川北紫色土小流域植被建設的水土保持效應

鄭江坤，李靜苑，秦 偉，單志杰，李 柏，郎登瀟，馬 星，廖 峰

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川北紫色土小流域植被建設的水土保持效應

鄭江坤1,2，李靜苑1,2，秦 偉3,4，單志杰3,4，李 柏3,4，郎登瀟1，馬 星1，廖 峰1

（1. 四川農業大學林學院，成都 611130；2. 四川省高校水土保持與荒漠化防治重點實驗室，成都 611130；3. 中國水利水電科學研究院流域水循環模擬與調控國家重點實驗室，北京 100048；4. 水利部水土保持生態工程技術研究中心，北京 100048）

定量評價林草植被的水土保持功能對合理指導紫色土區的流域綜合治理具有重要作用。該研究基于鶴鳴觀流域Ⅱ號支溝1985－2001年逐日徑流量和輸沙量，結合實測日降雨量，采用Spearman秩相關統計法分析流域徑流和輸沙變化趨勢，應用流量歷時曲線和雙累積曲線分析流域植被建設實施前后徑流和輸沙變化特征，并定量評估植被建設的水土保持效應。結果表明：結合防護林營造時間和雙累積曲線分析，把水文序列分為基準期（1985－1990年）和評價期（1991－2001年），相比基準期，評價期小流域的年均降水量減少約8.1%，而年徑流深和年輸沙模數卻分別減少34.6%和89.9%，說明以植被建設為主的人類活動起到重要作用。同時，植被建設的削洪增枯效果明顯，評價期的豐水日徑流深和平水日徑流深較基準期分別減少了84.2%和76.3%，而枯水日徑流深卻增加了650.0%；結合雙累積曲線和分離判別法可知，植被建設在徑流和輸沙變化中的貢獻率分別達92.9%和94.3%，大規模的植被建設在減少土壤侵蝕的同時也減少了產流量，考慮到水安全問題，未來植被建設應合理規劃。

植被；徑流；泥沙；紫色土；保水固土；流量歷時曲線；雙累積曲線

0 引 言

降雨徑流的形成過程是降雨經植物截留、填洼和下滲等損失后，在重力作用下沿坡面流動的淺層明流，結合地下徑流匯聚到河槽，形成出口斷面的流量過程[1]。坡面薄層水流是坡面徑流的初始階段和坡面侵蝕演變的初始動力，繼而可發展為淺溝侵蝕和溝道侵蝕[2]。一些學者探討了模擬降雨或放水沖刷試驗下不同土壤質地的坡面產流產沙狀況。李學增等[3]通過室內模擬沖刷試驗，得出不同沖刷槽寬度下的累計徑流量差異不顯著，而累計產沙量和平均含沙量差異顯著；史東梅等[4]通過野外放水沖刷法研究了不同土石比工程堆積體徑流侵蝕規律，提出偏土質坡體的產流產沙量大于偏石質坡體；李建明等[5]利用室內模擬降雨方法研究了3種土壤質地工程堆積體徑流產沙規律，發現砂土堆積體的徑流侵蝕量均為最大；魏霞等[6]通過室內交替凍融試驗和模擬降雨試驗，得出交替凍融作用對產流產沙的影響小，而土壤質量含水率的影響較大；唐輝等[7]提出降雨后，地表粗糙度的增幅最小，而洼地蓄積量的增幅最大，地形因子與產流率和累計產沙量之間呈線性相關。同時，耕作措施和土地利用格局也會影響坡面的徑流輸沙。謝頌華等[8]研究了南方紅壤區不同耕作措施的減流減沙規律，提出橫坡間作優于順坡間作，且套種作物能夠有效防止水土流失；陳洪松等[9]通過13個大型徑流小區5 a的定位觀測，得出喀斯特峰叢洼地以微度土壤侵蝕為主，土地利用方式對侵蝕產沙影響較小；佘冬立等[10]發現土地利用鑲嵌格局是控制水土流失的重要措施，相對于單一利用的坡耕地小區，混合利用格局可有效攔截坡面徑流侵蝕。相比于坡面尺度，流域尺度由于影響因素多，干擾作用大，這就增加了相關研究的復雜性和不確定性；流域徑流和侵蝕產沙是氣候條件與下墊面綜合作用的復雜產物，降水變化影響流域水沙輸移過程，人類活動通過改變土地利用方式和實施水土保持措施來改變流域下墊面，使產流產沙機制發生變化[11-12]。以工程措施為主治理水土流失在措施生效期間能有效減少水沙，但無法改善流域內部侵蝕狀況，解決水土流失問題的根本途徑在于恢復植被[13]。趙躍中等[14]提出以植被恢復為主導的水土保持措施減沙作用極強；郭軍庭等[15]研究表明潮河流域產流產沙隨植被覆蓋增加呈大幅減少趨勢；藺鵬飛等[16]通過對北洛河流域的研究，提出退耕還林（草）生態工程能發揮良好的蓄水保土、減少泥沙等生態效益；Hueso-González等[17]也認為恢復植被是控制地中海流域水土流失的最佳途徑。紫色土區作為土壤侵蝕最為嚴重的地區之一，以往研究多集中在整地措施[18]、植物籬措施[19]，土壤水分空間異質性[20]、土壤厚度[21]等坡面尺度上，基于流域尺度的水文過程研究較少。

