东北黑土区典型流域沙量平衡研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版时间:2009-8

价格:38.00元

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isbn号码:9787511600042

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图书标签:

• 东北黑土区
• 流域水沙
• 沙量平衡
• 水土流失
• 土壤侵蚀
• 农业面源污染
• 生态水文
• 黑土保护
• 流域管理
• 东北平原

好的，这是一份关于《东北黑土区典型流域沙量平衡研究》这本书的详细介绍，但内容聚焦于该领域相关的、但不直接涵盖该书具体研究成果的背景、重要性和相关科学问题。 --- 东北黑土区典型流域：水土流失的驱动机制与可持续管理 导言：黑土区的战略价值与面临的生态挑战 东北黑土区，作为全球三大片肥沃土壤区之一，是国家重要的商品粮基地，其生态系统的健康与否，直接关乎国家粮食安全和区域生态平衡。然而，长期高强度的农业活动、不合理的土地利用方式以及气候变化的复合影响，使得这一珍贵资源的退化风险日益加剧。其中，水土流失和土壤侵蚀导致的泥沙输出，是衡量流域生态健康状况的核心指标之一。 本领域的研究旨在深入剖析黑土区典型流域内，土壤物质，特别是泥沙，在水循环过程中的输入、转化、传输与输出的动态过程，构建完整的物质循环平衡框架。理解泥沙在流域尺度上的迁移规律，是制定精准化、科学化的水土保持和农业可持续发展策略的基石。 第一部分：黑土区水土流失的特殊性与驱动因子 黑土层深厚、有机质含量高是东北黑土区的显著特征。这种特性赋予了土壤优良的保水保肥能力，但也带来了独特的侵蚀风险。 1. 土壤特性与侵蚀敏感性： 黑土的团粒结构在受到强降雨冲击或冻融循环影响时，容易发生解体，形成易被径流携带的细小颗粒。此外，冻融过程对土壤结构的破坏，尤其是春季和秋季的融雪和降雨，常在关键时期形成地表径流集中下泄的条件，加剧了侵蚀强度。研究需要区分不同土壤类型（如草甸黑土、典型黑土、腐化黑土）在侵蚀过程中的差异响应。 2. 气候驱动：极端降水事件的频率与强度： 近年来，东北地区极端天气事件，特别是暴雨和持续性强降水频率显著增加。降雨强度是影响土壤侵蚀率的首要气候因子。研究需要精确量化不同降雨强度下的产沙量变化，区分雨滴溅蚀、片蚀、细沟侵蚀乃至冲沟侵蚀的贡献比例。气候模型预测的降水变化趋势，对未来土壤流失风险的评估至关重要。 3. 人类活动的影响：土地利用和耕作方式的调控： 农业活动是影响黑土区泥沙产出的关键人为因素。 梯田与坡耕地管理： 坡度、坡长、耕作方向直接影响地表径流的汇集速度和携带能力。不合理的等高耕作或顺坡耕作，会显著增加泥沙的产出。 免耕/少耕技术： 保护性耕作（如秸秆覆盖）通过增加地表粗糙度、减少土壤裸露，显著增强了土壤的抗蚀能力。量化不同保护性耕作措施对泥沙截留效率的提升幅度，是评估其生态效益的关键。 流域植被覆盖度变化： 森林、草原和农田植被覆盖的改变，对冠层截留雨水和根系固持土壤的作用机制，需要通过流域尺度的模拟来综合评估。 第二部分：流域尺度泥沙运动与平衡要素的量化 沙量平衡研究的核心在于构建一个“收支模型”，量化一个特定研究流域内，泥沙的净输出量，并追溯泥沙在流域各子系统间的转化路径。 1. 泥沙来源识别与示踪技术： 确定流域内泥沙的主要产源区至关重要。传统的基于侵蚀模数的估算往往过于粗略。现代研究依赖于地球化学示踪技术（如放射性核素、稳定同位素或磁性矿物指标），区分坡面侵蚀泥沙、沟道侵蚀泥沙以及潜在的人类活动扰动泥沙的贡献比例。对于黑土区特有的“次生风积”现象，也需要考虑其对泥沙再分配的影响。 2. 径流输沙过程的非线性特征： 泥沙输出往往不是与径流呈简单的线性关系。在低流量时段，泥沙输出可能极少；而在极端暴雨事件中，泥沙浓度会急剧上升，并在短期内完成流域泥沙输出的绝大部分。理解泥沙的“峰值传输”机制，以及泥沙对水流阻力的反馈作用，是提高洪水预报和泥沙负荷预测精度的难点。 3. 泥沙在水系中的沉积与再悬移： 流域内的河道、水库和洼地是重要的泥沙“汇”和“源”。泥沙在河道中沉积（淤积），降低了河床纵坡，减弱了其自我清洁能力；而当后续洪水流量增大时，这些沉积的泥沙又可能被再次悬移输出，形成泥沙的二次迁移。精确量化河道泥沙的存储速率和释放机制，对准确计算流域净输出量具有决定性意义。 第三部分：可持续管理的目标与模型构建 构建一个精确的沙量平衡框架，最终目的是为制定科学的水土保持方案提供决策支持。 1. 区域尺度水土流失模型（RUSLE/SWAT等）的本地化应用： 将通用的侵蚀模型（如RUSLE、MUSLE）或流域模拟模型（如SWAT）应用于黑土区，需要对其参数进行精细化率定。特别是针对黑土的土壤可蚀性因子（$K$因子）和植被/管理因子（$C$因子）的确定，必须充分考虑当地的冻融气候和特殊的农业耕作模式。模型的目标是模拟在不同气候情景和土地利用变化下，泥沙产出的“情景分析”。 2. 泥沙产出与土壤肥力保持的耦合： 泥沙的损失，本质上是土壤有机质和养分的损失。研究必须将泥沙平衡与土壤养分平衡（如氮、磷的流失）进行耦合分析。通过控制泥沙流失，能否有效保持黑土层的可持续性，是评价管理措施经济性和生态效益的关键。 3. 工程与生态措施的综合效益评估： 有效的沙量管理需要工程措施（如修建拦沙坝、修建梯田）与生态措施（植被恢复、保护性耕作）的协同作用。沙量平衡研究提供了一个量化框架，用以评估不同措施组合在降低泥沙输出率上的相对效率和成本效益。例如，通过模型模拟，确定在保证流域泥沙输出量达到某一目标值的前提下，最经济的工程和生态措施配比方案。 结论：迈向生态韧性流域 对东北黑土区典型流域沙量平衡的深入研究，不仅是水文学和土壤侵蚀学的课题，更是实现区域生态安全和粮食生产可持续性的战略需求。通过精细化的监测、示踪技术的应用和先进的流域模型模拟，我们能够清晰描绘泥沙在流域系统中的“生命周期”，从而指导更具针对性、更符合黑土区生态特征的综合管理策略，最终构建具有更高生态韧性的农业流域系统。

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