中，得出林地根系对土壤抗冲性的增强值随降雨强度的增大而减小；根系对土壤抗冲性的增强值随土层深度的增加而减小，另外还发现不同林种的根系对土壤抗冲性的增强效应趋势是一致的，但是还是存在着明显差异。李阳芳等[37]、付耀龙等[38] 、李玉婷等[39]分别用实地放水冲刷法和原状土冲刷法对元阳梯田、岷江干旱河谷区、晋西黄土区的不同土地利用方式的土壤抗冲性进行了研究。从他们各自的研究中发现人为活动少、林草丰富下的土地利用方式的土壤抗冲性都比较好。
从前人的研究中发现，影响土壤抗冲性大小的因素众多，主要的影响因素还是土地利用方式的不同、植被根系的数量以及土壤本身结构性质方面。为提高土壤抗冲性，必须要合理利用土地，减少人为扰动破坏，同时合理有效改良土壤结构。
4 土壤抗冲性研究展望
土壤抗冲性是反映水土保持与改良效益的指标之一，对水土流失预测和水土保持措施配置等具有较强的实践指导意义[40]。土壤抗冲性研究是土壤侵蚀机理研究的一个重要方面，由于土地利用类型的多样性、土壤侵蚀发生过程的特殊性，应建立健全的水土保持动态监测网络，实时掌握水土流失情况促进土壤侵蚀机制的研究。
目前，对土壤抗冲性的研究主要集中在大小、影响因素方面。土壤抗冲性的影响因素众多，土地利用方式、土壤类型、根系特征、土壤理化性质等对土壤抗冲性的大小都有着很大的影响，但具体各因素对土壤抗冲性的影响程度还未涉及，建议以后可以加强这方面的研究。研究至今，还没有形成统一的评价体系，在今后可以针对各区域情况联系实际找到统一的评价指标。另外，也可以针对土壤抗冲性大小及其影响因素间关系开展研究，尝试建立通用方程或模型进行模拟，为以后水土保持的工作提供更方便快捷、更准确有效的帮助。
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水土保持学报范文第4篇
关键词：水土保持；措施；水资源；水环境；影响
中图分类号：S157 文献标识码：A 文章编号：
新世纪，党和国家十分重视水土保持工作，将水土保持作为我国必须长期坚持的一项基本国策，提出了“治理水土流失，改善生态环境，建设秀美山川”的伟大号召，水土保持已成为我国生态环境建设的主体。因此，充分认识水土保持在经济社会建设中的地位和作用，紧紧围绕“治理水土流失，改善生态环境，促进经济发展”的目标，加强水土保持生态建设，防止人为水土流失，注重水土资源的合理开发利用与保护，是新世纪水土保持生态建设的重要内容，也是新世纪建设社会主义新农村，实现区域经济可持续发展战略的迫切需要。
一、水土流失的危害性
1、 枯水季节水量减少, 容易发生涝灾
水土流失的首要后果是使枯水季节水量减少, 严重的水源枯竭, 河道断流, 具体表现在2个方面：（1）使土壤蓄水量减少。土壤颗粒间的空隙占土壤总体积的30% ~ 50%, 空隙是水分存在的空间, 是:涵养水源的关键, 由于土壤随水而去, 贮水空间就随之丧失,土壤的蓄水量也因此减少, 从水文角度而言, 增强了径流的年内变化, 使洪水季节水更多, 枯水季节水更少。（2）水土流失使梯田、水塘、水库、湖泊、河道等发生淤积, 蓄水容积减小, 蓄水量也相应减少, 也同样使汛期水更多, 枯季水更少。因此, 水土流失容易造成涝灾。
2、增加地表径流, 加剧洪水泛滥
水土流失使枯水季节水量减少, 但在洪水季节恰恰相反。水土流失严重的地区,特别是山区, 植被大部分遭到了破坏, 当暴雨发生时, 由于地面坡度大, 植被覆盖率低, 坡面截流能力较差, 土壤表层涵水能力低, 使降雨强度远远大于土壤入渗速度, 雨水来不及入渗, 迅速形成产流, 形成山洪, 洪水过程陡涨陡落, 历时短暂,凶猛的洪水夹杂泥沙倾泻而下, 使下游人民的生命财产遭受严重损失。
3、造成河库淤塞, 降低水利工程的效益
由于表层土壤, 在水力的侵蚀下, 大量泥沙随地表径流流向塘库、江河, 一方面淤积的泥沙使库容减少, 削弱了水库的防洪能力,严重时易造成漫坝、垮坝等灾害; 另一方面造成沟渠江河河床抬高, 严重影响行洪能力, 致使洪水宣泄不畅, 水位上涨,因此, 经常出现10年一遇的流量20年一遇的水位现象。
4、容易引发山体滑坡、泥石流等灾害
由于植被破坏、径流改变, 土壤乃至地质结构受到影响, 一遇暴雨, 极易形成山体滑坡和泥石流, 造成山洪灾害。滑坡、泥石流等灾害除冲毁房屋、道路、电力通讯等设施外, 也将破坏农田、水塘、水库等水利设施。
5、水环境质量下降
由于洪水增大, 发生次数增加, 表层土壤以泥沙形式进入水体, 水体中含沙量增加, 增加了水的浊度。同时, 流失的土壤中含有大量的有机质及残存的农药、肥料等物质, 这些物质随土壤一起进入水体, 使水体的面源污染加大。水土流失越严重, 进入水体的污染物就越多, 水污染越严重, 水污染速度加快。
