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文檔簡介

水土保持學筆記概論研究對象及國民經(jīng)濟發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境的意義研究對象:①1961年,農(nóng)業(yè)出版社出版的《水土保持》,研究水土流失原因和發(fā)展過程以及運用綜合性的技術(shù)措施,防治水土流失等自然災(zāi)害從而降低生產(chǎn)發(fā)展的一門自然科學。②1982年農(nóng)業(yè)出版社出版的《中國水土保持概論》,水土保持學是在勞動人民防治水土流失災(zāi)害、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實踐中產(chǎn)生和發(fā)展起來的一門學科。也闡述了水土保持的主要任務(wù)是研究地表水水土流失的形式、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律與控制水土流失的基本原理、治理規(guī)劃、技術(shù)措施及其效益等,從而達到合理地利用水土資源,為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、治理江河與風沙、保護生態(tài)環(huán)境服務(wù)。③1992年,農(nóng)業(yè)出版社出版的《中國大百科全書·水利學》,水土保持學是一門研究水土流失規(guī)律和水土保持綜合措施,防治水土流失,變化、改良與合理地利用山丘區(qū)和風沙區(qū)的水土資源,維護和提高土地生產(chǎn)力以利于充分發(fā)揮水土資源的生態(tài)效益和社會效益的應(yīng)用技術(shù)科學。解析:A特指的是山丘區(qū)、風沙區(qū)的概念,特指水和土兩大資源的保護、改良和合理利用。B保持的內(nèi)容:保持不僅僅限于保護,還有改良和合理利用C本書還明確了水土保持的目的D水土保持學是一門綜合性很強的應(yīng)用技術(shù)科學。對國民經(jīng)濟發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境的意義水土流失現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢:A水土流失的特點:強度高,成因復(fù)雜,危害嚴重B三大區(qū)域:西北的黃土高原(水蝕,形成特殊的塬、梁、峁地形)、南方紅黃壤的丘陵地區(qū)(水蝕,紅、酸、粘)、東北的黑土區(qū)(風蝕)。我國土壤侵蝕的三大方式:水蝕(輕度為36.4%)、風蝕(輕度為38.2%)、凍融侵蝕(輕度為25.4%),在我國總共有51%的土地受侵蝕。C水土流失的原因:自然原因、人類不合理的活動(更重要)水土流失危害(易出簡答題※):A破壞了土地資源,蠶食了農(nóng)田,威脅了群眾生存,我國水土流失量13.3萬hm2。B削弱了地力,加劇了干旱發(fā)展。C泥沙淤積河床,加劇洪澇災(zāi)害。D泥沙淤積水庫、湖泊,降低了綜合利用功能。E影響了航運,破壞了交通安全。F水土流失與貧困惡性循環(huán),同步發(fā)展。意義(※):A保護了土地資源,增加了耕地,為農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。B改良了坡耕地,提高了抗旱能力,促進了農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。(改良之前跑土、水、肥,改良后保持了水、肥、土,由三跑田變?nèi)L铮〤發(fā)展了山區(qū)經(jīng)濟,解決了溫飽問題,促進了山區(qū)脫貧致富。D改善了河流的水文狀況,減輕了洪澇災(zāi)害,保護了人民的生命財產(chǎn)。E減輕了河流的泥沙,改善了水質(zhì),提高了水利工程的效益。F保護了工礦、交通,促進了航運事業(yè)。我國水土保持歷史沿革及發(fā)展趨勢1、歷史沿革商代發(fā)展保持水土流失的區(qū)田法(現(xiàn)代的坑田法)西周年代有封山育林的辦法,恢復(fù)山區(qū)植被戰(zhàn)國期間引漳河的水流灌農(nóng)田西漢時代山區(qū)出現(xiàn)梯田雛形東漢時代王沖《論衡》,地行生草,山行生木,記錄合理利用土地的經(jīng)驗?zāi)纤纹陂g森林抑流固沙明朝萬歷年間徐貞明,治水先治源20世紀40年代對全國土壤侵蝕現(xiàn)象進行調(diào)查研究,并對改良方法進行研究,1940年8月出現(xiàn)水土保持20世紀80年代我國水土保持工作進入蓬勃時期主要研究進展:在科學方面,對黃、淮、海、長江等領(lǐng)域的水土流失進行了綜合調(diào)查,對不同土壤侵蝕類型區(qū)域的坡面和小流域的產(chǎn)沙規(guī)律、水土保持工程水利施工技術(shù)、機修梯田、引洪浸地、滑坡和泥石流的防治、飛播造林、農(nóng)田防護林體系的營建、土地資源信息庫的技術(shù)應(yīng)用、小流域綜合治理的生態(tài)經(jīng)濟效益等方面的研究取得重大成果。2、發(fā)展趨勢(※):①由單一措施、分散治理轉(zhuǎn)移到了以小流域為單元,全面規(guī)劃,綜合集中治理②國家、省、縣開辦重點區(qū),形成了點、面結(jié)合的治理新格局③由統(tǒng)一治理、集體經(jīng)營管理轉(zhuǎn)向戶、專群多種治理責任制的統(tǒng)分結(jié)合,雙層經(jīng)營機制④由單純的防護性治理轉(zhuǎn)向了開發(fā)性治理,治理與開發(fā)利用相結(jié)合⑤形成依法防治水土流失的新局面⑥在資金使用管理上引入了競爭機制,提高了投資效益⑦水土保持工作已納入到全國的生態(tài)環(huán)境建設(shè)中國外水土保持的歷史沿革及發(fā)展趨勢歷史沿革:①俄國的水土保持重點側(cè)重于土壤侵蝕的防治②歐洲:水土保持叫荒溪治理發(fā)展趨勢:①水土保持工作已不再局限在農(nóng)地和林地上,而是以山區(qū)流域為單元,進行流域內(nèi)的水土資源的保護、改良與利用②荒漠化的防治已成為重大的戰(zhàn)略問題水土保持的基本原則(※):1、把防止和調(diào)節(jié)地表徑流放在首位2、提高土壤的抗蝕能力3、重視植被的環(huán)境保護作用,營建水土保持林,防止侵蝕,改善小氣候,保持生物多樣性4、注意采用改良土壤的特性、提高土壤肥力的措施,把保護土地與改良土地結(jié)合起來5、采用綜合措施防治水土流失(采用農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、林草措施與工程措施相結(jié)合)6、因地制宜原則7、生態(tài)、經(jīng)濟、效益兼優(yōu)的原則8、以持續(xù)發(fā)展理論來指導(dǎo)區(qū)域或流域的綜合整治水土保持學與其他學科的關(guān)系土壤侵蝕原理§2—1土壤侵蝕概念及導(dǎo)致土壤侵蝕的基本營力土壤侵蝕概念土壤侵蝕:是指土壤及其母質(zhì)在水力、風力、凍融、重力等外營力作用下被破壞、剝蝕、搬運和沉積的過程。