水沙与植被变化专题进展报告_温仲明
不同区域典型支流水沙变化对退耕还林等坡面工程的响应
2013年进展报告
专题负责人： 温仲明
2013年12月16日
报告摘要
根据专题任务与目标，本年度开展的工作主要有：收集整理了延河流域与皇甫川流域的径流、泥沙、气象、影像、数字地形等基础数据；完成了两个典型流域的土地利用变化分析；分析了53年来黄土高原降雨及极端事件时空变化，并重点分析了极端降雨的时空变化；比较了森林/非森林流域径流稳定性及演变趋势对比分析；基于MMF模型，完成了径流与泥沙模拟需要的参数率定，对延河流域的径流产沙进行了模拟；采用野外量测的方法，调查延河流域暴雨集中区不同植被覆盖下的土壤侵蚀产沙情况。
在上述调查研究的基础上，本年度取得的主要进展有：1）延河流域的植被覆盖变化较大，林地覆盖率逐步增加，在2000年后，林草植被覆盖增加显著，而耕地比例则从1978年的66.82%降低至2000年的30.84%，再降低至2010年的16.05%；皇甫川流域的土地利用格局总体上以草地为主，且多年来的耕地、林地及草地面积比例变化较小；2）黄土高原区域年降雨量呈不显著减少趋势，同时降雨量带南移，雨季稍有推迟，尤其是暴雨、大暴雨事件重现期延长；3）林区流域和非林区流域径流量年际尺度分布表现出一致的强变异性，年内分布均为双峰型特征，但林区流域峰型平缓，非林区流域峰型陡峭；无论径流过程或径流量年变化，林区稳定性要明显优于非林区流域；4）MMF模型对径流的模拟精度要显著高于对泥沙的模拟精度，可能的原因，是MMF模型没有考虑淤地坝对泥沙的淤积过程；5）在暴雨集中区，坡耕地的土壤侵蚀量最大，大概是果园地的2倍，草地的4倍，而林草地几乎没有侵蚀；就不同植被结构而言，土壤侵蚀量分别是草本结构＞灌草结构＞乔草结构＞乔灌草结构，具有良好结构的乔灌草群落在本次暴雨中的土壤侵蚀量微弱，大多数并没有侵蚀发生；调查还表明，在植被覆盖大于60%时，土壤侵蚀量渐趋稳定，并且土壤侵蚀微弱，与前人径流小区或观测小区得到的结果一致。专题在上述研究的基础上，发表论文6篇。
报告正文
一、 研究内容与目标
根据项目任务，本专题的主要任务是：
1）了解黄土高原退耕还林（草）工程及生物措施历史演变及现状；
2）退耕还林（草）等生物措施蓄水拦沙的机理及其尺度效应； 3）不同区域典型支流水沙突变对退耕还林（草）工程的响应。
专题的研究目标有：
（1）实现小区及流域尺度植被减水减沙效益评估及尺度转换；
（2）阐明植被减水减沙机理及流域尺度植被对减水减沙的贡献
（3）评价退耕还林（草）工程对黄河水沙变化的贡献
（4）发表论文3-5篇，其中SCI论文1-2篇
二、 本年度开展工作情况
根据课题任务要求，本年度开展的主要工作有以下几个方面：
1、收集研究区的泥沙水文、数字地形、遥感影像等基础数据，并对遥感影像进行解译，获取典型流域多年来的土地利用变化尤其是植被覆盖变化数据信息，退耕以来的植被覆被变化过程。
2、分析了53年来黄土高原降雨及极端事件时空变化，了解黄土高原降雨的变化及其空间差异，并重点分析了极端降雨的时空变化。
3、选择森林区、费森林区的典型流域，开展了森林/非森林流域径流稳定性及演变趋势对比分析，了解不同区域的典型流域的径流变化趋势，以为了解植被变化对径流的影响提供依据。
4、采用MMF模型，结合延河流域已经开展的工作，率定了模型需要的参数，模拟了延河流域植被减水减沙变化。
5、针对延安地区2013年度暴雨频发情景，组织调查了暴雨发生集中区不同植被类型下的土壤侵蚀调查，了解不同植被覆盖状况下的侵蚀产沙情况。
三、 年度研究进展
1、数据收集
