黄土高原林草水土保持有效盖度分析
摘要：林草有效盖度的提升对水土保持有重要的作用，而影响林草有效盖度的因素较多，如降雨、坡度等，笔者在本文将以黄土高原为例对林草水土保持有效盖度进行分析。文章首先概述了水土保持及植被有效盖度，阐明了水土保持、有效盖度的含义以及影响有效盖度的因素；其次对研究区域以及研究方法进行了论述；再次对研究数据进行了整理，并对坡耕地侵蚀性降雨指标与林、草地水土保持有效盖度进行了详细分析；最后提出了提升黄土高原林草水土保持有效盖度的措施，即依据坡度不同调整植被以及开发合理的工程措施。
关键词：黄土高原；水土保持；植被有效盖度
中图分类号：X171.4 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0192-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.110
Soil and water conservation effective coverage analysis of forest and grass on the loess plateau
Zhao Yanru
（Chifeng Farming and Pasture School， Chifeng， Inner Mongolia 024000，China）
Abstract： The improvement of the effective cover of forest and grass plays an important role in water and soil conservation， and there are many factors affecting the effective coverage of forest and grass， such as rainfall and slope， etc. In this paper， the author takes the Loess Plateau as an example， Coverage for analysis. The article first outlines the soil and water conservation and the effective coverage of vegetation， clarifies the meaning of soil and water conservation， effective coverage and the factors that affect the effective coverage. Secondly， it discusses the research area and research methods； Erosion index of sloping arable land and effective coverage of soil and water conservation of forest and grassland are analyzed in detail. At last， the measures to enhance the effective coverage of soil and water conservation of forest and grassland in Loess Plateau are put forward， that is， the vegetation is adjusted according to the slope and the reasonable engineering measures are developed.
Key words： Loess Plateau； Water and soil conservation； Effective coverage of vegetation
植被是防止水土流失的主要因素，要減少水土流失，必须要保证植被的有效盖度，然而影响植被有效盖度的因素有许多，部分人员并没有重视这些因素，片面地认为“植被有效盖度”便是“植被覆盖率”，要使“覆盖率”达到30%～70%，这种观念不仅不利于林草有效盖度的提升，还会使林草建设工作事倍功半，造成大量的人力物力资源浪费。故而笔者在本文中对黄土高原林草水土保持有效盖度进行分析，详细分析林草盖度的影响因素，并提出相应的措施，希望能够予以相关人员一定的参考，从而更好地开产林草建设工作。
1 水土保持及植被有效盖度概述
1.1 水土保持概述
水土保持是指对水土流失现象采取的预防以及治理措施，水土流失的因素包括人为因素及自然因素，本文主要是从自然因素的角度进行探讨，以为人们采取措施进行水土保持提供参考。水土保持是综合性很强的系统工程，该工作具有四大特点，分别是科学性、地域性、综合性以及群众性。科学性是指水土保持工作应当建立在科学的基础上，不能盲目地进行整治；地域性是指在进行水土保持工作时需要依据当地的自然条件如降水等情况采取措施；综合性是指水土保持需要多个部门共同协调，如农业、林业、国土资源等部门，在协调之后得出切实可行的措施，以确保水土保持工作得以正常开展；群众性是指水土保持工作必须要依靠广大群众，方能有效开展。水土保持是国民经济与社会发展的基础，是地区生态与经济可持续发展的重要途径。