土壤侵蝕量:是指土壤在外營力作用下產(chǎn)生位移的物質(zhì)量。土壤侵蝕速度:是指單位面積單位時間內(nèi)的侵蝕量。土壤流失量:是指土壤侵蝕量中被輸移出特定地段的泥沙量。流域產(chǎn)沙量:是指在特定的時段內(nèi),通過小流域出口某觀測斷面的泥沙總量。侵蝕模數(shù):是指總的輸沙量除以流域的面積,單位是t/km2。(指的是懸沙)年侵蝕模數(shù):是指每年每平方千米的總輸沙量,單位是t/km2·a。導(dǎo)致土壤侵蝕的基本營力內(nèi)營力作用:①地殼的垂直運動(地殼的升降運動):作用時間長,影響范圍廣,例:喜馬拉雅山。②地殼的水平運動:方向平行于地表,水平位移,例:印度大陸向喜馬拉雅山運動。③褶皺運動:使巖層發(fā)生波狀彎曲的地殼運動(向斜、背斜)④斷裂運動:地殼的升降運動超過了巖石的強度,使地殼發(fā)生明顯的斷裂和位移。(在高原和平原的接壤處容易出現(xiàn)這種斷裂,往往存在斷裂帶,斷裂帶是地震頻發(fā)帶)⑤巖漿活動⑥地震:地球內(nèi)部的一些物質(zhì)的來回穿插引起地面的顫動。注:內(nèi)營力作用最終將形成陸地表面的形態(tài)。外營力作用:流水、風力、波浪、冰川等外營力作用通過對陸地表面形態(tài)剝蝕,搬運到另一地帶堆積下來。(外營力作用主要產(chǎn)生剝蝕作用)§2—2土壤侵蝕類型及分區(qū)土壤侵蝕的分類、形式分類:①按土壤侵蝕發(fā)生的速率分:A正常侵蝕:是指在沒有人類活動干預(yù)的自然狀態(tài)下,完全由自然因素引起的地表的侵蝕過程,侵蝕速度非常緩慢。(自然侵蝕、地質(zhì)侵蝕)B加速侵蝕:是指隨著人類出現(xiàn)后,人類的活動逐漸破壞了陸地表面的狀態(tài),加快和擴大了某些自然因素作用所引起的地表土壤破壞和移動過程,直接或間接造成了土壤侵蝕速度的加劇,導(dǎo)致了土壤質(zhì)量下降甚至嚴重破壞。②按土壤侵蝕放生的時間分:A古代侵蝕:是指遠在人類出現(xiàn)以前的地史時期內(nèi),在構(gòu)造運動和海陸變遷所造成的地形基礎(chǔ)上進行的一種侵蝕作用。B現(xiàn)代侵蝕:是指人類出現(xiàn)以后,受人類生產(chǎn)活動的影響而產(chǎn)生的土壤侵蝕現(xiàn)象。形式: 正常侵蝕 濺蝕(擊濺侵蝕) 面蝕:層狀、鱗片狀、砂礫化、細溝狀面蝕(面狀侵蝕) 水蝕溝蝕:淺溝、切溝、沖溝侵蝕(溝狀侵蝕)土壤侵蝕 (水力侵蝕)山洪侵蝕 重力侵蝕:陷穴、瀉溜、崩塌、滑坡 凍融侵蝕 加速侵蝕 冰川侵蝕 混合侵蝕:泥流、石洪、泥石流 風力侵蝕 植物侵蝕水力侵蝕:是指由于大氣降水,特別是降雨所導(dǎo)致的侵蝕過程及其一系列的土壤侵蝕形式。濺蝕:是指裸露的坡地受到雨滴的擊濺引起的土壤侵蝕現(xiàn)象。面蝕:是指由于分散的地表徑流沖走坡面表層土粒的一種侵蝕現(xiàn)象。層狀面蝕:是指降雨在坡面上形成薄層分散的地表徑流時,把土壤可溶性物質(zhì)及其比較小的土粒以懸移為主的方式帶走,使得整個坡地的土層變薄、肥力下降的土壤侵蝕形式。(多發(fā)生在均質(zhì)土壤中)鱗片狀面蝕:是指當面蝕發(fā)生在非農(nóng)耕地的坡面上時,有植被處和無植被處受沖蝕的程度不同,局部面蝕呈鱗狀、斑點分布。砂礫化面蝕:是指降水在坡面上形成的地表徑流,將土壤中可溶性的物質(zhì)和細小的土粒沖走,留下的是砂礫,呈現(xiàn)砂礫化。細溝狀面蝕:是指在陡的坡耕地上,暴雨過后,坡面被分散的小股徑流沖成了許多細密的小溝,基本沿水流流線方向分布的土壤侵蝕形式。(溝深和溝寬一般都不超過20cm,可以在耕作中平復(fù),不需要治理)溝蝕:是指匯集在一起的地表徑流沖刷破壞土壤及其母質(zhì)形成切入地表以下的溝壑的土壤侵蝕形式。溝蝕形成的溝壑叫侵蝕溝,根據(jù)侵蝕情況進行分類。淺溝侵蝕:是指在細溝狀面蝕的基礎(chǔ)上,地表徑流進一步集中,由小股徑流匯集成較大的徑流,既沖刷表土又下切底土,形成橫斷面為寬、淺槽形的淺溝。(溝蝕的最初期階段,耕作不能平復(fù),必須采用特殊的措施)切溝侵蝕:是指淺溝侵蝕繼續(xù)發(fā)展,溝深切入母質(zhì)中,有明顯的溝頭和一定高度的溝頭蝕水。(橫斷面現(xiàn)狀是“V”字型,是溝蝕的盛期階段,是最佳防治溝蝕的階段)沖溝侵蝕:是指切溝侵蝕進一步發(fā)展,下切深度越來越深,溝壁向兩側(cè)擴展,橫斷面成“U”字型并逐漸定型。(是溝蝕的末期階段)山洪侵蝕:是指山區(qū)河流洪水對溝道堤岸的沖溝,對河床的沖刷或淤積過程。重力侵蝕:是指以重力作用為主引起的土壤侵蝕形式。(重力侵蝕是重力和水力作用共同完成的)陷穴:是黃土地區(qū)特有的,是指地表徑流沿著黃土的垂直裂隙滲流到地下,可溶性物質(zhì)和細小的土粒被淋溶到深層,土體內(nèi)形成空洞,上部土體失去頂托發(fā)生陷落,呈垂直洞穴。形狀:串珠狀陷穴(呈帶狀分布)、蜂窩狀陷穴(成群分布)瀉溜:是指崖壁和陡坡上的土石經(jīng)風化形成的碎屑,在重力作用下,沿著坡面下瀉的現(xiàn)象。(35°以上的坡面容易發(fā)生瀉溜)崩塌:是指邊坡的上部的巖土體被裂隙分開或拉裂后,突然向外傾倒、翻滾、墜落的破壞現(xiàn)象。分巖崩、土崩、山崩(規(guī)模宏大)。滑坡:是指當雨水滲透到土層的底部,遇到不透水層或基巖,形成地下的潛流,土地不斷吸水增重,當下瀉力大于抗滑力時,土地沿著一定的滑動面發(fā)生的位移現(xiàn)象。(12—32°的坡度容易發(fā)生滑坡,凹形的山坡上部容易產(chǎn)生滑動,凸形坡上則相反。土壤的為了性狀、礦物成分及膠體化學性質(zhì)均對滑塌產(chǎn)生影響。)凍融侵蝕:是指土體凍融交替作用所造成的機械破壞。(同時伴隨水力侵蝕的作用)冰川侵蝕:是指現(xiàn)代冰川的活動對地表所造成的機械破壞作用。