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综合考试资料(北林水保研究生考试)
2006年硕士研究生入学考试 水土保持学 试题
1． 试述流域综合治理规划的基本内容。（40分）
内容主要包括以下几个方面：
（1） 土地利用规划：土地利用规划是流域管理的基础，主要内容是确定农林牧各业土地利用结构和位置，划分工矿、村镇、水利、交通等项用地的范围。
（2） 水资源利用规划：目的在于实现供水和需水之间的平衡和水资源的有效利用。
（3） 农林牧副特业生产规划：主要指农林牧特各业本身规划，一方面为水土资源规划提供依据，同时又受水土资源规划的限制；要保证农林牧副特各业本身内部比例合理，资源利用和转化效率高。
（4） 流域生态建设措施体系布局规划：按照因地制宜、因害设防、综合管理、突出效益的原则，根据流域水土流失的空间分布特征，在土地利用规划的基础上，从上游到下游，从分水岭到坡脚，从支沟到干沟，从沟头到沟口，选择不同地貌部位、不同地类的流域管理措施，提出一套由各种流域管理措施组成的具有经济效益的、系统完整的、科学的流域生态环境建设措施体系布局规划。
（5） 投资和效益估算：投资计算包括生产费用和建设费用，效益一般指经济效益、生态效益和社会效益。
（6） 流域管理规划的实施进度：根据规划期内的物资、资金、劳力等情况综合平衡，合理安排各年度内实施管理措施及其面积、施工季节等，并提出实施规划的保障措施。
2． 试述我国主要水土流失防治区水土保持林体系的合理空间配置特点和小流域水土保持林的配置模式及基本原则。（40分）
解答：
就我国而言，山地丘陵区是我国主要的水土流失防治区。山丘区水土保持林体系作为山地丘陵区的防护林体系，其体系的组成主要分为黄土地区水土保持林和石质山地水土保持林。
一、我国主要水土流失防治区水土保持林体系的合理空间配置特点：
水土保持林体系的合理配置，要体现各个林种具有生物学的稳定性，显示其最佳的生态经济效益，从而达到流域治理持续、稳定、高效人工生态系统建设目标的主要作用。水土保持林体系配置的组成和内涵，其主要基础是作好各个林中在流域内的水平配置和立体配置。
1、所谓水平配置，是指水土保持林体系内各个林种在流域范围内的平面布局和合理规划。对具体的中、小流域应以其山系、水系、主要道路网的分布，以及土地利用规划为基础，根据当地发展林业产业和人民生活的需要，根据当地水土流失的特点，水源涵养、水土保持等防灾和改善各种生产用地水土条件的需要，进行各个水土保持林种合理布局和配置，在规划中要贯彻“因害设防，因地制宜”“生物措施和工程措施相结合”的原则，在林种配置的形式上，在于农田、牧场及其他水土保持设计的结合上，兼顾流域水系上、中、下游，流域山系得坡、沟、川，左、右岸之间的相互关系，同时，应考虑林种占地面积在流域范围内的均匀分布和达到一定林地覆盖率的问题。
2、所谓立体配置，指某一林种组成的树种或植物种的选择和林分立体结构的配合形成。林种立体配置应强调的问题：一是针对防灾需要和所处立地条件而合理选择树种或植物种；二是根据选定的树种或植物种依其生物学特性、生态学特性处理好植物种间的关系；三是林分密度的确定，除应考虑一般确定林分密度的原则之外，还要注意林分将要防护灾害的需要以及所应用树种和植物种的特性。
总之，对一个完整的中、小流域水土保持林体系的配置，要考虑通过体系内各个林种的合理的水平配置和布局，达到及土地利用的等的合理结合，分布均匀，有一定的林木覆盖率，各林种间生态效益互补，形成完整的防护林体系，充分发挥其改善生态环境和水土保持功能；同时，通过体系内各个林种的立体配置，形成良好的林分结构，具有生物学上的稳定性，达到更好的生态效益和效益。
二、小流域水土保持林的配置模式及基本原则
水土保持林体系在小流域范围内的总体配置原则，就是通过山丘区防护林体系各林种的水平配置及立体配置的合理结合，形成多功能，多效益的农林复合生态系统，达到最高的土地利用率和土地生产力。一些分布较广的水土保持林林种主要有：①坡面水土保持林；②水文网及侵蚀沟防护林；③水库、河岸（滩）防护林。
以下主要针对这些分布较广的水土保持林林种，阐述各个林种配置的主要原则和模式：
1、坡面水土保持林
（1）水土保持（或水源涵养）用材林
