晉西黃土區不同植被覆蓋小流域的產流輸沙特性

2012-01-02 08:32:12黃明張建軍茹豪郭寶妮李民義王春香王丹丹梁偉

中國水土保持科學 2012年5期

黃明，張建軍，茹豪，郭寶妮，李民義，王春香，王丹丹，梁偉

(北京林業大學水土保持學院，100083，北京)

黃土區是我國水土流失最嚴重的地區之一。持續的水土流失不僅引發嚴重的生態環境問題，同時破壞農業生產，限制黃土區的經濟發展。土壤侵蝕是一個極其復雜的物理過程，但從根本上說，主要是降雨條件［1－4］(如降雨量、降雨強度)與下墊面［5－11］(如地形地貌、土壤性質、植被覆蓋)、人類活動相互作用的結果。對同一流域而言，鑒于地質地貌和土壤性質是長期地質作用的結果，難以人為改變，降雨和人類活動影響下的植被覆蓋逐漸成為研究土壤侵蝕的關鍵。

多年來，國內外學者對于不同降雨和植被覆蓋條件下的土壤侵蝕情況展開了一系列研究。吳發啟等［1］提出，黃土高原緩坡耕地的侵蝕量隨最大降雨強度呈指數型增長。魏天興［2］對多年的降雨侵蝕觀測數據進行研究后指出，在黃土殘塬溝壑區場降雨量、降雨強度與小流域產沙模數呈線性相關。田光進等［3］基于20 世紀90 年代中期全國土壤侵蝕調查數據發現，不同降雨量區間的水土流失強度存在一定差異性。H.W.Anderson 等［4］和M.Dieterich［5］認為，植被覆蓋狀況與產沙量之間存在一定相關關系，并且不同植被覆蓋狀況下的泥沙輸移過程不同。劉卉芳等［6］認為，森林植被具有減小流域雨季徑流總量、增加枯水期徑流量及攔截泥沙的作用。通過進行黃土區小流域產沙強度與降水徑流、植被覆蓋指標之間的相關與多元回歸分析，余新曉等［7］發現流域產沙強度隨降水指標和徑流指標的增加而增大，隨植被覆蓋指標的增加而減小。張建軍等［8－9］提出，在一定時間和區域內，輸沙總量與降雨量成正比，在場降雨條件下，含沙量與流量同步變化。鄭明國等［10］則認為，流域尺度越大，植被對其水沙關系的影響力越小。于國強等［11］基于野外模擬降雨試驗發現，林地對于水沙的調控能力比荒地、草地和坡耕地都強。衛偉等［12］分析黃土區不同覆被徑流小區13 年觀測數據，發現受人為干擾大且坡度高的農田和人工草地最易造成水土流失，而灌木叢和荒草地水土保持效果好，喬木林次之。盡管許多學者深入探討了不同降雨和植被覆蓋條件對產流產沙的影響，但基于場降雨的不同植被覆蓋條件對流域產流輸沙影響的研究卻較少。筆者以晉西黃土區蔡家川流域內嵌套的3 個不同植被覆蓋條件的小流域為研究對象，進行不同降雨和植被覆蓋條件下小流域的產流輸沙研究，以期為黃土區水土保持林配置的效益分析和仿擬自然的植被恢復研究提供科學參考。

1 研究區概況

研究流域為山西省吉縣蔡家川流域，為北京林業大學所屬的山西吉縣森林生態系統國家野外科學觀測研究站。蔡家川流域屬黃土殘塬溝壑區，地理坐標為E 110°39'45″～110°47'45″，N 36°14'27″～36°18'23″。流域地勢西高東低，大體為西東走向，海拔900 ～1 513 m，面積38 km2。流域屬半干旱大陸性季風氣候，年平均降水量575.9 mm，主要集中于6—9 月份，最大降水變率為43.11%，年際變化較大。流域內土壤為褐土，基本為黃土母質，土質均勻，抗蝕性差，水土流失嚴重，年平均土壤侵蝕模數高達1 萬1 823 t/km2。流域上游主要為由山楊(Populus davidiana)、遼東櫟(Quercus liaotungensis Koidz)、白樺(Betula platyphylla)、虎榛子(Ostryopsis davidiana)和丁香(Syzygium aromaticum)等組成的天然次生林，中游主要為封禁的植被組成類似上游的次生林及由油松(Pinus tabulaeformis)、側柏(Platycladus orientalis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)等組成的人工林，下游為荒草坡地和以水平梯田為主的農地。