(現(xiàn)代冰川活躍的地區(qū)是青藏高原的高山雪線以上,冰川冰沿冰床做緩慢的塑性流動和塊體的滑動,對底部土體產(chǎn)生刨蝕,對兩側(cè)土體產(chǎn)生刮蝕)混合侵蝕:是指在水流沖力和重力共同作用下的一種特殊的侵蝕形式。泥石流(最典型的形式):是一種含有大量泥沙、石塊等固體物質(zhì)的特殊洪流。特點:A流體組成主要有粘土、粉沙、石塊和巨大的漂礫。B多發(fā)育在花崗巖(巖漿巖)、花崗片麻巖(變質(zhì)巖)、頁巖、千枚巖、板巖分布的地區(qū)。C泥石流分為粘性泥石流和稀性泥石流泥流(是一種特殊形式):由粘土、粉沙組成,砂粒較少,礫石更為少見。石洪:流體組成以大的石塊為主,其次是大的砂粒,粘土含量很低。風力侵蝕:是指在氣流沖擊作用下土粒、沙粒脫離地表被搬運和堆積的過程。(往往伴隨著土壤沙化)異地沙化:風力很大,把大的沙粒吹起來到其他地方沉積。就地沙化:風力較小,把細的沙粒吹起,大的沙粒留在本地。起沙風速:是指細沙粒開始起動的臨界風速,一般認為是5m/s。沙粒移動的方式:①揚失:<0.1mm的顆粒②躍移:0.25—0.5mm的中等顆粒(最主要的移動方式)③滾動:0.5—2mm的大顆粒植物侵蝕(生物侵蝕):是指在人為作用下,有些植物導(dǎo)致土壤的理化性質(zhì)惡化、肥力下降的侵蝕形式。例:①在土壤上人工栽植落葉松,土壤酶氮含量下降,A層下降62%,B層下降44%,鹽基飽和度也下降,稱落葉松為絕戶林。②芝麻是耗地植物③紅薯連作有線蟲,導(dǎo)致薯塊不能膨大,這不是植物侵蝕。我國侵蝕類型分區(qū)3/4的國土面積處于海拔500m的丘陵,我國將近一半以上的耕地屬于山坡地。水力侵蝕為主的類型區(qū)域分布:主要分布在大興安嶺—陰山—賀蘭山—青藏高原沿線以東地區(qū)(分六個二級類型區(qū))西北黃土高原:分布在青海的日月山以東,山西太行山以西,陜北長城以南,陜、甘秦嶺以北。特點:A絕大部分處于黃河中游,是我國土壤侵蝕最嚴重的地區(qū)。B以黃土為特色,抗濺蝕和徑流沖刷的能力弱。C溝壑縱橫,地形破碎,溝深坡陡。D2°以上的坡耕地有細溝侵蝕,5°以上有淺溝侵蝕,15°以上細淺溝侵蝕強烈,25°以上有切溝出現(xiàn),35°以上有瀉溜,45°—75°有滑坡,75°以上有崩塌。E年侵蝕模數(shù)是5000—10000t/km2,高的可達到20000t/km2。東北的低山丘陵和漫崗丘陵區(qū)分布:南界是吉林省南部,其他三面被大、小興安嶺和長白山所圍繞(包括兩個三級類型區(qū))低山丘陵區(qū):A分布:主要分布在小興安嶺南部的湯旺河,完達山西側(cè)倭肯河上游、牡丹江、張廣才嶺西部的螞蟻河、阿什河、拉林河等流域,另外還包括吉林東中部的低山丘陵。B特點:以面溝蝕為主,年侵蝕模數(shù)為3000—5000t/km2。漫崗丘陵區(qū):A分布:小興安嶺的洪沖積臺地B特點:a是我們國家東北黑土侵蝕的代表類型b以嫩江支流的烏裕爾河、雅魯河和松花江支流的呼蘭河等流域侵蝕最嚴重c侵蝕的形式主要是面溝蝕和風蝕,年侵蝕模數(shù)6000—10000t/km2北方山地丘陵區(qū):分布:東北漫崗丘陵以南,黃土高原以東,淮河以北的山地丘陵區(qū)。特點:A潛山的下部和丘陵的上部廣泛的覆蓋著黃土,面溝蝕與黃土高原相似。B砂粘化、鱗片狀面蝕、溝蝕、泥石流相當活躍。C河北的豐寧、圍場的山地年侵蝕模數(shù)為1000—1500t/km2,丘陵區(qū)是1500—1800t/km2。河南西部的熊耳山、伏牛山區(qū)的侵蝕模數(shù)為1300t/km2。南方山地丘陵區(qū):分布:以大別山為北屏,巴山、巫山為西障,西南以云貴高原為界,東南直達海域。(分三個3級類型區(qū))A風化層深厚的花崗巖丘陵區(qū),是我國東南地區(qū)土壤侵蝕的代表類型區(qū)。風化殼一般分為三層:上部為紅土層,中部為網(wǎng)紋層,底部為碎石層,再下為風化基巖,紅土層和網(wǎng)紋層主要是切溝、崩塌發(fā)育,碎石層主要是砂礫化侵蝕,年侵蝕模數(shù)是8000—15000t/km2。B紫色砂頁巖丘陵區(qū),分布在湖南、江西、廣東,特點:以面溝蝕為主,也有崩塌,最大年侵蝕模數(shù)是27000t/km2。C紅土崗地,主要在江西、福建、安徽、廣東、湖南,多集中在河谷兩側(cè)的階地或盆地內(nèi)側(cè)的邊緣,有細、淺溝侵蝕,并有切溝發(fā)育,年侵蝕模數(shù)是5000—10000t/km2。四川盆地及周圍山地丘陵區(qū):分布:北邊以廣元、西邊以雅安、東北以奉節(jié)、南邊以敘永形成的菱形區(qū)域內(nèi)。特點:A侵蝕程度低山大于深丘,深丘大于淺丘B(yǎng)低山和深丘以面、溝蝕為主C川西的山地泥石流很發(fā)育,并有滑坡和崩塌。云貴高原:分布:云南、貴州及湖南西部、廣西西部的高原、山地和丘陵,雅魯藏布江河谷中、下游的山區(qū)。特點:A高山與峽谷相間,降雨豐沛,侵蝕嚴重B坡耕地與荒山面、溝蝕嚴重C云南的東川地區(qū)泥石流很發(fā)育D云貴高原滑坡很發(fā)育,在云貴高原有另外一種特殊的巖溶侵蝕。風力侵蝕為主的類型區(qū)(占總國土的11.4%):分布:主要分布在華北、西北、東北西部的沙漠及其周邊地區(qū)。特點:風沙天數(shù)是每年20—100天,最多可達到150天,有典型的沙鏈、沙堆和沙丘。凍融侵蝕為主的類型區(qū):分布:青藏高原、新疆的天山等一些高山地區(qū),黑龍江流域和大、小興安嶺等的高寒地區(qū)。特點:終年積雪,慢慢形成現(xiàn)代冰川,冰蝕侵蝕非常強烈,冰川侵蝕形成了眾多冰蝕地貌,冰斗、冰川槽谷、冰磧堆積物、冰磧湖,典型的縱溝冰蝕地貌?!?—3土壤侵蝕規(guī)律濺蝕形成過程:雨滴的直徑越大,終點的速度越高,濺蝕越嚴重。地表徑流侵蝕作用過程流態(tài):①層流:水的質(zhì)點有一定的軌跡,與鄰近的質(zhì)點做平行運動,彼此不混亂。(高含沙的渾水中)②紊流:水的質(zhì)點呈不規(guī)則運動,互相干擾,在水層與水層之間夾雜了大小不一的漩渦運動。(溝槽中水的流動)水流挾沙力:是指在一定的水流條件下能夠挾運泥沙的量。重力侵蝕作用過程塊體運動:是指坡地上風化的碎屑或者不穩(wěn)定的巖體、土體在重力為主的作用下,以單個落石、碎屑或者整塊的巖土體向下運動。風力侵蝕基本規(guī)律風速與輸沙率的關(guān)系輸沙率:是指單位時間通過單位寬度斷面的沙量,用q表示。q=1.5×10-9(V-Vt)3,V指風速,Vt指起沙風速;風速越大,輸沙率越高。