二、水土保持措施对水资源与水环境的影响
1、水土保持措施可以使农林牧副各业得到全面发展
通过对小流域综合治理，可以使农林牧副各业得到全面发展，产生了较大的经济效应。水土保持的水资源效应是指水土保持措施对流域或区域水资源数量变化的影响，水土保持措施能够有效地减少小流域的产沙模数、径流，降低径流含沙量，改变洪水历时，影响流域或区域的水循环和水资源量。水土保持的水环境效应是指水土保持措施对转化土壤与水体中的一些有害物质进行吸收、过滤、迁移，改善地表水和地下水水质，并对流域或区域非点源污染行防治。非点源污染根据污染物的来源，一般划分为：有水土流失的存在而产生的水土流失型非点源污染，在农业生产中产生的农业型非点源污染，农村居民生活产生的农村生活型非点源污染，进入水体而产生的城市径流型非点源污染，随着降水下落而造成的大气中的污染物质产生的降水降尘型非点源污染网。非点源污染的控制对水环境的影响主要表现为水土保持生物措施、工程措施及农业措施。
根据流域水土保持措施的实施情况，对水土保持效应可以进行计算。工程上常用方法有：水文分析法、成因分析法和流域对比法。其中水文分析法是利用水文泥沙观测资料分析水土保持蓄水拦沙作用；成因分析法是根据各项水土保持措施，考虑人类活动新增水土流失数量，以及产沙在河道中的输移及冲淤变化来计算水土保持减水减沙效益，这种方法的关键是确定蓄水保土定额和水土保持措施数量的统计；流域对比法水土保持后减水减沙效益的直接计算方法；非点源污染物计算中的非点源污染负荷由溶解态物质和. 吸附态物质组成。非点源污染发生的不确定性、影响因素的复杂性对流域非点源模拟、监测与控制产生一定的不利因素。
2、水土保持措施可以减少河流水库泥沙淤积
水土保持措施包括工程措施、林草措施和农业技术措施。这三个措施可以有效地减少地表径流，减少入黄泥沙，拦截降水，增强土壤肥力。其中水土保持工程措施与水土保持生物措施及其他措施同等重要，是水土保持措施体系的主要组成部分，它通过改变一定范围内小地形增加土壤降雨入渗，建立良性生态环境，减少或防止土壤侵蚀；生物林草措施主要是通过林冠截流、林下草灌和枯枝落叶层的拦蓄。指在水土流失区植树造林种草，保护地表土壤免遭雨滴直接打击，增加土壤抵抗水流冲刷的能力，改善生态环境。农业技术措施是以保水保土保肥为主要目的，提高水分入渗时间，达到涵养水源、减少水土流失的作用。
水土保持工程措施可有效地拦截地面径流, 减少河流水库泥沙淤积, 有效地提高行洪能力, 降低洪灾发生频率。据观测, 坡地修成水平梯田可拦蓄85%以上的径流, 拦蓄95%以上的泥沙; 修坡式梯田可拦蓄78%以上的径流, 拦蓄85%以上的泥沙; 修地埂可拦蓄75% 以上的径流, 拦蓄80%以上的泥沙; 星罗棋布的截流沟、竹节壕、鱼鳞坑等坡面工程及沟道工程中的塘坝、谷坊均可发挥各自的蓄水拦泥作用。据水保所在8 个典型侵蚀沟治理模式中观测, 经治理的侵蚀沟可拦蓄地表径流75%以上, 拦截泥沙90%以上。
3、水土保持措施可以防治水土流失
水土保持措施可以防治水土流失，能够有效控制土壤的侵蚀和搬运，减少污染汇系统的污染物通量。水土保持中的生物措施通过改善土壤质地、提高植物覆盖度、增加土壤团粒结构、改善土壤水分条件等功能，并可以明显改善区域地表水、地下水水质，防治流域内非点源污染。
4、水土保持可提高农田抗御干旱能力
土壤水资源对抗御农田干旱具有重要作用, 水土保持可提高土壤入渗速率和“土壤水库” 库容, 使土壤含水量提高20%~ 50%, 为作物特别是旱地作物生产提供了基本水源。水土保持通过保水、保土和改善农业生产土壤环境,提高了农田的综合抗旱能力。
总之，由于水土流失治理的长期性、复杂性和艰巨性，水土保持科研工作也始终面临着挑战。目前我国水土保持效应研究手段落后，相关成果争论较大，有些水土保持措施在发挥其正面效应的同时负面效应也开始显现。因此，有必要开展水土保持对水资源与水环境影响的研究工作，探索水土保持水资源与水环境效应定量评估的技术体系，这是评估区域/小流域资源环境综合管理的重大支撑，是国家和各级水土保持管理部门提高水土保持规划和决策水平的客观要求，也将对当前国家正在开展的非点源污染控制和饮用水源地保护工作提供有益借鉴。
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水土保持学报范文第5篇
关键词：GIS 水土保持 信息系统 县级
中图分类号：P208；S157 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）11-0050-03