水土保持用材林主要可采用以下配置形式：
①主要乔木树种及灌木带的水平带状混交：沿坡面等高线，结合水土保持整地措施，先造成灌木带，带间距4-6m，等灌木成活，经第一次平茬后，再在带间栽植乔木树种1-2行，行距2-3m。
②乔、灌木隔行混交：乔、灌同时栽植造林，采用乔、灌木间距混交（行距2-3m）。
③结合农林间作，用乔木或灌木带间间作农作物形式。营造林带时，结合窄带反坡梯田或水平沟等整地措施，在幼林初期，行间间作一些农作物，既可取得一些弄产品，又可以耕代抚，保水保土。
（2）护坡薪炭林
发展护坡薪炭的目的主要在于解决农村生活用能源的同时，控制坡面的水土流失。其配置技术如下：
在立地条件配置上，可选择距村庄（居民点）教近、交通便利而又不适于高经济利用，或水土流失的严重的坡地作为人工营造护坡薪炭林的土地。
在树种选择上，一般应选择适应于干旱、瘠薄立地，再生能力较强，耐平茬，生物产量高，并且有较高热值的乔、灌树种。
（3）护坡放牧林
护坡放牧林是配置在坡面上，以放牧（或刈割）为主要经营目的，同时起着控制水土流失作用的乔、灌木林。它是破面最具明显生产特征的，利用林业本身的特点为牲畜直接提供饲料的水土保持林业生态工程。
在树种选择上，应选择适应性强，耐干旱、瘠薄，适口性好、营养价值高，生长迅速、萌蘖力强、耐啃食，树冠茂密、根系发达的树种。在配置模式上，护坡放牧林（或刈割饲料林）可根据地形条件采用短带状沿等高线布设，每带长10-20m，每带由2-3行灌木组成，带间距4-6m，水平相临的带及带间留出缺口，以便牲畜通过。作为牧坡的天然草场或人工割草场，其周围配置护牧林，主要目的在于改善草场的局部小气候及牧坡的水土条件，以促进操场产量的提高，同时，护坡林林木的嫩枝叶也可作饲料之用。在牧场周围护牧林以带状或带状沿等高线配置。
2、水文网及侵蚀沟防护林
（1）土质沟道防护林
土质侵蚀沟道系统防护林配置的主要目的是结合土质沟道（沟底、沟坡）防蚀的必要，进行林业利用，获得林业收益的同时发挥保障沟道生产持续、高效的利用。所谓土质侵蚀沟道系统一般指分布于黄土高原各个地貌类型上的侵蚀沟系统，也包括以黄土类母质为特征的，具有深厚“土层”的沿河冲积阶地、山麓坡积或部分洪积扇等土地基础上所冲刷形成的现代侵蚀沟系。可概括为3种类型来叙述其配置技术：
①以利用为主的侵蚀沟：应在现有耕地范围以外，选择水肥条件较好、沟道宽阔的地段，在这一特定条件下，发展速生丰产用材林。
②治理及利用相结合的侵蚀沟：此类侵蚀沟系的中下游，侵蚀发展基本停止，沟系上游侵蚀发展仍较为活跃，沟道内进行部分利用。
③以封禁或治理为主的侵蚀沟：这类沟系的治理可考虑从两方面进行：一种情况是距居民点较远，现在又无力投工进行治理时，可采用封禁的办法，减少不合理的人为破坏，使其逐步自然恢复植被，或散播一些林草种子，人工促进植被的恢复。另一种情况是距居民点较远，对农业用地、水利设施（水库、渠道等），工矿交通线路等有威胁时，应采用积极治理的措施。
（2）石质沟道防护林
配置特点：①集水区 易于发生泥石流的流域，在树种选择和配置上应该形成又深根性树种和浅根性树种混交的异龄复层林。
②通过区 一般沟道十分狭窄，水流湍急，泥石俱下，应以格栅坝为主。有条件的沟道，留出水路，两侧营造雁翅式配置的防护林。
③沉积区 位于沟道下游至沟口，沟谷渐趋开阔，应在沟道水路两侧修筑石坎梯田，并营造地坎防护林或经济林。为了保护梯田，沿梯田及岸的交接带营造护岸林。
3 水库、河岸（滩）防护林
（1）水库防护林
水库防护林的配置包括两部分：水库沿岸防护林和坝体下游以高地下水位为特征的低湿地段的造林。水库沿岸防护林有靠近水面的放浪灌木林和其上坡的防蚀林组成。对于坝体下游低湿地，宜用做培育速生丰产林，选择一些耐水湿和盐渍化土壤的造林树种。
（2）河岸（滩）防护林
为了防止河岸的破坏，护岸林和护滩林必须密切结合起来，只有在河岸滩地营造起森林的条件下方能减弱水浪对河岸的冲淘和侵蚀。

3． 简述风蚀荒漠化地区植被保护及建设的技术体系。（40分）
解答：