1.2 植被有效盖度含义
植被有效盖度是指林草地土壤流失量降低到允许流失量时的植被高度。植被有效盖度并不是“植被覆盖率”，也不是“植被覆盖面积”，该概念是从水土流失的角度论述的，因为防止土壤侵袭是水土保持的核心人物，如果土壤流失量与允许土壤流失量相当或者小于允许土壤流失量，那么这时土壤流失对该地区影响并不大，对土地的生产潜力影响也比较小，故而确定植被有效盖度对水土保持有重要的作用。另外，不同地区不同的植被其有效盖度也不同，所以在进行水土保持工作时，必须依据当地具体情况选择合适的植被。
1.3 影响有效盖度的因素
影响有效盖度的因素较多，在某地区土壤以及植被类型相对一致的条件下，该地区的土壤侵蚀受到降雨、地形以及植被覆盖因子共同作用，具体如图1所示：
图1 降雨因子、地形因子与植被盖度三者之间的关系
由上图可以看出，某地区土壤侵蚀模数受到植被盖度、坡度以及降雨三方面的影响，因为有效盖度是一个范围性的数值，在临界有效盖度到100%之间，故而在进行分析之时，需要将三者均纳入其中进行探究。因为三者之间具有相互联系，且有学者探究这三者为“制约关系”，该学者探究了土壤侵蚀模数小于2t·hm-2时，盖度、坡度以及降雨之间的关系，具体关系如图2所示：
图2 土壤侵蚀模数小于2t·hm-2时三因子之间的关系
由上图可以看出，如果某地的坡度确定，那么植被盖度与降雨指标成正相关，降雨越大，则盖度也需要随之增大；如果某地区的降雨条件确定，那么植被盖度与坡度之间也存在正相关，坡度越大，植被盖度也需要增大；但是当植被盖度确定时，降雨与坡度则为反比关系，如果降雨越大，则坡度应当尽量减小，这样才更有利于水土保持。
2 研究区域与方法
2.1 研究区域及其自然特征
笔者探究的为黄土高原林草水土保持有效盖度，故而查阅资料，对五寨、榆林、兴县、绥德、延安以及隰县这6个地方的情况进行总结与分析。这六处位于黄土高原区，是干旱、半干旱的地区，其地形比较破碎，虽然土层比较深厚，但是土质疏松，不利于水土保持。另外，该地区的降水量集中在200mm到600mm之间，且降水月份较为固定，一般在每年的7月到9月之间，虽然降水量相对比较小，但是却多短时间的暴雨，对水土保持工作更加不利。另外因为长期以来，人们不注重对该处的水土保持，部分林草地已经被破坏，使该区的水土保持工作难度更大。最后，该区的植物种类相对还是比较多的，但是每一种植物的资源量却比较小，生态环境恶化比较严重。为了较为准确的进行分析，笔者选取五寨、榆林、兴县、绥德、延安以及隰县这6个地区的某些具有代表性的区域进行探究，如绥德的王茂沟、延安的纸坊沟，通过对这些地区的“坡度”、区域面积、种植作物进行分析，以得出较为准确的结果。通过分析可以看出，该区主要的植作物为谷子、豆类、高粱、马铃薯等，而主要的树种是洋槐、榆树、柠条等。这些作物的生长条件极为类似，所以可以将其列于一处进行研究。
2.2 研究方法
本文所采用的研究方法為样本测试法，为了使结果更符合该地区的情况，且测得的结果更加具有实际意义，笔者以该地区的坡耕地作为对照，分析该地区的林草措施，以更好地为该地区的水土保持工作提供参考。因为该地区土质疏松，且多暴雨，故而该地区的土壤侵蚀多是由于高强度的降雨影响的，而这些降雨总量又比较小，所以难以形成径流，故而笔者以坡耕地为对照。在研究之时先确定坡耕地的侵蚀性降雨标准，再依据坡耕地的具体情况分析林地、草地盖度与降雨、坡度之间的关系，最终得出林地、草地的水土保持有效盖度。
3 研究结果与分析
3.1 坡耕地侵蚀性降雨指标及分析
首先分析坡耕地侵蚀性降雨指标，可以为之后的研究提供对照。在该阶段，先确定降雨指标，即降雨量与最大30min雨强的乘积，该指标中包含两个因子，分别是雨量和雨强，以较好地反映出不同的降雨条件。通常情况下土壤侵蚀受到影响最大的是30min雨强的乘积，但是因为黄土高原的特点，即“超渗产流”，所以在考虑该问题时，必须要分析最大30min雨强。因为笔者所分析的主要为延安、绥德等地区，这些地区均属于黄土高原，而黄土高原的土壤因子极其类似，故而可以将这些降雨资料看作是同一地区的不同次降雨条件下的降雨侵蚀资料，以更好地进行分析。选取2006至2016年这些地区424场坡耕地径流小区侵蚀性降雨资料进行分析，将次降雨量设为P，i30为最大30min雨强，Ep为侵蚀累计百分比，最终得出结果如下所示：
由这一结果可以得出，当Ep在95%之时，Pi30为3.20mm2·min-1，i30为0.24mm2·min-1，所以可以得知只有Pi30数值在3.20mm2·min-1之上且i30也在0.24mm2·min-1之上时，才能充分发挥水土保持的作用，因为黄土高原地区特点类似，故而对于林草水土保持的有效盖度也需要以此为基准。
3.2 林、草地水土保持有效盖度及分析
为探究林、草地水土保持有效盖度，需要依照Pi30与i30的公式进行计算，通过分析，得出所研究的六个地区符合条件的降水秦时资料林地为78场次，草地为68场次，对这些数据进行回归分析，最终如表1所示：