水利部副部长胡四一表示，“十二五”期间水利信息化水平要全面提升。要加快信息技术与水利融合，全面提升水利信息化水平，主要包括：整合完善信息采集设施，提升水利信息综合采集能力，做好现有采集站点的完善与优化，充分利用遥感技术提高信息采集及应急监测的能力，积极开展传感网等新技术的研究与应用；拓展水利通信和网络，增强对信息交换和服务的支撑能力；深入开发利用水利信息资源，强化信息整合与共享，建设基础信息库，注重公用平台的建设等。
水土保持信息化是水利信息化建设中重要的一个组成部分，做好各水利基层单位的水利数据信息化、数字化，才能为国家水利信息化建设提供坚实的数据基础，才能为社会经济更好发展服务。
本文选择县级水土保持管理信息系统作为研究课题，以满足县级水土保持信息化管理为前提，结合各级水利部门不同需求，依据当前计算机技术、“3S”技术、数据库技术和网络技术，从县级水土保持与生态建设的实际需要出发，设计实现了基于GIS的县级水土保持管理信息系统。
1 需求分析与建设目标
1.1 需求分析
水土保持信息化是水利信息化的重要组成部分。当前，水土保持信息化建设已经取得一定的成效。但工作仍存在缺乏统一规划、信息共享差、决策支持能力低等问题，还不能满足现代化工作的要求。主要的问题有：
（1）数据质量难以保证。水土保持问题涉及土壤、环境、地理等多个学科，其影响因素复杂，需要大量数据。
（2）应用水平层次低。目前基于GIS的资源环境管理信息系统，仅具备简单的浏览、查询、制图功能。真正意义上的决策支持应用系统仍十分缺乏。
（3）数据共享难。由于水土保持工作涉及学科领域多、专业性强，在相应地理信息系统建立的过程中技术标准、数据交换标准、元数据标准等方面存在较大差异，使不同系统之间难以共享。
1.2 建设目标
以GIS为基础，研究水土保持生态建设的功能框架，设计并开发了县级水土保持管理信息系统。
主要实现以下功能目标：
（1）分层管理县级水土保持项目图形数据。建立县级信息库，为县级水土保持及其它项目建设的评估、可行性研究、规划、设计等提供基本保障；同时，通过数据无缝集成为国家水土保持监测网提供详实的生态环境建设项目基础数据。
（2）实现水土保持数字化管理档案。
（3）为县级水土保持生态建设提供科学评价和决策。
2 系统设计
2.1 总体框架
采用组件化COM+技术，按照多层结构模式进行系统设计。在应用界面创建接口，调用应用服务逻辑层组件；分离放置于业务子系统中的应用逻辑，集中存储为用户共享；数据库层提供数据的存储与访问，针对不同的应用选取不同数据源，进行数据计算与处理。
基于WebGIS的水土保持信息系统采用B/S模式，其他各业务应用系统将采用C/S模式，设计为两种用户：“业务用户”和“决策用户”，每个子系统可单独授予权限。“业务用户”可以进行数据编辑、处理、查询、检索、统计报表、制图等各种权限；“决策用户”不能对数据进行编辑，只能按业务需求进行统计和显示。系统总体框架如图1所示。
2.2 数据库结构
数据库系统不仅要考虑到数据的采集、处理、存储、应用等方面，还要兼顾数据更新维护机制，并兼顾系统应用的模式（C/S模式和B/S模式）。数据库服务器采用图2数据库系统体系结构。
数据的类型决定了数据库的类型。水土保持管理信息系统数据库总体分为：空间数据库、属性数据库、多媒体数据库、元数据库等。另外，基于WebGIS的水土保持数据库主要是用于信息，只要从上述数据库中提取内容即可（如图3）。
2.3 关键技术
2.3.1 插拔件技术
基于模块化的设计理念，各子系统成为可以随时增删的独立模块，而不会影响其它模块使用。通过主控模块的权限控制调用各子模块，提高了水土保持管理工作的规范性和可控性。
2.3.2 数据仓库
数据仓库是决策支持系统（dss）和联机分析应用数据源的结构化数据环境。它可以跨越不同数据模式，对数据进行面向决策处理。数据仓库的特点在于面向主题、集成性、稳定性和时变性。此次在三维的空间数据库的基础上，增加了时间维。用户可以在此基础上进行地物变化过程的分析与演示，这很好的支持了水土保持业务的特定需求。
2.3.3 动态时空数据库
水土保持生态环境监测具有很强的动态性，涉及点、线、面、断面等不同形式的空间数据，需要分析水土流失、流域治理、生态效益等随时间的变化情况。为减轻数据库存储压力，便于进行基于空间数据的历史分析。所以，必须建立动态时空数据模型，动态的存储和管理数据是适应流域连续动态、多方向应用需求的最佳解决方案。
3 系统实现
根据水土保持业务需求，基于网络GIS和大型数据库开发能够对水土保持信息进行处理、对水土流失进行分析预测、对水土流失防治进行管理、对水土保持效果进行评价、对监测信息进行查询和的水土保持管理信息系统。为此，设计建设水土保持动态监测信息系统、水土保持公务管理信息系统、三维演示子系统。
3.1 水土保持动态监测信息系统
3.1.1 小流域地面监测系统
小流域地面监测系统的数据源主要包括：行政区划、土地利用现状、地形地貌、气象、土壤、植被、水系、重要断面水文和土壤侵蚀信息（包括土壤侵蚀类型、强度、分布）等。