沙丘的形成與移動運動沙粒的沉積:條件:沙粒的輸移量小于了跌落量表現(xiàn)為沉積,大于跌落量表現(xiàn)為風蝕。沙丘的移動:A方向:與風的合成方向一致B方式:前進式、往復(fù)前進式、往復(fù)式沙丘移動分區(qū):例:新月形沙丘:分為風蝕區(qū)、轉(zhuǎn)移交換區(qū)、堆積區(qū)、低地區(qū)凍融和冰川侵蝕作用過程凍土作用熱融作用:①熱融滑塌:是指由于斜坡上的地下冰融化,土體在重力作用下沿著凍融界面移動。②熱融沉陷:是指平坦的地表因地下冰的融化而出現(xiàn)的負地貌。冰川作用:冰川做塑性移動的塊體滑動造成的§2—4土壤侵蝕影響因素氣候降雨:強度大,侵蝕嚴重;歷史越長,侵蝕越嚴重;雨滴的質(zhì)量越大,侵蝕越嚴重;降雨量越大,侵蝕越嚴重。降雪:①在雪線以下,降雪融化后,產(chǎn)生地表徑流,引發(fā)水力侵蝕。②在雪線以上,降雪不融化,形成冰山,引發(fā)冰川侵蝕。溫度:導(dǎo)致凍融侵蝕的發(fā)生,凍融侵蝕發(fā)生,土體產(chǎn)生裂縫,還會引起重力侵蝕。風力:引發(fā)風力侵蝕。地形坡度:在侵蝕轉(zhuǎn)折坡度以下,坡度越大,侵蝕越嚴重;超過侵蝕轉(zhuǎn)折坡度,坡度越大,侵蝕減輕。在黃土丘陵區(qū)為25—28.5°。坡長:山坡坡長越長,,侵蝕越嚴重。坡形:直線形山坡,下部侵蝕強烈;凸形山坡,上部緩,下部陡,下部侵蝕強烈;凹形山坡,中部侵蝕嚴重;階梯形山坡:土壤侵蝕輕微,在臺階邊緣上,容易發(fā)生溝蝕地質(zhì)(巖性):容易風化的巖石,侵蝕越嚴重;堅硬的巖石和透水性好的巖石,沖刷能力弱。土壤:1、透水性強,不容易產(chǎn)生地表徑流,沖刷量小。2、抗蝕性強,土壤侵蝕越?。顾惋L的侵蝕)3、抗沖性強,土壤侵蝕越弱植被:植被的雙重性有植被,抑制土壤侵蝕。作用:①攔截雨滴,減輕濺蝕②調(diào)節(jié)地表徑流,減輕沖刷③固定土體④改良土壤性狀⑤降低風速,減輕風蝕植物侵蝕(生物侵蝕):個別植物生長,土壤養(yǎng)分下降,理化性質(zhì)惡劣人為:有雙重影響通過一些措施控制水土流失:封山育林、種林種草、修梯田人的行為加劇了土壤侵蝕發(fā)生:森林破壞、陡坡開荒、過渡放牧、不合理耕作、基本建設(shè)工程的實施(開礦、修路、建水渠),同時也導(dǎo)致污染加劇。水土保持措施工程措施:治坡工程、治溝工程、小型水利工程措施(作用:改變小地形,蓄水,保土)林草措施:造林種草、封山育林育草(作用:增加地面覆蓋度,減少沖刷)耕作措施:橫坡耕作、深耕、平翻耕作、壟作耕作、免耕(作用:改變小地形,具有一定程度的攔蓄水分)栽培技術(shù)措施:草田輪作、間作套種混種、帶狀間作、溝壟耕種、區(qū)田和圳田種植、豐產(chǎn)溝集約耕種技術(shù)(作用:改良土壤,減輕沖刷)§3—1耕作措施橫坡耕作技術(shù):2°以上的坡度一般都要采取橫坡耕種。深耕技術(shù):在橫坡耕作的基礎(chǔ),適當?shù)倪M行深耕。俄羅斯:25cm、日本:25—30cm、英法:18—20cm、美國:15—16cm、中國:33—40cm平翻耕作技術(shù):包括三個環(huán)節(jié):翻耕、耙地和壓地、中耕(作用:除草、保水)上虛:0—15cm,有利于種子萌發(fā);下實:15—30cm,保水、保肥壟作耕作技術(shù)(東北地區(qū)常用):壟高大概為14—18cm,壟距為60—70cm,壟上種農(nóng)作物,壟溝里蓄水。免耕法(NO—tillage,Zero—tillage)秸稈覆蓋2、化學除草劑的應(yīng)用(第一個化學除草劑是阿特拉津)3、采用聯(lián)合收割機好處:①減輕了土壤壓板②長期使用免耕,土壤表面緊實,可以有效的減輕濺蝕和風蝕③節(jié)省了人工和能源,提高了勞動生產(chǎn)率④有良好的保水作用缺點:①一般不適合粘土區(qū)②一般不適合低洼的土壤輪耕:免耕和深耕結(jié)合§3—2栽培技術(shù)措施草田輪作技術(shù)間作套種混種技術(shù)帶狀間作技術(shù):農(nóng)作物與牧草間種,農(nóng)作物與農(nóng)作物間種;犁耕地一翻,有溝,有溝和壟,下雨,攔截地表徑流,提供水量,同時減少地表徑流沖刷。溝壟耕種技術(shù)區(qū)田和圳田種植技術(shù)區(qū)田:也叫“坑田法”或“掏缽種植”,人為劃分若干個1m2大小的小耕作區(qū),呈品字形排列,在小耕作區(qū)里挖坑,長、寬、深各50cm,表土放一邊,底土作梗,表土可混有肥料重新填入,進行耕作,有效攔截地表徑流,防止地表徑流沖刷,遏制水土流失。圳田:階梯狀,寬度為1m,下雨,雨水匯集在小型階梯里,減少沖刷。臺條田,在鹽堿地上,抑制鹽堿化,對農(nóng)作物有單鹽毒害作用。豐產(chǎn)溝集約種植技術(shù)(山西農(nóng)科院提出):起壟,間距130cm,把15cm表層土壤與化肥混合,把35cm的底土深松,然后把混有化肥的表土填入在溝里種植,下雨,攔截地表徑流,水流入坑內(nèi),聚水肥?!?—3林草措施造林技術(shù)建立山地丘陵區(qū)水土保持聯(lián)系體系:原則:以防護林為主,用材的經(jīng)濟林和木用林科學布局,實現(xiàn)樹種、林種合理配置,生態(tài)和經(jīng)濟高效。造林樹種西北的黃土丘陵區(qū):A荒坡:山杏、刺槐、白榆、臭椿等耐干旱、耐貧瘠的樹種B溝坡陡崖:檸條、紫穗槐、酸棗、酸刺等灌木C緩坡:蘋果、核桃、梨等果樹D溝底、渠邊、水庫周圍(包括河浸灘)等:楊樹、柳樹E風沙區(qū):沙柳、沙棗、花棒(荒坡喬,陡崖灌,土地較好果樹繞山轉(zhuǎn),山腳下米糧川)東北漫崗丘陵區(qū):楊樹、柳樹、榆樹、落葉松、樟子松、水曲柳、苕條、柳條通、紫穗槐等灌木南方山地丘陵區(qū):A山頂:挖魚鱗坑,種胡枝子、馬尾松等B半山腰:挖環(huán)山等高溝,中木荷、楓香、胡枝子、馬尾松等山腳:挖圳田,種桃樹、梨樹、枇杷、茶等經(jīng)濟樹造林設(shè)計:注意事項:①盡量采用混交林:喬灌混交,針闊混交,常綠樹與落葉松混交②盡量密植,喬木300—400株/畝,灌木600—700株/畝③林帶方向沿等高線布設(shè)④集中連片⑤配合工程整地種草技術(shù)(了解)草種的選擇:①豆科牧草:苜蓿、花木樨、沙打旺、毛野豌豆、毛苕子②禾本科牧草:蘇丹草、無芒草、鵝冠草、芨芨草技術(shù)要素:①封山育草②封坡育草③飛播種草(播種量2—3斤)§3—4治坡工程梯田的種類:1、水平梯田:是指坡面修成若干臺田面水平的地塊。