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图 9 典型植被措施水土保持作用范围值
植被群落生长衰退 [25] 。因此,对于退耕种草措施来说,植被恢复盖度控制在 60% 以内为宜。对于植树
造林措施来说,植被盖度低于 60%,减沙效果均低于 40%;植被盖度需要>60% 才能减少 50% 以上的
泥沙。受试验数据的限制,本文难以回答植树造林措施的植被恢复盖度的适宜区间。然而,黄土高原
植被建设若超过水资源植被承载力的阈值,将造成生态需水和社会经济发展用水冲突 [26] 。此外,黄河
干流河道冲淤平衡对于黄河治理意义非凡,入黄泥沙并不是减到越少越好 。因此,对于植树造林措
[1]
施来说,植被恢复盖度控制在 60% ~ 70% 为宜。
此外,受试验数据的限制,本研究结果存在一些局限性。(1)未能分析不同措施在不同植被配
比、空间格局组合下的水土保持作用,地形坡度和降雨强度对自然恢复措施的影响,以及降雨强度
大于 120 mm/h 时退耕种草措施的水土保持作用。未来将在这些方面加强研究,加强 60% 以上植被盖
度下植树造林措施的水土保持效果的观测试验研究,加强降雨历时对水土保持效果的影响控制试验研
究。此外,除了地表径流、侵蚀产沙、入渗和土壤水分等,将丰富植被耗水、根系形态等监测指标。
(2)在全球变化背景下,需要更多关于极端特大暴雨或复合极端事件条件下植被对水土流失影响的研
究。考虑到黄河中游的降水集中在夏秋季,且多发暴雨,而在其它季节较为干旱,还应考虑旱后暴雨
情况下,植被的韧性以及水土保持作用会发生怎样的变化。(3)考虑到试验数据的可获取性,本研究是
基于单次降雨的试验数据(包括室内模拟降雨和野外天然降雨)得到的,长期及多次降雨的试验数据有
待进一步补充。未来将对黄河中游其它措施的水土保持作用开展更全面的观测试验研究。
4 结论
基于 Meta 分析,本文研究了植树造林、退耕种草、自然恢复三类措施在黄河中游的水土保持作用
范围。得出如下结论:(1)随着植被覆盖度增加,植树造林措施和退耕种草措施的减水、减沙、储水
作用均增强;随着恢复年限增加,自然恢复措施的土壤储水作用不断提升,恢复年限在 30 ~ 60 年之
间的自然恢复措施的减水、减沙作用相对稳定;(2)地形坡度和降雨强度增加会降低植树造林和退耕
种草的水土保持效果;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)提出了三类植被措施的水土保持作用值,旨在为数值模拟提供参数支持;讨论了水土流失治理的
植被覆盖度恢复程度,建议退耕种草措施控制在 60% 以内、植树造林措施控制在 60% ~ 70% 为宜。
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