第四章 水土保持生物措施最新版本
《水土保持学》课程大纲
《水土保持学》课程大纲一、课程概述课程名称：《水土保持学》：《Water and Soil Conservation》课程编号：19371166课程学分：2.0课程总学时：32课程性质：选修课二、课程内容简介《水土保持学》是研究水土流失规律和水土保持措施的一门应用技术科学，属于林学专业的专业选修。
水土资源是人类赖以生存的物质基础，是发展农业生产的基本要素。
防止水土资源的损失与破坏，保护、改良和合理利用山丘区和风沙区的水土资源，对于维护和提高土地生产力，发展水土流失地区的生产和建设，改善生态环境，维持生态系统平衡具有重要意义。
《水土保持学》课程主要围绕水土流失规律、水土保持规划、水土保持措施、水土保持监测与水土保持方案等展开，系统介绍土壤侵蚀危害、形式和发生发展规律和分析影响土壤侵蚀的自然因子，并且突出与专业学习相关的治理水土流失的各种水土保持措施的方法等。
三、教学目标与要求教学目标：通过本课程的学习使学生具备水土保持方面的基本知识，认识在不同外营力作用下土壤侵蚀发生发展的过程、基本规律，并掌握主要水土保持措施的作用及方法，应用水土保持原理指导水土资源的合理开发、利用和保护，能在本专业范围内灵活应用各种措施防治土壤侵蚀，改良、维护和提高土地生产力，改善生态环境条件。
教学要求：教学与实践相结合，使学生基本掌握土壤侵蚀基本原理、水土保持原理及其主要措施和效益评价与监测的基本方法。
四、教学内容与学时安排第一章绪论（3学时）1. 教学目的与要求：掌握土壤侵蚀、水土流失和水土保持的三个基本概念的内涵和水土保持的意义；熟悉水土保持的研究内容、中国土壤侵蚀的研究特点和中国水土保持应重视的几个问题；了解我国、我省水土流失现状及其危害、国内外水土保持的发展历史、水土保持与其他学科的关系。
2. 教学重点与难点：教学重点:第一节水土保持学的几个重要概念（0.5学时）一、水土流失二、土壤侵蚀三、水土保持四、水土保持学第二节水土保持学研究方法与内容（0.5学时）一、研究方法二、研究内容及动态第三节水土流失现状(全国和安徽省)及危害（0.5学时）第四节水土保持的意义（0.5学时）第五节水土保持学的发展历史与其他学科的关系（0.5学时）第六节中国水土保持应重视的几个问题（0.5学时）难点：水土保持学研究方法和内容第二章水土保持基本原理（5学时）1. 教学目的与要求：掌握流域水循环和水量平衡的基本原理及流域水文要素及其过程的物理基础，如降水的基本概念和面降水计算方法，下渗概念及公式，径流的涵义和径流的形成过程蒸发和土壤水的基本概念和过程。
《水土保持生物措施》说课ppt
二、教育教学目标
（1）知识目标： 了解水土保持生物措施的概述和作用； 掌握水土保持林和农田防护林的规划设计及造林技术； 掌握水土保持种草的技术措施。 （2）能力目标：通过课堂教学初步培养学生观察和分 析问题的能力，进而能够提出问题解决问题，提高语 言表达能力以及通过师生互动，初步培养学生运用知 识的能力，能够做到理论联系实际。 （3）情感目标：通过学生讲授自己在生活中观察到的 实例，激发学生对本门课程的学习兴趣。
全国高等农业院校“十五”规划教材
第四章 水土保持生物措施
教师：XXX 2013年11月5日
一、本章在教材中所处的地位
本章内容在全书中所处的地位和作用是：《水 土保持生物措施》是《水土保持原理》教材的第四 章内容，在此之前学生已学习了水土保持基本原理、 土壤侵蚀的基本特征、水土保持工程措施等章节的 内容，本章内容是继工程措施之后的又一水土保持 的具体操作措施，也是治理水土流失的根本性措 通过对水土保持生物措施的讲授，重点 突出生物措施的作用； 难点： 通过对生物措施中植树种草技术的讲解， 使学生进一步掌握树种草种的选择和搭配的原 则。
四、教学手段和方法
1、教学手段：采用多媒体教学的方法。
2、教学方法：讲授法结合课堂问答。
五、教学过程
（1）知识引入：
（2）由实例得出本节课新的知识点；
（3）讲解实例。
（4）能力训练：
（5）本章知识总结，
（6）布置作业。
小 结
本节课的课堂结构：复习提问，导入新知识点，例证
分析，内容总结，布置作业等五部分。
谢谢！
水土保持生物措施特点
水土保持生物措施特点1.生态保护特点：水土保持生物措施着重保护和恢复生态系统功能。
它通过增加植被覆盖度，建立森林、湿地、草地等生态系统来减少水土流失和水体污染。
