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1、水土保持措施对流域水环境的影响研究,水土保持措施对流域水环境的影响研究,主要内容,绪论,韭园沟水土保持治理演变,研究地区概况,水土保持措施对土壤水资源的影响,水土保持措施对流域水环境的影响,结论与讨论,水土保持治理下土壤水资源分布及演变,主 绪论 韭园沟水土保持治理演变 研究地区概况 水土保持措,1.绪论,课题研究背景研究目的和意义研究综述研究方法及过程,1.绪论课题研究背景,1.1课题研究背景,我国水土流失分布范围广、危害重，对我国经济社会的可持续发展和人民群众的生产 、生活造成了多方面的严重危害。,其中，在水资源和水环境方面的危害表现为：水资源的有效利用率降低，非点源污染问题日益突出，导致
2、水体水质恶化等，这些危害已经制约了经济社会的可持续发展。,因此，进行水土保持措施对水资源与水环境的影响研究已经势在必行。,1.1课题研究背景 其中，在水资源和水环境方面,1.2研究目的和意义,西北黄土高原地区是我国乃至世界上水土流失最严重的地区之一。韭园沟流域为黄土丘陵沟壑区第一副区一条具有一定代表性的典型小流域。通过对水保措施下水资源及水环境的定量及定性研究，阐明流域土地利用格局演变对水文生态过程的响应机制，揭示水土保持措施对水资源与水坏境演变的作用机理，定量评估水土保持对水资源水环境的影响，对于保护和改善当地生态环境，正确指导生态环境建设工作与农业生产，具有科学依据和实践意义。,1.2研究
3、目的和意义 西北黄土高原地区是我国乃至,1.4研究方法及过程,1.4研究方法及过程,2.研究地区概况,2.1韭园沟流域自然地理概况2.2流域土壤侵蚀现状2.3水土流失情况,2.研究地区概况,2.1韭园沟流域概况,韭园沟坡度分级表,2.1韭园沟流域概况551515252535354,2.2流域土壤侵蚀特征,流域内以水蚀、风蚀、重力侵蚀为主。侵蚀形态一般在分水岭、梁峁顶部5以下平缓地段，以面蚀为主； 梁峁坡上部及峁顶地以下的延伸地带坡度较缓，以细沟侵蚀为主； 梁峁坡中下部地形较为复杂，坡度在2025，细沟侵蚀进一步发育，以浅沟侵蚀为主，伴随有坡面切沟与陷穴发生。,2.2流域土壤侵蚀特征 流域内以水
4、蚀、风蚀、重力侵蚀为,2.3水土流失情况,现状,成因分析,人为因素,历史人类活动,近年来人类活动,2.3水土流失情况 现状等级面积占总面积侵蚀模数分布区域微,3.韭园沟水土保持治理演变,3.1,3.2,流域水土保持综合治理演变,流域水沙过程演变,3.韭园沟水土保持治理演变3.13.2流域水土保持综合治理演,3.1流域水土保持综合治理演变,综合治理概况,流域治理发展过程启蒙阶段：单项治理措施发展阶段：小流域开展综合治理恢复提高阶段：修筑骨干坝,综合治理现状沟道工程小型蓄水工程基本农田和林草措施,综合效益分析减水减沙效益增产措施经济效益,3.1流域水土保持综合治理演变 综合治理概况流域治理发展过程
5、,3.1流域水土保持综合治理演变,主要成果与经验,3.1流域水土保持综合治理演变韭园沟水土保持探索出了小流建设,3.1流域水土保持综合治理演变,一些淤地坝缺乏科学的规划设计，未经 得起大暴雨的考验。 流域经济效益有待提高。 管理工作薄弱。,存在问题,3.1流域水土保持综合治理演变 一些淤地坝缺乏科学的规划,3.2流域水沙过程演变,3.2流域水沙过程演变流域水沙过程演变 流域暴,4.水土保持措施对土壤水资源的影响,4.水土保持措施对土壤水资源的影响坡耕地梯田林地草地坝地水土,4.1坝地对土壤水分的影响,对土壤有良好的改造作用，并通过改变土壤结构而增加土壤中非毛管空隙率增强土层的透水性和流域的蓄水
6、能力。,滞蓄型水土保持措施,4.1坝地对土壤水分的影响 对土壤有良好的改造作用，并通,4.2草地对水资源的影响,增加了流域的地表被覆和地表糙率，而且根系对土壤具有良好的固结作用。其在减小地表径流量及其流速的同时，也削弱了地表径流的侵蚀及输沙能力，并且在一定程度上延缓或阻滞泥沙出流。,草地,4.2草地对水资源的影响 增加了流域的地表被覆和地表糙率,4.3林地对水资源的影响,能截蓄降水、滞缓地表径流、增加入渗, 抑制土壤蒸发。根系- 土壤层可提高土壤的渗透性和贮水量。,树冠截留、树干滞流、地表枯枝落叶层,4.3林地对水资源的影响 能截蓄降水、滞缓地表径流、增加入,4.4坡耕地对水资源的影响,实施坡