2 研究方法

2.1 研究流域選取

流域的地形地貌特征是流域輸沙過程的主要影響因素之一，為了研究不同降雨和植被覆蓋條件對流域產流輸沙的影響，必須要求剔除流域地形地貌的影響。蔡家川流域內部嵌套7 個不同土地利用類型的小流域，各小流域分布位置和基本情況見圖1和表1。為了篩選出地形地貌相近的小流域進行相關研究，本文選擇了對流域產流輸沙過程起重要作用的6 類地形地貌特征參數(流域面積、流域長度、流域寬度、形狀系數、河網密度及河道比降)，利用MATLAB 軟件歐氏距離計算方法對各小流域地形地貌條件進行系統聚類。按照地形地貌的相似程度，各小流域可分成4 類，1 號、3 號和4 號小流域為一類，5 號和7 號小流域為一類，2 號小流域和6 號小流域各自為一類。其中，聚類評價(類平均法)效果高達0.996 2，說明分類效果很好，其結果有效。

基于已觀測的降雨輸沙數據，本文擬以1 號、3號和4 號小流域為研究流域，進行不同降雨和植被覆蓋條件下的流域產流輸沙研究。其中:以水平梯田為主的1 號小流域位于蔡家川流域下游，為典型的無林流域;森林覆蓋率高達90%以上的3 號和4號小流域均位于蔡家川流域中游，屬于典型的森林流域(圖1)。

圖1 研究小流域位置Fig.1 Location of studied small watersheds

表1 研究流域基本情況Tab.1 Basic information of studied small watersheds

2.2 數據來源及處理方法

為了便于進行長期的水文觀測，在蔡家川的1號、3 號和4 號小流域等小流域出口處修建了復合型量水堰。堰上長期布設自記雨量計及自記水位計(日產水研62 型)。研究期間的降雨數據通過自記雨量計獲得。徑流量數據是由自記水位計記錄的水位根據已標定的水位流量關系曲線推算，并采用直線切割法［13］求算基流量和地表徑流量。含沙量則是在降雨過程中依據水位漲跌變化或時間間隔進行人工采集水樣后，在實驗室內采用過濾烘干法測定。在人工取泥水樣的同時用水尺觀測水位，觀測的水位數據用于校準自記水位計的記錄數據。在2005—2007 年間各流域完整觀測的降雨統計和輸沙數據分別見表2 和表3。

表2 研究流域降雨基本特征Tab.2 Basic characteristics of rainfall in studied watersheds

表3 研究流域產流輸沙統計Tab.3 Statistics of runoff and sediment in studied watersheds

3 結果與分析

3.1 不同降雨量條件下產流輸沙分析

為了進行不同降雨量條件下各研究流域產流輸沙的對比分析，在1 號小流域上選擇2006－07－22和2006－08－02的降雨、2006－07－31 和2007－07－27 的降雨進行對比分析，在3 號小流域上選擇2006－07－22和2006－08－02的降雨進行分析。各組降雨的基本情況見表2。

由表2 和表3 可知，在1 號小流域上2006－07－22和2006－08－02 的降雨強度分別為0.03 和0.02 mm/min，基本一致，而降雨量分別為20.5 和7.0 mm，可以進行降雨量對產流輸沙的影響分析。2006－07－22降雨下1號小流域的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.032 mm、2.033 kg/m3和0.028 t/km2，而2006 年8 月2 日的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別只有0.011 mm、1.400 kg/m3和0.006 t/km2;前者的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別是后者的2.9 倍、1.5 倍和4.7 倍。由表2 可知，2006－07－31發生了一場降雨量為16 cm 的降雨，該場降雨可能增強了2006－08－02降雨的產流輸沙能力; 但是由2006－07－22 和2006－08－02的產流輸沙量對比可知，在一定降雨量差距的前提下，前期降雨對流域產流輸沙量的影響不大。可見在降雨強度相似的條件下，以水平梯田為主的1 號小流域的場降雨徑流深、最大瞬時含沙量、輸沙模數均隨降雨量的增大而增加。