风蚀作用是由风的动压力及风沙流中沙粒的冲蚀、磨蚀作用，使地表物质被吹蚀和磨蚀，造成土壤养分流失、质地粗化、结构变差、生产力降低、沙丘及劣地形成等土地退化的作用过程。因而风蚀荒漠化的实质就是土地的风蚀退化过程。风蚀荒漠化地区的植被建设技术主要是指生物措施。它包括封沙育林育草恢复天然植被、飞机播种造林种草固沙、植物固沙措施、沙结皮固沙及干旱区绿洲防护林体系等。具体介绍如下：
1、封沙育林育草恢复天然植被：
在干旱半干旱地区，原有植被遭到破坏或有条件生长植被的地段，实行一定的保护措施，建立必要的保护组织，把一定面积的地段封禁起来，严禁人畜破坏，给植被以繁衍生息的时间，逐渐恢复天然植被。封沙育林育草的面积大小及位置考虑及可能，封育时间长短要看植被恢复情况。封育要注重时效性，封育区必须存在植物生长的条件，且必须有种子传播、残存植株、幼苗、萌芽、根蘖植物的存在。在以往植被遭到大面积破坏，或存在植物生长条件，附近有种子传播的广大地区，都可以考虑采取封育恢复植被的措施以改善生态环境。封育不仅可以固定部分流沙地，更可以恢复大面积因植被破坏而衰退的林草地，尤其是因过牧而沙化退化的牧场。因此这一技术在恢复建设植被方面有重要意义。
2、飞机播种造林种草固沙：
飞机播种造林种草固沙恢复植被是治理风蚀荒漠化土地的重要措施，也是绿化荒山荒坡的有效手段。具有速度快、用工少、成本低、效果好的特点。
飞播必须解决的技术问题有：
①流沙地飞播植物的选择：要求飞播植物种子择易发芽、生长快、根系扎得深的，地上部分有一定的生长高度及冠幅，在一定的密度条件下，形成有抗风蚀能力的群体。同时还要求植物种子、幼苗适应流沙环境，能忍耐沙表高温。
②沙地飞播种子的发芽条件及种子处理：就种子本身而言，扁平种子易覆沙，大粒、轻而圆的种子覆沙较差。就种子发芽条件来看，需要有一定的温度、水分条件和氧气。另外，为防止某些体积大而轻的种子被风吹跑，可在种子外面包一层黏土，使种子重量增加5-6倍，即种子大粒化处理。
③飞播期选择：适宜的飞播期要保证种子发芽所必须的水分和温度条件和苗木生长足够的生长期。
④飞播量的确定：播量大小影响造林密度、郁闭时期、林分质量、防护效益，在一定程度上决定着飞播的成败。
⑤飞播立地条件选择：飞播区立地条件是影响飞播成效的重要因素。榆林流动沙丘可分为两类：一种是沙丘高大密集，沙丘丘间地较窄，地下水较深；另一种是的沙丘比较稀疏，丘间地较宽阔，地下水较浅。后者水分条件较好，飞播出苗率、保存率高，植株生长量大，易形成大面积幼苗群体，因而飞播成效高。前者相反。
⑥兔鼠虫害的防治：飞播花棒等豆科植物种子受兔鼠虫害严重，应对鼠虫害采取一定捕杀措施。
⑦飞播区的封禁管护：为防止人畜破坏，应对播区封禁和管护。
3、植物固沙技术措施：
在荒漠化地区通过植物播种、扦插、植苗造林种草固定流沙是最基本的措施。主要有以下几个措施：
①直播固沙：直播是用种子作材料，直接播于沙地建立植被的方法。播种方式分为条播、穴播、散播3种。播种深度一般根据种子大小而定。
②植苗固沙：是以苗木为材料进行 植被建设的方法。由于苗木种类不同，植苗可分为一般苗木、容器苗、大苗深栽3种方法。
③扦插造林固沙：扦插造林的优点是便于推广，生长迅速，固沙作用大，可就地取条，不必培育苗木。适于扦插造林的植物是营养繁殖力强的植物，沙区主要是杨、柳、黄柳、沙柳、柽柳、花棒等。
4、沙结皮固沙：
以低等生物藻类等为主形成的沙结皮对固沙有重要作用，它固定了植物之间的沙表，越是植丛下面沙结皮越厚，这也是加速流沙固定的有效途径。
5、风沙区防护林体系
（1）干旱区绿洲护林体系：绿洲护林体系可分为三部分，绿洲外围的封育灌草固沙带、骨干防沙林带、绿洲内部农田林网及其他有关树种。
（2）沙地农田防护林：沙区护田林除了一般的护田外，最重要的任务就是控制土壤风蚀，保证比表不起沙。这主要取决于主林带间距即有效防护距离。主林带距大致为15-20H（H为成年树高）。
（3）沙区牧场防护林：树种选择可及农田林网一致，但要注意其饲用价值，另外，营造护牧林时，草原造林必须整地。
（4）沙区铁路防护林：
①为草原沙区铁路防护体系：本区条件稍好，有植物生长条件，以植物固沙为主，机械固沙为辅。防护带宽度取决于风沙危害程度。防护重点在迎风面。一般以多带式组成防护体系。本区选择的乔木主要有（主要指东部）适合当地条件的杨树、沙柳、油松等，灌木有拧条、花棒等。配置上，东部应乔灌草相结合，条件好的地段可乔木为主，较差地段以灌木为主；西部以灌木为主，能灌溉地段应乔灌草结合。