2、坡式梯田:是指順坡每隔一定的間距沿著等高線修筑地埂,依靠逐年耕翻、徑流沖淤,并加高田埂,使田面逐年變緩,終致成水平梯田的一種過渡形式。3、隔坡梯田:是指在兩個一次修平的水平臺階之間隔著一個保持坡面原狀的斜坡段。4、反坡梯田:是指田面向內(nèi)傾斜的梯田。梯田建設(shè)技術(shù)要點原則:適用、堅固、省工、增產(chǎn)梯田規(guī)劃:①地塊規(guī)劃:注意:A要順從等高線呈長條狀或帶狀布設(shè)B大彎順勢,小彎曲直(便于機械作業(yè))C地塊長度一般為150—200m,條件好可達到300—400mD田面要保持1/500—1/300的比降。②耕作區(qū)規(guī)劃:A緩坡:以道路或水渠作為劃分耕作區(qū)的界線B陡坡:以面坡或一道渠為界線劃分耕作區(qū)梯田設(shè)計:①確定田面的寬度和田坎的高度。5°的緩坡,田面寬度為30m,田坎高度為1—2m;15°—20°陡坡,田面寬度為15m,田坎的高度為4—8m;5°—15°中坡,田面高度為15—30m,田坎高度為2—4m。②確定田坎的高度:A土壤中粘粒多,坡度可以陡一些;砂粒多,緩一些B田坎的土壤壓實程度好,可以陡一些C含水少的可以陡一些§3—5治河工程治理原則:從上到下,從坡到溝,從溝頭到溝口,從溝岸到溝底,層層設(shè)防溝底治理工程谷坊:鞏固溝底侵蝕的小壩。①土谷坊:高5m,寬與侵溝一樣②石谷坊③柳谷坊:柳梢谷坊、活柳谷坊小水庫§3—6小型水利工程蓄水池:①攔蓄暴雨徑流②蓄水灌溉供人飲用水窖與水窯轉(zhuǎn)山渠山洪與泥石流防治§4—1山洪與泥石流定義山洪概念及特點概念:是指山區(qū)溪流(簡稱荒溪)以及小河流發(fā)生的洪水。(山區(qū)溪流簡稱荒溪)特點:流速大,沖刷力大,破壞力大,含有大量的泥沙,暴漲暴落,歷史短暫荒溪組成:分為周期性和經(jīng)常性流水。①上游(集水區(qū)):泥沙的策源地,漏斗形狀(產(chǎn)沙區(qū)、山坡侵蝕區(qū)、溝岸侵蝕區(qū)、集水區(qū))②中流(流通區(qū)):狹谷形狀,特征是水流起輸運泥沙的作用(狹谷區(qū)、置換區(qū)、輸移泥沙區(qū))③下游(沉積區(qū)):常稱為沖積扇,主要是泥沙沉積(沖積扇、溝口匯流區(qū)、河谷階地)山洪成因分類:①暴雨引起②融雪引起③冰川融化引起④湖泊或水庫堤壩決口引起的⑤由以上幾種原因同時引起的泥石流概念:是指山區(qū)介于狹沙水流與滑坡之間的土水氣混合流。注:①泥石流發(fā)生在山區(qū)②介于狹沙水流與滑坡之間,但不包含這兩者③是土水氣的混合流,但不一定都是洪流和塊體運動基本性質(zhì):①具有土體的性質(zhì)——結(jié)構(gòu)性②具有水體的性質(zhì)——流動性③具有發(fā)生在山區(qū)的性質(zhì)——流動坡降和溝床比降§4—2我國荒溪分類荒溪分為山洪荒溪和泥石流荒溪兩大類。判別條件泥石流荒溪分類地貌學觀點:原則:①按泥石流的洪積扇所處的地貌位置來劃分:狹谷段、寬谷段②按泥石流溝谷形態(tài)的發(fā)育程度劃分:河谷形泥石流、溝谷形泥石流和山坡形泥石流泥漿水利學觀點:原則:按照泥石流流體的流態(tài)劃分:粘稠性、紊動性;粘稠性按物質(zhì)組成劃分稠泥類(泥流)、泥沙類(泥和沙);紊動性按物質(zhì)組成劃分:泥石類(泥和石塊)、水石類(水和石塊)工程設(shè)計觀點:原則:①按泥石流發(fā)生的強度:最強烈、強烈、中等、輕度②按泥沙類危害程度:極嚴重、嚴重、一般、輕微華北山區(qū)泥沙類荒溪的分類(北京林業(yè)大學):①沖擊力強的泥石流荒溪②泥沙類荒溪③高含沙的山洪荒溪④一般的山洪荒溪(易出填空)§4—3泥石流分布與危害分布國外:前蘇聯(lián)的泥石流占國土面積的15%,總計有七千多條泥石流溝,造成一億的損失。日本國土面積的2/3屬于山區(qū),大多都有泥石流,總計62272條泥石流溝,造成2900萬美元的損失。美國國土面積的1/2屬于山區(qū),大部分有泥石流,造成3.6億美元損失。國內(nèi):有771個縣市有泥石流,占總國土面積的18.6%,共計8500條泥石流溝,造成3億損失。具體分布在三個地形階梯之間的兩個過渡帶,第一個過渡帶是青藏高原向次一級的高原或盆地的過渡帶,第二個過渡帶是次一級的高原、盆地向東部的低山丘陵或平原的過渡帶,其他山區(qū)有零星分布。危害性泥石流集中分布在這兩大過渡帶中的斷裂帶上。危害(易出簡答):1、對城鎮(zhèn)的危害:泥石流沖進鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn),摧毀房屋、工廠、企事業(yè)單位及其他場所設(shè)施。淹沒人畜、毀壞土地,甚至造成村毀人亡的災(zāi)難。2、對交通運輸?shù)奈:Γ耗嗍骺芍苯勇駴]車站,鐵路、公路,摧毀路基、橋涵等設(shè)施,致使交通中斷,還可引起正在運行的火車、汽車顛覆,造成重大的人身傷亡事故。有時泥石流匯入河道,引起河道大幅度變遷,間接毀壞公路、鐵路及其它構(gòu)筑物,甚至迫使道路改線,造成巨大的經(jīng)濟損失。3、對礦山的危害:主要是摧毀礦山及其設(shè)施,淤埋礦山坑道、傷害礦山人員、造成停工停產(chǎn),甚至使礦山報廢。4、對農(nóng)田的危害:泥石流危害農(nóng)田的方式為沖毀農(nóng)田和淤埋農(nóng)田。泥石流沖毀危害往往出現(xiàn)在流域中、上游地區(qū),泥石流首先刷深溝床,增加兩岸坡面的臨空高度,激發(fā)崩塌、滑坡的產(chǎn)生和發(fā)展,從而毀壞崩滑區(qū)的農(nóng)田。5、對工廠和工程的危害:主要是沖毀水電站、引水渠道及過溝建筑物,淤埋水電站尾水渠,并淤積水庫、磨蝕壩面等?!?—4荒溪治理措施(主要是治理泥石流措施)※工程措施徑流調(diào)節(jié)工程:目的是控制和削弱泥石流產(chǎn)生的水動力條件。①蓄水工程:建造在泥石流形成區(qū)的上游的水庫、水塘及蓄水池。作用:調(diào)節(jié)洪水,削減流經(jīng)泥石流形成區(qū)的清水洪峰流量,減弱泥石流形成的水動力條件。②引排水工程:泥石流的上方或側(cè)方修建排水渠、泄水隧洞。作用:與蓄水工程大致相同,但對水源的控制僅限于工程本身的泄洪能力,擋攔工程:目的是減輕松散固體物質(zhì)的活動性。①攔沙壩谷坊工程:主要修在泥石流的溝道里面,治理泥石流的主干工程修在主溝里稱為攔沙壩,修在支溝里則稱谷坊。