小流域地面监测系统按行政区划、水系两个树状结构进行组织管理数据，可以按行政区、按水系（流域），查询、统计和分析各类水土保持监测信息，结果以图表的形式输出（如图4）。
3.1.2 水土流失预测预报系统
水土流失预测预报系统定期收集、整（汇）编和提供水土流失及其防治动态的监测资料。不仅要对数据进行采集、处理和存储，还要按照数据挖掘、建模的思想进行建库。当数据积累达到一定时间序列，可以利用各个监测点数据建立预测预报模型，进一步实现预测预报（如图5）。
3.2 水土保持公务管理信息系统
水土保持公务管理信息系统的目标是以计算机为载体，结合监督部门的业务，采用分布式网络技术、3S技术，最终实现对开发建设项目、法律法规的自动化管理。同时通过Internet向社会公众提供相关法律法规政策的宣传（如图6）。
3.3 三维演示系统
水土保持信息三维演示系统基于DEM进行空间信息的三维显示。通过该系统以三维模式展示各类空间信息，展示过程中可定位到相应区域，并能实现放大、缩小等地图操作；能按光源的不同方向、不同高度、不同视点高度等方式设置旋转效果，也可按指定的路线、速度进行三维模拟飞行演示（如图7）。
4 结语
面向县级水土保持管理部门，以生态环境建设要求为依托，综合运用先进的GIS技术、数据库技术和计算机技术，设计并开发了基于GIS技术的县级水土保持管理信息系统。不仅为县级水土保持管理部门提供了日常工作帮助，而且为项目规划、设计、组织实施等提供决策辅助，提高了数据的科学管理手段。
由于系统建设的复杂性，以及对水土保持管理部门业务工作的了解不够透彻，本文中建立的县级水土保持信息系统不是十分全面、合理。今后，将随着应用需求的不断深入，对系统进一步的改进和完善，以保证系统的实用性和先进性。
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水土保持学报范文第6篇
关键字：水土保持 科技 发展现状 需求
中图分类号：S157文献标识码： A 文章编号：
1．引言
生态环境和水土资源是人类赖以生存与发展的基础,而水土流失是我国十分突出的生态环境问题,严重阻碍国家和地方的经济发展。目前,我国的水土流失日益严重,全国的水土流失面积己达到367×104 km2,每年新增的流失面积为1.5×104 km2,每年流失的土壤厚度平均达到0.012.00 cm,土壤侵蚀的总量达到5×109 t。我国的西南、西北、华南等广大地区都有十分严重的水土流失, 要完成这艰巨的任务,必须要把水土保持科学技术作为支撑,所以水土保持方面的科技发展以及成果推广工作任重而道远。
2．水土保持的科技发展现状以及主要问题
2.1水土保持科技发展现状
通过多年的水土保持实践,特别是开展的关于水土保持监测网络的建设、水土流失和生态安全综合考察、遥感普查全国水土流失以及一系列关于水土保持领域的科研成果,奠定了我国水土保持科学技术发展的基础,主要表现在:
(1)水土保持科技理论体系的初步形成。
(2)总体搭建起了我国水土保持研究和监测的网络体系。
(3)基本总结出了水土流失的综合治理技术体系。
2.2主要问题
我国生态环境脆弱，自然条件复杂, 水土流失十分严重,导致水土保持领域的科技成果推广明显滞后于生态建设实践,使距离水土流失防治工程国家生态建设的总目标、社会水土保持意识和建设生态文明的总要求还有很大的差距,集中表现为以下3个方面:
(1)水土流失的防治速度与规模还需要进一步提升。
(2)水土流失的防治理论与技术还需要进一步加强。
(3)水土流失的防治技术推广与社会认知还需要进一步完善。
3．水土保持科技发展的主要技术需求
3.1崩岗整治技术与开发模式
崩岗是在我国东南地区, 岩石风化壳或山坡土地在重力和水力的作用下分解、崩塌进而堆积形成的特殊的侵蚀类型。目前,在全国48.34万km2国土范围内,总共存在崩岗约24万座,其中88%是活动型崩岗,仍进一步发育扩张。所以,集成组合现有的针对崩岗治理的先进方法和有效措施,形成崩岗的整治技术体系,建立兼顾农业经济生产和水土流失防治,既具有经济价值又具有生态效益的崩岗治理的开发模式,不仅能够有效保护水土资源,也能使其得到可持续的利用,这对于从根本上控制崩岗的侵蚀,促进当地的社会与经济发展具有重要的意义。
3.2生态修复与农牧生产技术
生态修复不仅能够促进大面积植被的恢复，加快了水土流失治理的步伐,还能够促进农牧业的生产方式转变与区域经济的协调发展。在特定意义上说,生态修复已经成为当前中国经济社会发展的水平下,尽早完成大规模的水土流失治理工作的最佳途径。我国西部一些地区,水土流失的面积大,生产力水平低,故对畜牧业的依赖程度很高。这些特点就要求该区的水土保持不仅要着重于快速的防治水土流失,更要着重于提高增加农民收入和土地产出。基于这些,进一步提炼和完善以流域封禁治理作为代表的生态修复技术,于此同时，筛选高抗逆性的粮饲牧草,集成繁育、加工与配置技术体系,并广泛进行推广,进而促进生态环境改善和水土流失防治,提高农民收入和农牧业产出,具有重要的现实意义。