本文以川北深丘型紫色土小流域為研究對象，基于流域水文站實測資料，采用水文統計法和趨勢分析法，確定1985－2001年時段內徑流、輸沙變化趨勢和評價時段，定量評估植被建設活動對流域內產流產沙變化的影響，以期為該區生態恢復和水土流失防治提供科學依據。

1 研究區概況

鶴鳴觀小流域位于四川省南充市南部縣（105°44′E、31°31′N），屬嘉陵江一級支流西河流域，由3條支溝組成，流域面積1.7 km2。基巖為白堊紀砂巖及砂質黏土巖，土壤以石灰性紫色土為主，該流域坡耕地比重大，土層薄，復種指數高，抗蝕性差。另外，該區雨量豐富，降雨相對集中，水土流失嚴重。20世紀80年代末該區實施長江上游防護林體系建設工程，水土流失得到有效遏制，河道徑流和輸沙發生了明顯改變[22]。本研究選擇Ⅱ號支溝流域為研究對象，流域面積為42 hm2，呈羽狀，溝道平均比降為31%（表1）。流域屬亞熱帶季風氣候，年平均降雨量5－10月最為集中，約占總降雨量的74%。土壤侵蝕以中強度侵蝕為主，自然植被類型較簡單，原始森林極少，多為天然次生林和人工林，流域內主要樹種為榿木（Burk.）、馬尾松（Lamb.）、柏木（Endl.）、麻櫟（Carruth.）等，以榿柏混交及柏木次生林為主。該流域治理工作以林草措施為主，1987年進行前期水土保持治理，1991年在前期治理基礎上，對原有工程清淤整治，新開沿山溝、排洪溝等；治理期間，共栽植榿木5.33萬株，柏木3.74萬株，桑樹（）3.14萬株，柑橘（Blanco）800株，種植馬桑（Wall.）、黃荊（Linn.）約10.33 hm2；依據植被建設實施時間把研究時段劃分為基準期（1985－1990年）與評價期（1991－2001年）。評價期土地利用結構和林草覆蓋率發生了顯著改變，具體數據見表2。

表1 鶴鳴觀Ⅱ號支溝流域特征值

表2 鶴鳴觀Ⅱ號支溝小流域土地利用結構變化

2 數據與方法

2.1 數據來源

本研究選擇升鐘水土保持試驗站1985－2001年逐日降水觀測資料、卡口站逐日徑流量和輸沙量，資料摘自《四川省水土保持試驗站觀測成果資料匯編》。采用逐日數據累計到月、年等時段內，進行相應的統計分析。由于流域面積小，干流長度僅0.35 km，河網密度也較小（表1），枯期（11月至次年4月）基本上無產流產沙數據，故本文采用汛期（5－10月）數據進行相應分析。鶴鳴觀Ⅱ號支溝小流域地處深山區，林地和荒地治理后較治理前變化較大，變化百分率分別達到107.18%和?64.64%，而農耕地和建設用地變化較小，變化率均低于21%（表2）；且該小流域沒有庫壩工程建設，故將植被建設作為人類活動的表現形式，進而研究其對流域產流產沙的影響。

