李勉, 楊二, 李平, 李莉

(1.黃河水利科學(xué)研究院水利部黃土高原水土流失過程與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,鄭州 450003; 2.黃河水利委員會綏德水土保持科學(xué)試驗(yàn)站, 陜西 綏德 718000)

淤地壩賦存信息在流域侵蝕產(chǎn)沙研究中的應(yīng)用

李勉1, 楊二1, 李平2, 李莉1

(1.黃河水利科學(xué)研究院水利部黃土高原水土流失過程與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,鄭州 450003; 2.黃河水利委員會綏德水土保持科學(xué)試驗(yàn)站, 陜西 綏德 718000)

黃土高原淤地壩在攔蓄大量泥沙的同時(shí)，也賦存了大量環(huán)境變化信息。該文從淤地壩賦存信息在小流域侵蝕產(chǎn)沙速率、泥沙來源和泥沙輸移比研究方面的作用進(jìn)行了歸納和總結(jié)，分析了目前研究中存在的問題，提出了今后研究的發(fā)展方向，以期能為更好地利用這些賦存信息，發(fā)揮其在黃土高原土壤侵蝕和環(huán)境演變過程研究中的作用提供參考。

淤地壩; 侵蝕速率; 泥沙來源; 泥沙輸移比; 黃土高原

黃土高原是我國水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)，在溝道中建造淤地壩攔截泥沙是當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娫陂L期實(shí)踐中獨(dú)創(chuàng)的防治水土流失的重要工程措施。隨著黃土高原水土流失治理的需要，20世紀(jì)50年代，許多流域開展了淤地壩建設(shè)，并在60年代得到了大力推廣和普及。淤地壩在攔蓄泥沙的同時(shí)，也記錄了環(huán)境變化，尤其是侵蝕環(huán)境變化的信息。許多學(xué)者利用淤地壩賦存信息在小流域侵蝕產(chǎn)沙速率、泥沙來源和泥沙輸移比等方面開展了研究，取得了不少重要成果?？偨Y(jié)和評價(jià)這些工作，不僅可以更好地認(rèn)識黃土高原小流域土壤侵蝕歷史變化過程和特征，促進(jìn)淤地壩攔蓄泥沙作用研究，而且對推進(jìn)流域侵蝕環(huán)境整治，促進(jìn)該區(qū)域正在實(shí)施的大規(guī)模壩系建設(shè)也具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

1 小流域侵蝕產(chǎn)沙速率研究

由于淤地壩沉積泥沙記載著建壩后幾十年的歷史產(chǎn)沙信息，通過解讀這些信息可以對淤積期間土壤侵蝕強(qiáng)度作出客觀評價(jià)。因而，基于淤地壩賦存信息的小流域侵蝕產(chǎn)沙速率研究受到了人們的重視。最早的相關(guān)研究始于20世紀(jì)50年代，羅來興和祁延年[1]調(diào)查了天然“聚湫”的年淤積量，并據(jù)此推算出陜北無定河和清澗河流域黃土區(qū)域的侵蝕速率為9 000～18 000 t/(km2·a)，這是該區(qū)域最早的侵蝕強(qiáng)度定量化研究數(shù)據(jù)。之后，綏德水土保持科學(xué)試驗(yàn)站開展了韭園溝淤地壩建設(shè)后侵蝕產(chǎn)沙速率變化特征研究，表明淤地壩建設(shè)初期年均攔沙量和侵蝕速率最大，之后呈下降趨勢[2]。王茂溝流域關(guān)地溝淤地壩沉積泥沙的研究表明，1959—1987年期間，土壤侵蝕速率由強(qiáng)變?nèi)酰延勺畛醯?6 051 t/(km2·a)下降到后期的12 702 t/(km2·a)[3]。2001年韭園溝11座悶葫蘆壩當(dāng)年暴雨泥沙淤積量的調(diào)查表明，各集水區(qū)的侵蝕速率為1 391～4 578 t/(km2·a)，相比建壩初期有顯著下降[4]。王茂溝流域背塔溝壩1959—2012年泥沙沉積量的調(diào)查表明，流域侵蝕強(qiáng)度呈劇烈侵蝕—下降—增加—顯著下降趨勢[5]。整個(gè)無定河流域的研究也表明，由于淤地壩的大量修建，侵蝕產(chǎn)沙速率隨時(shí)間變化呈遞減趨勢，只是在20世紀(jì)90年代，由于淤地壩庫容的減少，攔沙作用下降，侵蝕速率又有所增加(圖1)[6]。