本研究选择的典型流域分别为皇甫川流域和延河流域，其中皇甫川流域干流长137km，流域面积3246 km2 ，地处黄土高原与鄂尔多斯高原的交接地带，属于水蚀风蚀过渡区，是黄河粗泥沙产区及泥沙来源的主要地区。按不同地表物质分布和侵蚀差异可将流域划分为黄土丘陵沟壑区、沙土丘陵沟壑区 、砒砂岩丘陵沟壑区。而延河流域全长286.9 km ,流域面积7725km2 ,是黄河右岸、中游区上段的河口镇至龙门段的一级支流。流域内黄土丘陵沟壑面积占全流域的90% ,其中延长以上为黄土梁峁状丘陵沟谷区,安塞—延长之间沿河一带为河阶地,延长以下为黄土宽梁残塬沟谷区,流域出口处为黄土覆盖石质丘陵沟谷区。两个典型流域在黄土高原水系中的具体位臵如下图所示：
根据任务需要，本年度从不同途径，收集整理两个典型流域的泥沙水文、气候、数字地形及遥感影像等数据，具体数据信息为：
① 延河流域
遥感影像: 1978(MSS),1990-2012(TM)
DEM: 5m/25m
气象数据：1960s-2010
径流泥沙： 1970-2010
②皇甫川流域
遥感影像: 1978(MSS),1990-2012(TM)
DEM: 5m/25m
气象数据：1954或1985-2009
径流泥沙：1965-2010 图1、典型流域在黄土高原水系中的位置 2、分析了典型流域植被覆被变化
基于遥感影像，结合地面调查，解译获取了两个典型流域的土地利用变化信息，并重点分析了两个典型流域的植被覆盖变化情况（图2、图3）。
图2.延河流域土地利用图（1978-2010）
表1 延河流域耕地及林草植被变化 6 / 21
根据图2及表2，延河流域的植被覆盖变化较大，林地覆盖率逐步增加，在2000年后，林草植被覆盖增加显著，而耕地比例则从1978年的66.82%降低至2000年的30.84%，再降低至2010年的16.05%。
7 / 21
图3.皇甫川土地利用变化图
表2 皇甫川流域耕地及林草植被变化
根据图3及表2，皇甫川流域的土地利用格局总体上以草地为主，且多年来的耕地、林地及草地面积比例变化较小。
3．53年来黄土高原降雨及极端事件时空变化
对黄土高原区域53年来降雨等值线及暴雨发生频率进行分析，结果表明，黄土高原区域年降雨量呈不显著减少趋势，同时降雨量带南移，雨季稍有推迟，尤其是暴雨、大暴雨事件重现期延长（图4）。
区域间对全球气候变化的响应差异较大。西北部年、季降雨量呈微弱增加趋势，降雨量带移动不显著，极端降雨事件呈明显减少趋势。东南部，年、季降雨量呈较严重的减少趋势，降雨量带明显南移，极端降雨事件有轻微减少趋势。53年来，越来越多的降雨发生在极端事件中，会引起降雨侵蚀力的增加，尤其在黄土高原南、中、东部明显。这些地区植被正承受着降雨减少-温度升高的环境胁迫。降雨量减少可能导致侵蚀减弱，但极端降雨引起的侵蚀量增加（图5）。
图4 黄土高原53年降雨量等值线的变化 9 / 21
图5 黄土高原暴雨发生频率变化图
4．森林非森林流域径流稳定性及演变趋势对比
研究选择黄土高原子午岭林区流域（黄陵、张村驿）和非林区流域（吴起、志丹、刘家河），进行径流稳定性及演变趋势对比分析，结果表明，黄土高原子午岭林区流域和非林区流域径流量年际尺度分布表现出一致的强变异性，年内分布均为双峰型特征，但林区流域峰型平缓，非林区流域峰型陡峭。 林区流域年内分布较非林区流域均匀，前者径流集中期较后者滞后1个月。
近50年来，林区流域径流量无明显变化趋势，而非林区流域年、夏、秋及汛期径流量表现出显著性减少趋势，且有显著的跃变时间。
无论径流过程或径流量年变化，林区稳定性要明显优于非林区流域。
表3流域径流年际分布特征统计
水文站 多年年均
(mm) 最大值(mm) 最小值(mm) 极值比 峰均比 变异系数(C.V.)