2.2 研究方法

2.2.1 要素的變化趨勢分析

根據流域年徑流深及年輸沙量變化，結合植被建設實施時間把研究時段劃分為基準期（1985－1990年）與評價期（1991－2001年）。徑流趨勢分析采用Spearman秩相關檢驗非參數統計法，對數據序列的時間趨勢性進行檢測，公式如下[23]

式中為Spearman秩相關系數；d為變量X和Y的差值，X為原時間順序排列序號，Y為變量（輸沙量和徑流量）從小到大排列的序號；為元素個數。

2.2.2 流量歷時曲線

分析流域某一給定流量與發生頻次關系的流量歷時曲線，表示某一流量超過某一流量記錄的時間比例，綜合描述流域徑流從枯水到豐水整個階段的特征，可較好反映流域降雨徑流特性[16]，故常應用于土地利用引起的區域水文特征變化和環境效應研究中。按研究期的日流量從大到小排序，排序軸上發生頻率所占比重為5%、50%和95%時所對應的流量分別代表豐水流量、平水流量和枯水流量。在趨勢分析基礎上采用日徑流數據構建曲線，分析植被建設前后時期豐水、平水和枯水等不同頻率下徑流情勢，通過計算植被建設前后相同頻率下的徑流深之差與實施前同一頻率下徑流深的百分比，即為實施前后不同頻率徑流的相對變化比例。

2.2.3 雙累積曲線法

雙累積曲線法是目前分析水文要素一致性或長期變化趨勢最簡單直觀的方法。繪制年降水量-年徑流輸沙曲線，若流域下墊面特性保持不變，徑流主要受降水影響（極端降水事件除外），2變量各自累積值在直角坐標系表示為一條直線；若曲線發生偏轉，則流域下墊面發生變化，可確定斜率轉折點為降水-徑流、輸沙關系受植被建設影響發生變化的時間，以此進行時段劃分，確定基準期時段，將基準期實測值變量間建立的關系式帶入評價期，得到僅降水量變化而不考慮下墊面變化情況下評價期模擬的徑流累積值[24]。

2.2.4 分離判別法

采用流域水文模擬途徑分析植被建設對流域徑流和輸沙的影響，依據實測水文過程變化特性和植被建設狀況劃分基準期與效應期。利用基準期的降雨及徑流輸沙資料確定水文模型，保持模型參數不變，將植被建設影響期間的降雨及徑流輸沙資料輸入模型還原出模擬徑流量和輸沙量，反映出無植被建設影響下的產流產沙過程[25]。

式中ΔW為徑流輸沙在植被建設前后變化量；ΔW為植被建設對徑流、輸沙的影響量，即效應期實測值與模擬值間的減少量；ΔW為降水因子對徑流、輸沙的影響量；W為基準期的實測徑流、輸沙量；W為植被建設影響時期的實測徑流、輸沙量；W為植被建設影響時期的模擬徑流、輸沙量；文中徑流量和輸沙量的單位分別為mm和t。由水文模型計算得出，η和η分別為植被建設和降水因子對徑流輸沙影響的百分比，%。

3 結果與分析

3.1 徑流輸沙演變趨勢分析

鶴鳴觀小流域水土流失嚴重，河流泥沙含量高，長江防護林工程不斷推進后，徑流輸沙量明顯減少。由圖1和表3可知，1990年后輸沙模數呈明顯下降趨勢，年降雨量較植被建設前減少約8.1%，年徑流深及輸沙模數卻分別減少34.6%及89.9%，輸沙模數和徑流深均隨降雨量呈同步變化，降雨量在1997年后出現小幅增加，同時輸沙模數也有一定程度的增加。年徑流量及輸沙模數的Spearman秩相關系數為負值，其中輸沙模數秩相關系數在0.01水平上呈顯著性變化，降雨量和徑流量的變化未達到任何顯著性水平。隨著時間的推移，輸沙量有顯著減小趨勢，但徑流量下降趨勢微弱，說明植被建設能夠顯著減少土壤侵蝕，但對年徑流的作用不明顯。