作用:A攔截部分泥沙石塊,削減泥石流的規(guī)模,尤其在壩高、庫容量大的情況下,此種作用比較明顯B減緩上游溝段的縱坡,加大溝寬,減小泥石流流速,減輕泥石流對溝岸的測蝕作用C可加固、穩(wěn)定泥石流溝的溝床,制止溝床的進一步下切,減少溝岸的坍塌、崩落。②擋土墻工程:靠墻后被動土壓力制止滑坡下滑及通過改變泥石流流向,防止水流、泥石流頂沖不穩(wěn)定坡段的坡腳。③護坡工程:主要針對一些相對穩(wěn)定的山坡,修梯田,挖魚鱗坑。作用:為穩(wěn)定新源地。④變坡工程:指山區(qū)不太穩(wěn)定的山坡修水平臺階。作用:有效地防止了坡面沖刷,并保證排水的暢通。⑤潛壩工程:修在泥石流的溝道里。排導(dǎo)工程:目的是控制泥石流的流向。①導(dǎo)流堤和順水壩。順水壩的作用:控制主流線方向,保護山坡坡腳免遭洪水、泥石流沖刷。②排導(dǎo)溝:是指以溝道的形式引導(dǎo)泥石流順利地通過防護區(qū)段向下游泄入主河的工程。③渡槽、急流槽④明硐:跨度要大,長度要長。⑤改溝工程:因某種需要將泥石流的出口改向相鄰的溝道或者另開辟一個出口的工程。停淤工程:①停淤場工程:利用天然有利地形條件,采用一些簡易的工程措施。②攔泥庫:作用:減輕泥石流對下游的危害。農(nóng)地工程:①水改旱②水渠防滲③坡改梯:作用:減緩地表徑流的流速,增大坡面匯流歷時,減少坡面侵蝕④夯實滑坡裂縫:作用:制止滑坡活動,促進山體穩(wěn)定,減少泥石流固體物質(zhì)補給源生物措施種類林業(yè)措施:建植人工森林植被水源涵養(yǎng)林:在泥石流形成區(qū)構(gòu)建水源涵養(yǎng)林,一般是喬、灌、草結(jié)合,盡量采用混交林,樹種盡量選擇耐干旱、耐貧瘠的,造林的密度:針葉林的株行距1×1.5或1×2m2,闊葉林株行距2×2或2×3m2。水土保持林:建立在泥石流的流成區(qū),喬、灌、草相結(jié)合,針闊混交,針葉林株行距1×1m2,闊葉林株行距1×1或1×1.5m2。a溝頭水土保持林:以灌木栽植為主,株行距0.3(0.5)×0.5(1.0)m2,草本植物栽植密度大。B溝坡水土保持林:以草本灌木和藤本植物栽培為主,株行距為0.3×0.3或0.3×0.5m2護床防護林:建立在溝底的溝床區(qū),喬、灌結(jié)合、混交,株行距0.5×0.5或0.5×1m2。護堤固灘林:建植在沉積灘地區(qū),喬、灌、草相結(jié)合或林、果、藥相結(jié)合,一般是帶狀栽植,每帶3—5行,林帶方向與水流方向成30°—40°的交角,帶間距離大約10m左右。農(nóng)業(yè)措施:A水土保持的耕作措施B農(nóng)田基本建設(shè)措施:山、水、林、田、路綜合治理。牧業(yè)措施:A適度放牧B改良牧草C改放牧為圈養(yǎng)D分區(qū)輪牧E選擇保水保土性強的牧草作用:①固定土層,減輕片蝕②穩(wěn)定溝床,抑制溝蝕③攔截泥沙,加固溝岸,固溝護坡④截滯徑流量,削減洪峰流量⑤延長徑流的匯流時間⑥增加土層的入滲水量風蝕及沙漠化防治原理§5—1我國風沙的概況我國風沙區(qū)分布:主要分布在北方的干旱、半干旱地區(qū),即東北、華北和西北地區(qū),總面積153.3萬km2,占國土面積的15.9%。風沙區(qū)基本特征:1、氣候干旱,雨量稀少(年降水一般低于400mm,降水量由東向西遞減)2、植被稀疏,風沙頻繁。3、風沙危害及沙漠化嚴重,風沙天數(shù)30—100天。我國風沙區(qū)分類(易出填空題):沙漠:是指位于干旱地區(qū)地表為大片沙丘所覆蓋的沙質(zhì)土地,也稱沙質(zhì)荒漠。特點:①氣候干旱,雨量稀少(降水量非常少)②氣溫變化劇烈,溫差大③植被稀疏、低矮④風沙頻繁,地表為流沙所覆蓋⑤水資源缺乏戈壁:是指干旱的荒漠地帶地表為礫質(zhì)所覆蓋的陸地表層,也稱礪質(zhì)荒漠。新疆、甘肅、內(nèi)蒙的西部廣泛分布著戈壁灘,多由第四紀洪沖積物的剝蝕形成的?,F(xiàn)代河流沖擊沙地:是指沙源主要是河流上游土壤侵蝕物的沿河沙地。海岸沙地(沿海沙地):是指潮間帶以上分布的沙礫地。沙漠化土地:是指在人類歷史時期內(nèi),由于人為因素并受自然條件的影響所形成的沙化土地。風沙危害及我國主要沙漠化地簡介(按地帶性分布,易出填空題)森林地帶、森林草原地帶沙地:森林地帶是沿海沙地,森林草原地帶是沿河沙地。草原地帶沙地:主要有呼倫貝爾沙地、渾善達克沙地、科爾沁沙地、銀肯沙地、毛烏素沙地五大類型。荒漠草原地帶沙地:主要分布在包頭—鄂托克—定邊沿線以西,包括庫布齊沙地、靈武沙地、同心沙地?;哪貛车兀孩偎死敻缮衬鹤畲螅偯娣e32.74萬km2,85%為流動沙丘,分布在塔里木盆地中央。②古爾班通古特沙漠:分布在準格爾盆地,面積為4.73萬km2,中國第二大沙漠,85%為固定、半固定的沙丘。③巴丹吉林沙漠:主要分布在甘肅,面積為4.71萬km2,中國第三大沙漠,80%為流沙。④騰格里沙漠:主要位于甘肅中北部和寧夏之間,面積為4.27萬km2,中國第四大沙漠。⑤柴達木盆地沙漠:分布在柴達木盆地,面積3.49萬km2,第五大沙漠?!?—2風力侵蝕及風沙流特征近地表風的特征雷諾提出雷諾數(shù),用雷諾數(shù)判斷風做層流運動還是紊流運動。Re=vL/η,Re為雷諾數(shù),v為流體的運動速度,L為流體有效斷面的尺寸,η為流體的運動粘性系數(shù)。Re<1400為層流運動,Re>1400為紊流運動。起沙風速:是指能使沙粒開始移動時的最低風速。一般認為沙粒的粒徑愈大,起沙風速愈大。沙粒運動形式:懸移、躍移(是指沙粒在風力作用下連續(xù)發(fā)生跳躍式的搬運作用)、蠕移,以躍移為主。風沙流特征風沙流:是指挾有沙粒的運動氣流。風沙流結(jié)構(gòu):是指沙粒在氣流中的分布情況。風沙流中沙粒大小與高度的關(guān)系:一般認為離地表越高,細粒越多,主要是懸移;離地表越低,粗粒越多,主要是躍移和蠕移。風沙流中含沙量與高度的關(guān)系:一般認為含沙量隨著高度迅速遞減,當風速為5m/s時,90%的沙粒集中分布在10cm的高度范圍內(nèi)。風沙流中含沙量與風速的關(guān)系:風沙流中絕對含沙量與風速成指數(shù)關(guān)系,S=e0.774V。§5—3沙漠化原因(主要是人為因素):1、土地資源的不合理利用:主要是超載開墾,對土地進行掠奪式的經(jīng)營。2、植被資源的不合理利用:濫砍濫伐、草原開荒3、水資源的不合理利用:過渡開發(fā)(用水處于臨界狀態(tài),干旱的發(fā)生)4、不合理的耕作與粗放管理:對土地疏于管理、粗放管理、存在就地沙化和異地沙化。5、其他社會活動:修路、軍事建設(shè)、開礦、石油勘探等。