②半荒漠沙区铁路防护林体系：该体系包括固沙防火带（放火平台）、灌溉造林带（水林带）、草障植物带（旱林带）、前沿阻沙带（人工阻沙堤）、封沙育草带（自然繁殖带）。
③荒漠地区铁路防护林体系：树种选择上，灌溉造林可选用较多树种，乔木有新疆杨、银白杨、沙枣等；灌木有柽柳、拧条、锦鸡儿、花棒等。配置上乔灌结合，形成前紧后疏结构。

4． 试述泥石流灾害综合防治措施体系。（30分）
解答：
泥石流是山区介于挟沙水流和滑坡之间的土（泛指固体松散物质）、水、气混合流。
泥石流具有土体的性质结构性、水体的性质流动性、发生在山区的性质加大的流动坡降。
对泥石流的防治应采取综合措施，包括土地利用规划措施、工程措施、生物措施及预防性措施。
一、 工程措施
（一）径流调节工程：水是泥石流得以形成的不可缺少的动力条件之一，径流调节工程旨在控制、削弱产生泥石流的水动力条件。
①蓄水工程：在泥石流形成区的上游，选择适宜的地点建造水库、水塘或其他形式的蓄水池以调节洪水，削减泥石流形成的水动力条件。②引排水工程：兴建于泥石流形成区的上方或侧方，有排水渠、泄水涵洞等形式。具有调蓄洪水的功能。
（二）挡拦工程：目的在于控制或抑制松散固体物质的活动性和其数量的增加，促使泥石流衰退并走向死亡。
①拦沙坝、谷坊工程：是治理泥石流的骨干工程。目的在于拦蓄泥沙，利用回淤泥沙埋压滑坡的滑动面，以稳定滑坡，促进山坡稳定，提高泥石流支沟的侵蚀基准面。②挡土墙工程：是靠墙后被动土压力制止滑坡下滑及通过改变泥石流流向，防止水流、泥石流顶冲不稳定坡段的坡脚。③护坡工程：稳定泥石流的源地。④变坡工程：不仅有利于山坡的稳定，还有利于山坡资源的开发利用。⑤潜坝工程：建于沟床中，抑制泥石流发生的作用。
（三）排导工程：泥石流治理中占有重要的位置，能直接保护某一工程设施或建筑群。
①导流堤及顺水坝：导流堤始于泥石流堆积扇扇顶或山口直至沟口。目的为控制泥石流流向。②排导沟：以沟道形式引导泥石流顺利地通过防护区段排向下游泄入主河的工程。③渡槽、急流槽：排泄泥石流的工程措施；④明硐：渡槽的一种，工程量远比渡槽大；⑤改沟工程：因某种需要而将泥石流的出口改向相邻的沟道或另辟一出口的工程。
（四）停淤工程
①停淤场工程：人为地将泥石流引向开阔平缓地带，使泥石流停积在某一开阔地带。②拦泥库：存放泥石流的工程。
（五）农地工程
①水改旱：水田改为旱地；②水渠防渗；③坡改梯；④夯实滑坡裂缝。
二、生物措施：由于生物措施防治泥石流具有阶段性和有限性故需及工程措施密切配合，方能有最佳效果。
（一）林业措施：在荒溪流域内营造森林，按其目的和作用可分为四类，即水源涵养林、水土保持林、护床防冲林、防堤固滩林。这些森林类型既可削减泥石流泥沙补给量，又可控制形成泥石流的水动力条件。
（二）农业措施：为减少水土流失和根治泥石流灾害，需要建立山区生态农业和经济良性循环，改善大农业生产的基础条件。农业措施主要有水土保持及耕作措施。
（三）牧业措施：山区草坡草场退化是导致泥石流灾害愈演愈烈的重要因素，牧业措施主要包括草种选繁、合理放牧、改良草场、改放牧为圈养以及分区轮牧等。
泥石流防治，应以防为主，开展预防监测，宣传普及泥石流的知识，重视制止诱发泥石流的人为活动，保护山地生态环境，防患于未然。开展坡面治理，搞好水土保持，实行合理耕作活动，从根本上解决泥石流的灾害。对易发生泥石流地区的工程防护措施主要是：
（1）稳：用排水、拦挡、护坡等稳住松散物质、滑塌体及坡面残积物；
（2）拦：在中上游设置谷坊或拦挡坝，拦截泥石流固体物；
（3）排：在泥石流流通段采取排导渠(槽)，使泥石流顺畅下排；
（4）停：在泥石流出口有条件的地方设置停淤场，避免堵塞河道；
（5）封：即封山育林，退耕还林。造林增加植被复盖率。
第二章 荒漠化概况
第一节 世界荒漠化概况
三、非洲的荒漠化现状及其成因
（一） 非洲荒漠化现状
非洲总面积的1/3是沙漠，仅撒哈拉沙漠面积就达777万km2，非洲的荒漠化面积占土地总面积的34%。
（二） 荒漠化的成因
＊水文环境差＊非洲的地表水资源分布不一，地区差异很大＊气候环境恶劣
＊土壤条件差＊干旱＊非洲的灌溉＊非洲的土壤流失
第二节 中国荒漠化地区概况