圖1無定河流域1956-1996年期間的年均侵蝕速率

黃土丘陵區(qū)其他流域的研究也證實(shí)了侵蝕產(chǎn)沙速率的下降趨勢。如李勇和白玲玉[7]利用延安碾莊溝淤地壩普查資料，分析發(fā)現(xiàn)1957—2000年流域侵蝕產(chǎn)沙速率為25 800 t/(km2·a)；侵蝕產(chǎn)沙速率的時(shí)間大小序列為：50年代>60年代>70年代>80年代。準(zhǔn)格爾旗西黑岱流域淤地壩攔沙作用的研究也表明，流域土壤侵蝕模數(shù)隨時(shí)間變化呈顯著遞減趨勢[8]。

近年來，核示蹤技術(shù)在侵蝕產(chǎn)沙研究中得以廣泛應(yīng)用，其中應(yīng)用最多的是137Cs和210Pbex。137Cs是一種人工放射性核素，源于20世紀(jì)50—70年代期間的大氣核爆試驗(yàn)產(chǎn)生的放射性塵埃。降到地表的137Cs只隨土壤顆粒的移動而發(fā)生再分布，是研究土壤侵蝕和泥沙沉積的一種良好示蹤劑。由于1963年是全球沉降高峰期，因此，1963年或1964年沉積物層節(jié)中的峰值具備實(shí)際時(shí)標(biāo)意義，并被廣泛用來作為沉積物計(jì)年的一個(gè)重要時(shí)標(biāo)。國內(nèi)，張信寶等[9]最早將137Cs計(jì)年方法應(yīng)用于淤地壩沉積斷代研究，根據(jù)子長縣趙家溝淤地壩的沉積量及137Cs含量變化，估算出流域的侵蝕產(chǎn)沙速率為4 627～32 472 t/(km2·a)；根據(jù)安塞云臺山溝壩庫沉積剖面泥沙的137Cs含量變化，結(jié)合壩庫修建、運(yùn)行歷史和降水資料的對比分析，區(qū)分出壩庫內(nèi)44次洪水沉積旋回的對應(yīng)暴雨時(shí)間，較以往單獨(dú)通過暴雨場次估算淤地壩旋回層沉積時(shí)間又多了一種辨識手段，進(jìn)一步促進(jìn)和提高了小流域侵蝕產(chǎn)沙速率的精細(xì)化研究[10]。之后，其他一些學(xué)者也都應(yīng)用該方法在劃分出淤地壩泥沙沉積年份的基礎(chǔ)上，開展了小流域侵蝕產(chǎn)沙的定量化研究，重建了集水區(qū)的歷史產(chǎn)沙速率，為深入認(rèn)識土壤侵蝕變化過程和規(guī)律，客觀評價(jià)淤地壩攔沙減蝕作用提供了重要技術(shù)支撐[3,11-13]。

210Pb是一種天然放射性核素，由大氣沉降的外源性或過剩210Pb(標(biāo)為210Pbex)才具有沉積計(jì)年和示蹤意義，可以用于近100年來沉積速率的測定。目前，多用于湖泊、水庫泥沙沉積速率研究，在淤地壩方面的應(yīng)用較少。俱戰(zhàn)省等[14]綜合應(yīng)用137Cs和210Pbex技術(shù)以及中國土壤流失方程，利用塘庫沉積泥沙賦存信息對三峽庫區(qū)腹地工農(nóng)溝小流域土壤侵蝕速率進(jìn)行了定量評價(jià)；基于137Cs和210Pbex技術(shù)的塘庫沉積物定年的結(jié)果，估算了三峽庫區(qū)黃沖子小流域不同時(shí)期的土壤侵蝕量，并與RUSLE模型計(jì)算的流域侵蝕速率進(jìn)行了對比，表明137Cs和210Pbex定年結(jié)果可靠[15]。