表3 鶴鳴觀Ⅱ號支溝小流域水文要素年際變化的Spearman秩相關分析

3.2 植被建設的水文效應

與基準期相比，評價期的日徑流深在發生頻率為80%之前較小且差值趨于縮小，而在頻率為80%之后較大且差值趨于增大（圖2）。豐水期日徑流深和平水期日徑流深分別減少了84.2%和76.3%，而枯水期日徑流深則大幅增加，較基準期增加了650.0%，說明植被建設在減少年徑流總量時，也在一定程度上削弱和調控了豐水和平水流量（表4），同時導致枯水徑流劇烈變化[2]。

根據以上分析結果，植被建設后，流域流量歷時曲線趨于平緩，日徑流量變化較前期趨于均勻，枯水徑流增加明顯，豐水和平水流量變化較平緩，徑流量有所減少。植被建設增強了流域下墊面的降水入滲能力，增加了徑流的下滲量和截留量，延緩徑流發生，影響流域產匯流機制，因而豐水和平水流量有所減緩。根據降雨的分析，鶴鳴觀Ⅱ號流域降水呈減少趨勢。降水是流域徑流的主要來源，鶴鳴觀流域以超滲產流為主，而林冠層在極端降雨等事件中，最大儲蓄水量達到飽和后反而有利于產流，且水土保持措施的實施有利于流域涵養水源補給枯季流量，故在植被建設后枯水流量反而有所增加[26]。

表4 鶴鳴觀Ⅱ號支溝小流域不同發生頻率日徑流深及其變化率

注：表中豐水日徑流深代表發生頻率為5%時的日徑流深，豐水變化率表示評價期較基準期發生頻率為5%的變化比率，以此類推。

Note: Runoff depth under high flow refers to daily runoff depth at frequency of 5%. Change percentage of high flow refers to change ratio between evaluation period and reference period at frequency of 5%, and so on.

3.3 植被建設的減流減沙作用

由圖3可知，累積降雨量與累積徑流深、累積輸沙量均呈正相關。極端降水事件雖增加了曲線波動，但年徑流深與年降雨量關系基本成一直線，總體呈線性增加，植被措施對徑流影響較小。由年降雨量-年輸沙量關系可知1989年后斜率明顯偏小，前期簡單的治理措施有所成效。1991年后曲線向下偏轉基本呈水平，1995—1997年曲線斜率趨于水平，成為水沙的平穩下降段，1997年以后年降水量恢復性增加，使得雙累積曲線繼續向下偏轉的幅度得到了遏制，說明輸沙量明顯減少，植被建設對減沙效果顯著，也進一步驗證1991年為植被建設生效的轉折年。

20世紀80年代前由于自然條件及人類活動破壞，水土流失十分嚴重，1987年進行前期水土保持治理，1991年實施以林草措施為主的治理措施，水土流失得到進一步治理，是該時期流域水沙減少的重要原因。水沙關系在90年代初發生轉變，沿程減弱。隨著流域綜合治理的不斷開展，依據雙累積曲線法計算得出，至2001年植被建設已累計減少徑流798.9 mm，減少輸沙5 096.8 t（圖3）。降水對流域減水減沙的影響力在逐步減弱。植被建設是影響流域輸沙減少的主要驅動力，也逐漸成為影響流域輸沙變化的主要因素，對基準期年降水量與徑流量和輸沙量累積值分別進行擬合，得到擬合曲線及方程并進行計算，由分離判別法可知，植被建設在減水減沙方面的貢獻率分別為92.9%和94.3%（表5）。由于植被能夠通過林冠層和地被層降低降雨的擊濺作用，消弱雨滴對地表的濺蝕動能，同時，通過增加土壤中的根系含量，增加土壤入滲，從而減少地表徑流。植被建設可以增加土壤中有機質含量，改善土壤團聚體結構，從而提高土壤的抗沖抗蝕能力，減少輸沙量。由于小流域尺度上的徑流由地表徑流和地下徑流組成，故植被建設在年尺度上對徑流的影響較小，但對徑流的年內分配的作用較大。土壤侵蝕主要發生在土壤表層，植被通過根系固土、改善土壤結構、增加入滲等方式顯著地減少了輸沙的輸移量，故而減沙效果優于減流。