干旱、半干旱和亚湿润干旱区分布于新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃、河北、宁夏、陕西、山西、山东、辽宁、四川、云南、吉林、海南、河南、天津、北京18个省市（自治区、直辖市）的大部分或一部分，共涉及471个县（市、旗）。
一、荒漠化地区的气候
● 日照充足，热量资源较为丰富
● 气候干燥
● 冷热剧变
● 风大沙多，风能资源丰富
第三节 中国土地荒漠化的成因
一、人为活动
＊ 人口增长对土地的压力，是土地荒漠化的直接原因
＊ 过度放牧是草地退化的主要原因
＊ 陡坡垦耕是导致耕地退化的主要原因
＊ 樵采、乱挖中草药、毁林等则是直接导致土地荒漠 化的人类活动
＊ 不合理灌溉方式是造成耕地次生盐渍化的直接原因
二、自然成因
（一）地理环境因素
中国干旱、半干旱及亚湿润干旱地区深居大陆腹地，成为全球同纬度地区降水量最少、蒸发量最大、最为干旱脆弱的环境地带。
（二）气候因素
第四节 中国土壤荒漠化类型、面积及分布
一、风蚀荒漠化
（一）风蚀荒漠化的面积及分布
风蚀荒漠化面积160.7万km2，其中分布在干旱地区的占总面积的54.5%；半干旱地区的占30.6%；亚湿润干旱地区的占14.9%
（二）风蚀荒漠化的程度
风蚀荒漠化中，轻度占风蚀荒漠化面积的27.4%；中度占15.6%；重度占57.0%。
风蚀荒漠化的程度分布规律充分显示出风蚀荒漠化的进程受气候、特别是受干湿程度的影响较大。
二、水蚀荒漠化
（一）水蚀荒漠化土地的面积及分布总面积为20.5万km2，占荒漠化土地面积的7.8%。
（二）水蚀荒漠化的程度
在水蚀荒漠化土地中，轻、中、重度的面积分别为13.5万km2、4.6万km2和2.4万km2 ，分别占水蚀荒漠化土地面积的66.0%、22.4%和11.6%。
三、冻融荒漠化
冻融荒漠化土地总面积共36.3万km2，占荒漠化土地总面积的13.8%。
四、盐渍荒漠化
（一）盐渍荒漠化的面积及分布
总面积23.3万km2，占荒漠化土地总面积的8.9%。
盐渍荒漠化比较集中连片分布的地区有塔里木盆地周边绿洲以及天山北麓前冲积平原地带、河套平原 、银川平原、华北平原及黄河三角洲。
（二）盐渍荒漠化的程度
以干旱区最为严重，半干旱区居中，亚湿润干旱区 则相对较轻。
第五节 荒漠化危害
（一）土地退化
＊ 生态环境破坏，植被覆盖率降低，表层土壤发生退化，由于水蚀、风是作用，使植被赖以生存的肥沃表层土壤荒漠化
＊ 沙漠蔓延，吞噬绿洲、农田，直接造成农牧业减产
＊ 洪涝灾害引起大量土体搬运、沉积
＊ 土壤肥力降低
＊ 土壤发生次生盐渍化、酸化（使用过多的某种化肥）
＊ 土壤污染，这是由于工业、城市的废弃物堆放或过量使用化肥造成的
（二）生物群落退化
（三）气候变化
（四）水文状况的恶化
＊ 洪峰流量增大，形成洪涝灾害，枯水流量减少，断流时间增加。
＊ 地上径流增加，地下径流减少，水蚀作用加大，水质变坏，甚至在一些地方，地下水位下降，为土地资源的退化创造了恶性循环的条件。
＊ 一些地区地下水位提高，土壤发生次生盐渍化，有些河湖滩地天然绿洲的沼泽土、草甸土逐渐向盐渍化土壤演变。
（五）污染环境
(六）毁坏生活设施和建设工程
第三章 荒漠化防治原理
第一节 风蚀荒漠化防治的风沙物理学原理
一、风力侵蚀作用
（一）沙粒的起动
（二）风力作用过程
1．风力侵蚀作用2．风力输移作用
当风速大于启动风速时，土壤和沙粒物质随风运动其运动方式有悬移、跃移、蠕移3种形式
3．风力沉积作用
土壤颗粒被风搬运的距离取决于风速大小、土壤颗粒或团聚体的粒径和重量，以及地表状况。
（1）沉降堆积
（2）阻遇堆积
（三）影响风蚀的因素
1．土壤抗蚀性
我国干旱区风成沙的力度成分，以细沙为主，很难形成抗风蚀的结构单位，易被吹蚀。
土壤抵抗风蚀的性能主要取决于土粒质量及土壤质地、有机质含量等。
土壤有机质能促进土壤团聚体的形成并提高其稳定性，提高抗蚀能力。
2．地表土袭
由耕作过程形成的地表土袭，能够通过降低地表风速和拦截运动的泥沙颗粒来减慢土壤风蚀。
3．降雨
降雨使表层土壤湿润而不能被风吹蚀。
降雨还通过促进植物生长间接地减少风蚀。
降雨还有促进风蚀的一面。因为雨滴击坏了土块和团聚体，提高了土壤的可蚀性。
4．土丘坡度
5．裸露地块长度