这些生态系统能够稳定土壤结构，抵御雨水的冲击，提高土壤保水能力，减少水源地土壤侵蚀，改善水质。
2.生物多样性特点：水土保持生物措施注重增加生物多样性。
不同植物物种具有不同的抗风蚀、抗水流冲击和保水能力，通过选择适宜的植物物种进行合理的植被配置，可以提高植被的完整性和多样性，增加土壤微生物种群的数量和多样性，形成协同作用，提高生态系统的稳定性和抵御外界环境恶劣变化的能力。
3.经济可行特点：水土保持生物措施不仅可以保护水土资源，还可以为当地的农业、畜牧业和旅游业等提供经济效益。
例如，植被覆盖可以提高土壤肥力，减少化肥和农药的使用，创造就业机会。
同时，通过开发湿地资源和建设生态旅游景区，增加了当地的旅游收入。
4.可持续发展特点：水土保持生物措施具有可持续性。
通过自然修复、合理利用和人工干预等手段，保护和改善生态系统的功能，使其具有自我调节、自我修复和持续发展的能力。
这不仅可以降低工程成本和维护费用，还可以减少对外界资源的依赖性，实现水土保持的长期有效。
5.综合管理特点：水土保持生物措施需要综合考虑多种因素，进行整体规划和管理。
这包括选择适宜的生物措施，合理配置各种资源，运用生态技术手段进行土地治理和生态系统修复，并结合土地利用规划、水资源管理、生态保护等，实现不同措施的协同效应，最大限度地保护水土资源，并提高土地利用效益。
6.社会参与特点：水土保持生物措施需要广泛的社会参与和共同努力。
它不仅涉及到政府部门的政策支持和资源投入，还需要农民、畜牧户和当地居民的积极参与。
只有通过教育宣传、培训指导和激励政策等手段，提高公众的水土保持意识，才能形成广泛参与的社会共识，实现水土保持的长期可持续发展。
综上所述，水土保持生物措施具有生态保护特点、生物多样性特点、经济可行特点、可持续发展特点、综合管理特点和社会参与特点。
第四章 水土保持生物措施(2)
一、农田防护林的规划设计
4、林带宽度
林带宽度以能够形成适宜的林带结构和适宜的疏透度为标准。
疏透度：指林带纵断面透光孔隙面积占纵断面总面积的百分数。
透风系数：指林带背风面林缘平均树高以下处的风速与旷野同一 高度平均风速之比。
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一、农田防护林的规划设计
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一、农田防护林的规划设计
2、林带结构
紧密结构
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一、农田防护林的规划设计
2、林带结构
（2）疏透结构
由乔木和亚乔木或灌木组成。林带纵断面透风透光，且孔隙分 布均匀，一部分气流可以通过，另一部分越过林冠。在背风林 缘附近形成一个弱风区，且防护距离较大。各地农田均可采用 这种结构。
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农田防护林形式
林岛形式：在农田的间隙地带营造的丛状和小 片林。
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农田防护林形式
林网形式：在农田四周营造的带状林分，林带往 往在农田之中交织成网，称为农田防护林网。
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农田防护林作用
降低风速: 林带可以减低风速。当害风通过林带时，
通过树干和枝叶的摩擦和阻拦而使风力减弱；越
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一、农田防护林的规划设计
3、林带间距
（1）主林带间距 ②以干热风为主的危害地带：主林带间距按当地林带成林高度 的25倍设计。 ③盐渍化地带：本区生物排水和抑制土壤返盐是设计林带要考 虑的又一重要因素。在盐渍化土壤上，树高较低。这类地带一 般主林带间距不应超过200m。 以上两三种灾害同时存在的地带，应以其低限指标来设计主林 带间距。
水土保持生物措施
2、草地资源开发 饲料； 发展高效牧业； 促进农、林、果、渔各业发展。
对现状草地进行调查，选出不同生境条件下
的适生草种；
种植和引进不同草种进行对比，筛选出适宜
的草种。
配置：参见表格。
二、种植技术
1、播种方式 条播；
撒播；
带肥播种；
犁沟播种。
2、播种要求
水分条件：豆科要求为田间持水量的40—80%；