在國外，Romero-Díaz等[16]在西班牙Segura流域，通過壩地淤積量的計(jì)算研究了集水區(qū)的侵蝕產(chǎn)沙速率，并與其他侵蝕計(jì)算方法進(jìn)行了比較，認(rèn)為前者可以獲得更精確的侵蝕量，更好地確定水土保持規(guī)劃、項(xiàng)目和工程的實(shí)施地點(diǎn)。Bellina等[17]基于西班牙36座淤地壩的泥沙淤積量估算了流域的侵蝕速率，發(fā)現(xiàn)其侵蝕產(chǎn)沙速率很低，平均僅140 t/(km2·a)，并從流域集水面積、土壤特性、地表覆蓋狀況、平均坡度、年降水量等方面分析了成因。Nichols等[18]通過對美國Walnut Gulch試驗(yàn)站2個(gè)小流域出口壩地泥沙淤積量的計(jì)算，研究了集水區(qū)的侵蝕產(chǎn)沙速率和沙量平衡。Boardman和Foster[19]在南非Sneeuberg地區(qū)，利用淤地壩賦存的產(chǎn)沙信息和137Cs和210Pbex定年方法，研究了流域的侵蝕速率，并與世界各地干旱、半干旱地區(qū)的研究結(jié)論進(jìn)行了比較。

小流域侵蝕產(chǎn)沙速率與降雨、下墊面、土地利用方式等有密切關(guān)系，通過對其變化過程，尤其是長時(shí)間系列變化過程的研究，可以在一定程度上反映和揭示流域侵蝕環(huán)境的演變規(guī)律。黃土丘陵區(qū)400多年前形成的黃土洼古聚湫的研究表明，古聚湫沉積剖面中31個(gè)年度的后5 a產(chǎn)沙模數(shù)急劇增加，反映了滑坡發(fā)生后新的土地大開發(fā)后短期內(nèi)侵蝕環(huán)境的變化結(jié)果；明代該地區(qū)次暴雨洪水的產(chǎn)沙模數(shù)和年均產(chǎn)沙模數(shù)都與現(xiàn)今淮寧河中游年輸沙量相近，表明該地區(qū)明代的土壤侵蝕環(huán)境與現(xiàn)代接近[20]。20世紀(jì)50年代以來淤地壩侵蝕產(chǎn)沙的研究表明，建壩初期流域侵蝕速率較大，之后侵蝕速率明顯下降，結(jié)合侵蝕環(huán)境變化分析認(rèn)為，這與小流域下墊面的巨大變化有關(guān)，尤其是20世紀(jì)90年代后期，由于退耕還林(草)措施的實(shí)施，土地利用方式發(fā)生了較大變化，坡耕地?cái)?shù)量大量減少，造成侵蝕產(chǎn)沙速率的快速下降[2-5,9-12,21-23]。黃土丘陵區(qū)侵蝕速率的下降也顯著影響到了入黃泥沙的數(shù)量，以致黃河多年的平均輸沙量已有20世紀(jì)80年代以前的10多億t減少到目前的4.5億t左右，表明整個(gè)黃土高原的侵蝕環(huán)境發(fā)生了較大變化。