风力侵蚀强度随被侵蚀地块长度而增加，对于一定的风力，挟沙能力是一定的。土壤可蚀性越高（抗蚀性越低），则饱和路径长度越短。
6．植被覆盖
增加地面植被覆盖（生长的作物或作物残体），是降低风的侵蚀性最有效的途径。
植被的保护作用及植物种类（决定覆盖度和覆盖季节）、植物个体形状和群体结构、行的走向等有关。
二、风沙运动规律
（一）风沙流结构特征
1．沙粒粒径随高度的分布特征2．含沙量随高度的分布特征3．含沙量随风速变化
（二）沙丘的移动
1.沙丘移动的方向和方式
（1）沙丘移动的方向
移动的总方向是和起沙风的年合成风向大致相一致。
2）沙丘移动的方式
取决于风向及其变率，分为3种情况：前进式、往复前进式、往复式。
2、沙丘移动的速度
沙丘移动的速度取决于风速和沙丘本身的高度。
三、风蚀及沙质荒漠化
（一）土地风蚀退化
土壤退化表现在如下几个方面：
（1）土壤流失
（2）土壤质地变化
（3）养分流失
（4）生产力降低
（5）磨蚀
四、风蚀荒漠化防治的基本原理
风蚀荒漠化的实质就是土地的风蚀退化过程。制定风蚀荒漠化防治的技术措施主要依据土壤风蚀原因及风沙运动规律，即蚀积原理。
原理和途径概括为下述几个方面：
（1）增大地表粗糙度，降低近地层风速
（2）阻止气流对地面直接作用
（3）提高沙粒起动风速，增大抗蚀能力
（4）改变风沙流蚀积规律
第二节 风蚀荒漠化防治的生态学原理
植物治沙成为防治土地沙质荒漠化最有效的首选措施。利用植物改造沙质荒漠化土地，首要问题是植物在流沙上如何成活及保存，及其改造流沙环境的生态功能。
一、植物对流沙环境的适应性原理
可以利用天然植物在流沙地区去恢复和建立植被，这便是植物治沙的物质条件和理论基础。
干旱和流沙的活动性是影响植物最普遍、最深刻的2个限制因素，是制定各项植物治沙技术措施的主要依据。
（一）植物对干旱的适应性
在长期干旱气候条件下，流沙上分布的植物，产生一定的适应干旱的特征，表现为：
（1）萌芽快，根系生长迅速而发达
（2）具有旱生形态结构和生理机能
（3）植物化学成分发生变化
（二）植物对风蚀、沙埋的适应
流动沙丘上的植物对风蚀、沙埋的适应能力可归纳为以下4种类型：
1．速生型适应2．稳定型适应3．选择型适应4．多种繁殖型适应
（二）植物对风蚀、沙埋的适应
沙生植物对流沙环境活动性的适应途径主要是避免风蚀，适度沙埋。沙埋的适度范围可用沙埋厚度及灌木本身高度之比值（A）来衡量。A=0~0.7为适度沙埋，A>0.7为过度沙埋
天然灌木、半灌木产生灌丛沙堆效应，以消除风蚀。
（三）植物对流沙环境变异性的适应
植物对环境变异的适应性变化，亦即沙地植被演替规律，这是恢复天然植被和建立人工植被各项技术措施的理论基础。
二、植物对流沙环境的作用原理
（一）植物固沙作用
植物以其茂密的枝叶和聚积枯落物庇护表层沙粒，降低近地层风速，加速土壤形成过程，提高临界风速值，起到固沙作用。当沙面逐渐稳定以后，便开始了成土过程。
（二）植物的阻沙作用
输沙量及风速的三次方成正相关，风速的降低，起到阻沙作用。
植被阻沙作用大小及覆盖度有关，不同植物固沙和阻沙能力取决于近地层枝叶分布状况。灌木固沙和阻沙能力较强。
（三）植物改善小气候作用
在植被覆盖下，反射率、风速、水面蒸发量显著降低，相对湿度提高。小气候改变后，加速成土过程。
（四）植物对风沙土的改良
植物对风沙土的改良作用，主要表现在以下几个方面：
①机械组成发生变化。
②物理性质发生变化。
③水分性质发生变化。
④有机质含量增加
⑤氮、磷、钾三要素含量增加。
⑥碳酸钙含量增加，PH值提高
⑦土壤微生物数量增加。
⑧沙层含水率减少。
第三节 水蚀荒漠化的防治原理
一、水力侵蚀作用
（一）侵蚀起动流速
起动流速或临界流速分为滑动起动和滚动起动2种
（二）水力侵蚀作用过程
1．水流侵蚀作用
水力侵蚀作用分为下蚀和侧蚀2种方式。
2．水流搬运作用
水流搬运作用有悬移和推移2种。
3．泥沙堆积
二、土壤侵蚀规律
水力侵蚀过程中剥蚀、搬运和沉积3种状态的发生是在不同条件下，水的破坏力大于土体的抵抗力的结果。
（一）雨滴击溅侵蚀
雨滴溅蚀主要表现在下列3个方面：
（1）破坏土壤结构，形成“板结”。
（2）直接打击地面，产生土粒飞溅和沿坡面迁移。
（3）雨滴打击增强地表薄层径流的紊动强度，导致了侵蚀和输沙能力增大。