黄陵 46.8 132.0（1983） 18.6（1974） 7.09 2.82 0.613
张村驿 21.4 63.8（1964） 7.5（1972） 6.17 3.25 0.460
吴起 27.4 88.9（1994） 12.2（2008） 7.30 3.24 0.505
志丹 38.5 84.3（1977） 9.7（2006） 8.70 2.19 0.485
刘家河 31.9 54.5（1966） 16.8（2006） 3.25 1.74
0.333
024681012024681012径流深(mm)月份黄陵张村驿吴起志丹刘家河
图6 林区/非林区流域月均径流量对比
表4流域径流年内分布特征统计
水文站 集中期 集中度 峰枯比 峰均比 汛期径流深及比例(mm,%) 非汛期径流深及比例(mm,%)
黄陵 8月23日 0.32 4.3 1.9 18.6 39.8
28.2 60.2
张村驿 8月15日 0.23 3.4 1.8 8.3 40.3 12.3 59.7
吴起 7月10日 0.48 20.3 3.4 15.9 58.1 11.5 41.9 志丹 7月12日 0.52 24.5 3.4 23.8 62.0 14.6 38.0
刘家河 7月13日 0.43 11.0 3.0 17.5 55.0
14.4 45.0
表5 流域时段径流量演变趋势检验
时期 黄陵 张村驿 吴起 志丹 刘家河
Z P Z P Z P Z P Z P
年 -1.09/ ns / -0.273 -0.78/ ns / -0.041 -2.70/**/-0.260 -3.65/ ***/ -0.642 -2.01/ **/ -0.208
春 -1.26/ ns / -0.049 -0.37 / ns /-0.007 -1.06/ ns /-0.011 -3.34 / ***/-0.081 -1.44 / ns / -0.022
夏 -0.42/ ns / -0.037 0.83 / ns / 0.023 -2.81/ ** / -0.224 -2.95/ ** / -0.420 -2.37/ * / -0.201
秋 -1.23/ ns / -0.132 -1.48 / ns / -0.039 -2.04/ * / -0.024 -3.75/ ***/ -0.109 -1.87/ + /-0.030
冬 -0.06/ ns / -0.001 -0.15 / ns / -0.001 0.86/ ns / 0.005 1.51/ ns / 0.015 5.82/ ***/ 0.030
汛期 -1.07/ ns / -0.128 -0.93 / ns / -0.035 -2.59/ ** / -0.200 -3.26/ ** / -0.483 -2.79/ ** / -0.235
非汛期 -0.13/ ns / -0.029 -0.26 / ns / -0.008 -2.27/ */ -0.049 -3.16/ ** / -0.155 -0.06/ ns / -0.002
1月 0.64/ ns / 0.006 -0.24 / ns / -0.001 1.59/ ns / 0.004 3.08/ ** / 0.006 5.86/ ***/ 0.015
2月 -0.50/ ns / -0.003 0.23 / ns / 0.001 -0.88/ ns / -0.003 0.21/ ns / 0.002 1.82/ + / 0.006
水库下游水沙变化与河床演变研究综述
地理学报
ACTAGEOGRAPHICASINICA第66卷第9期
2011年9月Vol.66,No.9Sept.,2011
收稿日期：2011-03-26;修订日期：2011-05-27基金项目：国家自然科学基金项目(40801218,40788001);云南省中青年学术技术带头人后备人才计划(2009CI050);“十二五”国家科技支撑计划重大项目(2010BAE00739)[Foundation:NationalNaturalScienceFoundationofChi-na,No.40801218,40788001;TheReservers'TrainingProjectsofYunnanMid-YouthScientificTechnicalLeader,No.2009CI050;NationalKeyTechnologiesR&DProgramofChinaduringthe12thFive-YearPlanPeriod,No.2010BAE00739]作者简介：傅开道(1976-),男,海南陵水人,副研究员,博士,从事水文地理学、河流泥沙与河床演变研究。E-mail:kdfu@1239-1250
页水库下游水沙变化与河床演变研究综述
傅开道1,黄河清2,钟荣华1,王兴勇3,苏斌1
(1.云南大学亚洲国际河流中心,昆明650091;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;3.中国水利水电科学研究院,北京100038)
摘要：水库建设以满足人类日益增长的水资源及其利用的要求仍是当今世界，特别是发展中国家在水利建设中的一项重要任务。建坝改变了上下游水流边界条件，导致水沙输移变化，同时也触发了河床形态发生相应的调整。自从20世纪30年代全球大规模修坝后，关于此课题的研究就层出不穷。本文就此研究主题对国内外研究成果进行梳理与总结，简要综述水库下游水流挟沙变异以及河床形态演变的研究历史与现状，旨在对该领域的研究进展进行全面的归纳与总结。关键词：水沙变化；河床调整；水库下游；研究综述
黄河中游多沙粗沙区水沙变化趋势分析及其主控因素贡献率探究
黄河中游多沙粗沙区水沙变化趋势分析及其主控因素贡献率探究
发表时间：2019-07-24T12:02:40.653Z 来源：《基层建设》2019年第10期 作者： 郭丽伟 郭成山 田国强 杨轶文
