生态环境与水土保持

黄土复绿

从黄土高原的植被变化到南小河沟的水土保持

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山西浑源附近的黄土坡面、沟谷与聚落
山西浑源,1987 年 · Till Niermann / CC BY-SA 3.0

第一章

近二十年黄土高原植被覆盖变化

2000 年
2022 年
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林地、灌丛和草地面积占比
ⓘ 数据口径

以同一套 30 米年度土地覆盖分类计算约 1 公里网格内林、灌、草三类的面积占比。耕地计入网格总面积,空白为数据范围外。

0–20%20–40% 40–60%60–80% 80–100%
数据来源:黄河水利委员会 YRCC-LPLC

接下来,把地图放大到甘肃庆阳的南小河沟。

第二章

南小河沟小流域水土流失综合治理

南小河沟全景
卫星影像 © Esri 及影像数据提供方
ⓘ地图标记说明

圆形范围为读图提示。实心标记为文献给出的测站位置。

流域全景

雨水怎样汇入沟谷

南小河沟位于甘肃庆阳董志塬边缘。降雨形成的径流从坡面汇入支沟,再流向下游。治理措施布置在不同地形上,分别减轻坡面冲刷、减缓沟道水流和拦蓄泥沙。

南小河沟土地利用调查

坡面

梯田与林草减轻坡面冲刷

水平梯田把连续的长坡分成较短的台面,减缓径流。林草覆盖能减轻雨滴直接打在裸土上的冲击,根系也能帮助稳固表土。两种措施都在泥沙进入沟道前发挥作用。

《庆阳县志》中的南小河沟治理记录

支沟 · 杨家沟

谷坊减缓沟内水流

雨水汇入支沟后,还会冲刷沟床。杨家沟曾在沟道下游修筑土谷坊和柳谷坊。这些横在沟里的小型设施减缓局部水流,让部分泥沙留在沟内。

杨家沟控制站观测与治理记录

下游 · 十八亩台

淤地坝拦蓄泥沙

到达下游的水流进入坝前时速度降低,部分泥沙沉积在坝前。十八亩台径流站设在坝下,记录从这里通过的水和悬移质泥沙。沿着坡面、支沟走到这里,可以看到三处治理措施怎样分段发挥作用。

十八亩台径流站位置与观测方法

杨家沟汛期输沙量的变化

ⓘ 统计口径

图中数值为各时段每年 5—9 月实测输沙量的平均值。研究指出,植被覆盖增加和降雨减少都与输沙量下降有关,1988 年的极端暴雨则造成了明显峰值。

在南小河沟的治理支沟杨家沟,1990—2010 年的汛期平均输沙量比 1981—1989 年低 55.64%。

1981—1989 年
1,496.29 吨
1990—2010 年
663.72 吨
查看论文逐年变化图

十八亩台站坝下实测

2017 年,通过坝下观测断面的悬移质泥沙为 2,371.8 吨。观测数据说明(表 3)