（二）地表径流侵蚀
1．坡面径流侵蚀
2．沟蚀
侵蚀沟谷分为浅沟、切沟、冲沟、坳沟4个不同发育阶段。
坡面径流集中向下切入底土，形成深度超过1m，宽度超过深度0.5~1倍以上（在生产影响下可达几倍到几十倍）的宽而浅的沟道，即浅沟。
浅沟径流集中切入地面很深，出现沟头，即为切沟。切沟的深度为10~50m，横断面呈“V”字型。
切沟进一步发育，跌水出现在上游，横断面一般呈“V”型或宽“U”型，下游出现堆积物及冲积物，即冲沟阶段
冲沟发育到一定阶段时，侵蚀沟逐步停止发育，坡脚形成稳定的坡积物，沟头和沟坡上逐渐长出植物，称为坳沟阶段或安息阶段。
（三）下渗侵蚀
水流下渗，增加了土体重力，土体颗粒之间凝聚力减弱，发生滑坡、崩塌、泻溜等，造成土壤侵蚀。
水力对土壤侵蚀还有混合侵蚀。最常见的混合侵蚀就是泥石流。
三、影响土壤水蚀的因素
（一）降雨对土壤水蚀的影响
1．雨型 2．降雨强度 3．降雨量
（二）地形对土壤水蚀的影响
1．坡度
坡面坡度是决定径流冲刷能力的基本因素之一。条件相同时，坡度愈大，流速愈大，土壤侵蚀量愈大。坡度对雨滴的击溅侵蚀也有一定影响。
2．坡长
条件相同时，坡面长度直接影响水力侵蚀强度。
结合降雨条件，归纳起来有三种情况：
⑴ 特大及较大暴雨情况下，坡长及径流量、冲刷量均成正相关；
⑵ 降雨平均强度小，或平均强度较大而持续时间较短的情况下，坡长及径流量成反相关，而及冲刷量成正相关；
⑶ 一次降雨量很小，历时也很短的情况下，坡长及径流量、冲刷量均成负相关。
3．地形
地形对水力侵蚀的影响，是坡度和坡长综合作用的结果。
4．坡向
坡向不同，太阳辐射不同，从而影响土壤环境因子的不同，其侵蚀过程也有差异。
（三）土壤条件对水力侵蚀的影响
土壤是影响径流的因素。
影响土壤的因素有土壤质地、土壤结构及水稳性、土壤孔隙、剖面结构、土层厚度、土壤湿度及土地利用方式等。
（四）植被对土壤侵蚀的影响
植被对抑制土壤侵蚀发生起积极作用。
1．拦截降雨2．调节径流3．团结土体4．改良土壤性状
（五）人为活动对水力侵蚀的影响
人为活动的影响有2个作用：
1、是人为过度的经济活动，成为水蚀荒漠化发 生、发展的主导因素；
2、是人们促进退化土壤逆转。
第四节 盐渍荒漠化的防治原理
一、盐渍土的形成及分布
（一）盐渍土的形成
盐渍土形成条件主要有：
1．物质来源
岩石风化物；含盐地层风化和再循环；火山活动的产物；深层盐水外冒；风蚀风积盐类；
生物累积的盐分等等
2．地形条件
土壤盐分的累积必须具有适宜的地形条件。
从大中地形来看，低洼地区积盐形成渍土。
从小地形来看，高处积盐，形成盐斑
3．水文条件
地下水位高，矿化度高是形成盐渍化的重要条件
4．气候条件
干旱、半干旱地区或季节性干旱地区，易于积盐
5．生物条件
植被稀疏或光板地极易积盐形成盐渍化。
6．人为因素
灌溉地区，人为用水不当，造成或加强盐渍化。
（二）我国盐渍土的分布
我国盐渍土主要分布在干旱、半干旱和亚湿润的干旱地区，主要有滨海、华北、西北、东北、灌区次生等五大盐渍土区。其中三北防护林地区是我国盐渍土集中分布区，盐碱地2170.48万hm2，占全区土地总面积的5.3%。
三北地区境内共有5个亚类：
旱盐土 草甸盐土 沼泽盐土 碱化盐土（苏打盐土） 滨海盐土
二、水肥盐运动规律
（一）水盐运动规律
1．垂直运动
水盐垂直运动有积盐和脱盐2种。
2．水平运动
大地形在洼处形成盐渍化
小地形洼地边缘或平地中局部高地形成盐斑
（二）肥盐关系
肥料对土壤盐类的克制作用表现在：
有机质使碱性盐被吸附固定对作物起到缓冲作用
有机质利于脱盐，活化钙镁盐类，中和土壤，释放养分
施肥可以补充和平衡阳离子，提高作物的抗盐性。
水肥盐的运动规律是盐渍化防治重要理论依据，治水是基础，培肥是根本。
三、土壤次生盐渍化的成因及特点
（一）土壤次生盐渍化的成因
含有可溶性盐类的地下水位上升是形成土壤次生盐渍化的根本原因。
引起灌区地下水位上升的原因主要有：
（1）渠系渗漏水大量补给地下水
（2）缺少充分的出流条件
（3）过量灌水促使地下水位上升
利用高矿化度的咸水、碱性水灌溉也是引起次生盐渍化的因素之一。
工业废水（污水）大量排放，也造成土壤盐分积累。
（二）次生盐渍化发生的特点和规律