[导读] 摘要：随着季节气候的变化以及人类活动的影响，黄河中游的多沙粗沙区会发生剧烈的水沙变化，而针对黄河中游多沙粗沙区的径流量和输沙量，产生影响的驱动因素进行仔细的研究分析，从而更好的预测黄河中游多沙粗沙区的水沙变化情况，为黄河中游多沙粗沙区
水资源的合理分配提供理论支撑。
黄河水利委员会中游水文水资源局 山西省晋中市 030600
摘要：随着季节气候的变化以及人类活动的影响，黄河中游的多沙粗沙区会发生剧烈的水沙变化，而针对黄河中游多沙粗沙区的径流量和输沙量，产生影响的驱动因素进行仔细的研究分析，从而更好的预测黄河中游多沙粗沙区的水沙变化情况，为黄河中游多沙粗沙区水
资源的合理分配提供理论支撑。
关键词：黄河中游；多沙粗沙区；水沙变化；贡献率
引言
随着季节气候的不断变化以及人类活动的不断加剧，促使黄河流域的径流量和输沙量产生了较大的变化，并且，气候变化会严重影响水文的循环过程，从而使得水资源进行重新分布，提高了洪涝灾害的发生几率。其中，人类活动对径流量和输沙量的影响，主要体现在下
垫面的变化中，即地表径流的形成、径流的下渗现象、水资源的时空分布等。因此，针对黄河中游径流量和输沙量的研究，不再局限于气
候变化方面的影响，还要考虑人类活动变化的影响。
一、研究区域概况
本文研究区域为黄河流域中的主要产沙区，即青阳岔水文站、韩家峁水文站、横山水文站、殿市水文站、李家河水文站、绥德水文站、赵石窑水文站、丁家沟水文站、高家川水文站、王道恒塔水文站、神木水文站、温佳川水文站、高石崖水文站、皇甫水文站、申家湾
水文站，这些地区具有水少沙多的特点，是黄河流域下游洪水以及泥沙的主要来源区域，并且，这些地区的降水都集中在每年的7月-9月，
1986-2018年黄土丘陵区典型小流域不同水文年水沙变化
第31卷第1期2024年2月水土保持研究ResearchofSoilandWaterConservationVol.31,No.1Feb.,2024
收稿日期:2022-10-28 修回日期:2022-12-19 资助项目:国家自然科学基金“黄土高原水土保持措施对小流域泥沙连通性的影响机制”(42177319) 第一作者:刘春月(1999—),女,内蒙古呼伦贝尔人,硕士研究生,主要从事水土保持研究。E-mail:liuchunyue66@ 通信作者:信忠保(1978—),男,山东临沂人,教授,博士生导师,主要从事水土保持研究。E-mail:xinzhongbao@http:∥DOI:10.13869/ki.rswc.2024.01.023.
刘春月,信忠保,秦瑞杰,等.1986—2018年黄土丘陵区典型小流域不同水文年水沙变化[J].水土保持研究,2024,31(1):126-135.LiuChunyue,XinZhongbao,QinRuijie,etal.VariationofRunoffandSedimentoftheTypicalWatershedinLoessHillyRegionintheDifferentHydrologicalYearsDuringthePeriodfrom1986to2018[J].ResearchofSoilandWaterConservation,2024,31(1):126-135.
1986-2018年黄土丘陵区典型小流域
不同水文年水沙变化
刘春月1,2,信忠保1,2,秦瑞杰3,张满良3,刘晓3
(1.北京林业大学水土保持学院,北京100083;2.北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站,
北京100083;3.黄河水利委员会天水水土保持科学试验站,甘肃天水741000)
陕北“三北”防护林下草本群落特征及其与林分结构和土壤养分的关系
第４０卷第１８期２０２０年９月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１８Ｓｅｐ．，２０２０
ｈｔｔｐ：／／
ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ基金项目：陕西省防护林建设工作站项目；国家自然科学基金项目（４１６７１２８９）收稿日期：２０１９⁃０９⁃０５； 网络出版日期：２０２０⁃０７⁃１２∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｍｗｅｎ＠ｍｓ．ｉｓｗｃ．ａｃ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９０９０５１８５５杨玉婷，石玉林，李战刚，康华，樊勇明，郑诚，温仲明．陕北“三北”防护林下草本群落特征及其与林分结构和土壤养分的关系．生态学报，２０２０，４０（１８）：６５４２⁃６５５１．ＹａｎｇＹＴ，ＳｈｉＹＬ，ＬｉＺＧ，ＫａｎｇＨ，ＦａｎＹＭ，ＺｈｅｎｇＣ，ＷｅｎＺＭ．ＣｏｍｍｕｎｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂｌａｙｅｒａｎｄｉｔｓｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｗｉｔｈｓｔａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅＴｈｒｅｅ⁃ＮｏｒｔｈｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔｏｆＳｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（１８）：６５４２⁃６５５１．
陕北“三北”防护林下草本群落特征及其与林分结构和土壤养分的关系
杨玉婷１，石玉林２，李战刚２，康 华２，樊勇明１，郑 诚１，温仲明１，３，∗１西北农林科技大学草业与草原学院，杨陵 ７１２１００２陕西省防护林建设工作站，西安 ７１００８２３中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心，杨陵 ７１２１００