表5 植被建設對鶴鳴觀Ⅱ號支溝小流域徑流深、輸沙量變化的貢獻

4 討 論

4.1 植被建設調節溝道徑流作用

評價期期間沒有增加工程措施，和基準期相比，荒地大量減少，林地約增加了1倍，說明很多荒地轉變為林地，而林地對流域徑流變化的敏感性最強[27]。通過圖1可知，流域評價期年徑流量較基準期有一定的減少，說明隨著森林植被覆蓋度增加，枯落物層也隨之加厚，地表粗糙度增加，滯緩了地表徑流速度，再加上森林植被發達的根系結構，有助于優先流的生成，從而增加了土壤入滲，多數降水先與土壤相互作用，而后轉變為地下水或蒸發[28]，隨著樹木生長，更多降水被截留蒸發，年降水變化不明顯的情況下蒸散發增加又必定導致徑流減少。但由于小流域尺度上的徑流由地表徑流和亞地表徑流組成，降水通過不同介質傳輸后大部分仍會匯集到溝道中，故植被建設在年尺度上對徑流的影響較小。年降水量與年徑流量的線性相關性較好，說明降水是引起紫色土區溝道徑流變化的主要因素。但植被建設對徑流的年內分配的作用得到了凸顯，有較明顯的消洪補枯作用。在植被覆蓋度較高的流域，汛期部分降水可先被地被物及其土壤層截留儲存起來，補充到地下，而壤中流和地下徑流流動速度很慢，從而可以減弱洪峰流量，保留在地面以下的水分通過泉水或側向滲透等方式在枯水時期會對溝道徑流進行一定的補充，從而達到調節徑流年內分配的作用。

4.2 植被建設控制土壤侵蝕作用

簡單的流域前期治理使得林草面積迅速增加，但占總面積比例較小，部分工程措施在1990年后已失去作用，由于植被建設等人類活動極大擾動了下墊面，下墊面變得疏松，抗蝕性減弱，使得流域侵蝕產沙量在1991年有所增加，而后隨著植被生態功能的穩定發揮，土壤侵蝕量顯著減少，在年尺度上減沙效果優于減流。這一方面由于植被能夠通過林冠層和地被層降低降雨的擊濺作用，削弱雨滴對地表的濺蝕動能，從而可減少擊濺侵蝕量；另一方面，植被建設可以增加土壤中有機質含量，改善土壤團聚體結構，從而提高土壤的抗沖抗蝕能力，減少輸沙量[14]。此外，土壤侵蝕主要發生在土壤表層，植被通過根系固土、改善土壤結構、增加入滲等方式也會顯著減少泥沙的輸移量[16,26]。許炯心[29]在多沙粗沙區的研究中也有類似分析。同時，徑流對流域輸沙有重要影響，流量小于某一臨界值時，單位徑流輸沙量與其呈正相關；流量超過臨界值，單位徑流輸沙量才與泥沙補給量有關[30]；伴隨下墊面輸沙條件改變，降水產流和侵蝕產沙能力降低，溝道流量銳減導致年輸沙量也顯著減少。綜上可知，森林植被對流域土壤侵蝕的控制作用更為明顯，這種主導作用與國內外學者相關研究結論較為一致[31-32]。

5 結 論

1）鶴鳴觀Ⅱ號支溝小流域作為川北深丘型紫色土小流域，1985－2001年間年降雨和年徑流深沒有顯著性變化，輸沙量卻顯著減少。和基準期相比，評價期輸沙模數減少了89.9%，說明以植被建設為主的人類活動對流域產沙的作用更加明顯。

2）評價期流量歷時曲線較基準期平緩，日徑流深年內分配趨于均勻，說明植被建設在評價期表現的削洪增枯效果明顯。其中評價期豐水日徑流深和平水日徑流深分別較基準期減少了84.2%和76.3%，而枯水日徑流深卻呈明顯增加趨勢，較基準期增加了650.0%。

3）大規模的植被建設對該小流域的固土保水作用明顯，控制水土流失的貢獻率達到90%以上，且固土作用強于保水。考慮到上下游用水安全需求，以后進行植被建設時，不但要控制土壤侵蝕，而且要保證水資源的供給，從而制定合理有效的水土保持措施。

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Effects of vegetation construction on soil and water conservation in small watershed of purplish soil region, northern Sichuan

Zheng Jiangkun1,2, Li Jingyuan1,2, Qin Wei3,4, Shan Zhijie3,4, Li Bai3,4, Lang Dengxiao1, Ma Xing1, Liao Feng1

(1.,,611130,;2.,611130,;3.,,100048,;4,100048,)