次生盐渍化常具有如下发生和分布规律：
（1）灌区的地上河道或输水道两侧，次生盐渍化沿河、渠呈条带状分布。
（2）洪积扇扬水灌区的下部或多级扬水灌区的一级扬水地区，大面积成片发生。
（3）耕种的条田中，插花盐斑，呈点片状分布。
（4）平原水库、湖泊，常年积水的洼地和插花种稻的稻田周围地带，由内向外呈辐射状分布。
（5）渠道交岔的三角地带易发生盐渍化
（6）垦殖盐渍土而发展的自流灌区，盐斑多分布于条田中间，仅在干、支渠两侧呈带状分布。
（三）盐斑的成因
形成盐斑的因素有自然因素，也有人为因素。
冲积平原，土壤分布不均匀，使土壤水盐重新分配，运行速度发生差异，形成盐斑。
灌溉中，土壤分布不均匀，使水盐重新分配，产生盐斑。
可见土壤的不均匀性是盐斑形成的基础。
四、土壤盐渍化的防治原理
盐渍化的防治概括为以下几个方面：
（1）控制盐源（2）消除过多的盐量（3）调控盐量（4）转化盐类（5）适应性种植
第四章 荒漠化地区植被建设技术
第一节 封沙育林育草恢复天然植被
中国防沙治沙工程十年规划要求全国封育治沙面积达266.7万hm2，占治沙面积的40%。
在干旱半干旱地区，实行保护措施，建立保护组织，给植物以繁衍生息的时间，逐步恢复天然植被。
半干旱风沙地区，封育措施在几年内可使流沙地达到固定、半固定状态。
我国东北沙区和西北干旱区重点植被的封育措施
＊ 沙地樟子松封育
该地樟子松林的迅速恢复，反映了森林、草原之间的变化规律：
＊ 梭梭林的封育
梭梭是亚洲荒漠区分布最广泛的植被类型，有良好的防风固沙改善小气候环境的生态效益。
＊ 干旱区绿洲边缘天然植被封育
我国在营造林带林网的同时，绿洲边缘封沙育草，保护天然植被成为绿洲防护体系，形成固沙植物带。
第二节 飞机播种造林种草固沙
飞机播种造林种草固沙恢复植被具有速度快、用工少、成本低、效果好的特点，对偏远荒沙、荒山地区恢复植被意义更大。
一、飞播必须解决的技术问题
＊流沙地飞播植物种选择
因流动沙丘迎风坡有剧烈风蚀，背风坡有严重沙埋，故要求飞播植物种子易发芽、生长快、根系扎得深。
＊沙地飞播种子的发芽条件及种子处理
飞播在沙表的种子能否顺利发芽于地表性质、粗糙度、小气候及种子大小、形状等许多因素有关。
＊飞播期选择
适宜的飞播期要保证种子发芽所必须的水分和温度条件和苗木生长足够的生长期，还要考虑种子发芽后能避开害虫活动盛期。
＊飞播量的确定
N=ng/(5×105×P1×P2×P3× P4)
式中N—公顷播量（㎏/h㎡）
n —667x(x为每平方米面积计划有苗数)
g —种子千粒重（g)
P1—种子纯度（用小数表示）
P2—种子发芽率（用小数表示）
P3—种子受鼠鸟虫害后保存率（小数表示，经验值）
P4—苗木当年保存率（小数表示，经验值）
＊飞播区立地条件选择
＊兔鼠虫病害的防治
＊飞播区的封禁管护
二、飞播作业
＊播前准备工作
＊航向及作业方式
航向应及主风向一致。
作业方式为单程式、复程式、交叉式。
＊航高及播
＊播后调查
用路线（航带中央）调查方法，飞播当年在发芽后和生长季结束后各调查1次， 调查路线上每隔5m（背风坡6m）设1㎡样方。
第三节 植物固沙技术措施
一、直接固沙
＊播种方式
分条播、穴播、散播3种。
＊播种深度
一般根据种子大小而定，播小粒种子，覆土1~2cm；播大粒种子应覆土3~5cm。
＊播种量
散播用种最多，穴播用种最少，条播用种居中。
二、植苗固沙
＊苗木质量
影响成活率的重要因素，必须选用健壮苗木。
＊苗木保护
＊苗木定植
一般用穴植，穴直径不小于40cm，穴深大于40cm。
＊植苗季节
＊树种选择
栽植固沙成功的树种有沙蒿、紫穗槐、花棒、杨柴。
三、扦插造林固沙
优点：方法简单，便于推广；生长迅速，固沙作用大；就地取条、干，不必培育苗木。
＊选插条（穗）
＊插条（穗）处理
＊造林季节和方法
一般在春秋两季扦插，多用倒坑栽植，插深多及地面平。
沙柳扦插固沙；黄柳、杨柴网格活沙障固沙。
第四节 沙结皮固沙
流沙表面这种藻类形成的沙结皮最早由Varming和Groebner指出。土壤藻类的生态作用，在于它是植物演替最初阶段的先锋植物，强调它有助于土壤的形成。

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