由于黃土丘陵區(qū)年產(chǎn)沙模數(shù)和汛期降水量具有良好的相關(guān)性[9-12,24]，加之淤地壩泥沙沉積旋回層中砂粒含量的增加以及最大粒徑極值的出現(xiàn)，往往對流域侵蝕性暴雨洪水的發(fā)生有重要的指示作用[21-22]，通過對淤地壩侵蝕產(chǎn)沙速率變化過程的研究可以更好地推算降水的歷史變化特征，揭示侵蝕性降雨的發(fā)生頻次、強(qiáng)度等特征。因而，利用淤地壩，尤其是古聚湫的侵蝕產(chǎn)沙信息，結(jié)合核素、孢粉等示蹤技術(shù)，可以推測和了解流域歷史時(shí)期降水和地表植被變化特征，揭示環(huán)境演變過程和規(guī)律。

2 小流域泥沙來源研究

針對黃土高原小流域泥沙來源，圍繞治坡為主還是治溝為主，國內(nèi)許多學(xué)者通過野外觀測資料對比分析較早地開展了溝間地與溝谷地產(chǎn)沙比的研究，一些學(xué)者還通過泥沙粒度分析、模型計(jì)算和室內(nèi)模擬試驗(yàn)等手段開展了小流域泥沙來源的研究。這些都在小流域泥沙來源的定量化研究方面進(jìn)行了積極的探索，取得了一些重要成果，對黃土丘陵區(qū)水土流失的治理發(fā)揮了重要的指導(dǎo)作用。但由于研究手段和方法的限制，定量化程度還有待提高。

隨著核示蹤技術(shù)的推廣和應(yīng)用，張信寶等[25]最早利用黃土高原淤地壩賦存的泥沙信息，借助137Cs示蹤技術(shù)開展了山西離石羊道溝小流域1985年和1986年2次洪水過程中淤地壩的泥沙來源研究，得出溝間地和溝谷地的相對產(chǎn)沙百分比分別為7%和93%，26%和74%，這一成果對定量評價(jià)黃土丘陵區(qū)小流域泥沙來源，深入認(rèn)識小流域侵蝕產(chǎn)沙特征具有重要意義。李少龍等[26]還嘗試?yán)?26Ra示蹤方法研究了皇甫川大塔溝流域淤地壩泥沙來源，辨識出了基巖和黃土的產(chǎn)沙貢獻(xiàn)率，同時(shí)指出該方法仍處于探索階段，仍有不少理論和實(shí)際問題有待解決。之后，文安邦等[27]在子長趙家溝、李勉等[3]在綏德關(guān)地溝、Zhao等[13]在準(zhǔn)格爾旗小石拉塔溝，都利用137Cs分析方法研究了黃土丘陵區(qū)溝谷地、溝間地的相對產(chǎn)沙量。此外，一些學(xué)者還在云貴高原和川中丘陵區(qū)，利用壩庫或溝谷泥沙淤積信息和137Cs方法開展了小流域泥沙來源研究。

在土壤剖面中，由于210Pbex主要集中在表層10—40 cm以上，其中50%以上集中在表層5 cm以上，且隨著土壤剖面深度的增加呈指數(shù)減少。因而，與137Cs技術(shù)相結(jié)合，可以更為細(xì)致地開展侵蝕泥沙來源研究，識別出泥沙來自于土壤表層還是次表層，并可對侵蝕方式(面蝕或溝蝕)作出確切判斷。因而，137Cs和210Pbex方法的結(jié)合為小流域泥沙來源的定量化研究又提供了一種新的技術(shù)手段。Li等[28]根據(jù)137Cs和210Pbex的比值研究了延安羊圈溝淤地壩泥沙的來源，發(fā)現(xiàn)其主要來源于農(nóng)地的表層和次表層土壤。張信寶等[29]在四川武家溝小流域利用137Cs和210Pbex方法開展了小流域泥沙來源研究，運(yùn)用混合模型求得林地、農(nóng)地和裸坡地(含溝岸)的相對來沙量分別為18%，46%和36%。