危害:1、導(dǎo)致土壤顆粒粗化,物理性質(zhì)惡化2、土壤的風蝕加重,肥力下降,養(yǎng)分含量減少3、原始的地形破碎,利用難度加大4、植被退化,覆蓋度減小,群落組成發(fā)生變化5、土地的生產(chǎn)力下降,土地資源淪為荒地6、生態(tài)環(huán)境惡化,生態(tài)系統(tǒng)功能紊亂失調(diào)沙漠化土地評價與分類構(gòu)建沙漠化評價指標體系:①沙漠化成因因子:包括土地資源不合理利用、植被資源不合理利用、水資源的不合理利用、不合理耕作與粗放管理、其他社會活動五個指標②氣候因子:包括溫度、風、風沙天數(shù)、光的反射率、降水、干燥度六個指標③植被因子:包括植被覆蓋度、植被組成、生物量三個指標④土壤因子:包括土層厚度、有機質(zhì)含量、養(yǎng)分含量、顆粒組成、理化性狀、鹽分含量、地下水位七個指標⑤地表狀況:包括流沙所占的比重、土地利用狀況及其變化、沙漠化土地年擴大比例、沙丘活動程度、景觀組合狀況五個指標。沙漠化程度分級流沙占的比例%植被狀況地貌形態(tài)組合特征潛在沙漠化<10%穩(wěn)定性植物占優(yōu)勢,覆蓋度40%以上大部分土壤未出現(xiàn)沙漠化,僅僅有斑點狀流沙輕度沙漠化10—30%穩(wěn)定性植物占次要地位,覆蓋度20—40%局部風蝕破壞,有風蝕坑,吹揚灌叢沙丘和小片流沙中度沙漠化30—50%穩(wěn)定性多年生植被的覆蓋度<20%地表風蝕嚴重,有大的風蝕坑,吹揚灌叢沙堆密集,流沙大片分布重度沙漠化>50%一年生的植被占優(yōu)勢,覆蓋度小于10%密集流沙沙丘大面積分布沙漠化監(jiān)測建立沙漠化監(jiān)測體系:我國采用縣(旗)、省(自治區(qū))、國家三級監(jiān)測體系。確定監(jiān)測因子:原則:突出重點,粗中有細,粗細結(jié)合監(jiān)測方法:國家和省級采用衛(wèi)星圖片,縣級采用航片和觀測站相結(jié)合的方法。農(nóng)田防護林§6—1農(nóng)田防護林基本知識有關(guān)林帶的基本概念(※)農(nóng)田防護林農(nóng)田防護林及其功能概念:是指以一定的樹種組成,一定的結(jié)構(gòu)和帶狀或網(wǎng)狀配置在遭受不同自然災(zāi)害農(nóng)田上的人工林。功能:抵御自然災(zāi)害,改善農(nóng)田小氣候環(huán)境,保障作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),發(fā)展多種經(jīng)營,增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入。農(nóng)田林網(wǎng)化:是指農(nóng)田防護林帶主要配置為縱橫交錯,構(gòu)成無數(shù)個網(wǎng)眼或林網(wǎng)。農(nóng)田防護林體系:是指以農(nóng)田林網(wǎng)化為骨架,結(jié)合“四旁”植樹,小片的豐產(chǎn)林、果園、林農(nóng)混作等形成一個完整的平原森林植物群體。林帶結(jié)構(gòu):是指林帶的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的綜合體(具體指林冠層次、樹種的組成、栽植密度的三方面的綜合)。緊密結(jié)構(gòu):是指由主要樹種(高大的喬木)、輔佐樹種(亞喬木)和灌木樹種組成的三層林冠。(透光面積<5%,中等風力基本不能通過)疏透結(jié)構(gòu)(稀疏結(jié)構(gòu)):是指林帶主要由主要樹種、輔佐樹種和灌木樹種組成的三層或二層林冠。通風結(jié)構(gòu)(透風結(jié)構(gòu)):是指林帶主要由主要樹種、輔佐樹種和灌木樹種組成的二層或一層林冠。(上部是林冠層,緊密而不透光,下部為樹干層,有一些大的透光孔隙,像柵欄狀。風穿過樹干層時,由于萬德利效應(yīng),風力加強。)疏透度、透風系數(shù)疏透度:是指林帶的透光程度,也稱光度,用β表示。林帶有一層林冠:β=S'/S,β為林冠的疏透度,S'為林帶林緣垂直面上透光孔隙的投影面積,S為林帶林緣垂直面的總面積林帶有三層林冠:把每一層的林冠的疏透度計算出來,然后再加權(quán)平均。β=(β1A+β2B+β3C)/H,β1、β2、β3為上、中、下層的林冠疏透度,A、B、C代表各個林層的厚度,H代表林帶平均高度。透風系數(shù):是指當風向垂直林帶時,林帶背風林緣1m處林帶高度范圍內(nèi)的平均風速與空曠地區(qū)相同高度范圍內(nèi)的平均風速之比。當透風系數(shù)<0.3時為緊密結(jié)構(gòu),在0.3—0.5為稀疏結(jié)構(gòu),>0.5時為通風結(jié)構(gòu)。林帶的其他術(shù)語林帶高度:是指林帶中主要樹種的成齡高度,一般用H表示。林帶寬度:是指林帶本身所占據(jù)的株行距,兩側(cè)各加1.5—2m的距離。林帶斷面形狀:是指林帶橫斷面的幾何形狀。林帶走向:是指林帶配置的方向,用林帶的方位角來表示,林帶的方位角是指林帶水平縱軸線與子午線的交角。林帶夾角與偏角:林帶夾角是指林帶走向與主要害風方向的夾角;林帶偏角是指實際設(shè)計的林帶與理想林帶走向的夾角(偏角要小于45°)我國農(nóng)田防護林類型分區(qū):Ⅰ、東北西部內(nèi)蒙古東部農(nóng)田防護林區(qū):松嫩亞區(qū)、松遼亞區(qū)、遼海亞區(qū)。Ⅱ、華北北部農(nóng)田防護林區(qū):壩上亞區(qū)、毛烏素亞區(qū)、河套亞區(qū)、內(nèi)蒙古高原亞區(qū)。Ⅲ、華北中部的農(nóng)田防護林區(qū):黃、淮、海亞區(qū)和渭、汾亞區(qū)。Ⅳ、西北農(nóng)田防護林區(qū):南疆亞區(qū)、北疆亞區(qū)、河西走廊亞區(qū)。Ⅴ、長江中下游農(nóng)田防護林區(qū):沿江亞區(qū)、蘇北沿海亞區(qū)。Ⅵ、東南沿海農(nóng)田防護林區(qū):閩、粵、桂沿海亞區(qū)和粵南、海南、臺南亞區(qū)。Ⅶ、西藏拉薩河谷農(nóng)田防護林區(qū)林帶防風效應(yīng)常用參數(shù)防護距離、有效防護距離、防護范圍、有效防護范圍防護距離:是指林帶附近某一高度處的風速第一次由較小值恢復(fù)到曠野值的距離。(野外觀測中,某一高度指1—2m高度)有效防護距離:是指林帶附近的風速減弱到有害值以下的距離。防護范圍:是指林帶附近水平方向或垂直方向上,風速第一次由較小值恢復(fù)到曠野值的整個空間區(qū)域。