摘要：林下草本层是人工林生态系统的基础功能层，对维护人工林生态系统的健康、稳定和功能具有重要意义。了解陕北“三北”防护林建设对林下草本群落特征的影响，并解析林下草本群落发育与林分结构和土壤养分变化的响应关系，对合理评估防护林建设工作和指导未来生态建设具有重要价值。为此，调查了陕北典型风沙区和黄土区不同造林阶段防护林下草本地上生物量和物种多样性的变化，并分析其与林分结构和土壤养分的关系。结果表明：（１）风沙区不同造林阶段人工林下草本平均地上生物量（２３．６４ｇ／ｍ２）显著低于黄土区（４４．５３ｇ／ｍ２）。随造林年限增加，风沙区林下草本地上生物量和物种多样性逐渐升高，而黄土区林下草本地上生物量和物种多样性则逐渐降低。（２）风沙区人工林土壤有效氮和有机碳随造林年限的增加逐渐升高，而黄土区人工林下土壤有效氮和有机碳则无明显变化趋势。（３）风沙区早期林下草本地上生物量和物种多样性升高主要得益于土壤养分的提升。而黄土区早期林下草本生物量和物种多样性降低主要是人工林郁闭度增加所致。风沙区防护林的建设促进了林下草本的发育，而黄土区早期人工林下草本出现退化现象。建议对风沙区进行防护林建设，而黄土区以自然恢复为主。关键词：林下草本；林分结构；土壤理化性质；生物量；物种多样性ＣｏｍｍｕｎｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂｌａｙｅｒａｎｄｉｔｓｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｗｉｔｈｓｔａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅＴｈｒｅｅ⁃ＮｏｒｔｈｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔｏｆＳｈａａｎｘｉ，ＣｈｉｎａＹＡＮＧＹｕｔｉｎｇ１，ＳＨＩＹｕｌｉｎ２，ＬＩＺｈａｎｇａｎｇ２，ＫＡＮＧＨｕａ２，ＦＡＮＹｏｎｇｍｉｎｇ１，ＺＨＥＮＧＣｈｅｎｇ１，ＷＥＮＺｈｏｎｇｍｉｎｇ１，３，∗１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡ＆ＦＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ７１２１００，Ｃｈｉｎａ２ＳｈａａｎｘｉＳｈｅｌｔｅｒ⁃ｂｅｌｔＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｔａｔｉｏｎ，Ｘｉ′ａｎ７１００８２，Ｃｈｉｎａ３ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ７１２１００，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂｓｍａｋｅｕｐａｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌａｙｅｒｏｆｐｌａｎｔａｔｉｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄｈａｖｅｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｉｒｈｅａｌｔｈ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎ．ＡｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂｓｉｎｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｇｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｗｉｔｈｓｔａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｉｎｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｓａｎｄｙａｎｄｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓｏｎｔｈｅＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ，ｗｈｉｃｈｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｆｕｔｕｒｅｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔｓａｎｄｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｓｉｔｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：（１）ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｖｅｒａｇｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｓａｎｄｙａｒｅａ（２３．６４ｇ／ｍ２）ｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓ（４４．５３ｇ／ｍ２）．Ａｓｔｈｅｄｕｒａｔｉｏｎｏｆａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎｅｆｆｏｒｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｔｈｅｓａｎｄｙａｒｅａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｌｙ，ｗｈｉｌｅｉｎｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓ，ｔｈｅｙｄｅｃｌｉｎｅｄｇｒａｄｕａｌｌｙ．