淤地坝是指在水土流失地区各级沟道中,以拦泥淤地为目的而修建的坝,其拦泥淤成的地叫坝地,主要由坡面上流失下来的表层土淤积而成。黄土高原地区沟壑面积占总面积的40%-60%,筑坝淤地已有几百年的发展历史。随着小流域综合治理工程的实施,淤地坝数量迅速增加。一条沟内修建多个淤地坝,是黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程体系。下左图示意黄土高原地区某小流域的等高线分布。下右图示意淤地坝景观。
(1)在下图中用给出的图例,画出上左图中甲乙之间的剖面线和淤地坝。(2)说明沟道中修建多条淤地坝所起的生态作用。(3)据多年调查,坝地粮食单产是坡耕地的6-10倍,特别是在大旱的情况下,坝地粮食单产是坡耕地的30多倍,坝地已成为高产稳产的基本农田。从土壤的角度,对此作出合理解释
合川区位于长江上游地区重庆西北部,地处重庆三环,毗邻两江新区,是重庆六大卫星城市之一和重庆主城都市区的重要战略支点。合川区地貌分为乎行岭谷和平缓丘陵两大类型。合川区东南为华釜山区平行岭谷地形,西部为渝西丘陵盆地平缓丘陵地形,总体呈现“两屏相守,多陵多丘”的山地格局。合川区生态脆弱区面积较大,主要为出现石漠化、水土流失(由于自然或人为因素的影响,水分和土壤同时流失)等现象的生态功能退化区域。下表示意合川区水土流失脆弱性调查结果。
等级 | 面积/km² | 比例/% |
一般脆弱 | 2130.60 | 90.9 |
脆弱 | 202.76 | 8.6 |
极脆弱 | 10.73 | 0.5 |
合计 | 2344.09 | 100.0 |
(2)研究表明,合川区大部分剧烈侵蚀区域的土地类型主要为城乡建设用地,试对此做出合理的解释。
(3)为合川区乡村地区治理水土流失提供合理性建议。
植被恢复是黄土高原防治水土流失的重要措施,但在沟坡区,由于植被恢复改变了表层土壤的物理性质,在强降雨的条件下极易诱发浅层滑坡,进而对产流、产沙产生重要影响。为研究强降雨诱发的浅层滑坡对产流、产沙的影响。某研究团队在黄土高原王东沟小流域沟坡上建立了2.5m×20m的试验小区(平均坡度为40°。植被覆盖度为85%),利用专业设备模拟两场强降雨,单场降雨时长90分钟,降雨间隔12小时,在第1场降雨72分钟时发生浅层滑坡,下图示意该试验小区浅层滑坡发生前后径流和产沙随降雨时长的变化。
(1)植被恢复后,黄土高原沟坡区在强降雨的条件下极易诱发浅层滑坡。请用整体性原理给予解释。
(2)依据图文材料,论述植被恢复在防治黄土高原沟坡区水土流失中的作用。
由于高强度的农业开发和掠夺式经营,东北黑土区水土流失日益加剧,出现大大小小的侵蚀沟(下图左)。研究人员调查了长白山某低山丘陵区,该地土壤受多种侵蚀外营力季节性交替和叠加的影响,以水力侵蚀为主,并存在明显的冻融作用。下图(右)为2021年长白山某低山丘陵区不同坡向的侵蚀沟密度变化。
(1)指出侵蚀沟密度最大的坡向,并分析其成因。
(2)针对侵蚀沟治理,提出合理化建议。
淤地坝是指在水土流失地区各级沟道中,以拦泥淤地为目的而修建的坝,其拦泥淤成的地叫坝地,主要由坡面上流失下来的表层土淤积而成。一条沟内修建多个淤地坝,是中国黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程体系。淤地坝在淤积过程中,通过抬高沟底侵蚀基准面,提高了流域斜坡稳定性,减少了沟坡重力侵蚀发生的可能性。陕西省绥德县王茂沟小流域的23个淤地坝,淤积不同高度后,流域坡度组成发生了变化。下图为王茂沟小流域的部分等高线分布示意图。
(1)在下图中,用给出的图例画出上图中甲、乙两点之间的剖面图。
(2)根据下表和材料,概括不同淤积高度与斜坡稳定性之间的关系,并分析其原因。
坡度(°) | 面积百分比(%) | ||||||
淤高0m | 淤高5m | 淤高10m | 淤高15m | 淤高20m | 淤高25m | 淤高30m | |
<5 | 2.80 | 3.51 | 4.67 | 5.81 | 7.67 | 9.60 | 11.53 |
