吉县站在植被斑块对水土流失过程和水动力学参数的影响研究取得进展
作者：吉县站 更新时间：2022-01-05
虽然植被恢复在治理地表径流和土壤侵蚀方面发挥着重要作用，但大规模的植被恢复会增加水的消耗，减少地表水资源，从而影响生态系统的健康。因此，植被恢复的目标应该是在限制水资源消耗的同时，实现优化土壤资源保护的植被景观格局。
北京林业大学水土保持学院张建军团队建立了裸地、S路斑块、条状斑块、网格状斑块和随机斑块的景观斑块类型，并建立了5个、10个、15个和20个不同数量的景观斑块。通过人工降雨试验，确定了不同植被斑块对径流和泥沙的影响，以及植被斑块类型和数量与水动力参数的关系。
结果表明:4种植被斑块类型的径流量与裸地相比下降了16.1 ~ 48.7%，而侵蚀量则下降了42.1 ~ 86.5%。此外，连通性差的斑块(包括条状斑块、网格状斑块和随机斑块)的抗阻系数比连通性好的S路斑块高0.2 ~ 1.17倍，径流功率下降了33.3 ~ 50.7%。在一定植被覆盖度下，随着植被斑块数量的增加，流速、产流量和产沙量显著降低，地表粗糙度和流阻增大，径流 剪切力和水流功率显著降低。此外，土壤对侵蚀的敏感性随植被景观斑块数量的增加而降低，连通性差的斑块组合的敏感性低于连通性好的斑块组合。研究结果表明，植被斑块类型和数量对土壤侵蚀的控制具有重要意义。
图一 研究区位置示意图及现场实验图
图二 不同植被格局的径流量和侵蚀量
图三 不同植被格局地表径流和土壤流失之间的关系
研究成果以“Study on Landscape Patches Influencing Hillslope Erosion Processes and Flow Hydrodynamics in the Loess Plateau of Western Shanxi Province, China”为题，于2020年11月16日在国际环境科学与生态学刊物Water(IF = 3.103)上发表。团队博士生孙若修为第一作者，张建军教授为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2016YFC0501704）和国家自然科学基金水污染控制与治理重大科技项目（2017ZX07102-001）的共同资助。
作者：张建军；审稿：许行；编辑：吴欢