国家自然科学基金(41330858)
- 作品数：96 被引量：878H指数：17
- 相关作者：李占斌李鹏李鹏汤珊珊任宗萍更多>>
- 相关机构：西安理工大学中国科学院西北农林科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金博士科研启动基金更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程天文地球生物学更多>>
- 坡面径流类型对侵蚀产沙及水沙传递关系的影响被引量：12
- 2015年
- 降雨-径流格局对土壤侵蚀过程具有重要影响,以团山沟七号全坡面径流场1961-1969年间65次径流事件的径流泥沙数据为基础,选取历时、径流深和径流变率为径流过程的特征指标,采用K均值聚类和判别分析相结合的方法,将坡面径流划分为5种类型。其中,A型径流具有超长历时、低变率、小径流的特点,是较为特殊的类型,B、C型径流具有中长历时、中高变率、大径流的特点,D型径流具有短历时、低变率、小径流的特点,是最为普遍的类型。E型径流具有中历时、中变率、中径流的特点。不同径流类型下的输沙模数、平均含沙量及最大含沙量由大到小依次为:C>B>E>D>A,B、E、C型径流应是坡面径流调控的重点。不同径流类型输沙模数的差异主要来源于径流量(深)的变化,相同径流量(深)条件下,不同径流类型输沙模数的差异主要来源于由径流历时和径流变率所引起的水沙传递关系的改变;与A型径流相比,其作用使D、E、B、C型径流的输沙模数相对增大7.9、6.3、4.8和4.5倍,增大倍数随径流量(深)的增加呈逐渐减小趋势。通过构建包含主要径流特征指标的动力参数ξ,对不同径流类型及径流阶段的径流-泥沙传递关系进行数学描述,其最优回归关系均符合S=alnξ+b的一般形式,能合理解释不同径流类型及不同径流阶段含沙量变化的主要驱动因素。研究结果可为坡面径流类型划分、水沙传递关系构建、全面评估坡面径流调控系统的水土保持意义、进一步丰富坡面径流调控理论的内涵提供一定的参考。
- 张乐涛李占斌王杉杉
- 关键词：径流坡面
- 人工林对黄土高原小流域上下游不同坡面土壤水分的影响被引量：20
- 2018年
- 为对比不同生态治理小流域的土壤水分,以人工刺槐小流域杨家沟及其相邻自然恢复小流域董庄沟为研究对象,2016年8月每4天在两流域的对照坡面、样点同时采样、分层测定0~120 cm剖面土壤含水量(SWC),通过经典统计学方法分析各流域不同区段、坡向、坡位、土层的SWC变化,并采用土壤水分流域变差系数指标进行流域对比。结果表明:1)董庄沟SWC上游>下游,东坡>西坡,坡脚>坡腰>坡肩,沿剖面向下先短暂降低(0~20 cm)又持续增大(20~120 cm),不同区段、坡向间差异显著(P<0.05);2)在林木耗水及蒸发调节影响下,杨家沟SWC下降(P<0.05)、土壤水分格局发生变化,下游与东坡土壤较湿润,SWC坡脚显著高于坡腰与坡肩(P<0.05)、剖面垂向分布先持续下降(0~100 cm)后转而上升(100~120 cm);3)SWC空间变异性董庄沟(29.19%)>杨家沟(23.51%),时间变异性杨家沟(10.99%)>董庄沟(8.76%);4)上游、东坡、坡腰与60~120 cm土层是杨家沟土壤水分亏缺的主要区域与层次。研究结果可以作为小流域生态建设植被配置与布局的依据。
- 黄艳丽黄艳丽苏辉李占斌孙宝洋刘晨光
- 关键词：流域土壤含水量生态治理
- REE示踪坡面径流侵蚀演变过程试验研究被引量：3
- 2014年
- 通过土槽放水冲刷试验并结合稀土元素（REE）示踪技术,采用沿坡面分层分段布设方式,基于坡面不同部位产沙贡献率的动态变化规律,探讨细沟侵蚀的演变过程。结果表明：在放水冲刷条件下,细沟侵蚀发生的部位集中在坡上段2m,先在距离缓流段末端0~50cm处的表层和中层发育,次之是距缓流段末端50~100cm的表层,之后是距缓流段末端0~100cm的底层,最后在距缓流段末端100~200cm的表层发育。细沟侵蚀在水平方向的发展速度大于在垂向的速度,水平方向的速度是垂向的6倍。