[5-15) | 10.32 | 11.13 | 11.97 | 13.15 | 13.92 | 14.94 | 16.22 |
[15-25) | 21.06 | 21.01 | 21.08 | 21.15 | 21.21 | 21.14 | 21.10 |
[25-35) | 26.97 | 26.66 | 26.34 | 25.99 | 25.58 | 25.14 | 24.48 |
[35-45) | 24.44 | 23.85 | 22.99 | 22.04 | 20.95 | 19.72 | 18.37 |
≥45 | 14.41 | 13.84 | 12.95 | 11.86 | 10.67 | 9.46 | 8.30 |
(3)简述淤地坝对当地生态环境问题的积极作用。
黄河在河口镇(头道拐水文站下游约10千米处)至龙门区间(简称河龙区间)流经黄土高原,是黄河流域的主要泥沙来源区。河龙区间黄河干流长约725km,支流众多,流域面积约11万km2。地处温带干旱半干旱地区,降水集中在7~8月,黄土高原地区生态环境脆弱,水土流失严重。20世纪60年代开始,当地居民运用“打坝淤地”的措施来治理生态环境,即在黄土高原的各级沟谷中,修筑以滞洪拦泥、淤地造田为目的的坝堤,其拦泥淤成的地叫坝地。截至2011年底共修建大型淤地坝3786座,从2000年开始植被覆盖率呈现显著增加趋势,截至2017年河龙区间植被覆盖率达到68%,生态环境得到改善。图1为河龙区间范围及大型淤地坝分布图,图2为小流域坝地示意图。
(1)简述河龙区间成为黄河流域主要泥沙来源区的原因。(2)从水循环的角度;分析打坝淤地对当地地理环境的影响。
(3)分析打坝淤地对农业生产的有利影响
陕西省神木县六道沟流域受风力侵蚀和流水侵蚀的交错作用,地形破碎。该流域某黄土丘陵区不同位置受侵蚀程度存在明显差异。下图示意该黄土丘陵区地形剖面及不同位置侵蚀速率曲线。东坡土地利用方式差异较大,自下而上依次为柠条沙柳种植区-沙地-耕地,中部有冲沟发育。
(1)六道沟流域
(2)该黄土丘陵区侵蚀速率整体较
(3)分析东坡中部冲沟发育的自然原因。
(4)为缓解东坡中部冲沟区的水土流失,专家建议采用多种草少种树的策略,请从自然条件角度说明理由。
我国黄土高原北部年降水量约为300mm,每年有105~125天日平均气温在(0℃以下。为探究流水侵蚀对黄土高原不冻裸坡和半解冻裸坡(图1)的影响,某科研小组模拟在坡度为12°的两种黄土裸坡上,进行相同降水强度下的流水侵蚀对比实验。图2示意实验中黄土不冻裸坡和半解冻裸坡两种状态下产沙速率随时间的变化。
(1)分析该区域坡面上水土流失严重的气候原因。(2)在相同降水条件下,与不冻裸坡相比,判断半解冻裸坡坡面径流出现的早晚并解释原因。
(3)与不冻裸坡相比,说明半解冻裸坡产沙速率大的原因。
材料:雨水对土壤的侵蚀主要表现为雨滴击溅和径流剥蚀。太行山绿化工程是我国重大减灾项目之一,工程目标是营造森林356万公顷,森林覆盖率由15%提高到35%左右。下图为太行山脉及周边地区年降雨量和气象站点分布图。
(1)降雨量最大的气象站是
(2)简述雨水侵蚀土壤对太行山脉及周边地区生态环境造成的不利影响。
(3)说明森林增加对减少雨水侵蚀土壤的作用。
压砂地是我国西北地区农民为对抗恶劣的自然环境,将砾石和粗细砂的混合材料覆盖在荒沙地上,依赖自然降水创造的一种旱作保护性耕作方式。宁夏中部旱区位于黄土高原西缘,降水少且蒸发旺盛,是我国土壤干燥化较严重的区域之一,同时也是我国压砂地的集中分布区之一。近年来,宁夏中部旱区政府积极推进将荒沙地改造成压砂地,在压砂地上种植的西瓜(西瓜藤叶密集)、沙枣树等都收到了很好的经济效益。下面为宁夏中部旱区压砂地土壤干层量化指标示意图。
(1)从水循环角度,分析宁夏中部压砂地土壤干燥化形成的原因。
(2)描述宁夏中部压砂地土壤水分的垂直变化特点。
(3)调查发现,与沙枣树地相比,宁夏中部压砂地中西瓜地土壤干燥化程度明显较轻,请对此做出合理解释。
(4)简述近年来宁夏中部地区积极推进荒沙地改造成压砂地的益处。