土壤侵蚀是黄土高原地区主要的环境问题之一,严重威胁着该区人民的生活和生产活动。植被能减少水土流失、维持生态平衡,因此在黄土高原地区进行植被建设是治理该区水土流失的重要措施之一。通过研究黄土高原地区不同植被盖度和植被结构的产流和产沙变化规律以及减水减沙效益,了解该区植被发挥水土保持作用的规律,对黄土高原地区植被建设具有重要的指导意义。由于不同的有关植被水土保持作用的研究受试验条件影响,研究结果存在很大差异,因此,本研究收集了68篇有关黄土高原地区植被水土保持作用研究的文献,运用整合分析的方法,系统分析在不同降雨条件下植被盖度和植被结构产流量和产沙量的变化规律以及不同植被盖度和结构化植被因子指数的减流减沙效益变化趋势,并取得了以下主要结果:(1)坡面产流量随植被盖度的增加而减少。植被盖度范围在40-50%左右时,产流量发生突变,植被发挥有效的水土保持作用。由回归分析得到产流量和植被盖度呈二项式关系,即y=ax~2+bx+c型(式中,y表示产流量;x表示植被盖度;a、b、c均表示方程系数)。减流效益的变化趋势大致分为三个阶段。第一阶段为迅速增加阶段;第二阶段为稳定增加阶段;第三阶段为降低阶段。植被的有效盖度在40-50%之间,临界盖度在70-80%之间。通过回归分析得到减流效益和植被盖度呈对数关系,即y=aln(x)+b型(式中,y表示减流效益;x表示植被盖度;a、b均表示方程系数)。(2)坡面产沙量的变化与产流量变化一致,也随植被盖度的增加而减少。植被盖度从0增加到40-50%时,产沙量随植被盖度的增加而显著减少,当植被盖度超过50%后,产沙量的降低幅度减小,并在70-80%区间内出现最低值,超过80%后,产沙量趋于稳定。对产沙量和植被盖度进行回归分析得到产流量和植被盖度呈二项式关系,即y=ax~2+bx+c型(式中,y表示产沙量;x表示植被盖度;a、b、c均表示方程系数)。不同植被盖度的减沙效益变化大致分为两个阶段。第一阶段为迅速增加阶段;第二阶段为稳定增加阶段。由回归分析得到产流量和植被盖度呈对数关系,即y=aln(x)+b型(式中,y表示减沙效益;x表示植被盖度;a、b均表示方程系数)。(3)不同植被结构在发挥水土保持作用时存在差异。根据野外观测结果发现,不同植被结构的平均产流产沙量的大小顺序为:单一结构>双层结构>三层结构。植被群落垂直结构越丰富,其水土流失程度越低。(4)植被群落的结构化植被因子指数(C_s)越高,水土保持效果越好。减流减沙效益均随结构化植被因子指数的增加而增加。变化趋势可分为三个变化阶段:第一阶段为迅速增长阶段,当C_s从0增长到15%过程中,减流减沙效益增长迅速;第二阶段为稳定增长阶段,C_s在15-25%之间减流减沙效益增长缓慢;第三阶段为平稳阶段,当C_s超过25-30%后,减流减沙效益趋于稳定。由回归分析得到减流减沙效益和结构化植被因子指数均呈对数关系,即y=aln(x)+b型(式中,y表示减流效益或减沙效益;x表示结构化植被因子指数;a、b均表示方程系数)。