- 李聪李鹏李占斌汤珊珊
- 关键词：坡面径流细沟侵蚀
- 黄土丘陵区生态治理对土壤碳氮磷及其化学计量特征的影响被引量：47
- 2017年
- 为了探究不同生态治理措施对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量特征的影响,为黄土丘陵区的生态治理与植被恢复提供科学依据,以黄土丘陵区典型小流域王茂沟为例,通过野外采样与室内分析相结合的方法,对研究区坡耕地、林地、草地、灌木地及梯田等5个样地0—100cm土壤样品的C、N、P及其化学计量比进行了分析研究。结果表明:(1)坡耕地经过生态治理转变为林地、草地、灌木地及梯田等生态用地,土壤C、N含量分别提高了1.27,1.18,1.24,1.14倍及1.64,1.64,1.76,1.57倍;土壤C和N呈极显著的正相关关系;在0—100cm土层,林地、草地、灌木地及梯田的土壤C、N分布规律一致,均随土壤深度增加而减小,且在0—20cm土层出现了富集现象,而土壤P含量分布比较均匀;(2)坡耕地C∶N均值显著大于其他样地(P<0.05),在0—20cm土层,土壤C∶P与N∶P表现为林地、草地、灌木地及梯田显著高于坡耕地(P<0.05);土壤C∶N随着土层深度的变化不显著,C∶P与N∶P随土层加深呈减小的趋势;(3)土壤C、N、P化学计量比的分布主要由土壤C、N决定;土壤C∶P、N∶P与土壤中铵态氮、粘粒、砂粒、水稳性大团聚体含量之间的相关性均通过了显著性检验(P<0.05)。土壤C、N、P及其化学计量比不仅受生态治理和土层深度的影响,还与土壤理化性质相关,土壤C∶N、C∶P、N∶P可以指示土壤的肥力状况。
- 李占斌周波马田田柯浩成徐国策张祎于坤霞成玉婷
- 关键词：黄土丘陵区生态治理化学计量比
- 黄土高原不同生态治理小流域土壤有机质、容重及黏粒含量的对比被引量：6
- 2019年
- 为探讨不同生态治理小流域土壤性质的差异,本研究分别从坡向、坡位、区段和土层4个方面分析了人工刺槐林流域杨家沟(YJG)与封禁荒草地流域董庄沟(DZG)土壤有机质(SOM)、土壤容重(BD)和黏粒含量(CC)的空间分异.结果表明:YJG与DZG的SOM、BD、CC分别为12.78 g·kg^(-1)、1.24 g·cm^(-3)、19.2%与11.13 g·kg^(-1)、1.21 g·cm^(-3)、18.2%,前者均略高,但差异不显著.各指标均为东坡大于西坡; SOM和CC顺坡向下有增加趋势,BD变异最小;SOM由上游至下游呈增大趋势,BD和CC不断减小;由土表向下至60 cm土深,BD和CC不断增大,SOM不断减小.各指标的空间敏感性依次为CC>SOM>BD,空间因素的影响效用依次为土层>区段>坡向>坡位.上游CC、中游BD和CC在两流域间的差异显著,各指标对坡位、区段、土层的敏感性均为YJG
- 黄艳丽黄艳丽苏辉李占斌李垚林刘晨光
- 关键词：土壤容重土壤有机质生态治理小流域
- 模拟降雨条件下坡地径流泥沙特征研究被引量：5
- 2015年
- 基于野外原位模拟降雨试验,研究桥子沟流域裸地、撂荒地、草地、林地4种土地利用类型的径流和泥沙流失分别对90,120mm/h两种雨强的响应特征。结果表明:雨强90,120mm/h条件下,4种土地利用类型中林地径流量最少,撂荒地产流量最大,约为林地径流量的7倍;产流量顺序为:撂荒地>裸地>草地>林地;产沙量顺序为:裸地>撂荒地>草地>林地;坡面累积径流量和累积产沙量随产流时间呈线性规律变化趋势,径流(产沙)系数表现为撂荒地>裸地>草地>林地。坡面累积产沙量对累积径流量响应呈现幂函数变化规律,而且随着累积径流量增大,累积产沙量递增速率显著增大。
- 刘泉李鹏李占斌陈磊周坪
- 关键词：模拟降雨土地利用类型
- 砒砂岩区典型淤地坝沉积泥沙特征及来源分析被引量：11
- 2020年