7、耕地后,种植作物能够起到一定的保土保水作用，这样使得壤含水量增加，也减弱了地面侵蚀，减少了水土流。,4.4坡耕地对水资源的影响实施坡耕地后种植作物能够起到一定的,4.4梯田对水资源的影响,土壤水分、入渗性能、土壤物理性状等指标都得到明显的改善土壤含水量的变化受坡向、坡位、降水和蒸散变化等因素影响, 阴坡梯田土壤含水量高于阳坡梯田, 切土部位高于填土部位。,坡改梯后,4.4梯田对水资源的影响 土壤水分、入渗性能、土壤物理性状,5.水土保持条件下土壤水资源分布及演变,水保措施对土壤水资源影响机理,不同水保措施下，土壤水分特征及能量变化,不同水保措施下，土壤水资源时空分布特征,5.水土保持条件下土壤
8、水资源分布及演变 水保措施对土壤水资,5.1水保措施对土壤水资源影响机理,拦蓄地表径流，增加土壤降雨入渗，改善农业生产条件，充分利用光、温、水土资源，建立良性生态环境，减少或防止土壤侵蚀。 通过林冠截流、林下草灌和枯枝落叶层的拦蓄以及植物根系对土壤的固结作用保持水土、涵养水源。 农田土壤有机质含量不断提高、土壤结构持续改善，土壤的容水能力和入渗性能极大提高，从而达到涵养水源、提高地力、减少水土流失的作用,LOGO,工程措施,生物林草措施,农业技术措施,5.1水保措施对土壤水资源影响机理LOGO工程措施生物林草措,5.2不同水保措施下，土壤水分特征及能量变化,对于同一土壤而言，湿度愈大，土壤水的
9、能量水平愈高，土壤水势也就愈高，但土壤水吸力就越小（吸力=水势的相反数），此时，土壤水的运动趋势就越大了，反之亦然。,在土壤含水量相同的条件下，不同的土地类型下，水势不同，水吸力不同。取含水量为15%时，计算得出水吸力的大小： 林地草地坝地梯田坡耕地,5.2不同水保措施下，土壤水分特征及能量变化 对,5.3不同水保措施下，土壤水资源分布特征,1月- 5月份：降水量较少， 形成的各月土壤水资源量也较少,10月- 12月份：降水量变水文水资源少， 土壤水资源量相应减少,6月- 9月份：降水量较多， 各月土壤水资源量均较大,5.3不同水保措施下，土壤水资源分布特征1月- 5月份：降水,6.水土保持措
10、施对水环境的影响研究,水土保持措施对非点源污染的调控机理不同土地利用条件下土壤养分分布特征流域径流水质变化,6.水土保持措施对水环境的影响研究水土保持措施对非点源污染的,6.1水土保持措施对非点源的调控机理,6.1水土保持措施对非点源的调控机理,6.2不同土地利用条件下土壤养分分布特征,林地、果园、草地和梯田均可以有效的提高土壤速效钾和有机质含量，其中草地和梯田的效果明显高于林地和果园。,6.2不同土地利用条件下土壤养分分布特征 林地、果,6.3流域径流水质变化,水土保持措施通过拦截地表径流、蓄水保土、防治水土流失的基本功能，可控制土壤的侵蚀和搬运过程，截断非点源污染的污染链，减少污染汇系统的
11、污染物通量。水土保持三大措施，尤其是生物措施通过提高植物覆盖度、改善土壤质地、增加土壤团粒结构、提高有机质含量，增加土壤微生物种类和数量、改善土壤水分条件等功能、减少污染物源系统的污染物通量。,6.3流域径流水质变化水土保持措施通过拦截地表径流、蓄水保土,7.研究结论及讨论,（1）水土保持工程措施对提高林草成活率保存率和植被生产力中起到显著作用，同时，林草措施也能有效减少地表径流，提高土壤蓄水量。,结论,7.研究结论及讨论（1）水土保持工程措施对提高林草成活率保存,7.研究结论及讨论,（2） 水土保持对非点源污染的源系统和污染物运移途径均有重要调控作用。水土保持措施可控制土壤侵蚀和搬运过程，截
12、断非点源污染的污染链，对化肥、农药等污染物随土壤流失和径流淋失进入水体的迁移起到重要逆向抑制作用，减少污染汇系统的污染物通量。 水土保持3大措施，尤其是生物措施，对化肥、农药等污染物的植物吸收、微生物降解、化学降解等迁移途径具有显著的正向促进作用，减少污染源系统的污染物通量。,结论,7.研究结论及讨论（2） 水土保持对非点源污染的源系统和污,7.研究结论及讨论,由于水土流失治理的长期性、复杂性和艰巨性，水土保持科研工作也始终面临着挑战。有些水土保持措施在发挥正面效应的同时负面效应也开始显现。 因此，有必要开展水土保持对水资源和水环境影响的研究工作，探索水土保持水资源与水环境效应定量评估的技术体系，这是评估区域/小流域资源环境综合管理的重大支撑，是国家和各级水土保持管理部门提高水土保持规划和决策水平的客观要求，也将对当前国家正开展的非点源污染控制和饮用水源地保护工作提供有益借鉴。,建议,7.研究结论及讨论 由于水土流失治理的长期,