（２）Ｓｏｉｌａｖａｉｌａｂｌｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｉｎｓａｎｄｙａｒｅａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｇｒａｄｕａｌｌｙａｓｄｕｒａｔｉｏｎｏｆａｆｆｏｒｅｓｔａｔｉｏｎｅｆｆｏｒｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｗｈｉｌｅｉｎｔｈｅｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓ，ｔｈｅｙｓｈｏｗｅｄｎｏｏｂｖｉｏｕｓｔｒｅｎｄ．（３）Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｙｏｕｎｇｅｒｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓｉｎｓａｎｄｙａｒｅａｓｗａｓａｄｉｒｅｃｔｂｅｎｅｆｉｔｏｆｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｉｎｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｌｅｖｅｌｓ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｄｅｃｌｉｎｅｏｆｙｏｕｎｇｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓｗａｓｍａｉｎｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎｃａｎｏｐｙｄｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅｐｌａｎｔａｔｉｏｎｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｅｆｆｏｒｔｓｉｎｓａｎｄｙａｒｅａｓｐｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂｌａｙｅｒｓｏｆｙｏｕｎｇｐｌａｎｔａｔｉｏｎｓｉｎｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓｗｅｒｅｓｅｖｅｒｅｌｙｄｅｇｒａｄｅｄ．Ｔｈｅｓｅｆｉｎｄｉｎｇｓｉｍｐｌｙｔｈａｔｓｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｆｏｒｓａｎｄｙａｒｅａｓ，ｗｈｉｌｅｎａｔｕｒａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｌｏｅｓｓｈｉｌｌｙａｒｅａｓ．
祖厉河流域水沙演变规律及其成因分析
Vol.41 No.2Apr., 2021第41卷第2期2021年4月水文JOURNAL OF CHINA HYDROLOGYDOI: 10.19797/ki.1000-0852.20200238祖厉河流域水沙演变规律及其成因分析黄晨璐(西北大学城市与环境学院，陕西西安710127)摘要：应用祖厉河流域1956~2016年实测水文资料，采用水文统计法、差积曲线法、突变检验法等方 法，分析了流域水沙时空分布规律及水沙关系遥结果表明：祖厉河流域年降水量、年径流深从上游向下 游减小；支流关川河巉口以上年输沙模数相对较小，中游会宁-郭城驿最大。4个代表站历年降水量、径 流量、输沙量均呈显著减少趋势，降水量年内分配主要集中在5~9月，径流量和输沙量主要集中在6~9 月；水沙变化的突变年份为1999年,基准期1956~1999到措施期2000~2016年多年平均年径流量和输 沙量分别减少了 39.6%、72.9%。流域降水量年均减少0.53~1.23mm,气温年均升高0.029~0.042益/a,植 被覆盖度年均增加0.85%/a，降水减少、水土保持措施面积增加和植被覆盖度大幅提高是流域水沙持续 减少的主要原因。关键词:径流量;输沙量；水量还原；水沙关系；祖厉河中图分类号:K903 文献标识码:A1引言受全球气候变化和人类活动的影响，流域水文要 素和下垫面条件发生了较大变化。除了降水量的减少 和社会经济用水可直接引起河流水沙减少外，随着全 球气温升高、气候向暖湿方向转变，流域植被覆盖度显 著提高,加之大规模地推进水土保持措施，决定流域产 汇流的下垫面条件发生了改变，从而使流域出口的水 沙呈现显著减少趋势［1-4］遥祖厉河是黄河的一级支流，1956~2016年多年平 均含沙量400 kg-m-3，实测最大含沙量达1 120kg-m-3, 是黄河潼关以上产沙量的主要贡献流域之一冋，因河 流泥沙含量高而引起许多研究者关注。目前对祖厉河 流域的水沙变化及其影响因子的相关研究较多，通过 在祖厉河面上设立均匀的水文站点，陈剑霞等人建立 了祖厉河流域年均径流泥沙预报模型，为水沙变化的 研究提供了便利条件［6］遥任东对祖厉河流域降水、径流 等水文要素变化规律进行了分析研究叫赵越在分析 祖厉河流域水沙变化规律的同时，进一步对祖厉河流 域水土保持生态效益进行了研究，结果表明水土保持 措施的减水减沙效益分别达到37.93%与70.92%冈，然文章编号：1000-0852(2021)02-0101-08而研究大多基于实测径流、泥沙数据进行分析，很少 考虑流域内社会经济用水和跨流域引水工程回归水 的影响，且应用植被数据精度较低遥因此，本文在分析流域实测水文要素的基础上， 考虑社会经济用水耗水和跨流域引水工程回归水的 影响，通过水量还原分析，得出祖厉河流域天然径流 量，再以天然径流量、输沙量与降水量建立关系，从而 准确找出水沙变化的突变年份及变化量，进一步分析 水土保持措施和植被覆盖度的减水减沙作用,揭示气 候变化和人类活动对流域径流和泥沙的影响规律，可 为今后流域水资源管理、水土流失治理、生态环境保 护提供科学依据。