在1 號小流域上2006－07－31的降雨強度為0.21 mm/min，降雨量為16 mm，2007－07－27的降雨強度為0.24 mm/min，降雨量為19 mm，2007－07－27的降雨量和降雨強度均比2006－07－31略大。在1 號小流域上2006－07－31的降雨形成的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.060 mm、70.000 kg/m3和1.893 t/km2;2007－07－27的降雨形成的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.136 mm、84.045 kg/m3和2.698 t/km2，后者的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別是前者的2.3 倍、1.2 倍和1.4 倍?？梢娫谝运教萏餅橹鞯? 號小流域上，即使降雨量和降雨強度相近，場降雨徑流深、最大瞬時含沙量、輸沙模數均有一定差異。因此，影響黃土高原1 號小流域場降雨徑流深、徑流最大瞬時含沙量、輸沙模數的要素，除了降雨強度和降雨量外，還應該考慮降雨過程和土壤前期含水量等其他要素。

2.4.2 研究熱點演變分析通過CiteSpaceV對我國體育教學評價的關鍵詞進行“Time Zone”時區可視化（圖7），可以更加有效地揭示我國體育教學評價研究的熱點發展脈絡以及研究熱點之間的相互聯系。時區可視圖是根據時間的先后順序從左到右對應反映研究主題的一個動態演進過程[16]。

在3 號小流域上，2006－07－22和2006－08－02的降雨強度均為0.03 mm/min，而降雨量分別為24.0 和9.5 mm，可以進行降雨量對產流輸沙的影響分析。2006－07－22的降雨產生的徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.024 mm、2.000 kg/m3和0.019 t/km2，2006－08－02的降雨產生的徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.004 mm、1.015 kg/m3和0.01 t/km2，前者的徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數分別是后者的6 倍、2 倍和1.9 倍。由表2 可知，在2006－07－31發生了一場降雨量為26 cm 的降雨，該場降雨可能增強了2006－08－02降雨的產流輸沙能力。但是由2006－07－22和2006－08－02的產流輸沙量對比可知，在一定降雨量差距的前提下，前期降雨對流域產流輸沙量的影響不大?？梢?，在以人工植被為主的3 號小流域上，當降雨強度相近時，徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數也隨降雨量的增大而增大。

從這種典型降雨條件下1 號和3 號小流域的徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數的變化特征可見，在降雨強度相近的條件下，降雨量的大小很大程度上決定了徑流量大小，進而影響輸沙量的變化，即徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數有隨著降雨量的增大而增大的趨勢，但并不成一定比例。尤其在1 號小流域上，即使在降雨量相近、降雨強度相近的條件下，徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數也會相差很大。

3.2 不同降雨強度條件下產流輸沙分析

為了進行不同降雨強度條件下各研究流域產流輸沙的對比分析，在1 號小流域上選擇2006－07－22和2007－07－27的降雨進行對比分析，在3 號小流域上選擇2006－07－22和2006－07－31的降雨進行分析，在4 號小流域上選擇2006－07－22和2006－07－31的降雨進行分析。各組降雨的基本情況見表2。

由表2 和表3 可知，在1 號小流域上，2006－07－22和2007－07－27的降雨量分別為20.5 和19.0 mm，基本一致，而降雨強度分別為0.03 和0.24 mm/min，可以進行降雨強度對輸沙的影響分析。2006－07－22降雨1號小流域產生的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.032 mm、2.033 kg/m3和0.028 t/km2，而2007－07－27的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別高達0.136 mm、84.045 kg/m3和2.698 t/km2，后者的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別是前者的4.3 倍、41.3 倍和96.4倍?？梢娫诮涤炅肯嗨频臈l件下，隨著降雨強度的增大，以水平梯田為主的1 號小流域的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數均成倍增大，而且徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數的增加幅度遠大于徑流深的增加幅度。

