改良土壤、防止土壤侵蚀效应

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1、第二章改良土壤、防止土壤侵蚀效应第一节对水蚀因素的控制作用第二节林木根系固持土体作用水土流失强度与特点l黄土高原：沟壑密度4－6/km2l≥1000t/km2.a轻度侵蚀l≥10000t/km2.a极强烈侵蚀轻度侵蚀l最高:66400t/km2.a42mm/al南方：≥1000t/km2.a强烈侵蚀水土保持林－控制土壤侵蚀的重要生物措施庞大的根系固持、网络、改良土壤；枯枝落叶层消灭降雨动能，拦截、过滤、分散径流；树干对土体的支撑；林冠及地被物对降雨的拦截；土壤较高的渗蓄能力；生物小循环对土壤理化性质的改良。生物措施的特点从根本上改善生态环境条件；控制侵蚀的效益随林龄的增加而增加；具有相当的生

2、产能力；费用相对比较低；只有坡面得到防护，工程措施的效益才会发挥出来。第一节对水蚀因素的控制作用一、水蚀因素二、对降雨动能的影响三、对径流侵蚀的影响四、对土壤抗蚀性的影响五、控制侵蚀的效果水蚀的定义*是由于雨水降落在地面并以径流形式离开地面时，经过水的分散和搬运而造成的一种土壤侵蚀。与风蚀、重力侵蚀并称为土壤侵蚀。引起土壤水蚀的基本动力降雨雨滴打击地表土壤颗粒促使其结构分散的雨滴动能；剥蚀地表土壤颗粒同时搬动已分散的土粒到沉积区的地表径流的切应力和搬运力。一、水蚀因素降雨：降雨动能、径流动能；土壤：土壤抗蚀力（分散与悬浮能力）；地貌：坡度、坡长、凸、凹；地质：风化能力；植被：类型、覆盖度、发

3、育状况。二、对降雨动能的影响1.雨强变化（IcC林内I内=林外I外林内I分布不均，林外分布均匀2.雨滴大小组成变化雨滴中径D50：*在一次降雨中以该直径为界，大于这一直径的雨滴的总体积，等于小于这一直径的雨滴的总体积。雨滴分布表达式：d－雨滴直径；a、n－参数，雨强的函数林内与林外雨滴组成的差异林外D50与I关系密切，成正变关系；黄土高原a=3.58I0.25n=2.44I-0.06；D50受雨型影响大。林内D50与林内降雨I关系不密切；黄土高原a=2.51,n=2.61雨滴直径分布范围比林外大；林内D503.5mm,林外D500.74－2.11

4、mm；极大、极小的雨滴。3.动能E=1/2mv2m→体积→直径d,m=f(d),m=π/6.d3.ρV→降落高度h,v=f(h),v=gtE=f(d,h)终点速度Vk雨滴在降落过程中，重力和空气阻力达到平衡时雨滴所具有的最大速度。林冠高度＞8～9米时，可达到Vk；林冠高度＜8～9米时，达不到Vk。林内外降雨动能差别林内单位毫米降雨的雨滴动能与雨强关系不密切；赤松林1－200mm/hr,26.8J/m2.mm。雨滴组成、分布、林冠高度、终点速度一定。林外单位毫米降雨的雨滴动能与雨强关系密切。E=A+blnI小结林冠是否可以起到消能的作用，决定于林冠的特性与高度；在林冠截留未饱和时可以起到一定的

5、消能作用；一般在高强度降雨时可以起到消能作用，在低强度降雨时作用有限；当林冠高度达到8－9m以上时，VVk；水土保持林配置：复层结构，垂直郁闭度、降低林分高度，保护枯枝落叶层。三、对径流侵蚀的影响水流的作用：推离、悬移、摩擦侵蚀过程：击溅、分散、迁移侵蚀发展：溅蚀、面蚀、细沟、沟蚀径流的侵蚀力；搬运泥沙能力；对底层土壤的切应力；植被的影响对径流流速的影响：地表粗糙度、单宽流量对径流流量的影响：截留、入渗对地表结皮的影响：枯枝落叶四、对土壤抗蚀性的影响土壤的抗蚀性指标侵蚀率:DR－土壤分散率ME－水分当量Col－土壤胶体含量土壤可蚀性：d’－大于0.05mm颗粒与其在Nacl中分散后的部分之比

6、h’－大于0.25mm团粒在100mm/min的水流中冲1h后的含量土壤侵蚀系数：Wb－土壤样本总重量Wa－样本被侵蚀后的残留量t－侵蚀发生的时间作用影响因子：土壤性质、植被状况；水稳性团聚体的数量、粒径大小；有机质含量；生物活性及分泌物多少；根毛的数量；土壤质地。五、控制土壤侵蚀的效果结构合理、配置得当、保护良好的林地、基本或完全中止土壤侵蚀过程。通用流失方程式A=RKLSCPR－降雨因子；K－土壤因子；L－坡长因子；S－坡度因子；C－作物管理因子（植被）；P－水土保持措施因子西吉小流域治理森林覆被率0→30％黄土人工林西峰：植被的平均减沙效益为99％。10年生刺槐有林75.1－99.0，

7、陡坡退耕为76.9－99.85%。延安：人工林减沙83.4－100%。第二节林木根系固持土体的作用一、根系形态分布二、林木对坡体的稳定的作用三、根系增力的理论分析四、影响林木固土作用的因子分析五、森林防治泥石流和落石的作用一、根系形态分布1.形态：主根型（深根型）、散生型、水平型（浅根型）根系形态的变异性：如果条件适宜，根系主要表现自己的遗传特性，如果条件不适宜，则根系产生一定的变异性来适应环境；根系的适应性