2流域概况祖厉河发源于会宁县南部的华家岭北麓，流经甘 肃省通渭、陇西、会宁、安定、榆中、靖远六县(区)及宁 夏的一部分，于靖远县红咀子汇入黄河。流域地处东经 104。13忆~105。35忆、北纬35。16忆~36。34忆之间，流域面积 10 647km2，干流长度220km遥流域属干旱半干旱气候 区，多年平均年降水量347.8mm,年径流量1.041x108m3, 年输沙4 170x104t,年输沙模数3 917t/(km2-a)o由于水 收稿日期：2020-07-02作者简介:黄晨璐(1993-),女，甘肃榆中人，博士研究生，主要研究方向为遥感与水土流失治理° E-mail：
黄土高原流域水沙变化研究进展
第４０卷第１期２０２０年１月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１Ｊａｎ．，２０２０
ｈｔｔｐ：／／
ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ基金项目：国家自然科学基金项目（４１８２２１０３，４１４７１０９４）；中国科学院青年促进会项目（２０１６０４０）
收稿日期：２０１９⁃０９⁃１２； 修订日期：２０１９⁃１２⁃３０∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｇｙｇａｏ＠ｒｃｅｅｓ．ａｃ．ｃｎＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９０９１２１９０３
宁珍，高光耀，傅伯杰．黄土高原流域水沙变化研究进展．生态学报，２０２０，４０（１）：２⁃９．ＮｉｎｇＺ，ＧａｏＧＹ，ＦｕＢＪ．ＣｈａｎｇｅｓｉｎｓｔｒｅａｍｆｌｏｗａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｌｏａｄｉｎｔｈｅｃａｔｃｈｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅＬｏｅｓｓＰｌａｔｅａｕ，Ｃｈｉｎａ：ａｒｅｖｉｅｗ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（１）：２⁃９．
黄土高原流域水沙变化研究进展
宁 珍１，２，高光耀１，２，∗，傅伯杰１，２
１中国科学院生态环境研究中心，城市与区域生态国家重点实验室，北京 １０００８５
２中国科学院大学，北京 １０００４９
摘要：人类活动和气候变化是影响流域水文过程的两大驱动因素，径流输沙是流域水文过程的总体反映，变化环境下径流输沙
的变化规律与成因分析是水文学和全球变化研究的热点问题。黄土高原是我国水土流失最严重的地区。２０世纪５０年代以
来，黄土高原地区开展了大规模的生态环境建设和水土流失综合治理，显著改变了流域土地利用和植被覆盖。下垫面条件改变
与气候变化综合作用，使得流域水沙情势发生剧变。围绕黄土高原流域水沙变化的时空尺度特征与驱动机制，总结了径流输沙
和水沙关系变化特征的研究结果，归纳了径流输沙变化的归因分析方法与人类活动和气候变化影响的贡献分割结果，探讨了气
候变化、植被恢复、水土保持工程措施以及流域景观格局对水沙变化的影响机制。未来应加强流域水沙演变的时空尺度特征特
山水林田湖草沙一体化保护和系统治理的调研报告
山水林田湖草沙一体化保护和系统治理的调研报告
近年来，由于人口增加和工业化进程加快，我国自然资源和环境面临较大压力，生态系统的破坏加剧，生态环境保护任务十分紧迫。山水林田湖草沙是生态系统中六大要素，它们之间的关系相互依存、相互制约，只有实现一体化保护和系统治理，才能实现长期的生态安全和可持续发展。本文通过对山水林田湖草沙的分析和调研，提出了一些建议，以期能为生态环境的保护和治理提供参考。
一、山水资源
山地是山水系统的重要组成部分，牢固掌握山地资源的保护和利用，是实现山水资源的一体化保护和系统治理的前提。当前，山地贫困地区是我国生态保护的重点，应采取措施，提高山地贫困地区生态环境的基础设施设施、生产设施的水平，加强对生态环境的监测和管理工作。
二、水资源
水资源是山水系统中最重要的要素，它关系到生态安全和经济发展。在水资源的保护和治理中，应提高水资源的利用效率，并加强对水资源的监测和管理工作。同时，要优先保障生态需要，推动提高流域的水环境质量和水生态系统的健康。
三、草原资源
草原资源是山水系统中重要的一部分，可以作为畜牧业的基础资源和重要的生态服务功能的提供者。因此，应加强对草原的保护和治理，推动实现草原生态和浅层山区的面貌提升。
四、林木资源
林木资源是山水系统中重要的一部分，对于生态环境的保护和经济的发展有着重要的作用。在林木资源的保护和治理中，应优先考虑生态需求，尽力提高林木资源的利用效率，并加强对森林生态系统的保护和监测工作。
五、农田资源
农田资源是山水系统中不可忽视的一部分，它是农业生产的基础。在农田区进行山水林田湖草沙的一体化保护和系统治理工作中，应提高农业生产系统的效益，减少农业生产对生态环境的影响，并加强对农业生产系统的保护和监测工作。
六、沙漠化
沙漠化是山水系统的严重问题，它对生态环境的破坏十分严重。应优先考虑沙漠化问题，采取措施进行沙漠化治理，促进沙漠化区域的生态恢复，提高生态系统的稳定性。
从西汉水水沙变化看水土保持综合治理成效
・５２・ 中国水土保持ＳＷＣＣ ２０１１年第１１期
从西汉水水沙变化看水土保持综合治理成效
李忠泰，范玮
（陇南水文水资源勘测局，甘肃成县７４２５００）
［关键词］水土保持；综合治理；减水效益；减沙效益；西汉水
［摘要］西汉水流域为嘉陵江的重点产沙区，自１９８９年开始全面实施“长治”水土保持工程建设以来，水土保持措施在
控制流域水土流失中起到了显著的作用。对西汉水干流控制水文站礼县站、大桥站和镡家坝站自建站到２０１０年的实测