禾本科要求为田间持水量的20—60%。
三、草地管理与开发
划分立地条件类型和命名：根据小斑调查资料，通 过分析找出主导因子，进行分级并组合成不同的立地 条件类型，然后进行命名。如低山阳坡紫色土。
2、造林典型设计 是对各立地条件类型的造林树种、造林密度、配制
方式、混交、整地、造林方法等进行设计。
采用图、表和文字相结合的形式表示，称为造林类 型配置图。
通常采用主导环境因子法。
环境因子有：地形；
土壤；
水文；
生物。
步骤：
绘制平面图:可用地形图勾绘平面图。 划分小斑：造林设计的基本单位，其地类、权属和
立地条件基本一致。一般根据地面明显标志划分型的方法：主导因子法。
确定小斑调查的因子：根据主导因子的要求，确定 小斑调查的具体因子。
水土保持林是防护林中的一种。
广义上，能够产生防护及水土保持作用的林木都归 入水土保持林。如分水岭防护林、坡面水土保持林等。
在树种规划的基础上，按各树种的防护和生产性能， 统计各林种的面积。
（二） 规划设计的工作程序
1、准备阶段
培训；
统一指导思想、规划原则、规划内容、要求和
指标。
2、资料的分析研究阶段
最广泛的水土保持林造林方法。
播种造林：
水土保持措施
水土保持措施
一、水土保持措施
严格在设计核准的施工界和工程监理批准的临时用地范围内开展施工
作业活动，绝不随意开挖、碾压界外土地。
合理规划施工便道，尽量减少
便道数量。
根据工程施工进展，及早安排施工防护工程、排水工程和裸露地表的
工程或植被覆盖。
施工现场每次施工后，须及时清理施工现场，保护沟谷
自然畅通，防止积淤或冲刷。
隐蔽工程施工前，进行草皮移植；隐蔽工程完工后，将取土范围内地面整平，整理边坡，疏通排水通道，防止局部积水。
采取可靠的工程措施，保护土壤原始结构。
尽量减少开挖地表土壤，精心保护原有自然植被；开挖取弃土场（坑），严格按照设计要求和环保要求执行。
治理黄土高原水土流失的生物措施
治理黄土高原水土流失的生物措施
1. 林草植被措施：在黄土高原地区种植更加适应干旱、寒冷和贫瘠土壤的草本和乔木植物，尤其是以沙漠草原为主的草本植物和以胡杨为代表的乔木植物。
这些植物能够固定土壤，增加土壤有机质，提高土壤保水能力，减少河流冲刷和风蚀。
2. 森林和草原保护措施：黄土高原地区的森林和草原资源十分宝贵，应加强其保护和管理，减少过度放牧和砍伐，避免人为的破坏。
3. 防风林网络措施：在开阔、易风化的地区建立防风林坡，用来防止风蚀和沙尘暴。
防风林一般采用混交林、带状林或交错分布的单林种。
4. 土壤改良措施：在土地贫瘠、荒漠化严重的地区，应采取土壤改良措施，例如补充有机肥料、改善土壤结构等。
5. 生态水利工程措施：生态水利工程可以提高水资源利用效率，减少水土流失，保护生态环境，例如建设梯级水库、沟壑坝、泥沙攔截工程等。
6. 河道治理措施：黄土高原地区的河道经常发生决口和漫滩，需要采取相应的措施进行治理，如河道清淤，强化河堤，修建河道护岸等。
同时，也需要加强生态修复和保护，恢复河道的自然生态系统。
第四章 水土保持生物措施
2020/7/3
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（二）枯枝落叶层吸水下渗，调节径流
（1）林草地大量的枯枝 落叶层，像一层海绵覆盖 在地面，直接承受落下的 雨水，保护地表免遭雨滴 的溅击。 （2）枯枝落叶层还能增 加地表粗糙度，形成无数 细小栅网，分散水流，拦 滤泥沙，大大降低了径流 速度，减少了泥沙的下移。
塬面 防护 林草 工程
种类
山顶防护林
梁峁顶防护林
山梁、峁顶草 地 塬面农田防护 林 塬面农林复合 经营
塬面人工草地
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水土保持林草体系的分类
地形（或小地貌）及 土地利用类型
石质和土石山脉顶部的荒草地、 耕地
黄土梁峁顶部的荒草地、耕地
防护与生产性能
保持水土、涵养水源， 保护农田， 获取大径材 防止水蚀和风蚀，保护农田，获 取小径材或灌木饲草
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1、立地条件类型的划分
划分立地条件类型的步骤：
绘制平面图：采用小流域平面图或者利用1／1000地形图。 划分小班：在平面图确定的宜林地上，根据地面明显的标志 （如山脊、道路、流水线和地类界）划分小班。 确定划分立地条件类型的方法：按主导环境因子法划分。 确定小班调查因子 划分立地条件类型和命名：找出主导因子。