3.3水土保持生态理念宣传与科技示范园推广
水土保持不但是科学事业,也群众性和社会性实践工作。所以,如何使水土保持的技术成果更快、更好的应用到水土流失的防治实践中,如何让公众更透、更深的认识水土保持事业地位与意义,成为最终要决定我国的水土保持事业发展关键因素。目前,我国已经取得很多水土保持的科技成果,通过结合国家以及地方重点治理等方式,使得很多科技成果在水土流失的防治实践中发挥了巨大作用。探索出了有效生态理念宣传范式,使得社会公众水土保持的理念更加牢固和深化,为最终实现水土保持的生态治理目标，奠定了坚实的群众基础，也营造出了很好的社会氛围。
3.4坡改梯的关键技术与材料
坡耕地是我国丘陵山地地区主要的生产用地,分布在30个省区，尤其在坡耕地集中地区,水土流失量达全区水土流失的70%以上,成为了山丘区水土流失的主要策源地。
关于坡耕地水土流失防治工作一直都是水土保持科研的重点,且逐步形成了以农艺、工程和生物为基本类型防治体系。其中,坡耕地的梯田改造被实践证明为效益最好、见效最快的治理措施。针对不同地区的坡耕地类型与特点,要有效集成坡改梯的关键技术,合理筛选坡改梯的优质材料,加快坡耕地水土流失的防治步伐,不仅能够保护、合理利用水土资源,改善山区的群众民生 ,而且能够保障粮食的安全、推动新农村的建设,具有重要的现实意义。
4．结语
目前,我国已经进入了建设生态文明十分关键的时期,为了尽早从根本上实现出水土资源的有效保护和可持续利用,必须要建立一套用于科技成果推广的机制:一要继续开展水土保持的基础理论与实用技术研究,来提升科技支撑的能力,使得科技成果的推广和重点的水土保持工程紧密结合起来;二要更加重视成果转化以及扩大应用范围,要把高等院校、科研机构、管理部门与生产单位结合在一起,形成技术开发、理论研究、试验示范与应用推广紧密联系的机制;三要调动各方参加水土保持实践积极性,以推动形成多元化的投入机制。最终,药通过示范、推广以及辐射的作用,不断地提高水土保持的科技成果在全国生态建设中的贡献。
5．参考文献：
[1]吴佩林,鲁奇.我国水土流失发生的原因、危害和防治途径[J].山东师范大学学报, 2004,(3): 55-61.
水土保持学报范文第7篇
关键词：丹霞地区；水土流失；GIS空间分析；遥感评价；空间分异
中图分类号：S157.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）20-4491-05
根据2005年贵州省水土流失公告，赤水河流域在贵州省水土流失治理区域划分中为重点治理区，该区以治理水土流失为主，实行全面规划，建立水土综合防治体系。经过一系列水土保持工程的投入，赤水市的水土流失治理工程取得了明显的成效，现在的赤水市是世界自然遗产——中国丹霞·赤水、国家级风景名胜区、国家级生态示范区、中国优秀旅游城市、中国竹子之乡、全国水土保持示范市。为了定量查清赤水市水土流失治理效果及10年来动态变化规律，揭示丹霞地区水土流失空间差异，利用遥感与GIS技术，选取关键影响因子，开展赤水市2010年水土流失现状遥感调查，与2000年数据叠加对比分析，揭示了10年来水土保持工程投入后赤水市水土流失的变化规律，以期为该区快速准确地评价水土流失和开展水土流失综合防治提供决策依据，对世界自然遗产地生态环境保护也具有重要的现实意义。
1 研究区概况
1.1 地理位置
赤水市位于贵州省北部，地理坐标为东经105°36′—106°16′，北纬28°15′—28°46′，东西长62.2 km，南北宽55.9 km，国土面积1 801.2 km2。除东南与习水县相邻外，南、西、北分别与四川省古蔺县、叙永县、合江县接壤。赤水市城区坐落在赤水河畔，是黔北重镇，素有“黔北门户”之称[1]。森林覆盖率达70%以上。
1.2 地形地貌
赤水市位于长江流域，地处四川盆地向贵州高原过渡的斜坡地带，地势起伏明显，地形主要为高原峡谷型和山原峡谷型，地势为东南高西北低，海拔高度由东南向西北递减，海拔最高1 730 m，最低221 m，地形切割强烈，山高、坡陡、沟深，水土流失比较严重。东南部重峦叠嶂，峡谷幽深，西北部丘陵起伏，河谷开阔平缓。
1.3 地质岩性
出露的地层主要有侏罗系、白垩系以及新生代第四系的9个组群。侏罗系地层以泥页岩占的比例大，岩性较软，易于风化，地貌上表现为红岩低山丘陵。白垩系嘉定群主要为泛滥性河流相的砖红色砂岩、间夹紫红色泥岩组成数十个大小不等的间断性旋回。大面积分布的白垩系鲜红色厚层块状的长石石英砂岩是丹霞地貌发育的主体[1]。