- 黄土高原地区的淤地坝是拦减入黄泥沙的关键措施,尤以对泥沙具有绝对控制的"闷葫芦"淤地坝为甚。为研究淤地坝对侵蚀泥沙的拦蓄作用,以砒砂岩区皇甫川流域园子沟淤地坝为研究对象,采集坝地淤积剖面及沟间地、沟谷地表层样品,对沉积旋回进行断代分析,计算泥沙贡献率,反演其淤积过程。结果表明:坝地沉积泥沙粒径分布以2~0.05 mm砂粒为主,其次为粉粒、黏粒,砂粒中以极细砂和细砂占比最多。园子沟坝控流域内侵蚀性降雨事件对应的最小日降雨量为22.8 mm;淤地坝运行可划分为2个阶段,前期主要依靠坝体拦蓄泥沙,后期随着拦蓄泥沙的增多,减蚀作用凸显。坝地沉积泥沙主要来源为沟谷地,贡献率达71.4%,沟间地为28.6%,其中沟间地侵蚀产沙并非受植被唯一影响,在降雨量>45.4 mm时,地形因素会限制侵蚀的加剧。
- 蒋凯鑫于坤霞李鹏李占斌白璐璐谢梦瑶刘昱
- 关键词：皇甫川流域淤地坝侵蚀性降雨沉积旋回
- 多场次降雨条件下覆沙坡面的径流产沙特性试验研究被引量：12
- 2016年
- 基于可控坡面进行多场次降雨试验，对覆沙坡面的产流产沙特性进行研究，以期为揭示黄土高原风蚀水蚀交错区风水复合侵蚀机理研究提供科学依据。结果表明：覆沙坡面的初始产流时间远大于裸坡，相对延迟了5．3—11．2倍，多场次降雨条件下，产流时间显著提前。首场降雨下，覆沙厚度为1cm，当雨强由1mm／min增加到1．5mm／min，覆沙坡面径流量、产沙量分别增加了0．87倍、0．85倍；雨强为1．5mm／min时，当覆沙厚度由0．5em增加到1cm，首场降雨的径流量、产沙量分别减小了9．6％、12％。相对于裸坡，覆沙坡面产沙量较大，产沙过程较剧烈，首场降雨产沙量占总产沙量的70％以上，是裸坡的8．9—10．8倍，但在多场次降雨条件下，产沙量显著减小，并趋于稳定。研究结果表明坡面覆沙在一定程度上加剧了土壤侵蚀，可为揭示风蚀沉积物对水蚀过程的作用机理研究提供参考。
- 张辉李鹏汤珊珊鲁克新
- 关键词：水力侵蚀
- 黄土高原丘陵区不同植被恢复方式下土壤水分特征--以桥子沟流域为例被引量：8
- 2017年
- 为研究黄土高原丘陵沟壑区不同植被恢复方式下的土壤水分特征,以天水典型对比小流域——桥子西沟(自然恢复的荒草地)和桥子东沟(人工恢复的刺槐林地)为例,基于2流域5—8月0~100 cm深度土壤质量含水量和氢氧同位素浓度,定量分析不同植被恢复方式下降水和坡向对土壤水分影响。结果表明:以刺槐林地为主的流域土壤含水量低于以荒草地为主的流域(16.72%)约3.70%,对降水量的响应较弱,各土层含水量变异系数较高。土壤水分存在临界变化深度,刺槐林地为主的流域在10 cm以下含水量趋于稳定,最大蒸发深度为55 cm,荒草地为主的流域在30 cm以下含水量开始增加,最大蒸发深度为30 cm。两流域含水量均遵循阴坡>半阴坡>半阳坡,δ18O的分布不符合这一规律。以刺槐林地为主的流域含水量随坡向变化较小,而以荒草地为主的流域受坡向影响较大,坡向对土壤水分的影响受植被因子的制约。以自然恢复荒草地为主的恢复方式可以较好的增加土壤水库蓄水量,有利于流域生态的可持续发展。
- 马建业李占斌马波王贺张乐涛李朝栋
- 关键词：氢氧同位素植被坡向
- MIKE耦合模型模拟淤地坝对小流域暴雨洪水过程的影响被引量：18
- 2018年
- 为科学认识淤地坝建设对黄土高原小流域暴雨洪水过程的影响,该文通过分布式水文模型MIKE SHE和一维水动力模型MIKE 11耦合模拟了不同坝型组合和坝系级联方式下的小流域暴雨洪水过程,研究表明:1)淤地坝系建成后会使小流域洪水的洪峰和洪水总量明显减少,其中骨干坝减幅最小,中型坝次之,小型坝减幅最大;串联、并联、混联3种坝系级联方式均使洪峰流量和洪水总量明显减小,其中混联坝系减幅最大,并联坝系次之,串联坝系最小。2)淤地坝建设改变了洪水历时,其中骨干坝和中型坝增加了洪水历时,而小型坝缩短洪水历时。3)沟道连通性指数与洪峰流量、洪水总量均有很好的相关关系,淤地坝建设明显降低了沟道连通性,通过改变沟道连通性调控了小流域的暴雨洪水过程。可为黄土高原淤地坝安全运行提供科学依据。
- 袁水龙李占斌李鹏高海东王丹张泽宇
- 关键词：暴雨洪水控制淤地坝黄土高原
