Page 14 - 2025年第56卷第6期

增加 53% ~ 65% 和 37% ~ 51%。
降雨强度为60 ~ <90 mm/h时，裸土坡面ARR为0.55 ~ 1.24 L∙m ∙min 、SEM为12.46 ~ 34.93 g∙m ∙min 、
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AIR 为 0.30 ~ 0.53 mm∙min 。相对于裸土坡面，覆盖度<30% 的退耕种草和植树造林，ARR 分别减少
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30% ~ 40% 和 14% ~ 18%、SEM 分别减少 32% ~ 43% 和 28% ~ 35%、AIR 分别增加 27% ~ 37% 和 27% ~
34%；覆盖度为 30% ~ 60% 的退耕种草和植树造林，ARR 分别减少 42% ~ 50% 和 23% ~ 34%、SEM 分
别减少 71% ~ 86% 和 39% ~ 58%、AIR 分别增加 44% ~ 53% 和 31% ~ 46%；覆盖度>60% 的退耕种草和
植树造林，ARR 分别减少 59% ~ 72% 和 42% ~ 59%、SEM 分别减少 77% ~ 94% 和 59% ~ 73%、AIR 分别
增加 56% ~ 69% 和 47% ~ 65%。
降雨强度为90 ~ 120 mm/h时，裸土坡面ARR为0.91 ~ 1.56 L∙m ∙min 、SEM为29.36 ~ 58.89 g∙m ∙min 、
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AIR 为 0.38 ~ 0.55 mm∙min 。相对于裸土坡面，覆盖度<30% 的退耕种草和植树造林，ARR 分别减少
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32% ~ 34% 和 8% ~ 14%、SEM 分别减少 45% ~ 52% 和 37% ~ 40%、AIR 分别增加 39% ~ 43% 和 32% ~
41%；覆盖度为 30% ~ 60% 的退耕种草和植树造林，ARR 分别减少 41% ~ 44% 和 12% ~ 20%、SEM 分
别减少 76% ~ 90% 和 36% ~ 41%、AIR 分别增加 61% ~ 67% 和 43% ~ 54%；覆盖度>60% 的退耕种草和
植树造林，ARR 分别减少 61% ~ 66% 和 10% ~ 28%、SEM 分别减少 85% ~ 94% 和 55% ~ 62%、AIR 分别
增加 84% ~ 92% 和 62% ~ 76%。
降雨强度>120 mm/h 时，裸土坡面 ARR 为 1.02 ~ 2.26 L∙m ∙min 、SEM 为 37.43 ~ 78.61 g∙m ∙min 、
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AIR 为 0.42 ~ 0.67 mm∙min 。相对于裸土坡面，覆盖度<30% 的退耕种草和植树造林的 ARR 分别减少
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16% ~ 21% 和 21% ~ 27%、SEM 分别减少 33% ~ 44% 和 18% ~ 23%，植树造林的 AIR 增加 36% ~ 45%
（退耕种草缺少数据）；覆盖度为 30% ~ 60% 的退耕种草和植树造林的 ARR 分别减少 22% ~ 27% 和 25% ~
37%、SEM 分别减少 63% ~ 76% 和 25% ~ 38%，植树造林的 AIR 增加 41% ~ 62%；覆盖度>60% 的退耕
种草和植树造林的 ARR 分别减少 33% ~ 40% 和 53% ~ 74%、SEM 分别减少 76% ~ 93% 和 36% ~ 45%，
植树造林的 AIR 增加 58% ~ 82%。
可见，随着降雨强度增加，同等覆盖度下退耕种草的地表产流模数和平均入渗率增大，尤其是当
降雨强度>120 mm/h 时，地表产流模数剧烈增加；除了覆盖度<30%，其它覆盖度下退耕种草的侵蚀模
数随着降雨强度增加而略有减少，但是当降雨强度>120 mm/h 时，侵蚀模数明显增加。随着降雨强度
增加，同等覆盖度下植树造林的平均入渗率增大；除了覆盖度<30%，其它覆盖度下植树造林的侵蚀
模数随着降雨强度增加而增大；植树造林的地表产流模数随着降雨强度增加而增大 ， 但 是 当 降 雨
强 度 >120 mm/h 时 ， 地 表 侵 蚀 模 数 反 而 减 小 。 说 明 退 耕 种 草 和 植 树 造 林 的 水 土 保 持 作 用 在 降 雨 强
度>120 mm/h 时将受到剧烈影响。
3.4 讨论与展望 植树造林、退耕种草、自然恢复三类措施在黄河中游水土保持中发挥了重要作
用，但是每类措施的水土保持作用存在一定的范围。根据前述分析，裸土的地表产流模数为 0.55 ~
1.51 L∙m ∙min 、侵蚀模数为 3.78 ~ 75.27 g∙m ∙min 、入渗率为 0.24 ~ 0.67 mm∙min 。植树造林、退
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耕种草、自然恢复措施的平均地表产流模数分别为 0.83、1.02、0.48 L∙m ∙min ，平均侵蚀模数分别为
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19.13、 41.72、 3.86 g∙m ∙min ， 平 均 入 渗 率 分 别 为 1.02、0.93、1.42 mm∙min 。不同地形坡度和植
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被覆盖度下植树造林措施和退耕种草措施的水土保持作用范围值见图 9。根据前述文献关键词分析发
现，观测试验和数值模拟是黄河中游水土保持研究方向的两大研究方法，本研究获取的三类措施的上
述水土保持作用值旨在为数值模拟提供参数化方案支持。
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未来黄土高原水土流失治理到什么范围 ，植被盖度恢复到什么程度 ，是当前讨论的热点和亟
待解决的问题。从观测试验集合分析结果来看，对于退耕种草措施来说，地形坡度≤20°时，30% ~
60% 的植被盖度就能够稳定减少 70% ~ 90% 的泥沙；如果地形坡度>20°，则植被盖度需要>60% 才能
减少 70% 以上的泥沙。然而，随着植被盖度的增加，特别是植被盖度>60% 时，一方面地表产流量急
剧减少（ARR>50%），进入河道水量减少，不利于下游河湖健康；另一方面，植被盖度增加，虽然单次
降雨下入渗量会增加，但是其它时期由于植被生长需要消耗大量土壤水分，造成土壤干化 ，将导致
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