4 提升黄土高原林草水土保持有效盖度的措施
4.1 依据坡度与降雨不同调整植被
黄土高原地区整体的坡度变化幅度相对较小，故而对林草水土有效盖度的影响最大的是降雨，黄土高原地区多暴雨，且集中于7月到9月之间，笔者总结近年来以上六个地区不同降雨的降雨量与最大30min雨强乘积的发生频率，具体如表2所示：
将以上数据代入公式进行计算，可以得知坡度为20°、25°、30°、35°时，林地的临界有效盖度要分别达到57.2%，64.5%，70.4%和75.5%，草地的临界有效盖度要分别达到63.4%，71.1%，77.3%和82.6%。所以在采取措施提升林草水土有效盖度时，需要用注意降水情况。
4.2 开发合理的工程措施
因为一地区的林草有效盖度易受坡度的影响，虽然黄土高原整体坡度变化不大，但是为了充分保障水土保持工作的效果，需要开发合理的工程措施，如各类梯田、台地、水平沟等，通过这些措施，来更好地对黄土高原水土流失情况进行防治。
5 结语
本文对黄土高原林草水土保持有效盖度进行探究，通过数据分析得出黄土高原林草水土保持的各项指标，并提出了相应的措施以提升黄土高原林草水土保持有效盖度，以期为相关人员开展林草建设工作提供一定的参考，同时抛砖引玉，希望有更多的学者参与其中进行探讨，以促进我国自然环境的可持续发展。
参考文献
[1]张鹏彦. 黄土高原地区水土保持对农业生产及人畜饮水的影响分析[D].西安：西北农林科技大学，2017.
[2]杨启红. 黄土高原典型流域土地利用与沟道工程的径流泥沙调控作用研究[D].北京：北京林业大学，2017.
[3]鲁克新. 黄土高原流域生态环境修复中的水沙响应模拟研究[D].西安：西安理工大学，2016.
[4]王晗生. 黄土高原植被建设中若干关键问题的研究[D].西安：西北农林科技大学，2016.
收稿日期：2017-11-19
作者简介：赵艳茹（1984-），女，硕士研究生，讲师。
关键词：黄土高原；水土保持；植被有效盖度
中图分类号：X171.4 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）01-0192-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.110
Soil and water conservation effective coverage analysis of forest and grass on the loess plateau
Zhao Yanru
（Chifeng Farming and Pasture School， Chifeng， Inner Mongolia 024000，China）
Abstract： The improvement of the effective cover of forest and grass plays an important role in water and soil conservation， and there are many factors affecting the effective coverage of forest and grass， such as rainfall and slope， etc. In this paper， the author takes the Loess Plateau as an example， Coverage for analysis. The article first outlines the soil and water conservation and the effective coverage of vegetation， clarifies the meaning of soil and water conservation， effective coverage and the factors that affect the effective coverage. Secondly， it discusses the research area and research methods； Erosion index of sloping arable land and effective coverage of soil and water conservation of forest and grassland are analyzed in detail. At last， the measures to enhance the effective coverage of soil and water conservation of forest and grassland in Loess Plateau are put forward， that is， the vegetation is adjusted according to the slope and the reasonable engineering measures are developed.