2 数据与方法
2.1 水土流失强度分级标准及指标因子确定
水土流失强度分级标准依据中华人民共和国水利行业标准《土壤侵蚀分类分级标准》（SL 190—2007）[2]（表1、表2）。赤水市丹霞地区主要为水蚀分布区，水土流失主要受降雨侵蚀力、土壤可蚀性、沟谷密度、土地利用类型、地形、植被覆盖、水土保持措施等因子的影响[3，4]。由于降雨侵蚀力、土壤可蚀性和地形因子在较短的时间内不会发生大的变化，因此主要选取坡度、植被覆盖度、土地利用类型和沟谷密度作为评价的指标因子。
2.2 数据来源
2.2.1 遥感数据 选取2010年ALOS遥感图像，北部图像拍摄时间为2010年10月16日、西南部图像拍摄时间为2010年9月17日、东南部图像拍摄时间为2010年2月28日。由于三景影像拍摄时间不同，存在色差，研究采用色彩均衡与直方图拉伸匹配方法进行处理。
2.2.2 地形数据 来自于DEM数据，在赤水市的13幅1∶50 000地形图基础上制作全要素数字地形图，并建立栅格数字高程模型（DEM），用于计算坡度和沟谷密度。
2.2.3 植被覆盖度 NDVI是植被的较好指示，研究所用NDVI数据为ALOS NDVI数据集，空间分辨率为10 m。
2.2.4 土地利用类型 对水土流失影响较大。研究所用土地利用数据来源于ALOS遥感影像的监督分类数据。
3.2 水土流失空间差异分析
从地形坡度、土地利用和植被覆盖度3种角度分析了赤水市水土流失的空间分异规律，主要表现在：
1）从地形地貌来看，赤水市水土流失主要分布在宽阔谷地、被河流切割的台面上，多位于山体的中部甚至是顶部。主要是由于这些地方人类活动频繁，大量开垦坡耕地，植被破坏严重，导致水土流失加剧。
2）从土地利用类型方面看，赤水市水田、水域以及覆盖度较高的有林地和灌木林地水土流失为微度；轻度水土流失主要分布在5°～15°坡耕地；中度水土流失主要分布在15°～25°坡耕地；水土流失较为严重的区域主要分布在>25°陡坡耕地和在建的建设用地，其中陡坡耕地水土流失最为严重，大多为强烈流失。
3）从植被覆盖度来分析，赤水市轻度水土流失主要分布在林草覆盖度为45%～60%的区域；中度水土流失主要分布在林草覆盖度为30%～45%的区域；强烈水土流失主要分布在林草覆盖度
3.3 2010年与2000年水土流失数据比较
通过与2000年数据对比分析（表4）可知，经过10年的治理，2010年赤水市水土流失比例比2000年下降2.09个百分点，轻度水土流失面积下降22.34 km2，中度水土流失面积下降13.12 km2，强烈水土流失面积下降2.28 km2。水土流失分布与植被发育程度相关性很强。通过建立图斑转移矩阵，与赤水市2000年水土流失等级图（图6）对比分析可知，10年来赤水市水土流失空间分布特征变化主要表现在以下三点：
1）赤水市水土流失比例比2000年下降了2.09个百分点，是赤水市大力发展“退耕还竹”，大力开展水土流失治理工程，大力加强生态环境保护的效果。
2）中度水土流失面积减少13.12 km2，主要是因为赤水市为贵州省水土流失重点治理区，治理后，东部谷地坡耕地中
3）强烈水土流失面积减少2.28 km2，变化的范围为2000年林草植被覆盖度
4 小结与讨论
分析结果表明，赤水市的水土流失现状总体上不甚严重，但局部区域尤其是人为干扰强度较大的地区存在恶化趋势，水土流失较为严重。10年来，赤水市水土保持治理工程的不断实施，水土流失状况较2000年明显改善，比例及强度明显降低。但是，从2010年分析数据来看，赤水市水土流失区域轻度水土流失面积所占比例最大。另外，由于丹霞地区基岩主要以石英砂岩、泥页岩为主，岩性较软，易于风化，水蚀沟蚀作用的影响较大。因此，赤水市的水土流失治理较为脆弱，水土流失治理与保护是一项长期的工程，一旦破坏，很可能向不利的方向发展。人们在发展的同时应加强保护，应大力加强对人为破坏的限制，减少放牧、农耕对地表植被的破坏，从水-土-气-生等各环节加强保护，采取水利水保、退耕、生态修复、生态环境移民等工程措施，加强对区内水土流失的综合防治；同时采取合理利用土地资源，完善产业结构调整，提高农民治水改土的积极性等一系列对策，加强对世界遗产地的保护，使之可持续发展。
水土流失的影响因子是多方面的，这里仅从地形坡度、植被覆盖度、土地利用类型和沟谷密度等4个因子来考虑，研究结果有一定的片面性。在今后的研究中，应从自然演化和人为干预两个角度[10-15]选取较为全面的影响因子进行评价，探索丹霞地区的水土流失影响因子的计算与评价方法，进行丹霞地区与喀斯特地区对比分析，加强水土流失评价及其验证方面的研究[16]。另外，应加强水土流失治理区与非治理区的对比，一方面是对水土流失治理效果进行科学的定量分析；另一方面是为未来水土流失治理区规划与设置提供更科学的理论依据。