國外許多學(xué)者都利用137Cs或結(jié)合210Pbex方法開展了流域泥沙來源研究，取得了許多重要成果。如Plata Bedmar等[30]根據(jù)西班牙東南部Puentes水庫沉積泥沙中137Cs的含量，推斷出1970—1994年，大約有40%的沉積泥沙來自于流域表層10 cm的土層，60%來源于次表層。Simms等[31]在澳大利亞Cordeaux水庫利用137Cs和210Pbex復(fù)合示蹤方法研究了水庫淤積泥沙來源，識別出水庫不同位置泥沙的主要來源。Nichols等[18]通過對美國亞利桑那州Walnut Gulch試驗(yàn)站2個(gè)小流域出口壩地泥沙淤積情況的研究，發(fā)現(xiàn)85%的泥沙來源于坡面。

隨著泥沙來源示蹤技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，其他一些示蹤技術(shù)，如土壤養(yǎng)分、土壤磁性、植物孢粉等也開始被應(yīng)用到小流域泥沙來源研究。如張風(fēng)寶等[32]根據(jù)綏德王茂溝淤地壩沉積泥沙和壩控小流域內(nèi)不同泥沙源地土壤中養(yǎng)分含量的差異，研究發(fā)現(xiàn)溝壁坍塌和溝道擴(kuò)展是其主要泥沙來源，重力侵蝕和溝蝕是主要侵蝕類型。高進(jìn)長等[33]通過對川中丘陵區(qū)萬安溝小流域塘庫沉積泥沙和不同土地利用類型的表層土壤中δ13C的分析，研究認(rèn)為δ13C技術(shù)有助于定量評價(jià)沉積泥沙的來源，同時(shí)指出該技術(shù)的適用條件，即只有在沉積泥沙主要來源為土壤有機(jī)物時(shí)，才能定量評價(jià)沉積泥沙的不同來源。Laceby等[34]嘗試用δ13C、δ15N、總有機(jī)碳和總氮開展了泥沙來源研究，彌補(bǔ)了低活度137Cs和210Pbex來源地研究的不足。

目前，利用多種示蹤技術(shù)相結(jié)合的復(fù)合指紋識別方法受到了眾多學(xué)者的關(guān)注。楊明義和徐龍江[35]通過篩選出土壤全N、低頻磁化率、Cu、137Cs和226Ra組成復(fù)合指紋識別因子，利用混合模型，得出次洪水泥沙來自坡地果園、主溝道、坡耕地和支溝的比例分別占60%，33.7%，3%和3.3%，表明復(fù)合指紋識別方法可以研究洪水泥沙來源，并能對重力侵蝕產(chǎn)沙作出定量分析。郭進(jìn)等[36]利用復(fù)合指紋識別方法在三峽庫區(qū)定量辨析了塘庫表層沉積泥沙的來源，對旱地、水田、林草地的相對輸沙貢獻(xiàn)做出了定量評價(jià)，表明該技術(shù)能較好地辨析小流域泥沙來源。Collins等[37]在英國和非洲的8個(gè)流域檢驗(yàn)和評價(jià)了單“指紋”示蹤和多參數(shù)復(fù)合“指紋”示蹤泥沙來源水平的差異，認(rèn)為由同類“指紋”因子構(gòu)成的組合對泥沙來源的識別能力優(yōu)于單“指紋”，但穩(wěn)定性差，而來自不同類別的“指紋”因子的組合具有最佳的泥沙來源示蹤能力。Lamba等[38]在美國威斯康星州Pleasant Valley流域通過分析不同來源地和沉積泥沙中37種無機(jī)元素的含量差異，研究了河流下游沉積泥沙的來源，得出農(nóng)業(yè)用地和侵蝕河岸是其細(xì)顆粒泥沙的主要來源。Nosratia等[39]通過建立混合模型，對伊朗Hiv流域不同泥沙源地與水庫沉積泥沙中28種示蹤元素的差異分析，利用復(fù)合指紋識別方法評價(jià)了泥沙來源研究的不確定性。

上述研究表明，隨著新技術(shù)新方法的引入和應(yīng)用，小流域泥沙來源研究方法已由單一發(fā)展到多樣，示蹤方法也由單“指紋”示蹤發(fā)展到多參數(shù)復(fù)合“指紋”示蹤，在很大程度上提高了研究成果的精度和可信度。