Key words： Loess Plateau； Water and soil conservation； Effective coverage of vegetation
植被是防止水土流失的主要因素，要減少水土流失，必须要保证植被的有效盖度，然而影响植被有效盖度的因素有许多，部分人员并没有重视这些因素，片面地认为“植被有效盖度”便是“植被覆盖率”，要使“覆盖率”达到30%～70%，这种观念不仅不利于林草有效盖度的提升，还会使林草建设工作事倍功半，造成大量的人力物力资源浪费。故而笔者在本文中对黄土高原林草水土保持有效盖度进行分析，详细分析林草盖度的影响因素，并提出相应的措施，希望能够予以相关人员一定的参考，从而更好地开产林草建设工作。
1 水土保持及植被有效盖度概述
1.1 水土保持概述
水土保持是指对水土流失现象采取的预防以及治理措施，水土流失的因素包括人为因素及自然因素，本文主要是从自然因素的角度进行探讨，以为人们采取措施进行水土保持提供参考。水土保持是综合性很强的系统工程，该工作具有四大特点，分别是科学性、地域性、综合性以及群众性。科学性是指水土保持工作应当建立在科学的基础上，不能盲目地进行整治；地域性是指在进行水土保持工作时需要依据当地的自然条件如降水等情况采取措施；综合性是指水土保持需要多个部门共同协调，如农业、林业、国土资源等部门，在协调之后得出切实可行的措施，以确保水土保持工作得以正常开展；群众性是指水土保持工作必须要依靠广大群众，方能有效开展。水土保持是国民经济与社会发展的基础，是地区生态与经济可持续发展的重要途径。
1.2 植被有效盖度含义
植被有效盖度是指林草地土壤流失量降低到允许流失量时的植被高度。植被有效盖度并不是“植被覆盖率”，也不是“植被覆盖面积”，该概念是从水土流失的角度论述的，因为防止土壤侵袭是水土保持的核心人物，如果土壤流失量与允许土壤流失量相当或者小于允许土壤流失量，那么这时土壤流失对该地区影响并不大，对土地的生产潜力影响也比较小，故而确定植被有效盖度对水土保持有重要的作用。另外，不同地区不同的植被其有效盖度也不同，所以在进行水土保持工作时，必须依据当地具体情况选择合适的植被。
1.3 影响有效盖度的因素
影响有效盖度的因素较多，在某地区土壤以及植被类型相对一致的条件下，该地区的土壤侵蚀受到降雨、地形以及植被覆盖因子共同作用，具体如图1所示：
图1 降雨因子、地形因子与植被盖度三者之间的关系
由上图可以看出，某地区土壤侵蚀模数受到植被盖度、坡度以及降雨三方面的影响，因为有效盖度是一个范围性的数值，在临界有效盖度到100%之间，故而在进行分析之时，需要将三者均纳入其中进行探究。因为三者之间具有相互联系，且有学者探究这三者为“制约关系”，该学者探究了土壤侵蚀模数小于2t·hm-2时，盖度、坡度以及降雨之间的关系，具体关系如图2所示：
图2 土壤侵蚀模数小于2t·hm-2时三因子之间的关系
由上图可以看出，如果某地的坡度确定，那么植被盖度与降雨指标成正相关，降雨越大，则盖度也需要随之增大；如果某地区的降雨条件确定，那么植被盖度与坡度之间也存在正相关，坡度越大，植被盖度也需要增大；但是当植被盖度确定时，降雨与坡度则为反比关系，如果降雨越大，则坡度应当尽量减小，这样才更有利于水土保持。
2 研究区域与方法
2.1 研究区域及其自然特征
笔者探究的为黄土高原林草水土保持有效盖度，故而查阅资料，对五寨、榆林、兴县、绥德、延安以及隰县这6个地方的情况进行总结与分析。这六处位于黄土高原区，是干旱、半干旱的地区，其地形比较破碎，虽然土层比较深厚，但是土质疏松，不利于水土保持。另外，该地区的降水量集中在200mm到600mm之间，且降水月份较为固定，一般在每年的7月到9月之间，虽然降水量相对比较小，但是却多短时间的暴雨，对水土保持工作更加不利。另外因为长期以来，人们不注重对该处的水土保持，部分林草地已经被破坏，使该区的水土保持工作难度更大。最后，该区的植物种类相对还是比较多的，但是每一种植物的资源量却比较小，生态环境恶化比较严重。为了较为准确的进行分析，笔者选取五寨、榆林、兴县、绥德、延安以及隰县这6个地区的某些具有代表性的区域进行探究，如绥德的王茂沟、延安的纸坊沟，通过对这些地区的“坡度”、区域面积、种植作物进行分析，以得出较为准确的结果。通过分析可以看出，该区主要的植作物为谷子、豆类、高粱、马铃薯等，而主要的树种是洋槐、榆树、柠条等。这些作物的生长条件极为类似，所以可以将其列于一处进行研究。