在3 號和4 號小流域上，2006－07－22和2006－07－31降雨量分別為24 和26 mm，基本一致，而降雨強度分別為0.03 和0.21 mm/min，可以進行降雨強度對輸沙的影響分析。2006－07－22 降雨3號小流域產生的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.024 mm、2.000 kg/m3和0.019 t/km2，而2006－07－31的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別高達0.289 mm、136.111 kg/m3和24.36 t/km2，后者的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別是前者的12 倍、68.1 倍和1282 倍。可見在以人工植被為主的3 號小流域，當降雨量相近時，徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數均隨著降雨強度的增大而增大，而且徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數的增加幅度也遠大于徑流深的增加幅度。2006－07－22降雨4號小流域產生的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.021 mm、1.117 kg/m3和0.015 t/km2，而2006－07－31的徑流深、徑流的最大瞬時含沙量和輸沙模數分別高達0.134 mm、9.445 kg/m3和0.660 t/km2，后者的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別是前者的6.4 倍、8.5 倍和44 倍。在以封禁植被為主的4 號小流域，當降雨量相近時，隨著降雨強度的增大，徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數也均隨之增大，但增加幅度明顯小于3號流域。

從以上分析可見，在黃土高原不論是以水平梯田為主的1 號小流域，還是以人工植被為主的3 號小流域和以封禁植被為主的4 號小流域，在降雨量相似的條件下，隨著降雨強度的增大，徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數均成倍增大，尤其是輸沙模數的增加幅度遠大于徑流深的增加幅度，可以認為黃土高原地區小流域的輸沙模數主要取決于降雨強度，即在黃土高原地區，短歷時的暴雨更容易產生嚴重的水土流失。

3.3 不同植被覆蓋流域產流輸沙分析

在各流域地形地貌條件相近的前提下，只有選擇覆蓋整個研究流域的普遍降雨，才能進行不同植被覆蓋流域的產流輸沙過程研究［14］。

由表2、表3 及圖2 可知，2006－07－22同時觀測了3個小流域的輸沙過程，其中1 號、3 號和4 號小流域的降雨量分別為20.5、24.0 和24.0 mm，降雨強度均為0.03 mm/min，基本一致，可以進行不同植被覆蓋流域對輸沙的影響分析。2006－07－22降雨1號、3 號和4 號小流域的徑流深分別為0.032、0.024和0.021 mm，徑流的最大瞬時含沙量分別為2.033、2.000 和1.117 kg/m3，輸沙模數依次為0.028、0.019 和0.015 t/km2，即1 號、3 號和4 號小流域的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數均依次減小，出現沙峰的時間順序為1 號小流域、3 號小流域、4 號小流域。由此可見，在不同植被覆蓋條件的流域中，以水平梯田為主的1 號流域的保水保土能力最差，以人工植被為主的3 號小流域次之，以封禁植被為主的4 號流域最好。

圖2 不同植被覆蓋條件下研究流域產沙過程Fig.2 Sediment yield process in studied watersheds under different vegetation cover

2006－08－02觀測了1號和3 號小流域的輸沙過程，其中1 號和3 號小流域的降雨量分別為7.0 和9.5 mm，降雨強度分別為0.02 和0.03 mm/min，降雨條件基本一致，但降雨過程曲線不一致，同樣進行不同植被覆蓋條件對產流輸沙的影響分析。2006－08－02降雨1號小流域徑流過程中產生的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.011 mm、1.400 kg/m3和0.006 t/km2，3 號小流域分別為0.004 mm、1.015 kg/m3和0.003 t/km2。前者各項分別為后者的2.8 倍、1.4 倍和2 倍，沙峰出現時間為3 號小流域早于1 號小流域。由表2 可知，1 號和3 號小流域在2006－07－31分別發生了降雨量為16.0 和26.0 cm 的降雨，3 號小流域的前期降雨量比1 號小流域大;但是，由這2 個小流域降雨產生的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數的對比分析，仍然可以推斷，雖然前期降雨情況和降雨過程有差異，但是以人工植被為主的3 號小流域的水土保持效果仍然強于以水平梯田為主的1 號小流域，這與2006－07－22降雨產流輸沙對比得到的結論一致。這也說明前期降雨情況和降雨過程差異可能對流域產流輸沙產生了影響，但是，在本研究中，相對于流域不同植被覆蓋條件而言，不是主要的影響因素。