3 小流域泥沙輸移比研究

泥沙輸移比是流域侵蝕產(chǎn)沙及輸移過程研究中的一個(gè)基本理論問題，輸移比大小直接關(guān)系到侵蝕泥沙入河量的多少，對下游河道的安危、水庫的使用年限有很大影響，對正確評價(jià)水土保持減沙效益以及下游河道治理決策有著重要意義。

由于三門峽水庫的嚴(yán)重淤積，黃河流域泥沙輸移比的研究受到了廣泛的關(guān)注。我國泥沙輸移比的研究是在20世紀(jì)70年代后期由龔時(shí)旸和熊貴樞首先開始的，研究認(rèn)為，黃河河龍區(qū)間黃土丘陵區(qū)的多年泥沙輸移比接近1。之后，許多學(xué)者利用水文觀測、3S技術(shù)或137Cs示蹤等方法開展了泥沙輸移比研究。

黃土高原修建的淤地壩攔蓄了大量泥沙，對流域泥沙輸移產(chǎn)生了重要影響，其相關(guān)研究也受到了重視。許炯心和孫季[40]的研究表明：天然狀況下，無定河流域的泥沙輸移比接近1.0，但由于流域內(nèi)人工沉積匯(水庫和淤地壩)的攔沙作用，泥沙輸移比大幅減小到0.2～0.4；溝道措施對流域泥沙輸移比減小的影響要大于坡面措施。淤地壩攔沙的變化對無定河流域溝道—河道系統(tǒng)泥沙輸移比變化的貢獻(xiàn)率高達(dá)87.27%，而汛期降雨變化的貢獻(xiàn)率僅為12.73%[41]，而且壩地面積增大對流域泥沙輸移比減小的貢獻(xiàn)最大，其次為地表徑流系數(shù)減小的貢獻(xiàn)[6]。陳浩等[42]研究指出：黃土丘陵溝壑區(qū)在流域治理度達(dá)到70%條件下與治理前相比，泥沙輸移比可以減小50%左右。劉卉芳等[43]分析了黃土高原馬家溝淤地壩在水土保持措施中的貢獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)1990—2007年年均減沙量最大的是淤地壩，壩地的減沙貢獻(xiàn)率在1990—2000年為41.51%，在2001—2007年平均達(dá)到了46.58%。朱恒峰等[44]的研究表明，20世紀(jì)70年代以來開展的大規(guī)模水土保持建設(shè)工程，使得延河流域的泥沙輸移比顯著下降，最小值僅為0.26，到80年代末，泥沙輸移比有所回升，認(rèn)為泥沙輸移比變化的主要原因是流域內(nèi)淤地壩、水庫等溝道工程措施的攔沙作用所致，其波動變化主要受庫壩質(zhì)量及攔蓄庫容變化的影響。張鸞等[45]通過對岔巴溝流域的研究發(fā)現(xiàn)，由于淤地壩對泥沙的攔截作用，20世紀(jì)80年代的平均泥沙輸移比僅為0.325。馬三寶等[46]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過20多年的大規(guī)模治理，韭園溝流域泥沙輸移比已由1953年治理前的接近1.0下降到1981年的0.59，2004年更降到了0.27；分析認(rèn)為在流域泥沙輸移比變化的影響因素中，淤地壩的作用明顯大于坡面水土保持措施的效果，同時(shí)提出小流域治理程度達(dá)到15%左右，其輸移比可以降低50%以上。淤地壩建設(shè)后的60 a來，王茂溝小流域不同時(shí)期的泥沙輸移比都低于0.25，1995—2004年期間最低，僅有0.01，說明淤地壩建設(shè)對流域泥沙輸移比變化有重要影響(圖2)[47]。