参考文献：
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水土保持学报范文第8篇
关键词：水土保持；水利；可持续发展；作用
中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号：
1、水利可持续发展的必要性
1.1水资源短缺
我国水资源的总量数字庞大，基本能满足经济社会发展的需求，但由于我国人口众多，水资源的人均占有量只有世界的四分之一，排世界第121位。且我国的水资源时空分布极不均衡，特别是西部地区严重干旱缺水，全国许多地方每年都有不同程度的旱灾。我国水资源利用极为粗放，浪费严重。随着我国经济社会的发展，到本世纪中叶达到中等发达国家水平，对水资源的需求将进一步扩大，水资源的供需矛盾突出问题会更加突出。
1.2旱涝灾害频繁
我国是一个旱涝灾害多发的国家，全国每年都会发生比较严重的旱涝灾害，造成巨大的经济损失，也严重威胁的人民的生命安全。2011年全国因旱涝灾害造成的直接经济损失达2329亿元。
1.3利用效率偏低
近年来，国家加大了对农田水利基本设施建设，取得了巨大的成绩。目前，我国农田有效灌溉面积达9.05亿亩，居世界首位，农业灌溉水有效利用率提高到0.50，在占耕地面积一半的有效灌溉面积上。但相比于农业发达国家，我国耕地中有效灌溉面积少，灌溉技术落后，管理粗放，水的利用率较低的局面没有得到根本改变。
1.4水利建设滞后
我国现有水利工程有相当一部分工程质量不高，设计标准偏低，一些水利工程设施老化失修严重，大中型灌区工程配套不齐，致使工程效益衰减，有的工程甚至报废。
2、水土流失对水利的危害
2.1枯水季节水量减少，容易发生涝灾
水土流失使得地表的土壤大量的减少，对于水的蓄积能力减弱，从而无法保留水资源，在枯水期的时候，土壤无法蓄积水量，所以水量会更少，在洪水期的时候会更多。由于水土流失，造成了河道、水库和梯田等形成堵塞，在蓄水容积方面更加的减少，从而在汛期阶段更加容易发生涝灾。
2.2增加地表径流，加剧洪水泛滥
水土流失使枯水季节水量减少，但在洪水季节恰恰相反。水土流失严重的地区，植被大部分遭到了破坏，同时，山区更容易发生水土流失。当暴雨发生时，由于地面坡度大，植被不够，坡面截流能力较差，土壤表层涵水能力低，使得降雨强度远远大于土壤入渗速度，雨水来不及入渗，迅速大量产流，瞬时形成山洪，洪水过程与暴雨过程相似，陡涨陡落，历时短暂，凶猛的洪水夹杂泥沙倾泻而下，使下游人民的生命财产遭受严重损失。
2.3造成河库淤塞，降低水利工程的效益
由于表层土壤，在水力的侵蚀下，大量泥沙随地表径流流向塘库、江河，一方面淤积的泥沙减少了库容，削弱了水库的防洪能力，减少水库的使用寿命，严重时易造成漫坝、垮坝等灾害，另一方面造成沟渠江河河床拾高，严重影响行洪能力，致使洪水宣泄不畅，水位上涨，因此经常出现10年一遇的流量20年一遇的水位现象。
2.4容易引发山体滑坡、泥石流等灾害
由于植被破坏、径流改变，土壤乃至地质结构受到影响，一遇暴雨，极易形成山体滑坡和泥石流，造成山洪灾害。滑坡、泥石流等灾害除了冲毁房屋、道路、电力通讯等设施外，也将破坏农田、水塘、水凼、水库等水利设施，严重的还会影响航运，使河道断流。
2.5水环境质量下降
由于洪水增大，发生次数增加，表层土壤以泥沙形式进入水体，水体中含沙量增加，增加了水的浊度。同时，流失的土壤中含有大量的有机质及残存的农药、肥料等物质，这些物质随土壤一起进入水体，使水体的面源污染加大。水土流失越严重，进入水体的污染物就越多，水污染越严重；如前所述，水土流失使水库、湖泊、河道等发生淤积，同时，枯水季节水量减少，因此，造成水体的稀释自净能力下降，水环境容量减少，水污染速度加快。
3、水土保持在水利中的作用
水土流失危害十分严重，影响水资源的利用，在某种程度上讲，是中国的头号环境问题。具体说来，水土保持在水利中具有重要的作用。一是减少洪涝灾害的发生。水土保持可以维持或增加土壤的入渗量，一些工程水土保持措施（如梯田、水凼、水库等）还可以拦蓄径流，一方面，在汛期可以削减洪峰，提高防洪能力；另一方面，在枯水季节可以补充径流，减少径流的年际变化。二是水土保持可以减少水土流失量，很多水土保持设施（如水平梯田、小山塘、排灌沟渠等）可以拦泥拽沙，增加塘库蓄水，提高水利工程的效益，减少水库、湖泊、河道等的淤积，延长水库的使用寿命。三是水土保持可以减少滑坡、泥石流等灾害的发生，从而降低滑坡、泥石流对水利工程的损坏率。四是水土保持可以提高水环境的质量。
4、做好水土保持工作的有效措施
4.1构建分类管理、区域化治理的新格局