Purple soil is thin in depth and its corrosion resistance is poor. Coupled with heavy and concentrated rainfall and severe human disturbance, soil erosion is very serious. In recent decades, especially later 1980s, projects of forestry ecological engineering have been implemented in the area, which has brought remarkable ecological benefit. It is important for watershed manager to quantitatively evaluate soil and water conservation function of vegetation construction. Based on daily rainfall, daily runoff and daily sediment yield during 1985-2001 in Hemingguan watershed II of northern Sichuan, the change trends of runoff and sediment were analyzed by Spearman’s correlation analysis. Moreover, the effect of soil and water conservation of vegetation construction was evaluated quantitatively using the methods of double mass curve and flow duration curve. The results showed that the reference period (1985-1990) and the evaluation period (1991-2001) were separated from the hydrological sequences according to the result of double mass curve and the implement time of vegetation construction. Compared with the reference period, annual runoff depth and annual sediment delivery modulus reduced by 34.6% and 89.9% in the evaluation period, whereas annual rainfall only reduced by 8.1%. It was illustrated that vegetation construction, as the main part of human activity, played an important role for runoff and sediment reduction. With forest vegetation restoring, more and more rainfall was intercepted by canopy and litter of forest. Then the intercepted water was translated into vapor by evapotranspiration of forestland or groundwater through infiltration. If annual rainfall remained unchanged, surface runoff turned smaller as evapotranspiration grew up. Simultaneously, with forest vegetation construction, forest vegetation reduced soil erosion with the improvement of root fixation, soil structure and infiltration rate. Terrain roughness was another cause to reduce soil erosion accompanied by surface runoff. The forest vegetation might control surface runoff by lush foliage and huge root system. High flow and normal flow during the evaluation period reduced by 84.2% and 76.3% compared to those during the reference period. Nevertheless, low flow increased by 650.0%. Vegetation construction obviously reduced high flow and increased low flow. The rainfall infiltration capacity of watershed underlying surface was enhanced by the vegetation construction, which increased the rainfall infiltration content and runoff interception, and delayed the formation of runoff. Therefore, high flow turned to smaller during the period of vegetation construction. In drought period, the water stored in soil and groundwater began to be released to feed low flow. For forest watershed, a large amount of water was restored under the surface, which might provide more water than bare watershed. So, in the period of vegetation construction, low flow showed an increasing trend instead of decreasing. Combining double mass curve with separation and discrimination method, the vegetation construction’s contribution to the reduction of runoff and sediment was 92.9% and 94.3% during the evaluation period, respectively. In the watershed of 42 hm2, from 1987 to 1991, a total of 53 thousandBurk., 37 thousandEndl., 31 thousandL., 800Blanco, 10 hm2Wall.andLinn were planted. Forestland was increased from 9.72 to 20.13 hm2, which made coverage increased by over 1 time. It was seen that vegetation construction has exerted a leading role on the decrement of runoff and sediment. Furthermore, the effect of soil conservation is better than that of water conservation. When reducing the sediment, runoff is also reduced. Therefore, water safety should be taken into account besides controlling soil erosion. A reasonable vegetation construction plan is needed in the future.

vegetation; runoff; sediments; purple soil; soil and water conservation; flow duration curve; double mass curve

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.02.019

S157.1; S157.2

A

1002-6819(2017)-02-0141-07

2016-07-30

2016-11-01

水利部公益性行業科研專項經費項目（201501045）；中國博士后科學基金面上項目（2012M511938）；國家自然科學基金項目（41601028）

鄭江坤，博士，副教授，主要從事生態水文與水土保持研究。成都 四川農業大學林學院，611130。Email：jiangkunzheng@126.com

鄭江坤，李靜苑，秦 偉，單志杰，李 柏，郎登瀟，馬 星，廖 峰. 川北紫色土小流域植被建設的水土保持效應[J]. 農業工程學報，2017，33(2)：141－147. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.02.019 http://www.tcsae.org

Zheng Jiangkun, Li Jingyuan, Qin Wei, Shan Zhijie, Li Bai, Lang Dengxiao, Ma Xing, Liao Feng. Effects of vegetation construction on soil and water conservation in small watershed of purplish soil region, northern Sichuan[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(2): 141－147. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.02.019 http://www.tcsae.org