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1、泥沙研究2015年4月JournalofSedimentResearch第2期文章編號(hào):0468·155X(2015)02-0009-08近半個(gè)世紀(jì)以來黃土高原侵蝕產(chǎn)沙的時(shí)空分異特征王萬忠,焦菊英,魏艷紅,王志杰(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所,陜西楊凌712100;2.中國科學(xué)院水利部水土保持研究所,陜西楊凌712100)摘要:為了摸清黃土高原主要產(chǎn)沙區(qū)在不同治理階段的減沙成效及其空間分布特征,為水土保持遠(yuǎn)景規(guī)劃提供參考依據(jù),采用“水文一地貌法”,研究了近50年來黃土高原侵蝕產(chǎn)沙的時(shí)空分異特征。結(jié)果表明:研究區(qū)域的年均侵蝕產(chǎn)沙量由治理前(1955—1969年)的1
2、7.5億t減少到一期治理(1970—1989年)的1O.8億t、二期治理(1990—2009年)的6.6億t、及退耕后(2000—2009年)的4.0億t;侵蝕產(chǎn)沙量占全區(qū)總量比例較大的類型區(qū)為黃土峁?fàn)钋鹆隃羡謪^(qū)、黃土粱狀丘陵溝壑區(qū)、干旱黃土丘陵溝壑區(qū)和黃土高塬溝壑區(qū)。4個(gè)類型區(qū)退耕后減沙幅度分別為79.0%、82.O%、69.1%和63.8%;今后黃土高原治理的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)榍治g產(chǎn)沙強(qiáng)度≥2500t/kin·a的區(qū)域(5.3km,占21.2%),而侵蝕產(chǎn)沙強(qiáng)度為1000~2500t/km·a的區(qū)域(6.3km,占25.O%)仍需要加強(qiáng)治理,侵蝕產(chǎn)沙強(qiáng)度<1000t/km·
3、a的區(qū)域(13.4km,占53.8%)也需要預(yù)防監(jiān)督。關(guān)鍵詞:土壤侵蝕;輸沙量;治理階段;侵蝕類型區(qū)中圖分類號(hào):S157.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AD0I:10.16239/j.cnki.0468—155x.2015.02.002近半個(gè)世紀(jì)以來黃土高原的侵蝕產(chǎn)沙量與黃河輸沙量發(fā)生了巨大的變化,特別是退耕還林(草)政策實(shí)施以來,黃河輸沙量急劇減少。1950—1969年間水土保持處于初始和零星階段,被認(rèn)為是治理前期¨。2O世紀(jì)70年代以后,實(shí)施了一系列的水土保持措施,包括水平梯田、種樹種草和耕作措施,也修建了一大批淤地壩。在70年代,水平梯田為主要的水土保持措施,目的在于解決溫飽問題
4、;進(jìn)入80年代,在總結(jié)前期水土保持經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,開展了小流域綜合治理;而在以水土保持法為標(biāo)志的90年代,致力于控制水土流失、保護(hù)和合理利用水土資源;到了21世紀(jì),隨著退耕還林草工程的實(shí)施,土壤侵蝕的防治集中于大規(guī)模的植被建設(shè)。依據(jù)陜縣水文站(1919—1959年)和潼關(guān)水文站(1960—2009年)的觀測資料,黃河年均輸沙量由1950—1969年的16.0億t減少到1970—1979年的13.2億t、1980—1989年的7.8億t、1990—1999年的7.9億t和2000—2009年的3.1億t。針對(duì)黃河輸沙量的減少,很多學(xué)者開展了不同時(shí)期主要支流及水文站控制區(qū)的輸
5、沙量變化特征、不同水土保持措施的減沙效益。。、及氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)不同支流和黃河輸沙的影響等研究,但這些研究是基于黃河干流幾個(gè)主要的水文站或支流出口站的觀測資料。由于黃土高原土壤侵蝕類型復(fù)雜,區(qū)域差異較大,在一個(gè)面積不大的流域內(nèi)常常包含著幾種侵蝕類型和多種侵蝕方式。而水文站測得的輸沙量只能說明其控制流域的平均侵蝕產(chǎn)沙狀況,不能反映出不同侵蝕類型區(qū)的侵蝕產(chǎn)沙強(qiáng)度的差異。因此,采用水文站實(shí)測值與侵蝕地貌類型相結(jié)合的方法,即“水文一地貌法”,分析黃土高原不同侵蝕類型區(qū)在不同治理階段的侵蝕產(chǎn)沙量變化,探明不同治理階段的減沙成效及其空間分布特征,可為黃土高原后退耕時(shí)代水土保持遠(yuǎn)
6、景規(guī)劃提供參考依據(jù),對(duì)維持黃土高原生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展與黃河下游河道健康運(yùn)行具有重要的意義。收稿日期:2014—09—26基金項(xiàng)目:中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目(KZZD—EW一04—03);國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41371280)作者簡介:王萬忠(1952一),男,陜西I臨潼人,研究員,博導(dǎo),從事降雨侵蝕力及流域侵蝕產(chǎn)沙研究。E—mail:dbwwz@nwsuaf.edu.cn通訊作者:焦菊英。E—mail:jyjiao@ms.iswc.a(chǎn)c.crl9文資料年鑒中獲得的。首先,在對(duì)本研究區(qū)98個(gè)水文站1955—2009年的輸沙量進(jìn)行整理的基礎(chǔ)上,并對(duì)個(gè)別年份缺測資料進(jìn)行插
7、補(bǔ),插補(bǔ)方法采用與上下站關(guān)系或與周邊站關(guān)系進(jìn)行。然后,計(jì)算99個(gè)水文站控制區(qū)及234個(gè)侵蝕產(chǎn)沙單元的侵蝕產(chǎn)沙量。1.3.1水文控制區(qū)侵蝕產(chǎn)沙量計(jì)算根據(jù)每一流域水文站設(shè)置情況,從下到上依次劃分出若干小水文控制區(qū),計(jì)算其侵蝕產(chǎn)沙量。單站控制區(qū):流域上游或流域支流上游水文站控制的區(qū)域,其侵蝕產(chǎn)沙量的計(jì)算是以該站的輸沙量來代替,侵蝕產(chǎn)沙強(qiáng)度為該站的輸沙量除以該站的集水面積。多站控制區(qū):流域(支流)下游水文站與上游(支流)一個(gè)或多個(gè)水文站之間的區(qū)域,用下游水文站的輸沙量減去上游水文站的輸沙量作為該區(qū)域的侵蝕產(chǎn)沙量,所得結(jié)果除以水文站控制區(qū)問的面積即