2006－07－31觀測了3號和4 號小流域的輸沙過程，3 號和4 號小流域的降雨量均為26.0 mm，降雨強度均為0.21 mm/min，降雨過程相似，可以進行不同植被覆蓋條件對產流輸沙的影響分析。2006－07－31降雨3號小流域產生的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.289 mm、136.111 kg/m3和24.36 t/km2，4 號小流域則分別為0.134 mm、9.445 kg/m3和0.66 t/km2。前者各項分別為后者的2.2 倍、14.4 倍和37 倍，3 號小流域出現沙峰的時間較4 號小流域早。

2006－08－03同樣觀測到了3號和4 號小流域的輸沙過程，其中降雨量均為42.5 mm，降雨強度均為0.63 mm/min，降雨過程相似，可以進行不同植被覆蓋條件對產流輸沙的影響分析。按照黃土高原的降雨分類標準［15］劃分，該場降雨為短時局地雷暴雨，這種短歷時、大雨量、高強度暴雨是造成黃土區土壤流失的主要原因。2006－08－03降雨3號小流域產生的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為0.958 mm、481.653 kg/m3和137.253 t/km2，4 號小流域則分別為0.43 mm、382.167 kg/m3和25.072 t/km2，3 號小流域的徑流深、最大瞬時含沙量和輸沙模數分別為4 號小流域的2.2 倍、1.3 倍和5.5 倍，沙峰到達先后順序為3 號小流域先于4 號小流域。由表2 可知，3 號小流域在2006－08－02發生了一場降雨量為9.5 cm 的降雨，4 號小流域在該日則未發生降雨，這一定程度上增強了2006－08－03降雨3號小流域的產流輸沙能力。通過對以人工植被為主的3 號小流域和以封禁植被為主的4 號小流域2 場降雨產流輸沙的對比可知，雖然這2 流域前期降雨情況有所差異，但是在相同降雨條件下，4 號小流域的徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數仍均小于3 號小流域，而且沙峰出現的時間也較晚，與2006－07－22降雨產流輸沙對比得到的結論一致。由此可見，4 號小流域自然恢復的植被對徑流和泥沙的攔蓄作用遠大于3 號小流域的人工植被。特別是對于黃土高原短時局地雷暴雨的預防作用，以封禁植被為主的小流域攔蓄水沙的效果明顯優于以人工植被為主的小流域。這也說明前期降雨量差異可能對流域產流輸沙產生了影響，但是在本研究中，相對于流域不同植被覆蓋條件而言，不是主要的影響因素。

1 號小流域雖然以水平梯田為主，但溝坡和農地以外的坡面均為自然坡面，植被以草本植物為主;因此，這些溝坡和植被覆蓋度較低的坡面是主要的泥沙來源地。3 號小流域森林覆蓋率為92%，林冠截留延緩了降雨到達地表的時間，地表枯落物和地下根系在一定程度上改良了土壤團聚結構［16－17］，增強了土壤入滲性能，從而減少了地表徑流的形成，控制了土壤侵蝕。4 號小流域森林覆蓋率高達99%，植被茂密，林下灌叢多，枯枝落葉層和腐殖質層較厚，顯著提高了地表糙率，降低了流速，增加了徑流在地表的滯留時間，增大了下滲速度和下滲量。同時，地表枯枝落葉層和腐殖質層進一步過濾了水流中攜帶的泥沙，延阻了沙峰到來時間，具有顯著的攔蓄徑流泥沙的作用，水土保持效果最好。從不同植被覆蓋小流域的徑流深、徑流最大瞬時含沙量和輸沙模數的變化特征可見，以封禁條件下形成的自然恢復植被為主的小流域的水土保持效果最好，以人工植被為主的小流域次之，以水平梯田為主的小流域最差;因此，如何在水土流失嚴重的黃土區仿擬自然進行植被恢復，是有效控制水土流失的關鍵。