圖2王茂溝小流域泥沙泥沙輸移比變化過程

國外學(xué)者也開展了壩庫對流域泥沙攔蓄和輸移比影響作用的研究。Polyakov等[48]在美國Santa Rita Mountains小流域野外4 a的觀測表明，淤地壩攔蓄了同期產(chǎn)沙量的50%，大大地降低了泥沙輸移比。Nichols等[18]通過對美國亞利桑那州小流域的研究表明，淤地壩建設(shè)后44 a，泥沙輸移比僅為0.06。Carolina等[49]對比研究了西班牙小流域土地利用變化和淤地壩建設(shè)對侵蝕產(chǎn)沙的影響，發(fā)現(xiàn)僅通過土地利用變化不修建淤地壩可使產(chǎn)沙量減少54%，而土地利用沒有變化時(shí)，淤地壩可以攔蓄77%的產(chǎn)沙量，指出淤地壩是一種有效而短期的泥沙控制措施，而土地利用變化對產(chǎn)沙量有重要而長期的影響。因而，在小流域侵蝕產(chǎn)沙治理措施方面，不能僅依靠單一的治理措施，而應(yīng)兩者兼顧，方能達(dá)到持續(xù)有效的作用。

4 存在問題和未來研究方向

4.1 存在問題

縱觀國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀可以看出，目前的研究仍多局限于單個(gè)壩庫，涉及同一流域多個(gè)壩庫的對比性研究尚未見報(bào)道。故而，在揭示流域侵蝕產(chǎn)沙速率和泥沙來源的普遍性規(guī)律方面還有許多問題未能解決。小流域泥沙輸移比研究雖已取得很大進(jìn)展，但限于多數(shù)流域長系列水沙實(shí)測資料的缺乏，對流域泥沙輸移比動態(tài)變化過程的研究甚少，這在一定程度上制約了對流域泥沙輸移變化過程及規(guī)律的深入認(rèn)識，影響了對各類水保措施治理效益的客觀評價(jià)。

4.2 未來研究方向

黃土高原淤地壩及天然“聚湫”賦存了大量環(huán)境變化信息，為定量研究小流域侵蝕產(chǎn)沙與環(huán)境演變過程及特征提供了得天獨(dú)厚的條件和可能。因而，依托其賦存的歷史產(chǎn)沙信息和流域水文泥沙長系列觀測資料，利用各種新技術(shù)和新方法，深入開展小流域侵蝕產(chǎn)沙的定量化研究，有望解決傳統(tǒng)方法無法解決的侵蝕產(chǎn)沙方式的演變過程與特征、泥沙輸移比研究中產(chǎn)沙量的定量化等難題。同時(shí)，隨著對全球氣候變化問題的日益關(guān)注，充分挖掘和利用淤地壩賦存的環(huán)境變化信息，深入開展土壤侵蝕環(huán)境演變過程研究將日益受到人們的重視。

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ApplicationofInformationRecordedinCheckDamsforSoilErosionandSedimentYieldStudies

LI Mian1, YANG Er1, LI Ping2, LI Li1

(1.YellowRiverInstituteofHydraulicResearch,KeyLaboratoryofSoilandWaterLossProcessandControlontheLoessPlateauoftheMinistryofWaterResources,Zhengzhou450003,China; 2.SuideSoilandWaterConservationScientificExperimentalStation,YellowRiverConservancyCommission,Suide,Shaanxi718000,China)

Check dams stored a lot of sediment and recorded much information for past environmental changes on the Loess Plateau. Studies on erosion rate, sediment source and sediment delivery ratio in small watersheds based on the information in check dams are summarized, the existing problems are analyzed, and future research topics are also pointed out, so that the recorded information in check dams can be better used for future researches on soil erosion and environmental evolution process on the Loess Plateau.

check dam; erosion rate; sediment source; sediment delivery ratio; Loess Plateau

2016-02-24

：2016-06-20

國家自然科學(xué)基金“基于淤地壩賦存信息的小流域侵蝕與泥沙輸移特征研究”(41371284)

李勉(1968—),男,河南焦作人,博士,教授級高級工程師,研究方向?yàn)橥寥狼治g與水土保持。E-mail:hnli-mian@163.com

S157

：A

：1005-3409(2017)03-0357-06