水文资料进行分析的结果表明，礼县站以上区域在降水量仅减少１０％的情况下径流量减少了５６％、泥沙量减少了８０％，
说明“长治”水土保持工程在蓄水保土、减少流域水土流失方面取得了明显的成效。
［中图分类号］Ｓ１５７．２ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］１０００—０９４１（２０１１）１１—００５２—０２
１流域概况
西汉水发源于天水市秦州区的齐寿山，流经礼县、西和县、
成县、康县，在陕西省略阳县汇入嘉陵江，干流长２８７ ｋｍ，流域
面积１０ １７８．０ ｋｍ …。西汉水地处北秦岭南麓，地质地貌及气
候条件从北到南变化较大，流域内既有黄河流域的地质地貌及 气候特征，又有长江流域的基本水文气候特征，特殊的地质构
造和地理环境构成了流域内复杂的地形地貌。
西汉水上游地区的地貌以黄土丘陵沟壑区为主，兼有土石 山区，大多地表裸露，土壤由黄褐土及风化的褐砂石土组成，植
被覆盖率低，水土流失严重；中游地区由黄土丘陵沟壑区过渡
到土石山区，系轻切割黄土梁峁中山区地貌类型，为泥石流发
育区，河谷以砾石、砂、黏土为主，水流湍急、含沙量较高；下游
地区属陇南阴湿山林区，山高水急，植被覆盖较好，气候湿润，
降雨充沛。
西汉水的洪水主要由暴雨形成，且经常发生局部暴雨，若
遇特殊暴雨则洪水凶猛、含沙量很高，在暴雨集中时段，往往出
现峰高量大的洪水，下游的洪水过程则相对和缓，涨落相对缓
慢，水流含沙量相对于中上游较小。
窟野河流域水沙变化情况调研报告
窟野河流域水沙变化情况调研报告
2010.12
近年来，随着全球气候变化和人类活动的影响，黄河水文情势发生了很大变化，中游地区变化尤为明显，如头道拐至龙门区间（以下简称头龙间）多年（1950-2005年）平均实测来水量为48.8亿m3，1987-2005年均值下降到37.7亿m3，较多年均值减少22.7%，2008和2009年分别为13.5和8.7亿m3，较多年均值分别减少72.3%和80.6%。多年平均实测输沙量为6.6亿t，1987-2005年均值下降到3.9亿t，较多年均值减少40.9%，2008和2009年分别为0.108和0.111亿t，较多年均值减少98.4%和98.3%。详见表1。
水文情势是黄河治理开发与管理战略战术研究的出发点和前提，水文情势的剧烈变化，对黄河治理开发与管理影响巨大，黄委一直对此高度重视，近年来一些重大战略研究和重大规划（如黄河流域综合规划、黄河流域水资源规划、黄河水沙调控体系建设规划、河口综合治理规划等）都做过不同程度的研究，国家“十一五”科技支撑计划、小浪底专项——小浪底入库水沙研究等科研项目也做过专题研究。但近年来黄河中游水沙变化的剧烈程度，超出了很多人的意料，日益成为大家关注的热点和焦点，对变化的成因也存在不同的认识和看法，特别是在黄河重大规划和工程论证审查过程中，都成为置疑和讨论的重点。
表1 2000至2009年头道拐－龙门区间水沙变化表
年份 头道拐 龙门 潼关 头龙间 窟野河
水量 沙量 水量 沙量 水量 沙量 水量 沙量 水量 沙量
亿m3 亿t 亿m3 亿t 亿m3 亿t 亿m3 亿t 亿m3 亿t
2000 140.2 0.284 157.2 2.19 186 3.41 17 1.906 1.717 0.058
2001 113.3 0.2 139.4 2.364 159 3.423 26.1 2.164 1.873 0.113
2002 122.8 0.268 156.6 3.352 174.7 4.496 33.8 3.084 1.714 0.076
黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与多维调控研究进展
第34卷第6期2023年11月 水科学进展ADVANCESINWATERSCIENCEVol.34,No.6Nov.2023
DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.06.015
黄河三角洲水文-地貌-生态系统演变与
多维调控研究进展
凡姚申1,窦身堂1,于守兵1,王广州1,吴 彦1,谢卫明2
(1.黄河水利科学研究院水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室,河南郑州 450003;2.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200241)
摘要:河口三角洲是由水文、地貌和生态耦合作用形成的复合系统,其演变具有时空波动性强、响应高度敏感、
边缘效应显著与环境异质性高的特性,属典型的易失衡区。从黄河三角洲水文-地貌-生态子系统演变过程、耦合作
用关系以及多维调控理论与技术等方面,阐述了多重压力下的子系统自适应调整与状态特征,归纳了水文条件与
河口地貌-生态系统演变的互馈关系,搭建了多维协同的水沙配置研究框架,并提出了基于水沙优化配置的多维调
控策略。针对目前研究存在的问题,从连续性监测平台建设、全过程模型构建、失衡风险预测以及多维调控理论
与技术研究等方面提出了未来研究的重点方向,以期为优化利用有限水沙资源维持河口系统稳定提供科学支撑。
关键词:水文-地貌-生态;演变过程;耦合关系;互馈关系;多维调控;黄河三角洲
中图分类号:P737;X171.1 文献标志码:A 文章编号:1001-6791(2023)06-0984-15
收稿日期:2023-06-12;网络出版日期:2023-10-19网络出版地址:https:∥/urlid/32.1309.P.20231019.1237.002基金项目:国家自然科学基金资助项目(U2243207);河南省自然科学基金资助项目(232300421017)作者简介:凡姚申(1989—),男,河南项城人,高级工程师,博士,主要从事河口海岸水沙动力地貌研究。E-mail:fysmyself@