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一、水土保持林草措施的种类
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在生产实践中水土保 持林草措施种类大多用地 形（或小地貌）＋防护性 能＋生产性能，或地形 （小地貌）＋防护性能 （或生产性能）进行命名， 如精护品文坡档 薪炭林、护坡经济 17
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一、水土保持林草措施的种类
水士保持林草措施种类的划分要具有科学性、实践性和系统性。 科学性：符合林学、生态学、地貌学、土壤侵蚀学及 经济学的基本原理，所划分的种类概念清晰，相互之间 具有明显的界限。 实践性：符合生产实际，便于操作，每一个类型和种 类，在造林种草实践中能充分体现。 系统性：指所划分的类型和种类之间的隶属关系明确， 在宏观上和微观上都可形成完整的体系。
防止水蚀和风蚀，保护农田，获 取小径材或灌木饲草
山梁、峁顶退耕地、荒地
防止水蚀和风蚀，获取饲草
塬面平缓耕地，梯田地埂（坎）， 防止侵蚀与风害，调节小气候，
道路、渠道和村庄周围
保护农田和渠道，获取木材等
塬面平坦耕地
防蚀防风，调节小气候，保护农 田，获取木材或林副产品
塬面平缓耕地
防止轻度侵蚀，刈割牧草
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一、水土保持林草措施的种类
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黄土峁
一、水土保持林草措施的种类
黄土塬
黄土梁
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一、水土保持林草措施的种类
坡面 防护 林草 工程
水土保持林草体系的分类
坡面水土保持 林 护坡薪炭林
坡面护牧林 护坡用材林 护坡经济林 坡地农林复合 经营 梯田地埂林
护坡草地
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（三）固持和改良土壤 提高土壤的抗蚀性和抗冲性
1、固持土壤作用
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2、改良土壤的作用
森林的改良土壤作用主要表现在通 过制造有机物质和枯落物、腐根分 解改善土壤理化性质等方面。 根系活动增加了土壤的孔隙度，促 进了土壤微生物的活动。 根瘤菌的固氮作用。 拦截泥沙，增加肥力。
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一、水土保持林草措施的种类
水土保持林草措施种类的划分与地貌密切相 关，同时也受灾害性质及社会经济需求的影响。 水土流失区造林种草的主要作用是控制水土 流失，但在不同的地貌立地条件下，造林种草的 目的有所区别。
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15Hale Waihona Puke 一、水土保持林草措施的种类
如塬面以改善农田小气候，保护和促进农业生产为主 在山地丘陵区的陡坡以防止土壤侵蚀为主 在一些海拔较高的山地，以涵养水源为主 在水库、河川地区，以护库、护岸、固滩为主 在饲草能源缺乏的地方，还要充分考虑改善群众生活，提高 经济水平，解决农村能源和饲草等问题 因此，水士保持林草措施除保持水土外，还具有多种功能。
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一、水土保持林草措施的种类
在生产实践中水土保 持林草措施种类大多用地 形（或小地貌）＋防护性 能＋生产性能，或地形 （小地貌）＋防护性能 （或生产性能）进行命名， 如护坡薪炭林、护坡经济 林、梁峁顶防护林、坡面 水土保持林等。
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一、水土保持林草措施的种类
类型
分水 岭防 护林 草工 程
塬面 防护 林草 工程
种类
山顶防护林
梁峁顶防护林
山梁、峁顶草 地 塬面农田防护 林 塬面农林复合 经营