4 討論

一場降雨產生的徑流量和泥沙量的多少，主要是降雨條件和下墊面綜合作用的結果。本文通過不同降雨條件下的各研究流域產流輸沙的對比，得出場降雨徑流深、徑流最大瞬時含沙量、輸沙模數隨著降雨量及降雨強度的增加而增加。尤其是小流域的輸沙模數隨降雨強度的增加幅度遠大于徑流深的增加幅度。衛偉等［12］提出，徑流量和輸沙量與降雨量和降雨強度密切相關。蔡強國等［18］也認為，若流域降雨量大，歷時短，降雨強度大，則輸沙模數必然也較大。本文研究得到的結果與之一致。

下墊面對徑流輸沙過程的響應，則是從一定程度上反映了不同流域保持水土的能力。相對來說，以封禁植被為主的4 號小流域森林覆蓋率高，林內層次豐富，灌草生長茂盛，攔截或減緩地表徑流及輸沙能力最強，水土保持效果最好。特別是對黃土區常見的短時局地雷暴雨的預防效果顯著。以人工植被為主的3 號小流域雖然森林覆蓋率高，但是人工林樹種對水分的強烈競爭使得人工林內地表灌草長勢不佳，林地攔蓄、截留、過濾水沙的能力不強，保水保土能力次于4 號小流域。1 號小流域雖然有水平梯田等水土保持工程，但溝坡和一些陡峭坡面缺少植被對地表的覆被，水土流失較為嚴重，是1 號小流域泥沙的主要來源地，因此在1 號小流域中應該對這些陡峭坡面和溝坡等進行治理。納磊等［19］的研究提出，以封禁植被為主的小流域和以人工植被為主的小流域的徑流輸沙明顯小于以梯田為主的小流域，與本文研究結果一致;秦富倉等［20－21］也提出，流域內的林草等植被具有調節徑流及防治侵蝕的作用:所以，如何有效進行流域內的林分結構設計，攔蓄更多降雨用于林木生長，截留更多泥沙以減少土壤侵蝕，是實現黃土區水土保持林最優配置的重點和難點。

除了降雨強度和降雨量外，降雨過程［22］和前期降雨影響下的土壤前期含水量［12］等其他要素也可能影響流域的產流輸沙，希望以后在獲取更多樣本數據的基礎上，對流域產流輸沙過程展開進一步的研究。

5 結論

1) 在降雨強度相近的條件下，隨著降雨量的增大，以水平梯田為主的小流域和以人工植被為主的小流域產生的徑流量和泥沙量均隨之增大，但并不成一定比例。

2) 在降雨量相近的前提下，降雨強度大的降雨產生的徑流量和泥沙量也相對較大，尤其是泥沙量的增長幅度遠大于徑流量的增長幅度，即在黃土區，短歷時的暴雨易造成嚴重的水土流失，應當作為水土流失預防的重點。

3) 在場降雨過程中，不同植被覆蓋流域的徑流深、最大瞬時含沙量及輸沙模數表現為:以封禁植被為主的小流域最小，以人工植被為主的小流域次之，以水平梯田為主的小流域最大。

4) 以封禁條件下自然恢復植被為主的小流域對徑流泥沙的攔蓄作用遠大于以人工植被為主的小流域，以人工植被為主的小流域的保土保水能力強于以水平梯田為主的小流域，特別是以封禁條件下自然恢復植被為主的小流域對于黃土高原典型暴雨的預防效果最佳;因此，如何在水土流失嚴重的黃土高原地區仿擬自然進行植被恢復，是有效控制水土流失的關鍵。

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