有效防護范圍:是指風速減弱到有害值以下的空間區(qū)域。注:距離林帶的距離用多少個H來表達。相對風速:是指林帶附近某一點的風速與曠野同一高度風速之比。(衡量風速減弱的情況)防風效能:是指距離林帶X,高度為Z處的平均風速比曠野減少的百分數(shù),也稱風速減弱系數(shù)。(表示風速減弱的程度)平均相對風速:是指某個距離L范圍內(nèi)相對風速的幾何平均值。L是指林帶防護范圍內(nèi)所取得的距林緣的距離。風速平均降低值:是指林帶防護距離內(nèi)由L1到L2,Z高度處的空氣動量平均減弱率?!?—2農(nóng)田防護林的生態(tài)效益(看看就行)林帶的防風效應(yīng)林帶對氣流的影響:①改變林帶附近的流場結(jié)構(gòu)②影響林帶附近的風速③改變了氣流的狀態(tài)林帶對氣流結(jié)構(gòu)的影響:氣流結(jié)構(gòu)就是流場結(jié)構(gòu),流場是氣流流線的分布場。林帶對風速的影響:要求必須降低空曠地區(qū)風速的25%作為林帶的有效防風作用。林帶對風的動能的影響:林帶能降低風的動能,并且風的動能的減少量與林帶高度H有關(guān),隨著H增大,風的動能減小的程度越大。林帶對亂流交換的影響緊密結(jié)構(gòu):后面亂流較緊,可以達到曠野的1.5倍,隨著遠離林帶,亂流系數(shù)又逐漸減小,直到12—30H亂流系數(shù)又接近曠野。疏透結(jié)構(gòu):林帶后的亂流系數(shù)較小,隨著遠離林帶又增大,10H處與曠野相當,14H又達到最大,是曠野的1.4倍,更遠處又逐漸減小,到20H處又接近曠野值。通風結(jié)構(gòu):靠林緣處,林緣系數(shù)較大,是曠野值的1.4倍以上,遠離林緣又逐漸減小,直到18H處與曠野又相當;但林帶背風處任何點的亂流系數(shù)均比曠野的大。影響林帶防風效應(yīng)的因子林帶特征:A疏透度達到0.5時防風效應(yīng)最好B透風系數(shù)一般達到0.5—0.6時林帶防風效應(yīng)最佳C林帶寬度是4—10行、8—18m寬的比較窄的林帶,占地面積小,防風效果好。D林帶的高度:要求林帶高度盡量高E林帶的橫斷面形狀:緊密結(jié)構(gòu)以不等邊的三角形為橫斷面結(jié)構(gòu);稀疏結(jié)構(gòu)為矩形;通風結(jié)構(gòu)為屋脊形。F樹木季相:不同的物候期,樹木的季相不同,影響林帶的防風效果。天氣條件:A風向:當透風系數(shù)達到最適合值時,有效的防護距離隨著風向交角的減小而減?。划斖革L系數(shù)大于最適合值時,有效的防護距離隨著風向交角的減小而變化緩慢;當小于最適合值時,有效的防護距離隨著風向交角的減小而迅速減小。B風速:風速可以改變林帶的疏透度,一般闊葉林隨著風速的增大,疏透度有一定程度的增大,而針葉林有一定程度的減小;風速影響大氣溫度層結(jié),對防風效應(yīng)有間接影響。地面狀況:主要指地面的粗糙度,地面粗糙度增大,有效防護距離縮小。林帶對太陽輻射和溫度的影響:1、林帶有很好的庇蔭作用。2、林帶兩側(cè)的總輻射均小于曠野。3、林帶對氣溫的影響:林帶的背陰面溫度較低,向陽面常常高于曠野。4、林帶對土壤溫度的影響:中午林帶附近的地溫較高;早、晚略高,但距林緣5H處,地溫較低。林帶的水文效應(yīng):1、對蒸發(fā)的影響:林帶內(nèi)部的蒸發(fā)比曠野小,因為林帶內(nèi)部土壤的蒸發(fā)較少,從而減少林網(wǎng)內(nèi)土壤的蒸發(fā),所以改善農(nóng)田的水分狀況。2、對空氣濕度的影響:空氣濕度高于曠野,林網(wǎng)內(nèi)濕度較大。3對土壤濕度的影響:土壤濕度顯著增加。4、對降水和降雪的影響:林帶構(gòu)建后,下雨、下雪后,阻截雨雪。5、對地下水的影響:可以較低地下水位,存在生物排水作用。林帶的土壤改良效應(yīng):1、防止土壤風蝕。2、增加土壤腐殖質(zhì)的含量,改善土壤的理化性質(zhì)。3、林帶改善了內(nèi)部及附近的農(nóng)田的水分狀況,促進了淋溶過程的發(fā)生,影響了成土過程。4、由于林帶存在生物排水作用,對鹽漬化具有很好的改良作用?!?—3農(nóng)田防護林營造技術(shù)農(nóng)田防護林帶樹種選擇:1、適地適樹:根據(jù)不同地方的立地條件,要因地制宜選擇不同的地理型和生態(tài)型樹種來栽培,發(fā)展鄉(xiāng)土樹種為主,引進外地的優(yōu)良樹種,積極推廣本地區(qū)表現(xiàn)良好的樹種。2、防護功能:要發(fā)揮最大的防護效能,風速要降到25%以上。3、經(jīng)濟效益:選樹種時,一定要選市場需求多、經(jīng)濟價值較高、短期收益大的樹種。4、其他要求:一定要減少脅地,樹木不能與農(nóng)作物有共同的病蟲害,樹種的種質(zhì)資源要豐富。農(nóng)田防護林帶造林技術(shù)技術(shù)要點:①要部分或全部實行機械化作業(yè)②規(guī)劃設(shè)計要與道路、水渠等結(jié)合配置③整地、造林技術(shù)措施要因地制宜、多種多樣④在風、沙、旱、澇、鹽堿等不同的地方要選擇適宜的整地、造林技術(shù)措施⑤要建立有效的造林技術(shù)組織和勞動組織整地方法:A全面整地:對造林地塊進行全面耕翻,耕深27—35cm。B局部整地:對局部地方進行耕翻,包括帶狀整地和塊狀整地。帶狀整地是按照造林林帶行的方向?qū)σ粭l帶進行耕翻,整地寬度為50—60cm;塊狀整地是植樹時,以定值點為中心呈同心圓或塊狀進行整地,也叫穴狀整地。季節(jié):雨前整地,農(nóng)閑整地,提前整地不同土壤類型整地:A栗鈣土:關(guān)鍵點:蓄水、打破鈣積層(風沙侵蝕嚴重的局部要采用局部整地)B褐土:關(guān)鍵點是蓄水C黑土:風蝕區(qū)采用局部整地,非風蝕區(qū)采用全面整地D草甸土:采用全面整地的方法,進行全面翻耕。潛育草甸土:處于低洼地帶,采用起臺整地,修臺條田,防止鹽漬化。E鹽漬土:關(guān)鍵是脫鹽,修臺條田,目的是洗鹽。造林苗木的準備、包裝、運輸和假植:分級選苗,分級包裝,保持苗根濕潤,就地假植方法:A植苗造林:采用實生苗,一般是1—2年生,目前廣泛采用3—5年生的大苗。B埋干造林(臥干造林):第二年要進行第一次定干,留2—3株/m,第三年或第四年進行第二次定干,留1株/m。

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