根据水土保持项目区进行立项，并积极、全面开展，遵循分类指导的原则，在生态修复和人工治理上实现有机结合，各有侧重。对自然与人和谐相处的指导原则要全面贯彻到水土保持工程建设上，坚持以人为本；对技术线路逐渐完善，积极调整措施体系；对补助方式进行改革，进一步增加治理投入，加大集中力度，加强治理；对管理制度进一步完善、强化，确保工程建设与时代要求更加符合，更加注重实际效益。
4.2管理切实加强，提高认识
重视水土保持工作，加大力度投入人力、资金、物力，切实抓好各项工作。在水土保持上设立专项资金，顺利高效地开展各项工程。对水土保持重点工程进一步加强管理，使防治水平不断提高，必须作为一项重要工作来开展水土保持工程建设管理，全面部署、安排水土保持工作。我们要高度重视工程管理中出现的重点问题，绝不姑息、迁就各地存在的具体问题，对工程建设管理要不断提高认识，切实做好水土保持工作。
4.3提高综合治理指导技术及水平
水土保持工作的开展与科学技术的指导密切相关，另外还要对那些成功的、先进的经验加以借鉴。为了弥补自身的缺陷，切实开展好水土保持工程，提高专业素质，组织工程技术人员去各处工程现场学习参观，从而加强的技术水平。以可持续利用水土资源的为根本，以使人们生产生活的实际需要获得满足为着力点积极推动治理水土流失的条件建设，努力改善农民生活条件和农业生产条件。
4.4逐步拓展生态修复，进行积极探索
根据部署，以政策法规为保障，以科学发展观为指导原则，因地制宜，通过封育保护、农田基本建设、生态移民和农村能源发展等手段，大面积的生态实现修复，并对水土保持生态修复的新措施进行积极的探索。
5、水利工程采取的水土保持措施
5.1从水利工程规划设计入手
首先，要对可能会引起的水土流失做出初步的防治方案设计，科学地估算水利工程项目中的水土保持设施，水利工程中不管是点型工程还是线型工程，其中引起水土流失的源头都是不可忽视的。
其次，在水利工程项目进入初步设计时期，要细分和完善项目区的水土保持设施种类及规模，详细分析水利工程规模中的项目人为扰动原地表，并制定出细致的规划设计，同时针对项目区占用的耕地以及挖填方区，也要制定出妥善的水土保持设施设计。虽然水土保持的防治措施只是水利工程中的一个小部分，但是其成效却是不容忽视的，正所谓“千里之提毁于蚁穴”，在初步规划设计中水土保持的防治措施必须要引起足够的重视。
5.2从水利工程施工入手
由于水利工程中水土流失主要分为点状和线状，因此需要因地制宜地采取不同的防治措施。在施工阶段，水利工程建设项目中的开挖区、回填区、弃渣场等需要运用工程措施和可生物措施相互结合，工程措施和生物措施各自都具有特有的功能，又可以结合成为一个有机的整体，能够提高地面植被的覆盖率，加强土壤的抗蚀力，有效地起到水土保持的作用。在挖方区，设置截流沟、排水渠等防止坡地水土流失，设置挡土墙、抗滑桩等防止滑坡或泥石流等重力侵蚀的发生。在回填区，整理坡地地形，并种植林草辅助，防止施工阶段风蚀、水蚀等侵蚀的发生。在施工阶段临时占用的耕地、林地上，对于产生的弃碴，尽可能地作为供应水土保持的设施使用，结束时对场地进行清理、补植地表植被，注意防护。在治沟工程中如建造淤地坝、谷坊，应根据当时的条件，充分利用当地的水文优势，防止边坡的冲刷。在临时的生活区，加强管理，树立水土保持的意识，防止生活污水污染农田。在施工工程中，比如蓄水、引水、堤防等都会人为的破坏原地表植被，变换坡形、沟床等，这些都是在主体工程进展中比较容易忽视的，需要施工中的工作人员树立强烈的水土保持意识，将水土保持作为工程中必不可少的一部分。
5.3从水利工程管理入手
第一，要对水利工程造成的水土流失及其防治效果进行监视和测控。监控的主要内容包括：水土流失状况（面积、强度、流失量等）动态变化、水土流失影响因子动态变化、水土保持措施实施情况及其防治效益等，通过监控，掌握水利工程中水土流失发生的部位、时段、强度以及特点，以便有效地调整或采取相应的防控措施，为水利工程水土流失预测和防治方案提供依据，最大限度为水土保持做出贡献。
第二，水利工程中需要监理机构对工程中涉及的水土保持措施以及工程中可能引起的水土流失进行监督控制。由于水土保持工程和可生物工程都对主体工程有不可忽视的辅助作用。因此，监理机构的工作人员必须具有水土保持环境意识，对水利工程中人为扰动原地表植被的行为加以监督和控制，对于被忽视的水土保持措施，监理机构应要求施工单位严格按照水土保持规范实施，减少风蚀、水蚀、以及重力的侵蚀，在水利工程中持久有效地发挥其作用。
结束语
总之，可持续发展是当今世界发展的必由之路，水土流失对水利的危害十分严重，水土保持是水利可持续发展的重要组成部分，在水利可持续发展中作用巨大。
参考文献
[1]张海春.浅谈水土保持在水利可持续发展中的作用[J].安徽农学通报，2008(24).