塬面人工草地
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水土保持林草体系的分类
地形（或小地貌）及 土地利用类型
石质和土石山脉顶部的荒草地、 耕地
黄土梁峁顶部的荒草地、耕地
防护与生产性能
保持水土、涵养水源， 保护农田， 获取大径材
林冠的截留作用： （1）减小了林下的 径流量和径流速度； （2）推迟了降雨时 间和产流时间，缩短了 林地土壤侵蚀的过程， 使侵蚀量大大减小。 （3）避免了雨滴击 溅侵蚀。
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（二）枯枝落叶层吸水下渗，调节径流
（1）林草地大量的枯枝 落叶层，像一层海绵覆盖 在地面，直接承受落下的 雨水，保护地表免遭雨滴 的溅击。 （2）枯枝落叶层还能增 加地表粗糙度，形成无数 细小栅网，分散水流，拦 滤泥沙，大大降低了径流 速度，减少了泥沙的下移。
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一、水土保持林草措施的作用
➢保持水土 ➢涵养水源 ➢保护农田和水利水保工程 ➢调节气候 ➢减轻或防止环境污染，改善生态环境 ➢保护生物多样性 ➢为农牧业生产创造良好的条件，同时，水土保 持造林种草又具有生产性。
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（一）林冠截留降雨，减少土壤侵蚀
林冠截留降雨一般为 15％一40％
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3、提高林草地土壤入渗能力
有机质被微生物分解后，形成褐色的腐殖质，与土粒结合成 团粒结构，增加土壤孔隙度，改善了土壤的理化性质。 林草根系的活动，也使土壤变得疏松多孔，这样有利于水分 的下渗。
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4、提高土壤的抗蚀性和抗冲性
土壤的抗蚀性：指土壤抵抗径流 对土壤分散和悬浮的能力，其强弱 主要取决于土粒间的胶结力及土粒 和水的亲和力。
土壤抗蚀性指标主要包括：水稳
性团聚体含量、水稳性团聚体风干
率和以微团聚体含量为基础的各抗
蚀性指标 。
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4、提高土壤的抗蚀性和抗冲性
土壤抗冲性：指土壤抵抗径流的机械破坏和搬 运能力。王佑民等（1994）研究结果显示，林地抗 冲性最强，草地次之，农地最差。
林草植物增强土壤抗冲性的作用主要表现在： 其地被物层对地面径流的调蓄和吸收，以及根系对 土壤的固持作用方面。
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4、提高土壤的抗蚀性和抗冲性
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单位面积上活地被物茎叶数量 多和枯落物厚度大时，其土壤的 抗冲性就越强。 根系提高土壤抗冲性的作用与 ≤1mm的须根密度关系极为密切， 须根密度越大，增强土壤抗冲性 效应就越大。
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一、水土保持林草措施的种类
在长期的水土保持造林种草科研和生产实践中， 科研工作者提出了不同区域的水土保持林草措 施的种类，如黄土高原水土保持林种包括梁峁 顶防护林、梁峁坡防护林、沟头沟边防护林、 沟底防冲林等。
第四章
水土保持林草措施
2020/4/4
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水土保持林草措施
概述 造林技术 农田防护林规划及营造 生物固沙技术 水土保持植草技术
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第一节 水土保持林草措施概述
水土保持林草措施（Biological measures of soil and water conservation）是指在山地丘陵区以控制 水土流失、保护和合理利用水土资源、改良土壤、 维持和提高土地生产潜力为主要目的所进行的造林 种草措施，也称为水土保持生物/植物措施。它是治 理水土流失的根本措施。