2.2 研究方法
本文所采用的研究方法為样本测试法，为了使结果更符合该地区的情况，且测得的结果更加具有实际意义，笔者以该地区的坡耕地作为对照，分析该地区的林草措施，以更好地为该地区的水土保持工作提供参考。因为该地区土质疏松，且多暴雨，故而该地区的土壤侵蚀多是由于高强度的降雨影响的，而这些降雨总量又比较小，所以难以形成径流，故而笔者以坡耕地为对照。在研究之时先确定坡耕地的侵蚀性降雨标准，再依据坡耕地的具体情况分析林地、草地盖度与降雨、坡度之间的关系，最终得出林地、草地的水土保持有效盖度。
3 研究结果与分析
3.1 坡耕地侵蚀性降雨指标及分析
首先分析坡耕地侵蚀性降雨指标，可以为之后的研究提供对照。在该阶段，先确定降雨指标，即降雨量与最大30min雨强的乘积，该指标中包含两个因子，分别是雨量和雨强，以较好地反映出不同的降雨条件。通常情况下土壤侵蚀受到影响最大的是30min雨强的乘积，但是因为黄土高原的特点，即“超渗产流”，所以在考虑该问题时，必须要分析最大30min雨强。因为笔者所分析的主要为延安、绥德等地区，这些地区均属于黄土高原，而黄土高原的土壤因子极其类似，故而可以将这些降雨资料看作是同一地区的不同次降雨条件下的降雨侵蚀资料，以更好地进行分析。选取2006至2016年这些地区424场坡耕地径流小区侵蚀性降雨资料进行分析，将次降雨量设为P，i30为最大30min雨强，Ep为侵蚀累计百分比，最终得出结果如下所示：
由这一结果可以得出，当Ep在95%之时，Pi30为3.20mm2·min-1，i30为0.24mm2·min-1，所以可以得知只有Pi30数值在3.20mm2·min-1之上且i30也在0.24mm2·min-1之上时，才能充分发挥水土保持的作用，因为黄土高原地区特点类似，故而对于林草水土保持的有效盖度也需要以此为基准。
3.2 林、草地水土保持有效盖度及分析
为探究林、草地水土保持有效盖度，需要依照Pi30与i30的公式进行计算，通过分析，得出所研究的六个地区符合条件的降水秦时资料林地为78场次，草地为68场次，对这些数据进行回归分析，最终如表1所示：
4 提升黄土高原林草水土保持有效盖度的措施
4.1 依据坡度与降雨不同调整植被
黄土高原地区整体的坡度变化幅度相对较小，故而对林草水土有效盖度的影响最大的是降雨，黄土高原地区多暴雨，且集中于7月到9月之间，笔者总结近年来以上六个地区不同降雨的降雨量与最大30min雨强乘积的发生频率，具体如表2所示：
将以上数据代入公式进行计算，可以得知坡度为20°、25°、30°、35°时，林地的临界有效盖度要分别达到57.2%，64.5%，70.4%和75.5%，草地的临界有效盖度要分别达到63.4%，71.1%，77.3%和82.6%。所以在采取措施提升林草水土有效盖度时，需要用注意降水情况。
4.2 开发合理的工程措施
因为一地区的林草有效盖度易受坡度的影响，虽然黄土高原整体坡度变化不大，但是为了充分保障水土保持工作的效果，需要开发合理的工程措施，如各类梯田、台地、水平沟等，通过这些措施，来更好地对黄土高原水土流失情况进行防治。
5 结语
本文对黄土高原林草水土保持有效盖度进行探究，通过数据分析得出黄土高原林草水土保持的各项指标，并提出了相应的措施以提升黄土高原林草水土保持有效盖度，以期为相关人员开展林草建设工作提供一定的参考，同时抛砖引玉，希望有更多的学者参与其中进行探讨，以促进我国自然环境的可持续发展。
参考文献
[1]张鹏彦. 黄土高原地区水土保持对农业生产及人畜饮水的影响分析[D].西安：西北农林科技大学，2017.
[2]杨启红. 黄土高原典型流域土地利用与沟道工程的径流泥沙调控作用研究[D].北京：北京林业大学，2017.
[3]鲁克新. 黄土高原流域生态环境修复中的水沙响应模拟研究[D].西安：西安理工大学，2016.
[4]王晗生. 黄土高原植被建设中若干关键问题的研究[D].西安：西北农林科技大学，2016.
收稿日期：2017-11-19
作者简介：赵艳茹（1984-），女，硕士研究生，讲师。
